本申請要求2015年5月13日提交的美國臨時申請No.62/160,982的提交日期的權益,其公開內容據此以引用方式并入本文。
技術領域
本實用新型涉及用于從制品的疊堆移除所述制品(如,培養平板或培養皿)的平板分離器或卸堆(destacking)系統;或者更具體地,涉及用于將所述制品的疊堆中的第一制品(或培養平板或培養皿)從堆疊在第一制品頂部上的至少一個第二制品分離的平板分離器或卸堆系統。
背景技術:
生物樣品(諸如體液(如血液、尿液等)水樣品、食品樣品、土壤樣品等)針對微生物(如細菌、真菌等)的存在或缺失頻繁地進行測試。此類測試通常要求樣品與營養培養基組合,以在樣品中培養足夠量微生物的生長從而允許可靠的檢測。對樣品進行測試以獲得微生物生長的證據歷史上一直是手動處理。為了細菌菌落的生長,實驗室技術員將制備培養平板、用樣品接種培養平板、將接種過的平板放置在培養箱中并且定期地檢查平板。當有微生物生長的證據時,挑出菌落的一部分。挑出的樣品然后與溶液組合用于下游測試,以確定微生物的類型和該微生物可能具有的關于抗生素的敏感性和耐受性。
因為手動實驗室測試是勞動密集型的,所以使這些實驗室處理中的一些或全部自動化的努力正在進行。自動化處理被配置成以裝配線形式制備和監測許多平板。用于自動化培養平板處理的平臺提供具有選擇用于處理的生長培養基的未接種平板的庫存。為了獲得微生物生長的證據,該平臺響應進入的順序從庫存取出培養平板,用對應于所述順序的樣品接種平板,接種平板且定期查驗平板。所有這些步驟能夠使用對平板、樣品以及用于制備和處理平板的試劑的自動化操作完成。這些自動化樣品處理平臺是指全實驗室自動化。
為了儲存的有效性以及觸及和自動化處理的便利性,此類自動化醫學測試系統通常堆疊培養平板(諸如有蓋培養皿的容器)的庫存。雖然儲存在疊堆中,但每個平板進行單個地處理。因此,自動化系統必須能夠從疊堆移除各個平板,以便將每個平板傳送至遠離疊堆的指定測試地點。在此類系統中,因為每個平板必須加以標識和追蹤,所以平板經常以它們提供至系統的順序處理(“先進先出”或FIFO)。就堆疊制品的自動化處理而言,這意味制品被添加至疊堆的頂部且從底部移除,或者反之亦然。
從疊堆移除平板能夠使疊堆不穩定,損壞平板,致使蓋子從平板分離,等等。偶爾移除多于一個的平板能夠致使平板被無序地處理。這可導致平板用本打算用于不同平板的樣品接種,從而浪費樣品、處理時間和平板本身。此類錯誤因此能夠危害平板處理的完整性,致使交叉污染,等等。類似地,此類問題能夠出現在其中堆疊制品可從疊堆逐一移除以用于進一步處理的其他背景中。
用于儲存和取回平板的自動化裝置是已知的。此類設備接收疊堆中的平板并且將平板儲存在疊堆中,其中自動化機構將平板添加至疊堆并從該疊堆移除平板。一個此種設備是SorterA模塊,其是由Becton Dickinson公司商業銷售的用于樣品制備的InoqulA自動化裝置的一部分。
因此,尋求在不干擾疊堆中剩余制品的穩定性的情況下用于從制品的疊堆移除制品的裝置。
技術實現要素:
本實用新型的方面便于使用自動化從制品疊堆移除制品。通常地,所移除的制品是疊堆中第一制品或最底層制品,但本實用新型不限于從疊堆移除最底層制品。這些方面允許在第一制品已經被移除后在不干擾疊堆中剩余的一個或多個制品的穩定性的情況下移除制品。例如,制品的疊堆可被保持在外殼中,所述外殼在第一制品被移除時使疊堆保持穩定。
通常地,每個制品的頂部表面和底部表面具有適于促進制品在疊堆中“嵌套式堆疊”的嵌套特征結構。在該嵌套特征結構的一個示例中,在頂部制品的底部上的嵌套特征結構可適于與在底部制品的頂部上的嵌套特征結構配合。嵌套式堆疊帶來許多益處。例如,其允許制品的整個疊堆作為更穩定的單個單元沿表面移動,使得制品即使經受振動和自動化處理的典型其他斷裂力也保持堆疊。
從制品的疊堆移除嵌套式制品問題在于:待移除的平板必須與之上或之下的其他平板分離,從而在不連同所述待移除的平板一起攜帶其之上或其之下的平板的情況下從疊堆移除,連同所述待移除的平板一起攜帶其之上或其之下的平板可使疊堆不穩定或從疊堆移除多于一個平板。因此,本實用新型的其他方面使正被移除的制品與堆疊在其之上的其他制品分離。所分離的制品然后從疊堆的下面推出或拉出。例如,該制品可被分離,使得抽取設備可用于從制品的疊堆下面推動第一制品,以用于運輸至遠處測試地點。
本實用新型的其他方面涉及用于執行本文描述的移動的各種工具。例如,示例性提升機構被描述為用于提升至少一個第二制品或上制品以及推動第一制品遠離一個或多個所提升的第二制品的工具。優選地,該提升機構適于以連續、流體運動執行這些移動,以避免破壞包含在制品的疊堆內任何特定第一制品或第二制品的容納物。
附圖說明
圖1是本實用新型的制品卸堆系統的透視圖;
圖2是本實用新型的提升機、可移動門和提升機構元件的詳細視圖;
圖3是可移動門的一部分的近視圖;
圖4A至圖4B提供提升機構的細長桿元件的透視圖和平面圖;
圖5是提升機和提升機構的近視透視圖;
圖6是在圖5中示出的元件的側視圖;
圖7是在圖7中示出的元件沿圖6的剖面線7-7的剖面圖;
圖8是提升機構的仰視圖;
圖9A至圖9C提供附接至提升機的可移除的尖端的透視圖、平面圖和側視圖;
圖10提供提升機的提升機臂元件的部分透視圖;
圖11提供裝配有提升機構的元件的圖10的提升機臂的分解圖;
圖12A提供在制品已經裝載其中后外殼的透視圖;
圖12B提供用于本文描述的提升機構的支架元件的側視圖;
圖13提供外殼、可移動門和提升機的側視圖;
圖14A描繪具有關于外殼元件的附加細節的圖13的實施例的一部分的輪廓圖;
圖14B描繪圖14A的另選實施例的輪廓圖;
圖15是另選提升機構的詳細視圖;以及
圖16描繪提升機的元件的另選實施例。
具體實施方式
本實用新型涉及用于從制品的疊堆移除至少一個制品的制品移除系統1的各種實施例。參考圖1和圖14,制品的疊堆包括堆疊在至少一個下制品或第一制品10的頂部上的至少一個上制品或第二制品12。在一個實施例中,第一制品10和第二制品12是培養平板(如,有蓋培養皿)。在另一些實施例中,系統1與全實驗室自動化平臺整合以用于從接種到評估處理制品。理想地,通過允許每個平板從疊堆被有效地移除,系統1便于在培養平板10和12中生長的培養物的下游處理。
系統1可與制品的嵌套式疊堆一起使用。例如,每個制品10和12在圖14A至圖14B中被示出為與相鄰制品嵌套在一起以提供疊堆穩定性。可想到各種嵌套特征結構。在圖14A中,第一制品10包括帶有略微凸起部分11A的頂部表面11,所述略微凸起部分11A與第二制品12的底部表面13的略微凹入部分13A相符。在圖14B中,第一制品10包括帶有略微凹入部分111A的頂部表面111,所述略微凹入部分111A適于接收第二制品11的底部表面113的環狀部分113A(以剖面示出)。
系統1的一個實施例的元件在圖1至圖2中描繪。如圖所示,系統1具有提升機20、抽取器40和外殼60。每個元件20、40和60適于協作以將第一制品10移動遠離第二制品12同時維持疊堆穩定性。如圖所示,第二制品12由提升機20在平行于示例性縱向軸線A-A的第一方向上提起,并且然后允許在沿軸線A-A的第二相反方向上移動以代替第一制品10。優選地,當第一制品10移動遠離制品的疊堆時,第一制品10由第二制品12代替。例如,在圖1的實施例中,在第二制品12被提起后,第一制品10在沿示例性運動軸線D-D的移動的第一方向或第二方向上移動遠離制品的疊堆。
提升機20適于接合第二制品12并且將第二制品12至少部分地提起到第一制品10之上。例如,在圖2中,提升機20可移動至與第二制品12的接觸表面15相鄰的接觸位置中。一旦被定位,提升機20就可通過向其施加提升力而沿示例性軸線A-A(圖2)向上移動。提升機20的至少一部分適于將提升力傳遞至第二制品12的接觸表面15(圖1)。提升力足以將第二制品12的至少一部分提升到其與第一制品10的接觸位置之上。理想地,當第二制品12在提升位置中時,這允許第一制品10移動遠離制品的疊堆。
在圖2和圖5中,提升機20包括可繞軸線A-A旋轉至接觸位置中的提升機臂22。在本實施例中,提升機臂22橫跨在提升表面30和與提升表面30相對安置的端部部分24之間。當提升機臂22移動至接觸位置中時,提升表面30適于接合第二制品12的接觸表面15。優選地,提升表面30適于將提升力傳遞至接觸表面15,所述提升力足以將第二制品12和堆疊在其上的任何其他第二制品的至少一部分提升或移動到接觸位置之上。雖然在圖2和圖5中被描繪為可移除元件,但提升表面30可與臂22成一體。
提升表面30的一些實施例被優化以傳遞上述提升力。例如,提升表面30能夠與第二制品12摩擦或機械地接合。在提升力具有摩擦分量的那些實施例中,由提升表面30施加的提升力的量值與提升表面30和制品12的接觸表面15之間的摩擦系數相稱。在這些實施例中為了最大化提升力,提升表面30可具有粗糙表面。另選地,提升表面30的至少一部分可包括從由硅、聚氨酯、相似材料和它們的組合組成的組中選擇的組合物。在提升力具有機械分量的那些實施例中,提升表面30可適于楔入在制品10和制品12之間,以便通過將提升力施加至底部表面13的一部分而提起制品12。這些實施例在下面參考圖9A至圖9C描述。
在第二制品12已經由提升機20至少部分地提升到第一制品10之上后,抽取器40將第一制品10移動遠離制品的疊堆的下面。這允許第一制品10通過卸堆系統1從疊堆移除,且然后傳送至遠處地點。
在例示的實施例中,抽取器40沿箭頭D-D從第一制品10下面的回縮位置移動至鄰近第一制品10的抽取位置。圖1的抽取器40在第一方向或第二方向上沿箭頭D-D移動至抽取位置中。優選地,抽取器40當在回縮位置中時在制品的疊堆下面移動;轉換至抽取位置中;且然后在第二方向上相對地移動以推動第一制品10遠離制品的疊堆。在圖1中示出的抽取器40的實施例具有兩個可回縮臂42,當所述可回縮臂42在下制品10下面移動時,所述可回縮臂42回縮至抽取位置中。每個可回縮臂42在回縮位置中包含在抽取器框架46內,并且偏壓成遠離框架46打開至抽取位置中。這允許可回縮臂42的端部部分44在抽取器40在第二方向上移動時推動下制品10,從而將制品10攜帶遠離制品的疊堆。
臂42在圖1中被描繪為處于抽取位置中。在例示的實施例中,在不使用致動器的情況下,可回縮臂42移入和移出回縮位置。例如,圖1的可回縮臂42具有鉸鏈,該鉸鏈帶有將每個臂42推進至抽取位置中的彈簧元件(未示出)。優選地,彈簧元件具有彈簧常數,其強得足以將臂42偏壓至抽取位置中,而又弱得足以準許臂42在抽取器40移動經過第一制品10時被迫進入抽取器框架46中。這允許在臂42在經過第一制品10下面后,臂42自動地彈入抽取位置中。臂42被配置成使得當抽取器40在制品10下面拖曳臂42以移動至抽取位置中時,平穩且容易地迫使每個臂42進入框架46中。
當制品10通過抽取器40從制品的疊堆下面移動時,系統1的外殼60穩定疊堆中剩余的制品。如此,外殼60可具有任何數量的固定或可移動表面,所述表面在具有示例性疊堆軸線C-C的疊堆周邊16的周圍相對地設置(圖12A)。應當理解,本文所述外殼60的表面是示例性的。因此,本領域的普通技術人員能夠根據本實用新型選擇用于穩定制品的疊堆的許多不同配置,以在無需使制品的疊堆不穩定的情況下準許移除第一制品10。
如圖所示,外殼60具有圍繞疊堆周邊16的一部分的內表面61。在圖12A中,外殼60是附連至示例性工作臺表面2的剛性元件(圖3)。內表面61被配置成穩定制品的疊堆且在第一制品10從制品的疊堆移除時保持第二制品12。就這一點而言,內表面61沒有圍繞整體的疊堆制品。相反,內表面61具有至少兩個表面61A和61B,所述兩個表面61A和61B在疊堆周邊16的相對側上間隔開以允許第一制品10從它們之間經過。在一些實施例中,內表面61可形成允許第一制品從其中經過的開口。這允許引導表面61A和61B連同系統1的其他元件協同地穩定疊堆。
外殼60也提供用于將制品的疊堆裝載至周邊16中的工具。在一個實施例中,例如,表面61A和61B的空間布置準許制品的疊堆沿疊堆軸線C-C從頂部裝載至周邊16中。優選地,表面61A和61B將制品的疊堆引導至周邊16中,以便阻止制品楔入在表面61A和61B之間、傾翻或打開。作為補充,當形成疊堆時,外殼60也確保每個制品10或12的相應嵌套特征結構在裝載過程期間同軸地對齊以便嵌套在一起(如果需要)。另選地,如在圖1中,制品的疊堆可由傳送機沿箭頭D-D被側面裝載至疊堆周邊16中。這允許處理多個不同疊堆。例如,多個不同疊堆中的每個可布置在傳送機上,并且然后在先前的制品的疊堆中的每個制品已經移開后被移動至周邊16中。
系統1包括可移動門62,其與外殼60協作以穩定制品的疊堆,便于側面裝載,并且在疊堆已經移動至疊堆周邊16中后準許觸及制品的疊堆。在圖2中,例如,門62是細長元件,其可繞軸線A-A從與外殼60相鄰的儲存位置旋轉至與制品的疊堆相鄰的支撐位置中。將可移動門62旋轉至支撐位置中使制品的疊堆限制在周邊16內。這允許門62在制品的疊堆由提升機20提起時與外殼60的內表面61協作來穩定所述制品的疊堆。當門62在儲存位置中時,疊堆可被側面裝載。優選地,通過沿箭頭D-D使疊堆在內表面61之間移動并且使其移動經過門62來側面裝載疊堆。如果疊堆不正確地形成或在形成后被破壞,則手動調節制品是必要的。這些問題能夠通過將可移動門62移動至儲存位置使得技術員能夠觸及制品的疊堆并且移除錯放的制品來解決。
外殼60和可移動門62由諸如丙烯酸酯的材料制造,所述材料與制品10和12間具有低摩擦系數。這允許制品的整個疊堆在第二制品12被提起時抵靠可移動門62和外殼60的相應內表面滑動。內表面61優選地具有引導元件65,所述引導元件65在第二制品12向上滑動時使第二制品12定向。引導元件65優選地具有引導表面67。在圖14A中,引導表面67成一定角度以具有至少第一斜坡67A、平坦區67B和第二斜坡67C。第一斜坡67A遠離疊堆朝向內表面61傾斜以形成坡道。這允許第二制品12響應提升力沿斜坡67A滑動并且至平坦區67B中。理想地,當第一制品10移開時,制品的整個疊堆至少暫時地被支撐在提升部分30和平坦區67B之間。第二斜坡67C進一步協調該移動。引導元件65的形狀可變化。在圖14B中,例如,引導元件65具有引導表面165,所述引導表面165是彎曲的使得第二制品12能夠以相似方式沿引導表面165滑動。
如上所述,提升機20和可移動門62兩者均可沿著公共軸線旋轉和提升。優選地協調這些移動。例如,圖1的門62就在提升機20旋轉至接觸位置中之前旋轉至支撐位置中。這種第一移動確保制品的疊堆將在接觸表面15由提升機20接合之前被穩定。另選地,可移動門62和提升機20可同時移動至它們相應的支撐位置和接觸位置中,并且然后一起提起。在一些實施例中,可移動門62旋轉至支撐位置中,并且然后借助提升機20提起達預定量時間,以在抽取第一制品10時穩定所提升的疊堆。在預定時間后,門62然后借助提升機20下降,從而當第二制品12占據第一制品10的位置時穩定制品的疊堆(圖13)。
提升機構的實施例
提升機構80提供示例性工具,所述工具用于協調提升機20和可移動門62進入或離開它們相應的接觸位置和支撐位置的移動。雖然在下面參考致動器等進行描述,但應當理解,本領域的技術人員將認識到提升結構80可結合適于移動提升機20和門62的部件的任何組合,以便執行本文所描述的功能。應當進一步理解,用于本文描述的提升機構80的每個元件的支撐系統的各方面很大程度上是設計選擇的問題。因此,本領域的普通技術人員將理解特定支撐配置和大小對本申請中描述的提升機20和門62的操作和移動并不重要。此外,可以想到系統1的元件(包括提升機構80的任何實施例)可以是自動化裝配線的一部分;其中多個制品快速地堆疊,并且然后單個地移除和傳送到別處用于處理。因而,本文描述的特定支撐配置也可修改以適應自動化裝配線的各方面。
提升機構80的一個實施例適于以連續循環的移動來移動提升機20和可移動門62。如在圖2中所示,例如,提升機構80具有操作地附接至提升機20和可移動門62的細長桿70。桿70理想地允許提升機20和可移動門62繞圖2的軸線A-A移動。如下面充分地描述的,提升機20和門62中的每個優選地適于獨立于彼此移動。
在圖2至圖5中,例如,桿70支撐在頂部支架72和底部支架74之間。優選地,底部支架74包括沿軸線A-A與第二底部支架74B相對設置的第一底部支架74A。將支架74分成模塊件74A和74B允許支架大小易于修改且簡化任何后續維修努力。頂部支架72和底部支架74中的每個剛性地附接至系統1外部的支撐元件,諸如示例性頂篷表面3(圖3)或工作臺表面2(圖6)。在圖3和圖6中,例如,至少一個固定元件用于將頂部支架72中的每個附接至頂篷表面3,并且將底部支架74附接至工作臺表面2。
桿70可旋轉且可滑動地接合至頂部支架72和底部支架74。這允許桿70當由支架72和74支撐時繞縱向軸線A-A旋轉并且沿該縱向軸線A-A移動。優選地,如在圖4A中所示,桿70具有圓形橫截面,其中外表面71具有的摩擦特性與拋光金屬的摩擦特性相似。這允許系統1的元件以下述方式可滑動地或可旋轉地與桿70接合。
可移動門62例如在圖2和圖4至圖5中被描繪為固定至桿70并且可與桿70一起旋轉。如圖所示,可移動門62通過頂部支架64和底部支架68剛性地附接至桿70。每個支架64、68優選地具有限定孔64A或68A的內表面,所述孔64A或68A經設定尺寸以沿軸線A-A接收桿70。支架64和68也具有緊定螺釘小孔66或69,其經設定尺寸以沿平行于示例性軸線B-B的軸線接收緊定螺釘。緊定螺釘適于將支架64和68附連至桿70。如在圖5中最佳所示,可移動門62理想地具有適配在提升機臂22的凹槽23中的端部部分63以提供連續穩定表面。
提升機20、提升機構80和可移動門62之間的示例性連接在圖5至圖7和圖10至圖11中示出。例如,在圖5中,提升機20的提升機臂22具有端部部分24,所述端部部分24帶有限定孔24A的內表面。底部支架68與提升機臂22的端部部分24相鄰放置,使得由提升機構80的元件施加來提起端部部分24的任何提升力也可用于提起底部支架68并且因此提起可移動門62和桿70。端部部分24裝配有上襯套26,所述上襯套26具有限定孔26A的內表面。下襯套28與上襯套26相對設置。襯套28也具有限定孔28A的內表面。如在圖7中所示,孔24A、26A和28A中的每個具有相同直徑并且與軸線A-A共軸。孔24A、26A和28A獨立于桿70旋轉,然而可移動門62的底部支架68剛性地附接至桿70且可與其一起旋轉。因而,旋轉桿70獨立于端部部分24、上襯套26和下襯套28將可移動門62定位在支撐位置中。
襯套26和28適于優選地以連續運動將提升機20移動至接觸位置和提升位置中。如在圖10至圖11中所示,上襯套26具有不規則下表面25。優選地,表面25能夠與下襯套28的不規則上表面27接合,使得表面27和28的相互作用驅動連續循環運動。例如,在圖10至圖11的實施例中,下表面27旋轉以與上表面25相互作用。這種相互作用旋轉上襯套26和所附接的提升機臂22。每個表面27和28適于促進這種相互作用。例如,如在圖10中所示,上襯套26的表面25是不規則、波狀驅動表面,其中第一斜坡25A與第二斜坡25B相對。每個斜坡25A和25B與相應的第一邊緣25C和第二邊緣25D相對。下襯套28的不規則上表面27也被示出為具有與一組邊緣27C和27D相對的一組第一斜坡27A和第二斜坡27B,如在圖11中所示。因此,當下襯套28繞軸線A-A旋轉時,不規則上表面27的邊緣27C和27D中的每個將向邊緣25C和25D施加旋轉力,所述旋轉力使上襯套26旋轉并且因此使提升機臂22旋轉。
當提升機臂22在接觸位置中時,下襯套28的進一步旋轉將提升臂22和可移動門62提起到接觸位置之上。例如,將提升機臂22移動至接觸位置中致使被捕獲在提升機臂22和內表面61之間的第二制品12施加反作用力,所述反作用力抵抗由邊緣27C和27D施加至邊緣25C和25D的驅動力而作用。因為在驅動表面25和27之間的摩擦力足以使下襯套28旋轉,所以這些相同力在這種反作用力的影響下被克服。因此,下襯套28的進一步旋轉將致使斜坡25A和25B滑過邊緣27C和27D,以沿由斜坡27A和27B限定的向上路徑騎跨。因為提升機臂22當在接觸位置中時不能進一步旋轉,所以在下襯套28的進一步旋轉時迫使上襯套26沿軸線A-A向上。如上面參考圖7所述,上襯套26裝配至端部部分24,可移動門62的底部支架68靠在所述端部部分24上。因而,在該實施例中,在提升機臂22在接觸位置中之后,可移動門62和桿70也通過下襯套28的進一步旋轉提升。
用于旋轉下襯套28的示例性工具在圖2和圖5至圖8中被描繪為適于將線性力施加至第一致動器臂28的第一致動器86。優選地,第一致動器是液壓汽缸,其能夠操作以相對平穩的方式施加和移除線性力。該線性力由提升機構80轉換為上述旋轉力。如在圖5和圖7中所示,例如,下襯套28剛性地附接至第一致動器臂82,其具有與第一底部支架74A相鄰的下表面。下襯套28優選地夾緊到第一致動器臂82。臂82具有夾緊部分83,其在圖5和圖7中被描繪為準許下襯套28的底部部分插入其中的裂縫。第一致動器臂82具有延伸通過夾緊部分83的每個半部以接收圖5中所描繪的示例性螺栓的孔87。這允許下襯套28通過擰緊示例性螺栓固定至第一致動器臂82。擰緊夾緊部分83不限制下襯套28繞桿70的外表面旋轉或沿桿70的外表面滑動的能力。如圖所示,第一致動器86的端部部分84通過銷85可旋轉地連接至第一致動器臂82的開放端部。這允許下襯套28響應致動器86的線性運動而旋轉
也可想到用于旋轉可移動門62的類似工具。例如,如在圖8中所示,第二致動器88適于旋轉桿70并且因此旋轉可移動門62。應當注意,致動器86在圖5中在左邊,但在由圖8提供的仰視圖中在右邊。如圖所示,第二致動器88被描繪為具有端部部分89,其通過另一個銷85可旋轉地連接至第二致動器81的開放端部。第二致動器臂81的相對端部剛性地附接至桿70。例如,致動器臂81使用緊定螺釘可夾緊到桿70,與可移動門62的支架64和66非常相似。類似于上面,該連接利用由第二致動器88施加至第二致動器支架81的線性力來使桿70連同可移動門62一起旋轉。
為了施加上述線性力,第一致動器86和第二致動器88兩者均附接至示例性工作臺表面2。該表面2可以假定為適于支撐系統1的重量并且抵消由致動器86和88施加的所有線性力的任何剛性元件。如在圖2、圖6和圖12B中所示,第一致動器86的反作用端部94和第二致動器88的反作用端部92通過致動器支撐支架90附接至表面2。如圖所示,通過將固定元件插入延伸通過支架90和表面2的每個孔中并且然后擰緊固定元件,支架90剛性附接至工作臺表面2。這確保反作用端部92和94中的每個可附接至支架90,使得相應的第一致動器86和第二致動器88抵靠相對于工作臺表面2的線性平移被固定。
當桿70以上述方式被提升時,第一致動器86或第二致動器88中的至少一個可相對于表面2傾斜。因此,在一些實施例中,每個反作用端部92和94可旋轉地附接至支架90。例如,在圖12B中,反作用端部92和94中的每個從支架90懸吊下來,以便阻止如上所述的相對于表面2的線性平移。為了準許旋轉,反作用端部92或94中的任一個可具有在孔內圍繞固定元件的彈性襯套材料。理想地,該襯套的部分可以在孔內壓縮以允許反作用端部92或94中的任一個根據需要獨立于支架90旋轉,從而適應本文描述的提升運動。當然,在不脫離本實用新型的情況下,可相似地采用在支架90和反作用端部92或94之間建立可旋轉連接的任何已知方式。
桿70的端部部分77抑制桿70沿軸線A-A的移動。例如,在圖4A至圖4B中的桿70具有內表面,所述內表面限定沿橫向于縱向軸線A-A的軸線B-B延伸的孔76。彈簧元件79被捕獲在第二底部支架74B和支撐環75之間。在圖5中,例如,當經受彈簧元件79的擴張力時,銷78沿軸線B-B插入孔76中,以阻止支撐環75在經受彈簧元件79的膨脹力時沿軸線A-A相對于桿70向上或向下滑動。因為第二底部支架74B剛性地附接至表面2,所以彈簧元件79抑制桿70沿軸線A-A的移動,以便進一步確保提升機臂22以連續、流體方式移動。例如,彈簧元件79可在桿70提升時壓縮,以便施加吸收由不規則表面25和27的相互作用引入的任何不規則運動的抑制反力。
另選實施例和相關發明
系統1的各種元件的另選實施例作為系統100的一部分也在下面描述。相關方法和套件也參考上述提升機20、抽取器40和外殼60的各種元件進行描述。只要有可能,相同附圖標號已經用于描述系統1的相似元件,除了在對應100系列數字內的附圖標號。當然,參考這些另選實施例或相關發明描述的任何特征可結合在本申請中描述的任何系統的任何實施例中。
如上面參考圖9A至圖9C所提及的,提升機20的提升表面30可以是可移除的尖端130。應當理解,尖端130可以按多種方式中的任何一種可移除地附接至臂22。在一個實施例中,如在圖9A至圖9C中所示,尖端130具有至少一個接收孔134,該接收孔134從延伸通過尖端。優選地,提升臂22具有與孔134共軸對準的至少一個螺紋孔。這允許可移除的尖端130通過將固定元件插入孔134中而被附接至提升機臂22。如同表面30,可移除的尖端130的整體可由從硅樹脂、聚氨酯、相似材料和它們的組合組成的組中選擇的組合物制成。另選地,表面或尖端130的僅一部分諸如接觸部分132可以由這種組合物組成。
在圖9A至圖9C中,可移除的尖端130被成形為插在第一制品10和第二制品12之間。例如,尖端130被描繪為具有三角形形狀的橫截面133,當提升機20在接觸位置中時,所述橫截面133楔入在第二制品12的底部表面13和第一制品10的頂部表面11之間。這允許尖端130將提升力的至少一部分施加至第二制品12的底部表面13。如果例如第一制品10和第二制品12通過嵌套特征結構嵌套在一起,則橫截面133也可適于通過楔入在制品10和12之間來破壞嵌套特征結構。在此情況下,在第二制品12沿軸線A-A提升時,在尖端130和第二制品12的底部表面13之間的摩擦系數確保制品12將保持與尖端130接合,至少直到第一制品10移動遠離制品的疊堆。
可移除的尖端130的另選實施例也在本申請中進行描述。例如,尖端230在圖16中被示為具有不規則形狀的橫截面233,其帶有第一接觸部分232和第二接觸部分235。如圖所示,第一接觸部分232和第二接觸部分235兩者均彎曲,以基本上與制品11和12的外徑相符。該配置允許圖16的尖端230既提起第二制品12又在其提起時進一步穩定制品12。例如,第一部分232從尖端230向外延伸,使得當提升機20移動至接觸位置中時所述第一部分232可楔入在制品11和12之間。一旦第一部分232已經以這種方式楔入,第二部分235就將與第二制品12的接觸表面15相鄰。因而,第一部分232可用于提升疊堆,而第二部分235可用于穩定疊堆。第二部分235的高度在圖16中被描繪為相對于制品12的高度。在其他另選實施例中,第二部分235相對于整個疊堆的一部分設定尺寸,并且因此高得多。
也可想到抽取器40的變型。雖然被描繪為具有一對可回縮臂42,但抽取器40可以是能夠相對于工作臺表面2移動并且適于將第一制品10移動遠離疊堆的任何設備。例如,抽取器40可另選地為安裝在工作臺2上的傳送機。可回縮臂42的元件也可修改。例如,臂42可另選地為具有鉤的細長臂,其適于在不反向折疊到其自身上的情況下沿軸線D-D拉動第一制品10。
外殼60的多個變型也是可能的。例如,內表面61的平面元件可具有曲線形狀。另選地,外殼60可包括多個細長桿,每個桿具有與疊堆周邊16一致的外表面。類似于上面,該另選配置提供三點保持系統,其中第一桿和第二桿中的每個以及可移動門62以三角形的形式繞周邊16定位以在制品的疊堆提升時引導和穩定疊堆。
另選提升機構180在圖15中進行描繪。在該示例性實施例中,提升機構180具有附接至第三致動器195的細長桿170,所述致動器195優選地為適于沿軸線A-A將提升力施加至桿170的液壓汽缸。類似于上面,桿170支撐在頂部支架172和底部支架174之間。然而,在該實施例中,桿170的頂部適于沿軸線A-A在任何方向上抑制桿170的移動。優選地,彈簧元件179被捕獲在支撐架175(頂部支架172)和附接至可移動門162的頂部支架164之間。因而,類似于上面,彈簧元件179可用于確保桿70以流體方式移動。雖然在圖2至圖3中未示出,但桿70的頂部可另選地通過將類似抑制特征結構結合至頂部支架72的工作部件中被抑制。
圖15的提升機臂122具有與可移動門162相鄰的端部部分124。在圖15中端部部分124剛性地連接至單個襯套126,這是因為提升汽缸195而不是驅動表面25和27適于沿軸線A-A移動桿170。類似于上面,端部部分124和單個襯套126中的每個優選地具有帶公共直徑的孔,所述孔與軸線A-A共軸并且經設定尺寸可滑動且可旋轉地將桿170接收在其中。
另外如在圖15中所示,第一致動器186具有可旋轉地附接至第一制動器臂182的端部部分184。第一致動器臂182優選地夾緊到單個襯套126,使得由第一致動器186施加的線性力可用于使提升機臂122繞軸線A-A旋轉。仍然優選地,當夾緊到第一致動器臂182時,襯套126可沿桿170旋轉和滑動。如在圖15中所示,第二致動器188可旋轉地附接至第二致動器臂181。如同上述臂81,第二致動器臂181的一部分也剛性地附接至桿170。這確保由第二致動器188施加的線性力可用于使桿170旋轉且因此使也附接至桿170的可移動門162旋轉。同樣地,經由適于抵抗線性平移固定致動器的支撐支架190,致動器186和188的反作用端部優選地附接至類似工作臺2的表面。
在該實施例中,底部支架174進一步適于支撐第三致動器195。例如,在圖15中,支架174的底部部分具有叉狀物,所述叉狀物具有分離的延伸部以將第三致動器195捕獲在其間。這允許致動器195在延伸部之間滑動且與支架174裝配在一起。例如,致動器195的頂部部分可沿軸線A-A具有與螺紋部分相對的邊沿。在該配置中,螺母然后可旋入致動器195的螺紋部分上,并且抵靠支架174的延伸部擰緊以將致動器195固定至該延伸部。
第三致動器195優選地附接至桿170的端部部分177。這種附接將使用本領域的技術人員已知的任何常規工具確保在致動器195和桿170之間穩定的相互作用。在該實施例中,第一致動器186用于旋轉提升機臂122,而第二致動器188用于旋轉可移動門62,且第三致動器195用于提升臂122和門162。因此,如機構80一樣,提升機構180允許提升機臂122以與襯套26和28提供的移動相當的單個連續移動旋轉。
本領域的普通技術人員也將認識到,作為設計選擇的問題,多個類型的致動器可用于移動本文所述的提升機20或提升機120和外殼60或外殼160 的新穎方面。例如,由致動器86和88開啟的旋轉移動可另選地由一組電動馬達施加,所述電動馬達可操作地聯接至提升臂22和可移動門62。作為另一示例,第三致動器195也可以可旋轉地附接至下支架174以及適于繞軸線A-A旋轉桿170和致動器195的電動馬達,從而消除對于第二致動器188的需要。
在上面參考圖1至圖13描述的元件的任何組合也可封裝在改裝套件內,所述套件適于為現有系統添加提升機20和提升機構80的性能。這種套件可包括上述提升機20或機構80的任何元件。例如,為了改裝現有系統從而具有系統1的性能,這種套件可包括提升機臂22、上襯套26、下襯套28、第一致動器86、第一致動器臂82、支撐支架90、彈簧75和多個固定元件。如果尖端30是可替換的,則這種套件也可包括多個可替換的尖端30。作為另一示例,為了改裝現有系統從而具有系統100的性能,這種套件可另選地包括提升機臂122、單個襯套126、第一致動器186、第一致動器臂182、支撐支架190、彈簧175、第三致動器195和多個固定元件。同樣地,也可包括多個尖端130。當然,也可包括本文關于系統1或100所述的元件的任何組合,這取決于現有系統的性能。優選地,根據本實用新型的套件的每個元件進一步封裝在合適的運輸容器中。
雖然本文已經參考特定實施例描述了本實用新型,但應理解這些實施例僅是例證本實用新型的原理和應用。因此應當理解,在不偏離由隨附權利要求限定的本實用新型的精神和范圍的情況下,可對例示性實施例作出多種修改且可設計其他布置。