CN102648136A - 运载器圆盘 - Google Patents

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Abstract

用于输送系统的运载器圆盘(1)，包括圆形下本体(2)和附接至下本体的上本体(3)，并且其中该圆盘进一步包括布置在位于下本体(2)的下接触表面(7)上方的环槽(10)内的滑动环(4)。本发明的优势在于，当操作输送系统内的圆盘时，所需功率较小并且减少圆盘上的磨损。

Description

运载器圆盘
技术领域
本发明涉及一种用于输送系统的包括滑动环的运载器圆盘(carrierpuck，承载器圆盘)。
背景技术
输送设备，诸如用于在工厂内不同站之间移动物体的那些设备，通常包括形式为传送带或链条的输送轨道。输送轨道可以被凹置于带有竖直侧表面的槽内。可选地，它们可以位于槽的水平上表面上或以某些其他方式布置。待输送的物体直接地或通过支撑装置而相对于输送轨道可滑动地布置。较大的物体通常在支撑装置(也称作“托盘”)上输送，而较小的物体可以使用小的运载器(通常指“运载器圆盘”)输送。
支撑装置沿着输送轨道被输送，该输送轨道可以包括不同工作站。工作站也可以沿着输送轨道放置，以便所有物体将经过所有工作站。这样，无论物体在工作站上是否将被操作，所有物体必须同时停止。这种布置方式不是很灵活，并且主要是用于当以相同方式操作所有物体时以及当只需要较短操作持续时间时。
在更灵活的系统中，不同的工作站能够对不同的物体进行不同操作，这些工作站与主输送轨道分离。在这种系统中，每个物体能够被送往任意工作站而不干扰主输送轨道上的流动。因此一个工作站上的操作持续时间将不会影响其他物体。由转向站(diverting station，分流站)将物体送入侧轨道内。为了能够将物体转入侧轨道内，转向站必须能够从主物体流中抓住正确物体并能将其移出该主物体流。如果有很多物体在主流中彼此相邻地行进，并且互相抵靠，则将圆盘移出物体流所需的力将会相当大。
当转向盘夹紧圆盘并将其移出主流时，由于转向盘旋转，圆盘将会被迫进行旋转运动。圆盘在转向期间可以旋转，但是很可能不会相对于转向盘旋转。由于其他几个圆盘抵靠在第一圆盘上，转向盘将必须克服来自互相抵靠的其他圆盘的力。这将会导致第一圆盘在相对其他圆盘的摩擦力下滑行或者所有其他圆盘也会旋转，或者以上二者相结合。当一个圆盘旋转时，该圆盘将会摩擦输送轨道并且可能摩擦相邻圆盘。在任一种情况下，由于这些圆盘之间的摩擦力和输送轨道沿着朝向第一圆盘方向在这些圆盘上施加的力，转向盘必须施加相对较大的力。
解决该难题的一种方式是在转向站之前引入额外的止动功能。该止动将会中断主流，以便圆盘能够轻易地从主输送轨道移出。然而，每次止动均花费不必要的成本并且其还需要额外的空间。
另一种可能性是使用足够强以克服来自主流内这些圆盘的摩擦力的马达。当一个圆盘被转向盘移出主流时，该圆盘在转向期间将由转向盘旋转。当其他物体抵靠在第一物体上时，转向盘必须克服转向期间来自所有其他物体的力。这需要一种相对较大的驱动装置，可以是电动马达。因此，在具有数个工作站的大系统中，总功率需求将会不必要地很高。
EP 1393080B描述了一种传统圆形运载器圆盘，其适于与试管一起使用。该运载器圆盘能够被应用于如上所述的系统中。
GB 2256629A描述了一种具有用于保持包裹的指状突出部的圆形包裹输送圆盘。这些指状突出部可以在其上端具有环状锥形元件，以允许圆盘在垂直于底部的轴线上滚动。该输送圆盘能够被应用于如上所述的系统中。
US 6176369B、US 2004124109A、US 4729413A、CA2248565A、US5484052A、US 5897090A以及US 3941237A均示出了能够被应用于如上所述系统中的圆形运载器圆盘的不同实例。
所有这些运载器圆盘在某些系统中将会运作良好，但是可能总会受上述问题影响。因此仍然存在改进的空间。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种具有滑动环的改进运载器圆盘。本发明的另一个目的是提供一种可以轻易地进行拆卸以便更换损坏或磨损部件的运载器圆盘。本发明的再一个目的是提供一种能够在特定定向(orientation，定向)位置中定向的圆形运载器圆盘。
在权利要求1的特征部分中描述了根据本发明的难题解决方案。其他权利要求包含有利实施方式以及运载器圆盘的进一步发展。
在用于输送系统的运载器圆盘(其包括圆形下本体和附接至下本体的上本体)中，实现了本发明的目的，这在于该运载器圆盘进一步包括布置在位于下本体的下接触表面上方的环槽内的可旋转滑动环。
通过根据本发明的运载器圆盘的第一实施方式，可以在输送轨道上由不同装置(诸如，转向器和合并器)以有效并节省成本的方式操作运载器圆盘。因为操纵者将在滑动环处抓住圆盘，由于操纵装置和圆盘将能够相对彼此移动，操作将不需要如操作传统圆盘时所需的那么大的力。这将提升系统的性能。
在本发明的有利发展中，运载器圆盘的最大直径大于滑动环的外直径。这将进一步提升系统的性能，因为当通过滑动环操纵第一圆盘时输送轨道上互相抵靠(bearing on，支承)的圆盘不必被旋转。由于，例如操作站上将不需要特定的圆盘止动，这将形成具有更少部件的更简单的系统。
在本发明的有利发展中，运载器圆盘的最大直径小于滑动环的外直径。这样，不同圆盘的滑动环将互相抵靠。这将提升系统的性能，因此当通过滑动环操纵第一圆盘时输送轨道上的各个圆盘不必被旋转。相反，滑动环将旋转。
在本发明的有利发展中，滑动环设置有滚子元件(roller element)。这样，滑动环将用作朝向运载器圆盘的滚子轴承。由于圆盘与滑动环之间的摩擦将会减小，这将会进一步提升系统的性能。例如，当由运载器圆盘输送更大和/或更重的物品时，这将会具有优势。
在本发明的另一有利发展中，运载器圆盘进一步包括具有定向部(orientation section)和定位部(position section)的定向环。这使得沿着特定定向方向排列运载器圆盘成为可能。定向部可以包括齿。
在本发明的另一有利发展中，运载器圆盘进一步包括识别装置。这允许轻松地识别将由运载器圆盘所输送的物体。这样，可以在相同的输送轨道上输送不同种类的物体。
在本发明的另一有利发展中，运载器圆盘的下本体和上本体包括附接装置，从而上本体能够从下本体分离。这允许轻松地更换运载器圆盘的损坏或磨损部件。这还使修改运载器圆盘以适应待输送的不同物体变得简单。
在本发明的另一有利发展中，运载器圆盘的下本体和上本体固定地附接至彼此。这提供了一种节省成本并且简单的解决方案，特别是当需要大量相同的运载器圆盘组件时。
附图说明
下文将参考附图中所示的实施方式更详细地描述本发明，在附图中：
图1示出了根据本发明的运载器圆盘的第一实施方式的侧视图，
图2示出了根据本发明的运载器圆盘的第一实施方式的剖视图，
图3-图5示出了由转向盘在输送轨道上转向的发明圆盘，
图6示出了根据本发明的运载器圆盘的第二实施方式的侧视图，以及
图7示出了用于根据本发明的运载器圆盘的定向环的实施方式。
具体实施方式
在下文中所述的进一步发展的本发明的实施方式仅仅是当作实例，决不限制由专利权利要求所限定的保护范围。
图1和图2示出了根据本发明的用于输送系统的运载器圆盘的第一实施方式。运载器圆盘1包括下本体2、上本体3以及滑动环4。下本体2形状为圆形并且包括底表面(base surface)6、下接触表面7、导向槽8、上接触表面9以及环槽10。圆盘通过支撑在底表面上而在输送轨道上输送。当圆盘抵靠在另一圆盘上或对着另一表面时，使用下接触表面7和上接触表面9。优选地，下接触表面和上接触表面的直径相同，并且在该实施方式中还将表示整个圆盘的最大直径。这样，圆盘可以互相抵靠而不会有翻倒的风险。
导向槽8可用于在输送轨道上引导圆盘。如果需要引导圆盘，输送轨道包括对应于导向槽的导轨。这样，圆盘将会被固定至轨道并不会跌落或翻倒。必要之处应用导轨。
下本体进一步包括用于将上本体附接至下本体的附接装置5。在示出的实例中，附接装置的形式为与下本体内的卡口凹部(bayonet recess)和上本体中的卡口突起相接合的卡口。当然也可以设想其他附接装置，诸如螺纹或可释放的弹簧锁。如该实例所示，该附接装置可以是可拆卸的，以便上本体能够从下本体分离。其优势在于，当圆盘的部件损坏或磨损时可以更换，或者上本体可以由适于其他用途的其他本体替换。这样，当生产线改变或关闭时，圆盘或圆盘的部件可以重复使用。
当圆盘不需要拆卸时，上本体和下本体还可以通过，例如螺丝钉、胶水、键合、弹簧锁或类似物(这例如根据上本体和下本体的材料)，固定地安装至彼此。上本体和下本体还可以互相整合，以便它们形成单个部件。圆盘还可以设置有适于识别运载器圆盘或由运载器圆盘所运载的物体的识别装置11。识别装置可以是与无线电传输作用的非接触式识别装置，例如，能够固定地整合到下本体中或者能够可去除地置于下本体内部的RFID标签。这种识别装置优势在于它不易受运载器圆盘定向的影响。形式为光可读装置的识别装置，例如，条形码，可以应用于运载器圆盘的外部。优选地，当运载器圆盘设置有能够沿着特定方向排列圆盘的定向装置时，使用这种识别装置。还有可能将识别装置应用于由运载器圆盘输送的物体上。
优选地，当上本体是圆形时，上本体的直径小于下本体的接触表面的直径。如果上本体具有其他形状，优选地，上本体不在竖直方向上突出于下本体的外部，这样，圆盘将只抵靠在另一圆盘上或通过接触表面抵靠在另一表面上。由于接触表面位于圆盘的下部，这将确保圆盘是平稳的。上本体的内部和上部适于容纳待输送物体。例如，根据圆盘的尺寸，这些物体可以包括试管、机械部件、组件、医用包裹以及其他物体。
滑动环4安装在环槽10内。环槽的尺寸和滑动环的尺寸使得：当装配好圆盘时，滑动环能够轻松地在环槽内旋转。在第一实施方式中，滑动环的外直径小于接触表面的直径。这样，滑动环将不会从圆盘的本体突出。滑动环4放置的高度与例如转向盘或其他处理单元(handling unit)的高度一致。这意味着转向盘将能够通过滑动环保持圆盘。在圆盘的转向期间，滑动环与转向盘的保持表面之间的摩擦力将滑动环相对于保持表面保持在固定位置中。
优选地，圆盘是由低摩擦材料制成，以便当圆盘停止在例如工作站或转向站时，圆盘将能够相对输送轨道滑动。这种低摩擦材料可以是适合的塑料材料，例如，聚酰胺、聚甲醛树脂或导电聚甲醛树脂。优选地，至少圆盘的下本体是由这种材料制成的。滑动环也可以由这种塑料制成，或由金属制成以便具有改良的耐磨性。滑动环还可以设计为包括滚子元件的滚子轴承，以便进一步减轻摩擦并增强耐磨性。
在图3至图5中示出圆盘转向的一个实例。在该实例中，多个圆盘在第一输送轨道25上输送，并且第一圆盘20将由转向盘23移入第二输送轨道26。用箭头表示输送轨道的行进方向。转向盘设置有对应于圆盘的滑动环尺寸的圆形保持凹部(holding recess)24。在图3中，第一圆盘20已经进入转向盘的保持凹部，处于第一位置中。具有在前的第二圆盘21的圆盘列(puck train)抵靠在第一圆盘上并用力推动第一圆盘，该力取决于每个圆盘的重量和输送轨道与圆盘列之间的摩擦力。
在图4中，转向盘沿着如箭头指示的逆时针方向旋转。圆盘随着转向盘旋转。由于具有滑动环，圆盘在该运动期间不会被固定至转向盘，而将能够相对于转向盘旋转。因此，圆盘在转向移动期间将能够逆着第二圆盘滚动。这样，第二圆盘和圆盘列中的其他圆盘不会被第一圆盘旋转，这正是未设置滑动环的传统圆盘中会发生的情况。由于圆盘列中的圆盘不必被旋转，旋转转向盘所需的力会较小。也没必要引入为了停止圆盘列以便在转向期间释放第一圆盘的圆盘止动。
在图5中，转向盘已经旋转至其第二位置，在该位置第一圆盘被转至第二输送轨道。当第一圆盘已经离开保持凹部时，转向盘能够沿着顺时针方向旋转回第一位置，在第一位置处转向盘将抓住依次接着的第二圆盘。当转向盘旋转回第一位置时，转向盘的外表面将接触第二圆盘的滑动环。因此，滑动环将相对于第二圆盘旋转，并且第二圆盘将不旋转。当使用传统圆盘时，圆盘列中的圆盘必须旋转或者转向盘的外表面必须逆着圆盘滑行。旋转圆盘列将需要转向盘使用相对较强的马达，并且使转向盘的外表面逆着圆盘滑动也将需要不必要的功率并也会导致表面上的磨损。
当第二圆盘由转向盘抓住时，第二圆盘可以通过逆时针旋转移入第二输送轨道或可以通过顺时针旋转向前移入第一输送轨道。当圆盘向前时，转向盘的外表面将引起第三圆盘22的滑动环旋转，这意味着第三圆盘可以保持其定向并且所需的力较少。
在第二实施方式中，滑动环的直径大于圆盘的直径。在该实施方式中，转向盘将仍能够通过滑动环抓住圆盘，但是圆盘列中的圆盘将互相抵靠在滑动环上。当这种圆盘被转向时，所有圆盘的滑动环均将旋转。因此，当圆盘列相对较短时，使用这种布置方式更好。当第一圆盘被转向或向前时，这些圆盘将仍能够保持其定向。
在本发明圆盘的发展中，如图6所示，还设置了置于滑动环上方的定向环12。优选地，该定向环设置在上本体的下部。这样，相同的下本体可以用于不同种类的圆盘。该定向环用于为圆盘给出特定的方向。例如，这在待执行的操作要求物体以特定方式定向的工作站上有用。定向环可以例如通过注射模制与上本体整合，或者可以从上本体移除。在那种情况下，定向环的内表面可以设置标记槽(index groove)15，以便相对于上本体将定向环置于特定方向。当待输送物体沿着特定方向在上本体内定向时，这具有优势。
优选地，定向环包括用于将圆盘旋转至特定定向位置的定向部以及将圆盘保持在该位置中的定位部。当物体是对称的并且可以在两个或更多个相等的定向位置中定向时，还可能具有多于一个的定位部。定向环适于与特定的定向导轨配合，上述特定的定向导轨设置在要求圆盘具有特定定向的输送轨道位置处。在图7中示出了这种定向环的一个实施方式。定向部13包括多个齿，这些齿将啮合带齿轨道并且由此当圆盘由输送轨道输送时将旋转圆盘。当到达定向位置时，圆盘停止旋转并且包括平坦区域的定位部14将运载于定向导轨上。
本发明不能视为限制于以上所述的这些实施方式，在后续的专利权利要求范围内可能有多种另外的变型和修改。圆盘可以具有任意尺寸并且可以由任意适合的材料制成。
参考符号
1：运载器圆盘
2：下本体
3：上本体
4：滑动环
5：附接装置
6：底表面
7：下接触表面
8：导向槽
9：上接触表面
10：环槽
11：识别装置
12：定向环
13：定向部
14：定位部
15：标记槽
20：第一圆盘
21：第二圆盘
22：第三圆盘
23：转向盘
24：保持切口
25：第一输送轨道
26：第二输送轨道。

Claims (9)

1.用于输送系统的运载器圆盘(1)，包括圆形下本体(2)和附接至所述下本体的上本体(3)，其特征在于，所述运载器圆盘进一步包括布置在位于所述下本体(2)的下接触表面(7)上方的环槽(10)内的可旋转滑动环(4)。
2.根据权利要求1所述的运载器圆盘，其特征在于，所述下本体(2)的最大直径(d1)大于所述滑动环(4)的外直径(d2)。
3.根据权利要求1所述的运载器圆盘，其特征在于，所述下本体(2)的最大直径(d1)小于所述滑动环(4)的外直径(d2)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的运载器圆盘，其特征在于，所述滑动环(4)设置有布置在所述环槽(10)与所述滑动环(4)之间的多个滚子元件。
5.根据前述权利要求中任一项所述的运载器圆盘，其特征在于，所述运载器圆盘进一步包括定向环(12)，所述定向环具有适于将所述运载器圆盘旋转至与定向导轨配合的特定方向的定向部(13)和适于抵靠所述定向导轨的直的定位部(14)。
6.根据权利要求5所述的运载器圆盘，其特征在于，所述定向部(13)设置有多个齿。
7.根据前述权利要求中任一项所述的运载器圆盘，其特征在于，所述设备进一步包括适于识别所述运载器圆盘或由所述运载器圆盘所运载的物体的识别装置(11)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的运载器圆盘，其特征在于，所述下本体(2)和所述上本体(3)包括可分离的附接装置(5)，从而所述上本体能够从所述下本体(2)分离。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的运载器圆盘，其特征在于，所述下本体(2)和所述上本体(3)固定地安装至彼此。
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