УНИВЕРСАЛЬНЫЙ БОКСОВЫЙ КОНВЕЙЕР Российский патент 2018 года по МПК G07F7/00 G07F11/46 B65G1/04 

Универсальный боксовый конвейер относится к смежной области конвейеростроения и торгового оборудования. Данное изобретение представляет собой машину для транспортирования как сыпучих, так и твердых упакованных продуктов. Универсальный боксовый конвейер может быть использован в хирургии, сборочных производствах для быстрой подачи инструмента, в мелкой и крупной розничной торговли.

Известно и обширно используется устройство [Patent USA US 7784644 В2]. Данное устройство является ближайшим аналогом и представляет известный автомат подачи товара потребителю, основой которого является наличие специальных ширм, удерживаемых или перемещаемых по основанию [Patent USA US 7837059 В2], и лифта, доставляющего выбранный товар потребителю в точку доставки.

Недостатками данного устройства является его низкая производительность, поскольку товар доставляется поштучно после единичной операции оплаты. Следующим недостатком является отсутствие возможности вернуть товар, хотя в некоторых исполнениях устройства эта возможность появилась [Patent USA US 7823750 В2]. Также полезный объем такого устройства довольно низок, отсутствует возможность одновременного использования данного устройства и пополнение пустых ячеек товаром из-за единой крышки [Patent USA US 5255968]. У такого устройства прием товара осуществляется только с одной стороны.

Решение указанных выше недостатков является техническим результатом данного изобретения.

Достижение технического результата осуществляется созданием устройства, в котором совмещаются свойства конвейера и торгового оборудования (фиг. 1).

Изобретение является трехмерным конвейером. Состав конвейера:

1 - основание первого типа;

2 - основание второго типа;

3 - основание третьего типа;

4 - основание-дно;

5 - основание-крышка;

6 - обменный контейнер с боксами;

7 - обменно-пользовательский контейнер с боксами;

8 - боковые магистральные коробы;

9 - межуровневые коробы;

10 - боковые толкатели;

11 - основной и шлюзовой донные приводы с реперными точками подключения;

12 - механические шторки;

13 - лифты обмена;

14 - шлюз осмотра с контрольными весами;

15 - блок питания;

16 - управляющие контроллеры основания;

17 - общая управляющая плата;

18 - сканеры штрих-кодов на боксах;

19 - крышка с клавиатурой Брайля, управляющей консолью и с перчатками осмотра;

20 - ответная крышка с перчатками осмотра;

21 - заглушки для замены контейнеров;

22 - заглушки для шахты;

23 - мобильное устройство с приложением.

Основание первого, второго или третьего типов предназначено для установки в нем контейнера с боксами (фиг. 2). Контейнер имеет одну незаполненную ячейку 10 для осуществления перемещения боксов только в одном направлении: продольном 11 или поперечном 12. Продольное перемещение бокса осуществляется боковым толкателем (фиг. 3), перемещается при этом целое звено из боксов. Поперечное перемещение бокса осуществляется донными приводами с реперными точками подключения (фиг. 4). Перемещается при этом либо только один бокс, либо в режиме, когда один бокс толкает другой. Боковые толкатели имеют возможность смещаться в одном направлении для быстрой замены пустых контейнеров наполненными. Запираются боковые толкатели крышкой на двойной защелке. Реперные точки подключения заменяет известное решение с перемещающимся в продольном направлении шлейфом [Patent USA US 5930433]. Такая замена обусловлена увеличением плотности компоновки деталей устройства, увеличивая общий полезный объем устройства.

В состав основания входит механическая шторка (фиг. 5), блокирующая боксы или освобождающая их для установки в лифт обмена (фиг. 6). На поверхности основания по периметру располагаются четыре цилиндрических выступа со скругленными кромками 21, а на дне основания в тех же позициях располагаются четыре ответных цилиндрических вытравленных участка, предназначенные для монтажа всех оснований друг на друга.

Основание первого типа предназначено для перемещения бокса с находящимся в нем объектом в зону осмотра, приема и взвешивания 31. Также основание первого типа имеет в своем составе полость для установки системы сканирования штрих-кодов боксов 32. Основание первого типа содержит дополнительные две зоны: зону приема и зону сканирования. Зона приема состоит из контрольных весов (фиг. 7), дополнительной шторкой (фиг. 5), блокирующей боксы или освобождающей их для установки в зону приема. В зоне приема сверху вытравлен участок для доступа пользователя к выбранному товару. Зона сканирования состоит из полости, куда помещается сканер штрихкодов боксов. В зоне сканирования вытравлен участок для доступа к самому штрихкоду, наклеенному на боксе.

Основание второго типа (фиг. 8) вместо зоны приема имеет свободный участок 33, а вместо зоны сканирования полку для резервного хранения объектов 34.

Основание третьего типа (фиг. 9) вместо зоны приема имеет зону сканирования 32, а остальное пространство - сплошное 35, в котором имеется 6 вырезов, предназначенных для закрепления внешней крышки на защелки. В другом исполнении вместо зоны приема может иметь просто полку для резервного хранения объектов.

Основание-дно вместо контейнера с боксами имеет полость для помещения в него проводов с верхних уровней, центральной управляющей платы, а также блока питания (фиг. 10). Дно имеет регулируемые по высоте и углу ножки. Дно имеет вырезы для вклеивания магнитов с целью более жесткой фиксации внешней крышки на защелки, а также вырезы для вклеивания строительных уровней. У дна имеются ответные несквозные вырезы для закрепления внешней крышки и лифта обмена. В другом исполнении вместо строительных уровней используется автоматическая электронная настройка высоты и наклона ножек, используя гиромагнитный датчик.

Основание-крышка содержит только четыре ответных цилиндрических вытравленных участка, вырезы для вклеивания магнитов с целью более жесткой фиксации внешней крышки на защелки и ответные сквозные вырезы для закрепления внешней крышки и лифта обмена.

Основу конвейера составляют контейнеры с боксами, предназначенные для направленного перемещения боксов с объектами в зону осмотра, в лифт обмена либо приема бокса из лифта обмена (фиг. 11).

Контейнеры с боксом имеют два типа: обменные и обменно-пользовательские контейнеры (фиг. 12).

Обменные предназначены только для перемещения боксов по плоскости основания и обмена боксами, совершаемого через лифты обмена. Они имеют вырез только для доступа к лифту обмена.

Обменно-пользовательские контейнеры предназначены для перемещения боксов по плоскости основания, обмена боксами, совершаемого через лифты обмена и перемещения боксов в шлюз для осмотра, приема и взвешивания. Обменно-пользовательские контейнеры имеют вырезы как для доступа к лифту обмена, так и для доступу к шлюзу просмотра, приема и взвешивания.

На фронтальной части контейнера содержится два круглых отверстия для доступа к цилиндрическим штокам толкателя, блокирующего перемещение боксов в контейнере или осуществляющего их толкание. На дне контейнера имеются вырезы, служащие направляющими для донных приводов с реперными точками подключения. На дне контейнера имеются ролики для ускорения замены контейнеров в основаниях.

Боковой магистральный короб предназначен для помещения в него межуровневых сигнальных и питающих проводов, а также в некоторых исполнениях гидравлических шлангов для боковых толкателей.

Боковой магистральный короб - это пластиковый короб, содержащий хомут для фиксации проводов. Боковой магистральный короб имеет боковые направляющие. Боковой магистральный короб имеет ответную часть, вытравленную в основании, он фиксируется защелками. Это позволит ускорить монтаж конвейера.

Межуровневый короб предназначен для хранения и вывода в него всех проводов основания одного уровня, управляющей платы основания и вывода общих проводов на боковой магистральный короб. Он содержит контейнер для хранения управляющей платы основания с системой защелок для фиксации и направляющих хомутов, выводящих массивы проводов с определенного привода и окрашенных в определенный цвет. Межуровневый короб соединяет между собой основания.

Универсальный трехмерный боксовый конвейер содержит два вида трактов, состоящих из межуровневых коробов. Два вида трактов отличаются друг от друга по назначениям, по габаритам, а также по количеству уровней. Первый тракт используется для питания межуровневых компонентов конвейера, также может иметь в своем составе и несколько резервных сигнальных проводов. Второй тракт используется для передачи и приема всех межуровневых управляющих и информационных сигналов конвейера, представляющих основания разных типов.

Первый тракт может иметь в своем составе и гидравлические шланги для основных приводов универсального трехмерного боксового конвейера.

Боковой толкатель (фиг. 3) предназначен для продольного перемещения на один шаг массива из расположенных друг за друга боксов, а также для блокирования движения всех боксов.

Боковой толкатель состоит из электрического мотора, цилиндрической направляющей, толкательного блока, крышки толкательного блока, ручки, блокираторов, фиксаторов положения в основании.

Электрический мотор бокового толкателя приводит в движение вращающийся гибкий натянутый ленточный привод. Ленточный привод фиксирует толкательный блок с одной стороны. С другой стороны толкательный блок фиксируется цилиндрической направляющей, ограничивающей перемещение блока вдоль самой направляющей. Толкательный блок выдвигается в сторону при замене контейнеров поперек направляющей при помощи специальной ручки. Боковой толкатель входит в состав основания и является единой с ним деталью. Боковой толкатель жестко закрепляется в основании и его движение ограничивается фиксаторами, которые имеют ответную вытравленную часть в основании. Окончательно боковой толкатель закрепляется внешней крышкой на двойной защелке. Боковой толкатель может иметь исполнение односторонней замены, когда необходимо увеличить полезную площадь контейнера, тогда специальная ручка, внешняя крышка отсутствует, а само тело бокового толкателя представляет единое с основанием тело.

Боковой толкатель может иметь в ином исполнении гидравлический или пневматический привод вместо электрического мотора, насосы, которые располагаются в межуровневом коробе.

Бокс обладает тонкими стенками для увеличения полезной площади (фиг. 13). В боксе имеется утолщенное дно с двумя диагонально расположенными в углах скругленными отверстиями для зацепа его донным приводом. Это позволит переместить бокс на один поперечный шаг. Дно бокса также имеет рельсы, вдоль которых осуществляется толкание целого звена из боксов. Поэтому важно правильное расположение боксов: направление толкателя вдоль рельс. Сами рельсы имеют скругления для минимизации площади соприкосновения с дном контейнера. Поверхность контейнера, по которой происходит продольное перемещение массива из расположенных друг за друга боксов, смазана слоем глицерина, которым периодически ее смазывают. Таким образом, такие меры сведут к минимуму силы трения.

Донный привод с реперными точками подключения (далее ДПРТП) (фиг. 4) предназначен для поперечного перемещения бокса или поперечного перемещения на один шаг массива из двух расположенных друг за друга боксов.

ДПРТП является цельным блоком при монтаже конвейера. Основной частью ДПРТП служит движущаяся в поперечном направлении платформа с двумя диагонально расположенными цепляющими бокс штоками (далее просто штока ДПРТП), которые имеют два состояния. Первое состояние - это положение опущенного штока, когда перемещается сама платформа без контакта с боксом. Второе положение активное, при котором шток поднят и вставлен в ответное отверстие, находящееся в самом боксе. Таким образом, благодаря вырезу в контейнере осуществляется поперечное движение бокса. Шток перемещается по направляющей металлической втулке, которую необходимо периодически смазывать вместе с направляющей.

ДПРТП может быть монтировано как в само основание, так и в межуровневый короб. В основании имеется специальный ответный вырез для быстрого и надежного монтажа ДПРТП, в итоге закрепляемого крышкой шахты на двойной защелке.

Платформа ДПРТП с одной стороны закреплена цилиндрической направляющей, с другой стороны она жестко зафиксирована гибкой сильно натянутой лентой, которая приводит в движение всю платформу. Натянутая лента, в свою очередь, приводится в движение электрическим моторчиком либо гидроприводом. Цилиндрическая направляющая имеет также два ограничителя движения. Платформа ДПРТП перемещается по роликам, расположенным на основании корпуса ДПРТП посередине. Таким образом, обеспечивается устойчивое скользящее перемещение платформы ДПРТП с наполненным весом боксом.

В случае с электрическим моторчиком для его питающих проводов в основании корпуса ДПРТП имеется специальный вырез с хомутами для их фиксации. Также в основании корпуса ДПРТП имеется вырез для вывода питающих проводов в межуровневый короб.

ДПРТП перемещает бокс только в дискретные положения, т.е все движения осуществляются пошагово. ДПРТП может иметь два типа: основной и шлюзовой.

Шлюзовой ДПРТП перемещает бокс только в две позиции. Первая позиция - исходная, находящаяся в контейнере. Вторая позиция - шлюзовая, находящаяся в шлюзе осмотра с контрольными весами. Шлюзовой ДПРТП предназначен для перемещения бокса в шлюз осмотра. Цель такого перемещения - это взвешивание содержимого бокса, осмотр содержимого бокса, взятие содержимого из бокса или помещение содержимого в бокс.

Основной ДПРТП перемещает бокс в две позиции. Первые две позиции находятся в контейнере. Они соответствуют шагу перемещения бокса по контейнеру. Третья позиция - шахтовая, находящаяся лифте обмена. Питание реперного контакта, находящегося лифте обмена, происходит встроенным в платформу лифта обмена аккумулятором, заряжаемым также от реперной точки, находящейся на пользовательском уровне шахты. Основной ДПРТП предназначен для поперечного перемещения бокса по контейнеру, а также перемещения его в лифт обмена.

На каждой позиции положения ДПРТП имеется своя реперная точка подключения, представляющая питающий электрический моторчик контакт, находящаяся в основании контейнера, механической шторке, шлюзе осмотра с контрольными весами или лифте обмена. Подъезжая к ней, моторчик, поднимающий шток ДПРТП для контакта с боксом, подключается к питанию. Реперный контакт включается только при приближении ДПРТП. Обесточивание контакта происходит только при удалении ДПРТП.

ДПРТП двигает бокс только после гарантированного контакта с его ответной частью. Если контакт не сработал, конвейер выдает на панель управления сигнал об ошибке с указанием неисправности, типа отсутствие реперного контакта, а также с указанием места положения и типа самого ДПРТП.

Другим важным элементом конвейера является механическая шторка, которая представляет собой перемещаемую вниз или вверх стенку, состоящую из двух частей: активную и пассивную (фиг. 5).

Активная часть имеет реперный контакт для питания штока ДПРТП, шестеренки, гибкие ленты привода, электрические моторчики, приводящие в движение шестеренки и спрятанные в корпус основания самой активной части. Также активная часть имеет направляющие для движения шторки и блоки сверху, ограничивающие сверху движение самой шторки. Электрический моторчики могут принимать исполнения на пьезоэлектрической базе, например такой [Patent USA US 6479922 В2].

Пассивная часть - сама шторка, похожая на балку, в торцах которой имеются зубья для контакта с шестеренками. Также шторка имеет с двух сторон отверстия для направляющих, в которых располагается металлическая втулка, которую необходимо периодически смазывать вместе с направляющей. Дно и вершина шторки имеют прорезиненные уплотнители.

Активная и пассивная части являются единым цельным блоком при монтаже конвейера. В основании имеется специальный ответный вырез для быстрого и надежного монтажа механической шторки, в итоге закрепляемый шлюзовой крышкой на двойной защелке.

Механическая шторка имеет два вида.

Первый вид механической шторки - шлюзовая шторка, предназначенная для управления доступом бокса в шлюз осмотра. Шлюзовая шторка имеет 2 дискретных состояния: открытое и закрытое. При закрытом состоянии доступ бокса в шлюз осмотра закрыт, сама шторка поднята до упора в верхний ограничитель движения шторки. При открытом состоянии доступ бокса в шлюз осмотра открыт, сама шторка опущена до дна.

Второй вид механической шторки - шахтовая шторка, предназначенная для управления доступом бокса в шахту лифта обмена. Шахтовая шторка имеет 2 дискретных состояния: открытое и закрытое. При закрытом состоянии доступ бокса в шахту лифта обмена закрыт, сама шторка поднята до упора в верхний ограничитель движения шторки. При открытом состоянии доступ бокса в шахту лифта обмена открыт, сама шторка опущена до дна.

Основное отличие шлюзовой от шахтовой механической шторки - это длина балки. Шлюзовая шторка может быть длиннее из-за увеличенного количества подаваемых к осмотру боксов. Прототипом реперных контактов может быть вариант, описанный в патенте [Patent USA US 7679265 В2].

Обмен между пустыми и наполненными боксами конвейера осуществляется лифтом обмена - единый цельный блок, монтирующийся на защелках и направляющих реберах в универсальный трехмерный боксовый конвейер. Крепление лифта обмена происходит после сбора всех оснований и их содержимого. Стык лифта с собранным конвейером происходит снизу в ответную часть основания-дна и сверху в ответную часть основания-крышки одновременно. Основу лифта обмена составляют нижний блок с электрическими моторами, приводящими в движение две движущиеся гибкие ленты. Они перекручены так, чтобы совершать поступательное движение платформы лифта.

Также основу лифта составляет нижний блок, в котором вращаются бабины, вращая две движущиеся гибкие ленты с другой стороны. Платформа лифта движется по основной цилиндрической встроенной направляющей, которая предназначена также и для жесткого соединения верхнего и нижнего блоков (фиг. 14). Основная направляющая имеет вид трех стержней, совмещенных друг с другом равномерным и равноудаленным пересечением своих окружностей. Для более высокой надежности и равномерности движения на другом конце платформы в ее углах располагаются дополнительные одинарные направляющие.

Платформа лифта обмена может двигаться только по направляющим. Платформа лифта обмена крепится жестко с двух сторон приводной гибкой лентой. Таким образом, обеспечивается ее перемещение.

Платформа лифта обмена содержит полость для приема ДПРТП с боксом, содержащую посередине ролики скольжения. Заезжая в крайнюю позицию ДПРТП, отпускает бокс после реперного контакта в подставку для бокса, фиксируя его со всех сторон. Далее ДПРТП возвращается без бокса к контейнеру с боксами, отпуская механическую шторку. После этого бокс перемещается вместе с платформой на основание с другим контейнером. Платформа ДПРТП перемещается по роликам, расположенным посередине в полости платформы лифта обмена. Таким образом, обеспечивается устойчивое скользящее перемещение платформы с наполненным весом боксом вплоть до лифта обмена.

Поставка для бокса имеет диагонально расположенные ограничители для движения штоков ДПРТП, также диагонально расположенных по углам платформы ДПРТП. Поставка для бокса имеет три непрерывные стенки для фиксации бокса и одну прерывную наименьшей высоты, такой чтобы пройти через нее боксу и, опустившись, надежно блокироваться. Эти четыре стенки фиксируют бокс при его движении вместе с платформой.

В итоге платформа имеет две полости: одна с роликами для приема ДПРТП со штоками, другая для приема и фиксации бокса.

Перемещение платформы лифта обмена осуществляется дискретно на определенные шаги, составляющие высоту одного основания.

Платформа лифта обмена имеет вырез для направляющей, в который помещена металлическая втулка, которую необходимо периодически смазывать вместе с направляющей.

Лифт обмена имеет определенную дискретную высоту, в зависимости от нее подбирается определенной кратной длины единая крышка шахты, надежно фиксирующая ДПРТП шахты и ее механическую шторку в основании. Таким образом, длина лифта обмена может быть задана двумя параметрами: габаритами основания и количеством оснований в конвейере.

Каждое основание имеет две шахты, находящиеся в противоположных углах. Этим с одной стороны осуществляется прием пустого бокса, а с другой прием наполненного. Поэтому лифты основания располагаются в противоположных углах оснований конвейера.

При достижении слишком (например, более пяти) большого количества оснований устойчивость движения платформы лифта обмена становится неприемлемо низкой, поэтому на следующих выше основаниях с диагонально противоположной стороны устанавливается новый лифт обмена. Для этого устанавливается специальное переходное основание, осуществляющее прием и выдачу боксов с шахт из четырех сторон. Таким образом, на переходном основании происходит обмен боксами между лифтами последнего самого верхнего основания, расположенного ниже переходного и диагонально противоположно расположенными другими лифтами последнего самого нижнего основания, расположенного выше переходного.

Прототипом лифта обмена является патент [Patent USA US 7823750 В2]. Лифт обмена отличается от прототипа наличием специальной платформы, описанной выше.

Шлюз осмотра с контрольными весами (далее просто шлюза) является пластиковой коробкой с тремя основными функциональными вырезами (фиг. 7).

Первый самый крупный вырез формирует полость для приема платформы шлюзовой ДПРТП. Во избежание вибраций от касательного удара при контакте ДПРТП со шлюзом верхняя кромка выреза скруглена, также как и ее ответная часть - ДПРТП. Платформа ДПРТП перемещается по роликам, расположенным на дне полости шлюза посередине. Таким образом, обеспечивается устойчивое скользящее перемещение платформы ДПРТП с наполненным весом боксом. Посередине левой и правой стенки шлюза имеются реперные точки подключения, питающие штоки ДПРТП. Второй и третий вырезы на верхней платформе, формируемой основным вырезом, предназначены для приема двух диагонально расположенных штока ДПРТП. Эти вырезы также служат ограничителями для движения платформы ДПРТП.

На поверхности платформы располагается вырез для помещения туда электронных весов.

Шлюз - единый цельный блок, монтирующийся в универсальный трехмерный боксовый конвейер как деталь и закрываемый крышкой на защелке.

Шлюз имеет на дне вывод трех проводов: питающего/управляющего электронными весами, питающего/управляющего реперными точками подключения левого и правого штоков ДПРТП. Провода со шлюза выводятся, как и в остальных блоках, в межуровневый короб через вырез в основании под помещенным в него шлюзом.

Для увеличения ассортимента подаваемых к осмотру, приему или возврату объектов на поверхности платформы располагается несколько вырезов для помещения туда нескольких электронных весов. В данном исполнении бокс принимает вид контейнера, в который помещаются отдельные вложенные боксы, взвешиваемые по отдельности каждый отдельными весами (фиг. 7).

При перемещении бокса в шлюз открывается пустая ячейка, а значит появляется возможность свободного движения боксов, т.е появляется одна степень свободы для нежелательного движения боксов по контейнеру в случае их даже незначительного крена или вибраций. Потому в основании первого типа в этой освобождающейся ячейки находится шлюзовой блокиратор, представляющий активатор, который встраивается в само основания. Основание первого типа и шлюзовой блокиратор - это также единая деталь, являющаяся модулем при сборке конвейера.

Шлюз может также работать и в режиме наполнения контейнеров. Когда приходит телега с товаром и правило заполнения контейнеров, оператор наполняет пустые контейнеры как поочередно, вставляя каждый объект в шлюз, так и поконтейнерно, когда вынимается снизу контейнер с пустыми боксами и заменяется наполненными. При поконтейнерной замене, после определенного времени, когда контейнер заполнит самый последний верхний или нижний уровень, оператору будет подана информация о новой необходимости заполнить еще одно основание, после которого контейнер заполнит самый предпоследний верхний или нижний уровень. Процесс поконтейнерной замены завершится, когда будет заполнен объектами весь конвейер. Во время наполнения верхних или нижних оснований конвейера оператор загружает другой конвейер, стоящий по соседству. Время наполнения одного основания (контейнера) конвейера известно и выводится на экран панели управления или на мобильное приложение, так же как и примерное (среднее или медианное) среднее время загрузки определенного контейнера. Таким образом, происходит почти непрерывная замена складской части конвейера.

Важным элементом универсального трехмерного боксового конвейера является сканер внутренних штрихкодов, наклеенных на боксах. Таким образом, происходит тройная идентификация принимаемого объекта: по его заранее заданному идентификационному номеру, по его весу и по его штрихкоду.

Блок питания конвейера устанавливается в основании-дне, там же устанавливается общая управляющая плата. Блок питания конвейера предназначен для формирования единого питающего все узлы конвейера тракта, состоящего из основного питающего провода, межуровневых коробов и нескольких резервных мест для сигнальных проводов, а также для питания лифта обмена. Сигнальные и питающие провода с лифта обмена выводятся сразу на блок питания и общую управляющую плату, не попадая в межуровневый короб.

Общая управляющая плата формирует заданный алгоритм, определяющий контейнеры с движущимися боксами и контейнеры с неподвижными боксами. Это зависит от настройки пользователя, а именно, сколько активных контейнеров выбрано для обмена пустыми боксами полными между основаниями. Количество активных контейнеров составляет активный набор конвейера. Их должно быть как минимум три. Также это зависит от условия наполненности контейнера пустыми боксами. Если в активном наборе конвейера находится хотя бы один пустой бокс, который нельзя заменить полным с соседнего основания, подключаются остальные основания с наполненными боксами. Размер активного набора конвейера кратен трем.

Общая управляющая плата идентифицирует каждый бокс. Идентификация задается пользователем заранее, т.е каждому боксу ставится в соответствие либо пустое значение, либо значение с наименованием, производителем, сроком годности и другой важной информацией о товаре или подаваемом изделии. Также важным параметром является сам вес товара или объекта, поскольку происходит два типа проверок: проверка по весу и по штрихкоду. Если вес или штрих-код не совпадают с заранее заданным идентификатором. Конвейер останавливается с указанием точного места расположения бокса с выявленным несоответствием. После взятия объекта со шлюза, ячейка бокса обнуляется.

Еще одной важной особенностью активного набора конвейера является единообразное перемещение всех его боксов. Это значит, что каждый шаг перемещения бокса основания идентичен движению соседних с ним оснований из активного набора. Расположение боксов идентично на каждом уровне и проходит один шаг перемещения по контейнеру одновременно с другими контейнерами. Один шаг перемещения бокса состоит из четырех приводных движений, два толкательных и два донных.

После достижения условия, при котором дальнейшая замена боксов пустых полными становится невозможной в силу отсутствия на соседних основаниях наполненных боксов, сразу три других наполненных основания конвейера становятся активным набором, перемещая свои боксы в то же положение, что и исходный активный набор.

Общая управляющая плата отслеживает все ошибки и несоответствия на каждом основании, поскольку принимает и обрабатывает с управляющих контроллеров массив из данных, зная о ряде, месте и соответствии бокса на каждом уровне. Все боксы с одинаковыми местами, но разными основаниями идентичны независимо от того, входит ли контейнер в состав активного набора или нет.

Сканер внутреннего штрихкода бокса располагается не на каждом основании, а в зависимости от исполнения устройства, может присутствовать на каждом основании первого или второго типа, либо выборочно, либо только в одном основаниях первого или второго типа. Место, занятое сканером внутреннего штрих-кода бокса может быть заменено просто резервными полками, закрытыми стеклянными шторками.

С целью увеличения полезной площади конвейера пустоты в углах заполняются полками для резервного хранения. При этом на панели управления размещается информация о наличии товаров на резервных полках.

Также с целью увеличения полезной площади конвейера в зависимости от исполнения шлюз может располагаться только на одной стороне, а сам конвейер быть сдвоенным с тонкой перегородкой. В данном исполнении имеется единый вырез для основания и его контейнера, служащий обменным окном между соседними контейнерами единого основания. Т.е. на одном и том же уровне вместо одного контейнера располагается два контейнера.

Электронные весы могут располагаться не только в шлюзе, но и на любой контрольной точке любого основания первого, второго или третьего типа. Для этого в основании предусмотрен специальный вырез.

Управляющий контроллер основания предназначен для управления всеми элементами одного основания. Каждое основание первого, второго или третьего типа имеет управляющий контроллер основания. Управляющий контроллер основания - это крохотная в размерах печатная плата с основным элементом - микроконтроллером управления основанием. Управляющий контроллер собирает всю информацию о контроле над соответствием с электронных весов, шлюза или сканера штрихкодов, отправляя ее пакет на общую управляющую плату. Также управляющий контроллер служит хабом для сбора и разветвления проводов по основаниям, питая и управляя его приводами с центральной команды общей управляющей платы. Управляющий контроллер также собирает и передает информацию о заклинивании, обесточивании или о неисправности конкретного привода, поскольку параллельно питающему привод проводу идет сигнальный.

При применении данного конвейера в розничной торговле в одном из исполнений используется специальное приложение в мобильном устройстве, которое управляет подачей заказа в конвейере. При этом существует два канала обработки: первый канал собирает информацию об оплаченных заказах, второй канал собирает информацию о неоплаченных заказах. Первый канал приоритетнее, и машина непрерывно собирает заказ сначала для оплаченных заказов, затем для неоплаченных заказов. В данном исполнении вместо шлюза приема используется приемник товара, представляющий толкатель, который помещает товар в сегмент обычного ленточного конвейера, доставляемый заказ собирается непрерывно в пункте сбора. Первый канал также работает по приоритету. Сначала доставляются заказы с самым близким по расположению от пункта выдачи покупателем. Покупателю в приложении предлагается сначала задать свое месторасположение относительно магазина и транспорт, по которому осуществляется путь заказчика до магазина, после этого приложение высчитывает время и определяет приоритет доставки. Вычислительные функции с приложения может выполнять как единый процессор управляющего контроллера основания, так и набор микроконтроллеров, входящих в состав управляющего контроллера основания в зависимости от исполнения конвейера (фиг. 15).

Закрывается конвейер двумя основными крышками (фиг. 16). Одна крышка основная и имеет панель управления с наличием на ней клавиатуры Брайля, другая крышка - ответная, без панели управления. Крышки имеют защелки, магниты, резиновые уплотнители и направляющие для быстрого монтажа. Крепление крышек происходит защелками, направляющими с магнитами. Фиксация крышек происходит рядом из болтов, соединяя крышки с основанием, а также сами крышки друг с другом. Крышки также имеют в своем составе вырезы для смены контейнеров, полки для резервного хранения товаров, шлюзовую полость, доступ к которой осуществляется встроенными в корпус крышки перчатками из тонкого и прочного материала (фиг. 17). При открытом доступе происходит разблокирование шарнирной петли стенки с перчатками и содержимое полости становится доступно для использования.

Панель управления имеет две части: первая часть - это сенсорный экран для, второй - с клавиатурой Брайля. Единая панель управления может регулироваться как по высоте, так и по углу наклона.

Для быстрой смены контейнеров используются специальные вырезы, в которых отодвигаются боковые толкатели, освобождая доступ заменяемому контейнеру. Вырезы закрываются двухплоскостной заглушкой с петлей, которая монтируется на защелках и фиксируется болтами. Первая плоскость закрывает/открывает доступ к боковому толкателю, другая плоскость закрывает/открывает доступ к самому контейнеру.

Слева от полости шлюза на основной и ответных крышках имеются специальные вырезы, доходящие до основания, и продолжаются в нем. В них монтируется на гибком спиральном шланге лупа для слабовидящих. Вырез представляет сдвоенную полость для монтирования самого корпуса линзы, ее шланга. Линза крепится на защелке.

Под шлюзом на крышке встраивается две кнопки для шагового ручного управления конвейера. Одно нажатие на эту кнопку означает или движение конвейера на один шаг, или движение конвейера на определенное количество шагов, например до следующего идентичного объекта.

С целью ускорения процесса сборки каждый блок или деталь конвейера обладает четырехуровневой маркировкой (фиг. 18, 19). Первый уровень маркировки - это исполнение. В зависимости от исполнения одна и та же деталь или блок имеет одно и то же назначение на одном и том же уровне (основании), однако могут иметь особенности. Второй уровень - это уровень основания. В зависимости от уровня одна и та же деталь или блок имеет одно и то же назначение, однако находится на другом основании в том же самом месте. Третий уровень определяет тип устройства, четвертый номер - порядковый номер устройств одного и того же исполнения, уровня и типа. Помимо маркировки каждый блок или деталь имеет серийный номер и дату изготовления, поскольку конвейер как единое целое собирается на месте пользователем. А для сборки конвейера сборочные цеха не требуются.

Маркировка устройств, не относящихся к какому-либо из уровней, имеет особый способ маркирования. Если такой деталью является общая и ответная основные крышки, лифт обмена, блок питания или общая управляющая плата, тогда их маркировка идет с указанием только исполнения.

Наглядный процесс сборки собранных уровней показан на фигурах 1 и 20. На данных фигурах изображен процесс сборки простейшего варианта конвейера, состоящего из оснований первого, второго и третьего типа.

Если количество уровней становится слишком большим, например в случае высоких потолков, используется несколько лифтов обмена. При этом плоскость их расположения меняется на противоположную относительно диагонали верхней плоскости конвейера. Это позволяет сохранить устойчивость обмена боксов между уровнями. Для этого следует использовать переходной уровень (фиг. 21).

С целью еще большего увеличения полезного объема конвейера межуровневый короб можно заменить вырезами для расположения каналов проводки, насосов, печатных плат, гидрошлангов или пневмошлангов.

Указанная задача решается тем, что в специальные вырезы помещается многослойный пластиковый короб с разными уровнями жесткости. Изобретение может быть использовано при сборке сложных промышленных и бытовых установок в условиях отсутствия сборочного цеха, а также в домашних условиях.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) к предлагаемому является всемирно известный конструктор для детей. Прототипами предлагаемых коробов является множество деталей детского конструктора, например:

1) US D 608400S;

2) US 5964635;

3) US 5518434;

4) US 278224;

5) US D 335508.

Применение идей детского конструктора в формировании проводки, гидравлики или пневматики в перспективе может оказать продуктивное влияние на сборку многих сложных устройств таких как станки с ЧПУ, электронные микроскопы и прочее промышленное оборудование.

Техническим результатом данного исполнения является ускоренный, упрощенный и надежный монтаж электрических и гидравлических трактов непосредственно в корпус изделия. Для этого в проектируемом корпусе сложного оборудования, состоящего из многочисленных проводов и шлангов с разряженным или сжатым воздухом/жидкостью, вытравливается ответная часть, куда помещается с небольшим натягом короб с помещенными в его полость проводами и шлангами. Само устройство представляет вытянутый в длину короб, вытянутая часть которого имеет различные траектории и формы. В сечении короб представляет собой прямоугольную область с внутренними вырезами, в центре которых располагаются сечения проводов и (или) шлангов. В ответной части имеются отверстия для монтажа короба. На поверхности короба имеются цилиндрические выступы со скругленными ребрами. Монтаж электрических и гидравлических трактов происходит в ответную вытравленную часть корпуса прибора цилиндрическими выступами в отверстия ответной части (фиг 22).

Сам короб отличается тем, что может собираться из нескольких слоев с разным уровнем мягкости пластика. Самый мягкий пластик используется для встраивания в корпус единого гидравлического тракта. Это позволяет установить тракт сразу в нескольких плоскостях и тем самым уменьшить количество соединений, чтобы избежать утечек разряженного или сжатого воздуха, жидкости.

Еще одной особенностью короба является исполнение единого сдвоенного многослойного короба, в одном слое которого располагается сигнальная или питающая часть из жесткого пластика с проводами, в другом располагается гидравлическая часть из мягкого пластика со шлангом. Такие слои нельзя разъединить, поскольку они склеены и соединены межуровневыми цилиндрическими выступами при помощи цилиндрических выступов и их ответных отверстий, которые соединяются друг с другом с сильным натягом под температурным воздействием. Благодаря этому отсутствует возможность расслаивания короба.

Слои располагаются вдоль всей длины короба. Слоение может происходить в двух плоскостях короба, кроме плоскости его сечения.

На краях короба имеются либо выступы или вырезы, либо выступы для контакта проводов с двух соседних коробов. Все соседние короба соединяются друг с другом с небольшим натягом для надежного электрического контакта. Для надежного гидравлического или пневматического контакта соединений шлагов используются встроенные в корпус короба присоски, а также на концах коробов имеются специальные вырезы для установки уплотнителей с возможностью смазывания их герметичным гелем.

В локальных местах короба могут иметься шунтирующие каналы, расширения короба для ухвата короба, а также расширения для помещения в них небольших печатных плат или миниатюрных плоских насосов или(и) вовсе совсем мелких вырезов вплоть до размеров, соответствующих МЭМС устройствам.

Раскрыто устройство для подачи товаров, деталей, инструментов или сыпучих материалов, представляющее конвейер, собираемый из схожих оснований, содержащих контейнеры с товарами, заключенными в тонкостенные кубические боксы. Устройство имеет возможность обмена боксов с помощью лифтов и толкателей. Устройство обладает высоким полезным объемом, высокой производительностью, возможностью непрерывной работы даже при обслуживании или ремонте устройства, простотой конструкции и сборки, осуществляемой на месте. 12 з.п. ф-лы, 22 ил.

1. Устройство для подачи товаров, деталей, инструментов, сыпучих материалов, представляющее собой конвейер, содержащее:

по меньшей мере одно основание первого типа, выполненное в виде вытянутой в продольной оси пластиковой платформы, в которой имеется центральная выемка для контейнера с боксами, четыре двухсторонних боковых функциональных выемки: одна двухсторонняя выемка для шахты, одна двухсторонняя выемка для шлюза, одна двухсторонняя выемка для сканера штрихкода и одна двухсторонняя выемка для бокового толкателя, на всех функциональных выемках вытравлены дополнительные направляющие выемки и две дополнительные направляющие выемки для механической шторки, одна для шахты, другая для шлюза, содержащее двухсторонние выемки для помещения защелок и двухсторонние выемки/выступы для сцепления основания с защитной крышкой конвейера, в глубине/на поверхности которого вытравлена выемка для установки магнита, имеющее две двухсторонние выемки для донного привода: для шахты и для шлюза, угловые цилиндрические отверстия снизу и угловые цилиндрические выступы сверху для соединения соседних оснований, два отверстия для помещения боковых магистральных коробов: короба питания с одной стороны, сигнального короба с другой стороны, боковой толкатель представляет единый блок с основанием первого типа, содержащее направляющие выемки для направленного движения роликов контейнера;

по меньшей мере одно основание второго типа, выполненное в виде вытянутой в продольной оси пластиковой платформы, в которой имеется центральная выемка для контейнера с боксами, две двухсторонние боковые функциональные выемки: одна двухсторонняя выемка для шахты и одна двухсторонняя выемка для бокового толкателя, на всех функциональных выемках вытравлены дополнительные направляющие выемки и дополнительная направляющая выемка для механической шторки, блокирующей шахту, содержащее двухсторонние выемки для помещения защелок и двухсторонние выемки/выступы для сцепления основания с защитной крышкой конвейера, в глубине/на поверхности которого вытравлена выемка для установки магнита, имеющее одну двухстороннюю выемку для донного привода шахты, угловые цилиндрические отверстия снизу и угловые цилиндрические выступы сверху для соединения соседних оснований, одно отверстие для помещения бокового магистрального короба для питания и передачи сигнала, боковой толкатель представляет единый блок с основанием второго типа, содержащее вытравленную полость с двумя стенками: левой боковой и нижней, содержащее направляющие выемки для направленного движения роликов контейнера;

по меньшей мере одно основание третьего типа, выполненное в виде вытянутой в продольной оси пластиковой платформы, в которой имеется центральная выемка для контейнера с боксами, три двухсторонние боковые функциональные выемки: одна двухсторонняя выемка для шахты и одна двухсторонняя выемка для бокового толкателя, одна двухсторонняя выемка для сканера штрихкода, на всех функциональных выемках вытравлены дополнительные направляющие выемки и дополнительная направляющая выемка для механической шторки, блокирующей шахту, содержащее двухсторонние выемки для помещения защелок и двухсторонние выемки/выступы для сцепления основания с защитной крышкой конвейера, в глубине/на поверхности которого вытравлена выемка для установки магнита, имеющее одну двухстороннюю выемку для донного привода шахты, угловые цилиндрические отверстия снизу и угловые цилиндрические выступы сверху для соединения соседних оснований, содержащее два отверстия для помещения боковых магистральных коробов: короба питания с одной стороны, сигнального короба с другой стороны, содержащее два ряда цилиндрических отверстий со скругленными кромками по три штуки для сцепления с защитной крышкой, боковой толкатель представляет единый блок с основанием третьего типа, содержащее направляющие выемки для направленного движения роликов контейнера;

основание-дно, выполненное в виде вытянутой в продольной оси пластиковой платформы, в котором имеется центральная выемка для проводки, насосного оборудования, шлангов и центральной управляющей платы, одна двухсторонняя боковая функциональная выемка для шахты, выемки для помещения защелок, содержащее две выемки для помещения блока питания с одной стороны и для помещения сигнального короба с другой, содержащее двухсторонние выемки/выступы для сцепления основания с защитной крышкой конвейера, в глубине/на поверхности которого вытравлена выемка для установки магнита, содержащее на боковых гранях прямоугольные вытянутые в продольной оси выемки для магнитов и угловые цилиндрические выступы сверху для соединения верхних оснований;

основание-крышка, содержащее угловые цилиндрические отверстия снизу для соединения нижних оснований и содержащее на боковых гранях прямоугольные вытянутые в продольной оси выемки для магнитов, содержащее одну двухстороннюю боковую функциональную выемку для шахты и выемки для помещения защелок;

обменный тонкостенный контейнер с двумя круглыми сквозными выемками на поперечных стенках, одним сквозным отверстием для доступа бокса в шахту на продольных стенках, двумя направляющими выемками на дне для доступа штока донного привода в шахту и четырьмя роликами на дне контейнера, содержащий направляющие выступы для направленного перемещения боксов;

обменно-пользовательский тонкостенный контейнер с двумя круглыми сквозными выемками на поперечных стенках, двумя сквозными отверстиями на продольных стенках: для доступа бокса в шахту, для доступа бокса в шлюз, двумя направляющими выемками на дне для доступа штока донного привода в шахту, двумя направляющими выемками на дне для доступа штока донного привода в шлюз и четырьмя роликами на дне контейнера, содержащий направляющие выступы для направленного перемещения боксов;

тонкостенный бокс контейнера, содержащий тонкие вытянутые скругленные рельсы, два цилиндрических отверстия, расположенных в разных углах дна бокса относительно его диагонали;

межуровневый короб, представляющий контейнер с полостью для помещения управляющих плат, проводов, насосов, шлангов;

боковой магистральный короб, имеющий направляющие выемки/выступы, а также защелки для ускоренного монтажа, представляющие пластиковые каркасные полости с хомутами для фиксации проводов, гидравлических или пневматических шлангов;

боковые толкатели представляют собой единый блок с основанием первого, второго и третьего типов соответственно, имеющий вид пластикового сплошного бокса с двумя фронтальными выемками, в которые помещены два идентичных привода представляющих тело толкателя на цилиндрической направляющей и гибкой рифленой ленте, приводимой в движение электрическим мотором, содержащий систему направляющих выемок для перемещения его по поперечной оси основания первого, второго или третьего типа, ухват в виде ручки и шлейф, а также выступ для помещения в него двух электрических моторов и выступ для блокирования бокового толкателя в функциональной выемке основания первого, второго или третьего типов;

основной донный привод с реперными точками подключения, являющийся единым блоком и представляющий вытянутую платформу с боковыми направляющими выступами, элементом ленточного привода на электрическом моторе, элементом цилиндрической направляющей, закрепленной и фиксируемой ими перемещаемой платформой с двумя штоками, поднимаемыми шестеренками, приводимыми в движение электромоторами, питаемыми тремя двусторонними реперными электрическими контактами, находящимися в трех позициях бокса: позиции левого угла контейнера, позиции правого угла контейнера и позиции платформы лифта обмена, содержащий посередине платформы три ролика скольжения;

шлюзовой донный привод с реперными точками подключения, являющийся единым блоком и представляющий вытянутую платформу с боковыми направляющими выступами, элементом ленточного привода на электрическом моторе, элементом цилиндрической направляющей, закрепленной и фиксируемой ими перемещаемой платформой с двумя штоками, поднимаемыми шестеренками, приводимыми в движение электромоторами, питаемыми двумя двусторонними реперными электрическими контактами, находящимися в двух позициях бокса: позиции контейнера и позиции шлюза, содержащий посередине платформы три ролика скольжения;

основную механическую шторку, представляющую единый блок с боковыми направляющими выступами, состоящую из платформы, элемента вывода двухстороннего реперного контакта позиции левого угла контейнера, двухсторонней системой шестеренок, приводимых в движение электрическим мини-мотором, короткой балкой на двух цилиндрических направляющих, верхними ограничителями движения балки сверху;

шлюзовую механическую шторку, представляющую единый блок с боковыми направляющими выступами, состоящую из платформы, блока вывода двухстороннего реперного контакта позиции контейнера, двухсторонней системой шестеренок, приводимых в движение электрическим мини-мотором, длинной балкой на двух цилиндрических направляющих, верхними ограничителями движения балки сверху;

лифт обмена, представляющий единый блок и состоящий из верхней и нижней платформ с боковыми направляющими выступами, соединяемых встроенной цилиндрической направляющей, устанавливаемых жесткой посадкой в тело основания-дна нижней платформой и в тело основания крышки верхней платформой, содержащий два встроенных электромотора на нижней платформе и четыре бабины на верхней платформе, соединяемых натянутой перекрученной лентой с зафиксированной на ней платформой для бокса с двумя роликами в полости, плоскостью бокса и ограничителем бокса;

шлюз осмотра с контрольными весами, являющийся единым блоком и представляющий кубическую форму с боковыми направляющими выемками с ограничителем и вытравленной полостью, в которой посередине содержится два ролика, двухстороннее отверстие для доступа к реперному электрическому контакту позиции шлюза, вытравленная полость формирует верхнюю консоль с электронными весами и двумя направляющими выемками для доступа штока донного привода;

встроенный блок питания, залитый пластиком с защелкой для крепления его в основании-дне;

управляющий контроллер основания, встраиваемый в межуровневый короб;

общую управляющую плату, встраиваемую в основание-дно;

сканер штрихкодов на боксах;

крышку с регулируемой по высоте и углу наклона управляющей консолью со встроенной в нее клавиатурой Брайля, выемками для доступа к резервным полкам хранения, выемками для доступа к контейнерам, торцевыми защелками, фронтальными защелками, направляющими выступами, выемками для металлических пластин, контактируемых с магнитами оснований, а также разъемом для быстрого перепрограммирования встроенного программного обеспечения конвейера;

ответную крышку с выемками для доступа к резервным полкам хранения, выемками для доступа к контейнерам, торцевыми защелками, фронтальными защелками, направляющими выступами, выемками для металлических пластин, контактируемых с магнитами оснований;

заглушку для шахты;

заглушку для замены контейнера.

2. Устройство по п. 1, в котором на каждой детали конвейера выгравирована маркировка.

3. Устройство по п. 1, в котором прямая и ответная крышки имеют встроенный прозрачный пластиковый участок с двумя регулируемыми по ширине лайкровыми перчатками, помещенными в стенку этого участка, в котором сам пластиковый участок установлен на крышке, верхнее ребро которой представляет ось на шарнирах, а нижнее ребро блокируется или открывается электронным замком.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что шлюз осмотра содержит массив из электронных весов на верхней консоли, бокс становится составным из вложенных мини-боксов, количество вложенных мини-боксов равно количеству электронных весов шлюза осмотра.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что все выемки основания первого, второго и третьего уровней односторонние, таким образом, что два основания стоят на одном уровне и соединятся друг с другом внахлест посредством тонкой продольной стенки основания, имеющие направляющие гнезда для устойчивого соединения их друг с другом, при этом крышка и ее ответная часть становятся более глубокими.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что над самым верхним основанием второго типа имеется переходное основание, отличающееся тем, что содержит две двухсторонние выемки для шахты: одна для приема боксов с верхних уровней, другая для приема боксов с нижних уровней, а над переходным основанием второго типа установлено по меньшей мере одно основание второго типа с противоположным расположением всех функциональных выемок.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что провода, шланги, управляющие платы, насосы залиты в корпусе из гибкого пластика на защелках и заглушках.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что провода, шланги, управляющие платы, насосы залиты в корпусе из гибкого и твердого пластика на защелках и заглушках.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что боковой толкатель и донный привод приводится в движение гидравлическим двигателем.

10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что боковой толкатель и донный привод приводится в движение пневматическим двигателем.

11. Устройство по п. 2, в котором маркировка выполнена в четырех разрядах, разделенных пробелом, первому самому левому разряду соответствует исполнение конвейера, данный разряд заполняется римскими цифрами, второму разряду, следующему за самым левым, соответствует тип основания, данный разряд заполняется арабскими цифрами, третьему разряду соответствует тип устройства, входящего в состав основания, данный разряд заполняется латинскими буквами, четвертому самому правому разряду соответствует порядковый номер детали, данный разряд заполняется арабскими цифрами.

12. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что перчатки могут состоять из соединений микрофибры.

13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что перчатки могут состоять из резины.