CN100519350C - 用于加工物品的自动设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于加工物品(4)的自动设备(1)，包括：一传送装置(12；31)，其以一既定的供给方向沿一轨道(P1；P2)供给该物品，并具有一可动部件(13；35)；以及一读取装置(40；38)，用于确定该可动部件的位置；该读取装置与一永久磁铁(42；36)共同作用，该磁铁容纳于该可动部件内部并以其与该供给方向垂直的极轴定位；该读取装置包括平行于该供给方向并排设置的两个线性霍耳效应传感器(44)，以便在平行于该供给方向的方向上具有零敏感度；以及通过确定在该可动部件运动方向下游的霍耳效应传感器的输出信号(46)反转的时刻，来检测可动部件相对于该读取装置处于一确定的检测位置(41；33)的时刻。

Description

用于加工物品的自动设备
技术领域
本发明涉及一种用于加工物品的自动设备，尤其是涉及一种用于加工物品并具有带霍耳效应传感器的位置检测装置的自动设备。本发明特别有利于用于自动香烟包装机，下列描述的例子仅用于参考。
背景技术
自动香烟包装机包括多个传送装置，分别用于连续地沿各自的轨道输送香烟，并具有多个各自的可动部件。由于其通常需要确定可动部件移动到既定位置的确切时刻，例如以便正确地记录与由可动部件运载的香烟相互作用的操作装置的操作时间，所以该自动设备包括一个或多个读取装置，分别用于确定各自传送装置的可动部件的位置。
上述类型的读取装置典型的为光学的；该读取装置包括激光发射器和接收器，该接收器连接到该发射器并用于确定由于一可动部件经过而中断该激光的时刻。然而，光学读取装置相对不精确，并需要频繁的清理，以防止烟草粉末落到发射器或接收器上而损坏该装置的操作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于加工物品的自动设备，以消除上述缺陷，特别地，该自动设备廉价且容易生产。
根据本发明，提供了一种用于加工物品的自动设备，包括：一传送装置，其以一既定的供给方向沿一轨道供给该物品，并具有至少一可动部件；以及一读取装置，用于确定该可动部件沿该轨道的位置；该设备的特征在于，该读取装置与一磁铁共同作用，该磁铁容纳于该可动部件内部并以其与该供给方向垂直的极轴定位；该读取装置包括平行于该供给方向并排设置的两个线性霍耳效应传感器，以便在平行于该供给方向的方向上具有零敏感度，并在垂直于该供给方向的方向上具有最大敏感度；以及一控制单元，其以下述方式来检测该可动部件相对于该读取装置处于一一定检测位置的时刻，即通过确定其中一个所述霍耳效应传感器的输出信号反转的时刻，并通过使用另一霍耳效应传感器的输出信号以能够检测该可动部件处于该检测位置的时刻。
附图说明
下面将参考附图举例描述本发明的非限定的实施例，其中：
图1显示了根据本发明的自动香烟包装机的正视示意图；
图2显示了图1设备中的香烟组成型工段的平面示意图，为清晰去除了部分零件；
图3显示了在图2成型工段的第一位置检测装置的操作图；
图4显示了在图2成型工段的第二位置检测装置的操作图；
图5显示了图3和图4的位置检测装置的传感器提供的信号的时间曲线图。
具体实施方式
图1中的标号1表示整个用于生产香烟的坚固活页盖盒(hinged-lidpacket)2的自动设备。每个盒2包括：包裹在箔包装材料片5内的香烟4有序排列形成的组(group)3；环(collar)6，其在包装材料片5上方将该组3包起来；以及，折叠包围组3的坯件(blank)7。
设备1是一基本公知的类型，其包括机架8，在图1中用虚线表示，支撑多个加工工段9。更具体地，设备1包括六个加工工段9：工段9a，用于形成香烟4的组3；工段9b，用于供给箔包装材料片5和环6；工段9c，用于围绕各自的组3折叠包装材料片5和环6；工段9d，用于供给坯件7；工段9e，用于围绕各自的组3折叠坯件7(在包装材料纸5和环6上)；以及用于输出盒2的输出工段9f。
用于形成香烟4的组3的工段9a包括用于香烟4的送料斗10；以及提取装置11(图2)，用于将香烟4的组3从送料斗10中提取出，并将组3供给到具有多列容器13的成型传送装置12，每个容器用于容纳香烟4的各自的组3。控制工段14以及连接到成型工段传送装置12的传输轮15，也设置在成型工段9a中。
用于围绕各自的组3折叠包装材料片5和环6的工段9c包括：包裹轮16，其接收来自传输轮15的组3；以及多个承载于轮16上或在轮16外的折叠部件17。用于供给包装材料片5和环6的工段9b包括供给传送装置18、切割装置19、以及将包装材料片5和环6一起供给到包裹轮16的供给轮20。
用于围绕各自的组3(在包装材料和环6上)折叠坯件7的工段9e包括包装轮21，其接收来自包裹轮16的组3；粘贴装置22；以及多个由轮21承载的折叠部件23。用于供给坯件7的工段9d包括用于坯件7的水平仓24；以及用于将坯件7供给到包装轮21的供给轮25。最后，用于盒2的输出工段9f包括传输和丢弃轮26、干燥传送装置27、粘贴装置(未示出)、输出传送装置28、以及光学控制装置29。
如图2所示，送料斗10包括六个出口30，沿成型传送装置12的轨道P1排列。提取装置11从每个出口30提取各自的香烟4的组3，并将组3供给到朝向出口30并与出口30对准的相应的容器13中。对每个出口30，提取装置11包括推动器31，其由各自的线性电动机32提供动力，以沿直线轨道P2在静止位置33(由实线表示)和提取位置34(由虚线表示)之间进行循环移动。每个线性电动机32包括可动杆35，支撑推动器31并具有多个永久磁铁36(如图4所示)；以及固定支架(fixed armature)37，以滑动方式支撑该杆35。每个杆35与各自的读取装置38相连，以确定杆35沿各自轨道P2的位置，并特别用于确定杆35什么时候在静止位置33。
控制工段14位于沿轨道P1上、从送料斗10沿成型传送装置12的运动方向的下游，并且位于控制工段的电视摄像机39检查香烟4是否在各容器中最终装满。电视摄像机39和与该读取装置38相同的读取装置40相联系，并且，其确定容器13位于一相对于该电视摄像机39确定的检测位置41的时刻，以便产生同步信号，通过该同步信号使该电视摄像机39同步动作。为了确保读取装置40的正确操作，每个容器13容纳有各自的用其极轴定位的永久磁铁42，该轴是将南极与北极分开并与该容器13的轨道P1垂直的轴。
读取装置40包括管体43，容纳两个平行于轨道P1并排设置的线性霍耳效应传感器44，以便沿平行于轨道P1方向具有零敏感度，而沿与轨道P1的垂直方向具有最大的敏感度。更具体地，一个霍耳效应传感器44a位于磁铁42的运动方向的下游，并且另一霍耳效应传感器44b位于磁铁42的运动方向的上游。管体43还容纳一控制单元45，用于检测磁铁42和支撑磁铁42的容器13位于检测位置41的时刻。
当磁铁42距离霍耳效应传感器44相对较远时，霍耳效应传感器44的输出信号46(图5)基本上不变，并等于参考值；当磁铁42经过霍耳效应传感器44时，该霍耳效应传感器44的输出信号46关于该参考值呈正弦曲线形状，具有一反转时刻，即输出信号46与参考值相交的时刻，与磁铁42的极轴相对于霍耳效应传感器44处于中间位置时的时刻一致。
控制单元45通过确定该霍耳效应传感器44a的输出信号46a的反转时刻并使用该霍耳效应传感器44b的输出信号46b检测该磁铁42处于检测位置41的时刻，来确定磁铁42和支撑磁铁42的容器13处于检测位置41的时刻。换句话说，随着支撑磁铁42的容器13穿过，控制单元45检测在磁铁42运动方向上游的霍耳效应传感器44b的输出信号46b的显著的变化，并因此被激励，以便通过确定在磁铁42运动方向的下游的霍耳效应传感器44a的输出信号46a反转的时刻，来确定磁铁42和支撑该磁铁42的容器13处于检测位置41的时刻。
在另一实施例中，控制单元45通过确定在磁铁42的运动方向上游的霍耳效应传感器44b的输出信号46b反转的时刻，来确定该磁铁42处于检测位置41的时刻。
在优选实施例中，两个霍耳效应传感器44处于分开一距离的位置，使得当霍耳效应传感器44a的输出信号46a反转时，该霍耳效应传感器44b的输出信号46b基本上处于最大。这样，只有当霍耳效应传感器44b的输出信号46b基本上处于最大，确定了霍耳效应传感器44a的输出信号46a反转时，控制单元45才检测到该磁铁42和支撑磁铁42的容器13处于检测位置41的时刻。
优选地，该管体43由镀镍黄铜制成，填充有树脂，并在其外表面具有参考标示47，指示检测位置41；该永久磁铁42是圆柱形，直径5mm，长度10mm，表面磁场强度为0.3至0.5特斯拉。
如上所述，读取装置38和40是相同的，这样，所述的关于读取装置40的结构和操作也适用于读取装置38。然而，需要指出，尽管磁铁42***到各自的容器13，仅允许读取装置40确定容器13的位置，但是在每个杆35内部并由各自的读取装置38使用来确定杆35的位置的磁铁36，是各自线性电动机32整体的一部分。
上述的读取装置38和40廉价并且容易生产，并完全不受烟草粉末的影响，因此不需要清理，并且同时，就读取速度和精度来说提供了最佳性能。此外，需要说明的重要一点是，如试验所证实的那样，上述的读取装置38和40即使在沿与磁铁36或42移动方向垂直的方向介于磁铁36或42与管体43之间的距离发生变化的情况下也能工作正常。具体地，读取装置38和40工作正常，直至在沿与磁铁36或42移动方向垂直的方向介于磁铁36或42与管体43之间的距离变化5-7mm。该特征在读取装置40中特别有用，因为，随着通过成型传送装置12沿轨道P1供给容器13，由于成型传送装置12的结构和尺寸，容器13沿与轨道P1垂直的位置可能有1-4mm的随机变化。

Claims (14)

1.一种用于加工物品(4)的自动设备(1)，包括：一传送装置(12；31)，其以一既定的供给方向沿一轨道(P1；P2)供给该物品(4)，并具有至少一可动部件(13；35)；以及一读取装置(40；38)，用于确定该可动部件(13；35)沿该轨道(P1；P2)的位置；该设备(1)的特征在于，该读取装置(40；38)与一磁铁(42；36)共同作用，该磁铁容纳于该可动部件(13；35)内部并以其与该供给方向垂直的极轴定位；该读取装置包括平行于该供给方向并排设置的两个线性霍耳效应传感器(44)，以便在平行于该供给方向的方向上具有零敏感度，并在垂直于该供给方向的方向上具有最大敏感度；以及一控制单元(45)，其以下述方式来检测该可动部件(13；35)相对于该读取装置(40；38)处于一一定检测位置(41；33)的时刻，即通过确定其中一个所述霍耳效应传感器(44)的输出信号(46)反转的时刻，并通过使用另一霍耳效应传感器(44)的输出信号(46)以能够检测该可动部件(13；35)处于该检测位置(41；33)的时刻。
2.如权利要求1所述的自动设备(1)，其中，该控制单元(45)通过确定在相对于该可动部件(13；35)运动方向下游的该霍耳效应传感器(44a)的该输出信号(46a)反转的时刻，来检测该可动部件(13；35)相对于该读取装置(40；38)处于该检测位置(41；33)的时刻。
3.如权利要求1所述的自动设备(1)，其中，该控制单元(45)通过确定在相对于该可动部件(13；35)运动方向上游的该霍耳效应传感器(44b)的该输出信号(46b)反转的时刻，来检测该可动部件(13；35)相对于该读取装置(40；38)处于该检测位置(41；33)的时刻。
4.如权利要求1所述的自动设备(1)，其中，所述两个霍耳效应传感器(44)处于分开一距离的位置，以致当其中一个霍耳效应传感器(44)的该输出信号(46)反转时，另一霍耳效应传感器(44)的该输出信号(46)约处于最大。
5.如权利要求4所述的自动设备(1)，其中，该控制单元(45)通过确定其中一个霍耳效应传感器(44)的该输出信号(46)反转的时刻、如果在同一时刻另一霍耳效应传感器(44)的该输出信号(46)约处于最大时，仅来检测该可动部件(13；35)相对于该读取装置(40；38)处于该检测位置(41；33)的时刻。
6.如权利要求1所述的自动设备(1)，其中，该磁铁(42；36)是一永久磁铁。
7.如权利要求6所述的自动设备(1)，其中，该永久磁铁(42)是圆柱形。
8.如权利要求7所述的自动设备(1)，其中，该永久磁铁(42)的直径是5mm，长度是10mm。
9.如权利要求7所述的自动设备(1)，其中，该永久磁铁(42)的表面磁场强度为0.3至0.5特斯拉。
10.如权利要求1所述的自动设备(1)，其中，该读取装置(40；38)包括一管体(43)，其容纳该霍耳效应传感器(44)并在其外表面具有一指示该检测位置(41；33)的参考标示(47)。
11.如权利要求10所述的自动设备(1)，其中，该管体(43)由镀镍黄铜制成，其还容纳该控制单元(45)，并填充有树脂。
12.如权利要求1所述的自动设备(1)，用于生产香烟的盒(2)；该传送装置(12)包括多个可动部件(13)，分别由用于容纳香烟(4)的相应的组(3)的容器(13)限定，并具有各自的永久磁铁(42)；该设备(1)包括：一送料斗(10)，平行于该轨道(P1)并朝向该轨道(P1)，一提取装置(11)，用于从该送料斗(10)的底部提取香烟(4)的组(3)并将香烟(4)的该组(3)供给到各自的容器(13)，以及一控制装置(39)，位于该轨道(P1)上，用以为每个容器(13)检测该容器(13)内香烟(4)的最终填满；并且该读取装置(40)确定该容器(13)在一控制工段(14)的位置，以产生一同步信号(46)，由该同步信号使该控制装置(39)同步动作。
13.如权利要求1所述的自动设备(1)，用于生产香烟的盒(2)；并包括：一送料斗(10)；以及一提取装置(11)，用于从该送料斗(10)的底部提取香烟(4)的组(3)，并且其包括沿一直线轨道(P2)在一静止位置(33)和一提取位置(34)之间移动的至少一个提取体(31)；该读取装置(38)确定该提取体(31)什么时候在该静止位置(33)。
14.如权利要求13所述的自动设备(1)，其中该提取装置(11)包括使该提取体(31)运转的一线性电动机(32)，该线性电动机(32)具有一与该提取体(31)一体的可动零件(35)，并具有多个永久磁铁(36)；该读取装置(38)使用该可动零件(35)的所述多个永久磁铁(36)的其中之一，以确定该提取体(31)的所述位置。
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