Устройство для хранения и распределения предметов

(51)5 А ОМИТЕТ ТНРЫТИ ОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ИЗОБРЕТЕН ПИС гр; И ПАТЕН 1(54) УСТРОЙСТВО ГРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДМЕТОВ(57) Изобретение относитсяму оборудованию. Целью изобявляется расширение эксплуавозможностей за счет увеличменклатуры предметов и повышудобства в эксплуатации. Ус 30.03.87 38к Гиган (РК британии 7 Р 1/10,1 ЛЯ ХРАНЕНИЯ 97 торговое тения ацио нных ния но- ениеройство Изобретение относится к устройствам для хранения и распределения предметов, преимущественно штабелируемых коробок разных размеров, например пачек сигарет, кассет, книг и т,д., имеющих форму параллелепипеда или упаковку такой форьы, например коробку.Целью изобретения является расшие эксплуатационных во ожностей управ" робок,зм ренизамет номе нкл добства ры пред- эксплуау велич повыше ии.На фиг.1 атич и авл ео, вид г, 2 - при"коробокди кольдругой н ет г,3 предлагаемое устроист ди, частичный разрез; мер расположения пред различных раэмеров на цевого магазина; на ф для хранения и распределения предметов содержит множество кольцевых магазинов, расположенных один над другим и образующих цилиндрическую конструкцию, Конструкция приводится вовращение вокруг оси с помощью шаго"вого двигателя или аналогичного средства, На каждом этаже расположен ор" .ган управления извлечением предметов, расположенный неподвижно внутри,или снаружи конструкции, Орган управления взаимодействует со средствами,находящимися внутри отсеков, содержащих предметы. Кольцевые магазины мо"гут быть неподвижными, а органы управления извлечением -вращающимисявнутри конструкции. 13, з,л,ф-лы,вариант расположения коробок раэличных размеров на площадке кольцевогомагазина; на фиг.4 - разрез А-А нафиг.1; на фиг,5 - часть органаленин и средств выталкивания ковид сверху; на фиг.б - разрез Б-Бна фиг.5; на фиг.7 - взаимодействиеоргана управления с выталкивающимзвеном цепи захвата, расположеннойпод отсеком кольцевого магазина,вид сбоку, частичный раэреэ; нафиг.8 - то же, со звеном цепи; нафиг.9 - цепь захвата коробки, расположенной под отсеком кольцевогомагазина, вид сверху; на фиг.10несколько звеньев цепи захвата, видв увеличенном масштабе; на фиг,11выталкивающее звено цепи захвата,вид спереди и сбоку; на фиг.12 -431 омитета по из осква, Ж,рет ушс ням н отк я наб., д тиям при ГКНТ ССР4/5звено, принадлежащее цепи захвата, вид спереди и сбоку; на фиг,13 - отсек кольцевого магазина с нижним участком, предназначенным для размещения цепи захвата; на фиг.14 - то же, вид сбоку; на фиг.15 - отсек, снабженный цепью, поперечный разрез; на фиг,16 - вариант устройства, содержащего множество органов управления средством выталкивания; на фиг.17 - вариант отсека, предназначенного для размещения ряда коробок, продольный разрез; на фиг,18 - вид В на фиг,17; на фиг,19 - цепь отсека, соединенного со своим органом управления средством вталкивания, вид сверху 1; на фиг,20 - вариант отсека с рядом блистеров, продольный разрез; на Фиг.21 - вид Г на фиг,20; на фиг.22 - неподвижный кольцевой магазин с внутренним, поворотным органом управления средством выталкивания, вид сверху; на фиг,23 - орган управления средством выталкивания, 25 вид сверху; на фиг.24 - цепь захвата для взаимодействия с органом управления; на фиг,25 - устройство с неподвижными кольцевыми магазинами, вид спереди; на фиг.26 - вариант уст ройства с единым блоком органов управления, вид спереди.Устройство для хранения и распре" деления предметов, например коробок в форме параллелепипедов, содержит цилиндрическую конструкцию 1, разме" щенную в корпусе 2 и образованную множеством кольцевых магазинов 3, расположенный один над другим и имеющих общую ось 4 симметрии. Каждый из кольцевых магазинов 3 состоит из множества отсеков 5-6 для размещения одной коробки, либо стопки коробок, либо ряда коробок 9, а на периферии имеет окно О. Устройство имеет при,вод 11 для вращения конструкции вок" руг оси, выполненный в виде шагового двигателя, либо двигателя с преобразователем угла в код. Направление вращения показано стрелкой 12. Поверхность 13 предназначена для вывода предмета из магазинов. Предметы могут быть разных размеров, например стопки кассет, стопки книг, коробки с косметическими товарами и т,д. Отсеки 5-8 могут располагаться в магазине радиапьно, как это представлено на фиг,2, либо ориентирова-" ны таким образом, как это представле" но на фиг.З, чтобы использовать повозможности полностью поверхностьплощадки-основания 14 магазина.Устройство снабжено средством выталкивания и органом 15 управленияэтим средством, Каждый орган 15 управления жестко связан с одним изкольцевых магазинов в зоне стержней16 и включает зубчатый в своей периферийной части металлический сектор17 с зубьями 18 и подвижным зубом19, установленным на рычаге 20, поворачивающемся вокруг оси 21 поддействием электромагнита 22. При отсутствии возбуждения электромагнита22 зуб 19 располагается перед зубом18 в одной с ним плоскости или ниже,При возбуждении электромагнита 22 ры"чаг 20, несущий зуб 19, перемещаетсявверх в направлении стрелки 23 до положения 24 и 25, показанного пунктирными линиями и расположенного вышеуровня зубьев 17-18.Орган управления средством выталкивания взаимодействует с участкомцепи 26, расположенной частично подоснованием 27 каждого отсека кольцевых магазинов, Цепь 26 состоит изидентичных звеньев 28, соединенныхмежду собой посредством шаровых шарниров 29 и гнезд 30. Часть 31 каждогозвена образует зуб цепи 26, тогдакак поверхности 32 и 33 образуют направляющие поверхности цепи. Крометого, цепь 26 содержит два звена34 и 35, диаметрально противоположных, но идентичных по форме, обеспечивающих выталкивание предметов,Зуб 36 звена 34 выполнен усеченнымпо сравнению с зубьями 31 соседнихзвеньев 28. Звенья 34 и 35 также каки звенья 28 имеют направляющие поверхности, при этом каждое из них снабжено выталкивающим элементом 37,На фиг.13 представлен вариант ваполнения отсека 38 с основанием 39 иокном 40 для вывода предметов. С основанием 39 связана опора 41, содержащая направляющую для цепи с поверхностями 42 и 43, образующими канавкудля контактирования с поверхностями32 и 33 звеньев цепи 26. Цепь 26 состоит из зон 44 с центром 45, зоны 46,на которой направляющая опускается поотношению к плоскости зоны 44 такимобразом, что зона 4 позволит полностью убрать верхнюю часть выталкивающего элемента 37. Далее идет40 5 16006зона 48 с центром 49, начиная с которой направляющая опять поднимается на прямолинейной зоне 50 для соединения с зоной 44. Из фиг.15 видно, что в то время, как выталкивающий элемент 37 звена 35 является выбрасывателем предмета 9, выталкивающий элемент 37 звена 34 убран подоснование 39.1 ОУстройство работает следующим образом.Каждый отсек определен этажом своего кольцевого магазина 3 и кодированной величиной угла поворота привода11, При отсутствии сигнала подвижныйзуб 19 органа 15 управления находитсяв нижнем положении и не взаимодействует с цепями 26. При наличии сигналаот электромагнита 22 на эуб 19 органа управления подается управляющеевоздействие для его перехода в верхнее положение - при прохождении: магазина 5 Тогда этот зуб входит в контакт с усеченным зубом 36 выталкивающего звена 34. По мере того, как магазин поворачивается вокруг оси 4,он начинает захватывать цепь 26,зубья 8, а затем зубья 17 зубчатого сектора сменяют зуб 36 и воэдействуют на зубья 31 остальных звеньев28. В течение этого времени цепь 26движется в направлении стрелок 51,выталкивающий элемент 37 звена 34уходит под основание 39 на уровнезоны 47 цепи, тогда как элемент 37звена 35 становится выбрасывателеми толкает предмет 9 к окну 40 отсека, и предмет 9 падает на приемнуюповерхность 13. В конце извлеченияна месте звена 34 располагается звено 35. Предпочтительно все звеньяцепи выполнены из формованной пластмассы.Может быть предусмотрено взаимодействие звеньев между собой посредством соединения какого-либо другоготипа, а не шарового шарнира, однакоцепь с шаровыми шарнирами обладаетзначительными преимуществами. Очевидно, что согласно другому варианту можно, предусмотреть размещениезубчатой передачи на уровне центров45 и 49. Цепь взаимодействует с органом 15 управления без помощи какойлибо промежуточной системы зубчатыхпередач, что упрощает устройствос точки зрения механики,. В качестве варианта можно фиг,6) располо 15 6жить вокруг кольцевых магазинов второй орган 15 управления с его приемной поверхностью 13, или даже тре"тий орган, схематически показанныйпунктирным прямоугольником 52, и четвертый,так,чтобы обслуживать несколько клиентов одновременно. В варианте выполнения, показанном на фиг,1721, использованы отсеки для хранениякоробок, размещенных в ряд Нафиг,17 представлен ряд 53 коробок 54,вставленных между витками 55 пружины56, один конец которой 57 закрепленна вертикальном диске 58, а другойсвободный конец 59 удерживается внаправляющей 60. Основание 61 отсека содержит цепь 62, аналогичную цепи26, но расположенную не в наклоннойнаправляющЕй, а в горизонтальнойпрорези, В качестве примера цепь 62содержит шестьдесят звеньев, из которых пять имеют усеченный. зуб, такойкак зуб 36 на фиг.11, Диск 58, связанный с опорой 63, может приводитьсяво вращение с помощью одного из выступов 64 вокруг своей оси 65. Эти высту"пы взаимодействуют с зубьями цепи 62в момент, когда зубья, расположенныенапротив отсека, взаимодействуют сорганом управления средством 66 выталкивания, расположенным неподвижно (фиг.4),В выбранном примере на диске 58имеется двенадцать выступов, Для вывода коробки 54 из своего отсека, орган 66 управления работает в момент,когда отсек проходит перед ним и зацепляет усеченный зуб цепи 62, затем другие зубья, с противоположной стороны зубьев цепи, заставляютповернуться на один оборот диск 58и, следовательно, пружину 65 и ее последний виток 59, который освобождает первую коробку ряда, причем этакоробка опрокидывается в направлении стрелки 67. Когда операция извлечения закончена, усеченный зуб снованаходится в створе с органом управления средством 66 выталкивания,На фиг,20 и 21 представлен отсек,предназначенный для размещения внем ряда 68 блистеров 69. Эти блистеры подвешены на уровне нижней частивитков 70 пружины 71, размещенной настержне 72 на уровне крышки отсека.В этой крышке находится цепь 62 такая же, как цепь на фиг,17 и предназначенная для взаимодействия с ор 1600615ганом 66 управления. Конец пружины 57жестко связан с вертикальным диском73, несущим выступы 74. Выступы 74взаимодействуют с зубьями цепи 62,когда работает орган 66 управления,Диск 73 и пружина 72 делают один оборот и первьп блистер 69 отделяется отвитка 59 и от ряда 68,.На фиг.19 показана ось 4 кольцевых магазинов и направление 12их вращения относительно органа 66управления, Схематично показана цепь62 и ее движение по стрелке 75.Пунктирными линиями 76 и 77 обозначены соседние отсеки.Во всех упомянутых вариантах цилиццрическая конструкция, образованная кольцевыми магазинами, выполненавращающейся относительно органов управления средством выталкиванйя, которые находятся снаружи магазинов.Б других вариантах кольцевые магазины неподвижны, а органы управлениявращаются внутри цилиндрической конструкции.В варианте, представленном нафиг,22 - 24, имеется каркас 78, поддерживающий множество неподвижныхкольцевых магазинов с осью 4, таких 30как магазин 79, показанный нафиг,9-15, одинаковые элементы наннх обозначены одинаковыми позициями. Однако как показано на фиг,24,,траектории 80 и 81 зубьев сектора ор".гана 82 управления ориентированы поотношению к цепи 26 не так, как вварианте по фиг.9.Б представленном на фиг,25 устройстве каркас 83. поддерживает множества кольцевых магазинов 84. Эти магазины расположены друг над другомтаким образом, что их совмещенныеоси симметрии совпадают с. осью 4,Магазины снабжепя радиальными отсекамн, содержащими стопку 9 предметов,позицией 85 обозначен предмет, расположенный в нижней части стопки 9.Каждый отсек снабжен средствамивыталкивания предметов 83, Управление выталкиванием обеспечивается спомощью единого блока 86 управления,расположенного внутри конструкции,образованной кольцевыми магазинами иприводимой во вращение вокруг оси 4с помощью шагового двигателя 11 илидвигателя с преобразователем угла вкод. Блок 86,управления соединен.спрограммируемой ЭВМ. Предметы, извле" ченные из устройства хранения, попадают в зону приема 87, Кольцевые мага" зины смонтированы в корпусе 88,В качестве примера приводятся следующие характеристики устройства,1 Цаговый двигатель делает один оборот каждые 4 с с 400 шагами за оборот. Устройство содержит 10 кольцевых магазинов с 40 отсеками, что образует хранилище 400 типов различных предметов, Блок. расположенныхдруг над другом кольцевых магазинов.Ф имеет размер около 1,5 в высоту и 1 м в диаметре. Они выполнены из формованной пластмассы, так же как и рычаги единого блока управления, Если применяют по два рычага для одного кольцевого магазина, то можно получить за 2 с 400 предметов, Один из рычагов может быть закреплен за четными предметами, а другой за нечетными, Если применяют четыре или больше рычагов для одного магази на, то можно уменьшить скорость вращения двигателя.Формула и з о б р е т е н и я1, Устройство для хранения и распределения предметов, содержащее размещенное в цилиндрическом корпусе множество связанных между собой кольцевых магазинов, расположенных один над другим и имеющих общую ось симметрии, при этом каждый из кольцевых магазинов состоит из множества отсе-, ков для хранения по меньшей мере одного предмета в упаковке, например, коробки, имеющих окно для вывода этой коробки, о т л и ч а ю щ е е с я тем что, с целью расширения эксплуатационных возможностей за счет увеличения номенклатуры предметов и новы" щения удобства в эксплуатации, оно имеет средства выталкивания, каждое из которых размещено в верхней или нижней частях отсека и включает размещенный напротив окна зубчатый участок с вертикальными зубьями, один из которых выполнен усеченным, основание которого расположено в горизонтальной плоскости вьппе уровня горизонтальной плоскости расположения оснований остальных зубьев, по меньшей мере один орган управления средством выталкивания, включающий плоский зубчатый сектор, расположенный в горизонтальной плоскости между осно25 6. Устройство по пп,1-5, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что каждый магазин выполнен в виде цельной формованной детали,9 16006ваниями вертикальных зубьев средствавыталкивания, причем один иэ зубьевсектора смонтирован с возможностьюперемещения из положения, при кото"ром он расположен в одной плоскостис остальными зубьями сектора, в положение, при котором он находится взацеплении с усеченным вертикальнымзубом средства выталкивания для выОвода коробки, шаговый двигатель илидвигатель, имеющий преобразовательугла поворота в код, для привода вовращение либо кольцевых магазинов,либо их оси, либо органа управления средством выталкивания,и программированную вычислитель.ную машину для управления перемещением подвижного зуба сектора в зависимости от его углового поло жения относительно отсека, определяемого поворотом двигателя, при этомформа отсека определяется порядкомразмещения коробок - по одной, стопкой или в ряд..2. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что органуправления средством выталкиваниязакреплен неподвижно на уровне каждого из кольцевых магазинов, приэтом множество связанных междусобой кольцевых магазинов выполненовращающимся вокруг оси,3. Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каждыйиз кольцевых магазинов имеет органуправления средством выталкивания,размещенный в основании магазина,все органы управления связаны в одинблок, соединенный с двигателем длявращения относительно неподвижныхкольцевых магазинов и их общей оси.4. Устройство по одному из пп,1-3,о т л и ч а ю щ е е с я тем, чтокаждый отсек имеет форму параллелепипеда, расположенного по радиусу кобщей оси кольцевых магазинов,5. Устройство по пп,1 и 4, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что каж .дый магазин образован площадкой, аотсеки в форме параллелепипедов раэ .ного размера размещены на ней с учетом наибольшего использования ееповерхности. 15 107, Устрой тво по пп.1-5, о т л ич а ю щ е е с я тем, что отсеки выполнены вставными.8. Устроиство по одному из пп.1-3,отличающееся тем, чтопри форме отсека, предусматривающей размещение коробок по одной илистопкой, каждый отсек имеет щель, сообщающуюся с окном для вывода коробки и расположенную в его нижнейчасти цепь захвата с защелкой, входящую в щель, при этом цепь свнешней стороны образует зубчатоезацепление с сектором органа управления средством выталкивания,9, Устройство по п,8, о т л ич а ю щ е е с я тем, что цепь зах"вата выполнена замкнутой, состоящейиз двух прямолинейных и соединяющихих двух полукруглых участков с вертикальными осями, каждое из двухдиаметрально противоположных звеньев цепи имеет выталкивающую защелку, входящую в щель отсека, причемодин из прямолинейных участков цепиимеет наклон относительно дна отсека для обеспечения выдвиженияодной защелки с помощью второй защелки.1 О. Устройство по п.9, о т л ич а ю щ е е с я тем, что длина зубчатого сектора органа управлениясредством выталкивания по меньшеймере равна половине длины самой длинной цепи кольцевых магазинов,11. Устройство по п,9, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каждое звено цепи захвата на одной стороне,взаимодействующей с соседним звеньем, имеет выемку, а на противоположной стороне - шаровой шарнир.12. Устройство по п,2, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что при формеотсека, предусматривающей размещениекоробок в ряд, каждый отсек в нижнейчасти имеет пружину, между виткамикоторой располагаются коробки и размещенную в дне цель, образующуюучасток зубчатого зацепления и взаимодействующую с органом управлениясредством выталкивания за счет соединения с одним из выступов, выполнен-;ных по периметру, вертикального диска, расположенного со стороны, противоположной окну отсека и связанногос концом пружины13. Устройство по п,2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что при форме60065 отсека, предусматривающей размещение коробок в ряд, каждый отсек имеет пружину и цепь захвата, образую.щую участок зацепления, размещенныев верхней части отсека с возможностью зацепа коробок к нижним частям витков пружины, при этом цепь состороны, противоположной окну отсека, соединена с одним из выступоввертикального диска органа управления средством выталкивания, с которым связан конец пружинь 1. 124. Устройство по пп, 12 и3, о тл и ч а ю щ е е.с я тем, что количество выступов вертикального диска 5органа управления средством выталкивания и количество усеченных зубьевцепи средства вытапкивания выбраноиз условия, что полный оборот дискасоответствует одному выталкиванию.Приоритет по пунктам формулы:ОЗ 03 87 по ппо 13 8 11 р ЗОеОЗе 87по пп,2, 5-7, 12-4, 01,07,86 поп,4,