CN102791597A - 用于形成成组待装盒产品的机器和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于具有非圆形截面的产品诸如卵形容器或卵形瓶的机器。该机器包括：收集器（4），具有相对于用于提供所述产品的输送机（2）的XX’轴线倾斜布置的腔；装置，用于将由所述收集器形成组的成批产品转移至沿着所述进给输送机（2）布置的台（3）上的存放站；装置，用于通过在倾斜方向上的反向运动释放成批产品（1）；以及装置，用于使所述收集器（4）返回开始点，即与所述进给输送机（2）上的第一个产品（1）齐平。

Description

用于形成成组待装盒产品的机器和方法

技术领域

本发明涉及用于形成成组的待包装在箱中或待装盒的产品的机器和方法，尤其用于具有非圆形截面的产品，诸如例如卵形容器和卵形瓶。

背景技术

文献FR218359中描述了这种类型的机器，文献FR218359涉及用于聚集待装盒或装箱产品的方法和机器。

这种聚集机器包括：进给输送机，提供待聚集的产品；收集台，布置在进给输送机的侧面并位于相同水平面上，机动收集器，当产品在所述进给输送机上移动时捕获产品，所述收集器包括单元格，单元格布置在与产品到达的纵向方向垂直的直线上；吊运车，支撑所述收集器并使其在所述进给输送机和收集台上移动；用于引导吊运车的结构；以及用于所述吊运车的控制装置，为了在闭合环路中进行各种产品聚集操作。

吊运车被操纵以使收集器以在闭合环路中循环的重复动作的方式移动，所述闭合环路包括多个阶段：用于捕获进给输送机上的产品的阶段；用于将所捕获产品转移至存放站处的收集台的阶段，在放置站处，合适装置接管该批被捕获产品例如以将它们装箱；以及用于使收集器返回开始位置以再次开始捕获环路的阶段。

这类机器允许捕获所有类型的产品并将这些产品聚集为一批，合适的装置随后接管这批产品例如以执行最后的装箱操作。

该装箱操作包括获取这批产品（具有一行产品的形式），并将该行产品引入箱内并等待后面的一行或多行产品。该组合占据所述箱内的所分配空间。

该收集器所捕获的产品通常是具有圆形截面的规则形状的瓶。当这些产品被收集器释放在存放站处时，这些产品形成准备好用于装箱设备的直队列。

该装箱操作的成功主要取决于该批产品的几何特性，不论该批产品是包括单行产品的成批产品还是包括多行产品的成批产品。

对于具有非圆形截面的特定类型的产品，诸如具有例如卵形截面的瓶，箱中所分配的空间需要适应该批产品，所以行中的每个物品均有角度（“有角度的行”），即需要具有减小该组产品所占用的空间并将这些产品合理地楔入箱中的优点的式样。

这类产品需要聚集机器的特殊布置。因此，如文献JP2002096926中所述，产品到达它们那侧并落入无限带的单元格内，耙形推动工具将产品从单元格内排出。

在文献FR2940788中，产品被相对于产品到达的纵向轴线倾斜定向的耙形收集器捕获。在这种机器中，成批产品因此通过收集器以一定角度释放并且这需要对该批产品进行重新定向以对其进行装箱。

发明内容

本发明提出了用于聚集这些特殊产品的机器和方法，本发明以简单且有效的方式克服了在现有解决方案中所遇到的困难。

本发明所使用的装置将产品聚集为直行以形成一批产品或多批产品的组合。本发明在为该批产品提供高水平几何精度的情况下实现。

该批产品的准备允许装箱操作的顺利管控。装箱操作能够以使用依靠收集器形成的多行产品的多个连续操作的形式出现，或以多行产品被预先聚集以形成一批产品的单个操作的形式出现，该批产品包括的产品总数精确对应于能够装入箱内的产品的数量。

本发明的产品聚集机器包括：

-输送机，提供对齐且隔开的产品；

-耙形收集器，垂直于纵向进给轴线xx’延伸；

-台，被布置为与所述输送机齐平并紧靠，台具有存放站，在存放站处，成批产品被收集以进行包装；

-结构，适于支撑所述收集器并允许所述收集器在所述输送机之上和在所述台上相对于所述进给输送机纵向和横向移动以收集成批产品；

其特征在于，该机器包括收集器，收集器被布置为对直立到达并具有非圆形水平截面的卵型产品进行捕获和定向，所述收集器包括单元格，单元格相对于纵向进给轴线xx’倾斜布置，以在所述产品被捕获时将所述产品自动定向为“有角度的行”配置。

依然根据本发明，收集器的单元格沿倾斜轴线成角度，倾斜轴线相对于纵向轴线xx’成位于10°与45°之间的角度a。

在本发明的另一个布置中，聚集机器包括耙形收集器，耙形收集器由热塑材料的矩形板构成，所述收集器包括单元格，单元格沿其长度均匀分布。

依然根据本发明，收集器包括单元格，单元格的形状与待捕获的产品的形状相对应，以避免损坏所述产品的表面，并在高生产速度的情况下避免产品在捕获期间在完全进入相应单元格之后回弹的风险。

在本发明的另一个布置中，收集器包括两个叠置的具有单元格的耙，这两个耙形成为一体或由组装在一起并由分隔器分隔的两个板构成，以为产品提供双倍支撑从而改善产品的稳定性，特别是当产品在进给输送机与收集台上的存放站之间移动时。

依然根据本发明，聚集机器包括用于对所述进给输送机上的待捕获产品的存在进行检测的装置，所述装置布置在所述收集器侧面和上游。

在本发明的另一个布置中，聚集机器包括用于产品的收集台，收集台包括无限带式输送机，所述输送机被控制以确保允许对依靠收集器形成的多批产品进行聚集的积累。

依然根据本发明，聚集机器包括用于被捕获产品的两个收集台，所述收集台包括在提供所述产品的进给输送机两侧延伸的面板或无限带式输送机，以允许将由收集器移动的所述产品存放在所述进给输送机的两侧。

在本发明的另一个布置中，聚集机器包括至少一个机器人，所述至少一个机器人在收集台上抓取被布置为有角度的行配置的产品，所述机器人包括头，头被配置为收集成批产品并将这些产品放置在一个或多个箱中。

本发明还涉及由上面详细描述的机器实施的方法，具体是聚集产品的方法，该产品在进给输送机上对齐且隔开，所述方法包括以下步骤：

-通过垂直于所述产品到达的方向布置的耙形收集器捕获所述产品的步骤；

-将所述产品转移至布置在所述进给输送机旁边的台的步骤；

-将成批产品释放在存放站处的步骤；

-使所述收集器返回开始点的步骤，即使所述收集器返回所述进给输送机上的第一个产品的步骤；

该方法还包括：

-通过具有相对于所述产品到达的方向倾斜布置的单元格的收集器捕获具有非圆形水平截面的卵型直立产品，

-通过捕获操作自动且同时地定向所述产品，以将所述产品放置为有角度的行配置，

-以及，在释放操作中，使所述收集器平行于所述单元格的定向反向移动。

依然根据本发明，聚集方法包括将由收集器聚集的产品交替地放置在进给输送机的两侧，即交替地放置在所述进给输送机的左侧和右侧，以在存放站处降低如此形成的成批产品的包装速度。

在本发明的另一个布置中，聚集方法包括在产品通过诸如机器人的合适装置或其它装置全部拿走以进行装箱之前，在存放站处使聚集为多批的多行产品彼此相邻放置。

附图说明

下面将以十分清楚和完全的方式描述本发明以使本发明能够执行。该描述伴随附图进行，在附图中：

图1示意性地示出本发明的机器，即用于使具有非圆形截面的产品定向并聚集为有角度的行的机器，其中产品被收集器捕获，所述机器以平面图的方式示出；

图2示意性地描绘用于定向和聚集图1所描绘的产品的机器的正视图；

图3示出收集器的更多细节，收集器将这些具有非圆形截面的特殊产品（诸如例如卵形瓶）定向并聚集为有角度的行；

图4示出两个收集器的叠置和组装的侧视图；

图5示出收集器的循环路径，根据收集器是否将其成批产品存入进给输送机的右侧或左侧，该循环路径由实线或虚线表示，所述方向与所述产品的前进方向有关。

具体实施方式

图1和2示意性地示出用于将以直立状态聚集的产品1（诸如瓶或容器）定向和聚集的机器。该机器与上面提到的文献FR2918359中所述的机器类似。

产品1在它们捕获区域中具有卵形而非圆形（例如由长轴和短轴定义的椭圆）的水平截面。

机器包括输送产品1的输送机2，输送机2是连续移动的无限带。该进给输送机2由位于上游的对应于贴标签机的另一个机器（未示出）供货。在输送机2上，产品被直立布置为一列纵队并彼此间隔。间隔优选为有规律的，并通过合适的装置（未示出）实现。

产品1均以相同方式布置在进给输送机2上；这些产品被定向以使它们的主轴线与所述进给输送机2的纵向轴线xx’重合。

该机器还包括用于收集产品1的沿着进给输送机延伸的至少一个台3。台3在进给输送机2的右侧（相对于下游方向），用实线表示，并且另一个台3’在左侧，用虚线表示。

将输送机2、台3、以及台3’（视情况而定）并排放置在同一平面上，以允许产品1从所述输送机2向所述台3或3’的水平转移。这种转移通过收集装置实现，在余下说明书中，收集装置将称为收集器4。

收集器4具有直线型耙的形式，该直线型耙在进给输送机2的下游端之上平面来回移动并平行于输送机和台3和台3’（视情况而定）；收集器4相对于所述进给输送机2的纵向轴线xx’横向和纵向行进。

图3中更加详细地描绘了这种收集器4。例如，收集器4由热塑材料的矩形板构成并包括由齿6侧面地限定的单元格5。在收集器4的大侧之一，尤其是在通常面对进给输送机2的上游方向的那侧，单元格5是开口的，以便接收布置在所述输送机上的产品1。

单元格5相对于进给输送机2的纵向轴线xx’倾斜地布置，所述轴线xx’还对应于产品1到达所述输送机2时所遵循的纵向轴线。

如图3所示，这些单元格5相对于产品到达的纵向轴线xx’的倾斜角度对应于角度a，根据待捕获的产品1的形状和类型，角度a例如位于10°与45°之间。

还可以使用穿过齿6的上游端的直线8作为参照在耙上直接测量单元格5的轴线7的倾斜角度。例如，余角a’位于45°与80°之间。

优选地，单元格5的形状适于待捕获的产品1的形状，以避免损坏外表面特别是置于所述表面上的标签，并且该形状还被选择为当产品1已经完全进入所述单元格时避免回弹现象。

根据产品1的类型，特别是其稳定性，即其重心的位置，可使用包含多个叠置的耙的收集器4。

图4是示出收集器4的侧视图，其中收集器4包括两个叠置的耙：下部耙4i和上部耙4s，下部耙4i和上部耙4s间隔一定距离，该间隔根据待聚集的产品选择。

这些耙由单块热塑材料或两个单独板构成，这两个单独的板由一个或多个分隔器9分隔并通过螺栓10或其它紧固件组装在一起，螺栓10或其它紧固件还允许将收集器4安装至使收集器4在输送机2和台3上移动的装置，该装置将在下面描述。

如图2中所示，收集器4，无论其包括一个或是多个耙8，都与结构11关联，结构11具有在前面提到的文献FR2918359中描述的类型。伺服电机（未示出）确保收集器4在与产品到达时所遵循的纵向轴线xx’相对应的方向上移动，并垂直于所述轴线xx’横向移动。

结构11相对于进给输送机2并相对于台3和台3’（视情况而定）移动。结构11包括支撑收集器4的吊运车12和支撑吊运车的梁13。梁13相对于输送机横向布置。

梁13位于收集器4之上的明显大于待由机器处理的产品1的最大高度的距离处。梁13由轨道14引导，轨道14沿着台3或台3’（视情况而定）的边缘纵向布置，所述轨道14整体附接至机器的总体框架15，并且所述梁13在合适的伺服电机装置的影响下移动。

吊运车12由梁13支撑并且通过合适的伺服电机装置在梁13上移动。吊运车12因此在进给输送机2和收集台3以及台3’（视情况而定）的表面的整个部分上扫过。

合适的控制装置允许收集器4在与用于捕获产品1的单元格5的轴线平行的倾斜方向上移动，以将所述产品1放置在台3或3’（视情况而定）上。这种控制装置充当使吊运车12和梁13移动的伺服电机。

控制器4可将产品1放置在进给输送机2的两侧，即放置在台3或虚线所表示的台3’上。

台3和台3’均可包括固定平面或包括输送带，固定平面或输送带的作用将在下面描述。

台3可在其自由侧扩展有输送机16，例如，可在输送机16上对一批产品1执行装箱操作；同理，对于如虚线所示的台3’，可包括布置在侧面的输送机16’。

这种装箱操作将在下面描述。

图5示出收集器4在输送机2和台3之上的路径，以及在台3’之上的路径（虚线表示）。

该路径为闭合循环并包括环路中所发生的一系列移动，该环路开始于进给输送机2上的产品1的第一捕获点，并继续在所述输送机2上上行，并穿过不同的逐渐偏移的捕获点。

在所示示例中，6个产品1在它们被侧面地转移至台3和/或台3’之前可由收集器4捕获。

应注意，在图5中，收集器4在捕获产品1的阶段中以横向移动和纵向移动的方式移动，所述移动例如被组合；通过沿着xx’的纵向移动，收集器4通过在输送机2之上沿与所述输送机2和所述产品1前进的方向相反的方向前进，即向产品1的队列上方行进。

收集器4沿着轴线xx’纵向地前进图1所示的总距离D，距离D例如至少对应于输送机2上的产品1之间的步长的大小。

如图5所示，用于捕获产品1的纵向路径这部分在第一个产品的捕获点与最后一个产品的捕获点之间延伸。该路径被描绘成直线和由罗马数字I至VI表示的点，所述点例如对应于在吊运车12下方延伸并承载收集器4的臂17的放置。

在最后一个产品被捕获之后，收集器4在点VI与VII（依然使用罗马数字）之间横向移动，以远离上面布置有连续到达的产品1的输送机2；该横向移动允许收集器4将其这批产品1转移至收集台3上，并将这批产品放置在18所表示的站处，该站可称为存放站18。

该存放站18与输送机2上的产品1的最后一个捕获点齐平或基本位于输送机2上的产品1的最后一个捕获点的上游。

在存放站18处，该批产品1可紧靠引导器或保持结构（未示出）放置，当产品1到达时且当收集器4退回时，引导器或保持结构使所述产品1的位置保持稳定。

收集器4随后沿着倾斜轨迹从点VII退回至点IX，该倾斜轨迹的角度对应于单元格5的倾斜轴线7的角度。该轨迹可包括从点VII至点IX的单个直线，或包括折线，该折线包括位于点VII与VIII之间的第一倾斜轨迹部分、以及位于点VIII与X之间的第二轨迹部分，所述第二轨迹与纵向轴线xx’平行。

退回轨迹的点VII与VIII之间的第一部分的长度在图5中由d表示，d基本对应于图3中所示的单元格5的深度P。

根据情况，从点IX至X，收集器4沿着长度L的一部分横向地返回至点I，在点I处，收集器4被重新定位于到达输送机2的第一个产品1的前面。

收集器4返回至开始点的速度大于输送机2前进的速度，使得收集器4能够在下面的各种操作发生时领先于连续前进的第一个产品1：

-转移该批产品1的操作，

-在存放站18处释放该批产品的操作，以及

-使收集器4返回开始点以使其再次位于到达进给输送机2的第一个产品的前方的操作。

图5还以虚线示出循环，循环对应于当该批产品1被放置在收集台3’上时的收集器4的路径。收集器4的位于I’至VI’（依然使用罗马数字）之间的路径与图5所示的路径相同，点VI’与点VII’之间的横向移动也是一样。然而，收集器4的用于释放该批产品1的移动同样倾斜地发生；点VII’与IX’之间的该倾斜移动基本减小收集器4的横向返回的长度L’。

收集器4的该倾斜退回移动因此可沿着两个轨迹发生：

-第一轨迹，包括单个直线，如上所示，位于点VII’与IX’之间，该直线相对于轴线xx’的角度对应于单元格5的倾斜轴线7的角度；

-第二轨迹，具有折线的形式，该折线包括位于点VII’与VIII’之间的第一倾斜轨迹部分以及位于点VIII’与X’之间的第二部分；所述第一部分的长度d’基本对应于所述单元格5的深度P。

这种布置允许将收集器4所捕获的产品1组交替地放置在输送机2的两侧，即放置在所述进给输送机2的右侧和左侧，以降低台3和3’上的各存放站处的如此形成的产品批的包装速度。

倾斜路径d、d’的长度可减小至与单元格5的深度P相对应的值，即足以使收集器4快速启动其朝着第一个产品1的捕获点的返回移动的值。

收集器4的特点在于，当产品1位于输送机2上并直立时，收集器4使产品1枢转。产品1在到达时的主水平轴线沿着它们前进的纵向轴线定向，面朝这些产品1的单元格5的倾斜定向自动地将产品1聚集为有角度的行配置。产品1的这种定向还因产品1被捕获的模式而自动发生，这种定向在进给输送机2使产品前进时发生，即产品1因它们进入单元格5的速度而被自动地定向和定位在各单元格5中。

如图1所示，将产品1聚集为有角度的行配置允许形成例如与能够放置于箱中的产品的数量相对应的完整的多批产品。

图1中示出由输送机16所输送的箱19。因此，对于包裹箱19，该批产品可通过使用使产品横向移动至包裹坯料19的推动装置在存放站18处简单地包装。

或者可使用机器人收集该批产品1，机器人在图中由其基座20表示，机器人具有抓取存放站18处的该批产品的夹持头21，例如，在抓取这些产品的时候将这些产品挤压在一起，以引导这些产品进入“美式箱”型的有沟槽容器22。

可通过使用无限带式输送机的上表面作为收集区域以有助于完整批在收集台3、或台3’上的形成；该输送机可在产品1被收集器4释放之后自动移动该批产品1，以将依靠收集器4形成的多批产品聚集在一起的方式积累产品；这允许以非常简单的方式为能够被聚集且与被存放的第一批产品关联的第二批产品腾出空间。

对于文献FR2918359中所述的机器来说，优选在产品1被捕获的时候停止收集器4的移动。因此，如图1和2所示，吊运车12包括传感器23，传感器23整体地附接至控制器4并放置于控制器4上游，以对进给输送机2上的产品1的存在进行检测。合适的计算装置考虑该信息，即进给输送机上的第一个产品1相对于收集器4的位置、以及与所述进给输送机2的速度有关的信息，以当各产品1到达所述收集器4附近时触发各产品1的捕获环路。

Claims (12)

1.用于聚集产品的机器，包括：

-进给输送机（2），提供对齐且隔开的产品（1）；

-耙形收集器（4），垂直于纵向进给轴线xx’延伸；

-台（3），被布置为与所述输送机（2）齐平并紧靠，所述台（3）具有存放站，在所述存放站处，成批产品（1）被收集以进行包装；

-结构（11），适于支撑所述收集器（4）并允许所述收集器（4）在所述输送机之上和在所述台上相对于所述进给输送机（2）纵向和横向移动以收集成批产品（1）；

其特征在于，所述机器包括收集器（4），所述收集器（4）被布置为对直立到达并具有非圆形水平截面的卵型产品进行捕获和定向，所述收集器包括单元格（5），所述单元格（5）相对于所述纵向进给轴线xx’倾斜布置，以在所述产品被捕获时将所述产品自动定向为有角度的行配置。

2.根据权利要求1所述的用于聚集产品的机器，其特征在于，所述收集器（4）的单元格沿倾斜轴线（7）成角度，所述倾斜轴线（7）相对于所述轴线xx’成位于10°与45°之间的角度a。

3.根据权利要求1或2所述的用于聚集产品的机器，其特征在于，所述机器包括耙形收集器（4），所述耙形收集器（4）由热塑材料的矩形板构成，所述收集器（4）包括单元格（5），所述单元格（5）沿其长度均匀分布。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于聚集产品的机器，其特征在于，所述收集器（4）包括单元格（5），所述单元格（5）的形状与待捕获的产品的形状相对应，以避免损坏所述产品（1）的表面，并在高生产速度的情况下避免所述产品（1）在捕获期间在完全进入相应单元格（5）之后回弹的风险。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的用于聚集产品的机器，其特征在于，所述收集器（4）包括两个叠置的具有单元格的耙（8），这两个耙（8）形成为一体或由组装在一起并由分隔器（9）分隔的两个板构成，以为所述产品提供双倍支撑从而改善所述产品的稳定性，特别是当所述产品在所述进给输送机（2）与收集台（3，3’）上的存放站之间移动时。

6.根据权利要求1所述的用于聚集产品的机器，其特征在于，所述机器包括用于对所述进给输送机（2）上的待捕获产品（1）的存在进行检测的装置，所述装置布置在所述收集器（4）侧面和上游。

7.根据权利要求1所述的用于聚集产品的机器，其特征在于，所述机器包括用于所述产品（1）的收集台，所述收集台包括无限带式输送机，所述输送机被控制以确保允许对依靠所述收集器（4）形成的多批产品进行聚集的积累。

8.根据权利要求1所述的用于聚集产品的机器，其特征在于，所述机器包括用于被捕获产品（1）的两个收集台（3，3’），所述收集台（3，3’）包括在提供所述产品（1）的进给输送机（2）两侧延伸的面板或无限带式输送机，以允许将由所述收集器（4）移动的所述产品存放在所述进给输送机（2）的两侧。

9.根据权利要求1所述的用于聚集产品的机器，其特征在于，所述机器包括至少一个机器人（20），所述至少一个机器人（20）在所述收集台（3，3’）上抓取被布置为有角度的行配置的所述产品（1），所述机器人（20）包括头（21），所述头（21）被配置为收集成批产品（1）并将所述产品（1）放置在一个或多个箱中。

10.聚集产品的方法，所述产品在所述进给输送机（2）上对齐且隔开，所述方法包括以下步骤：

-通过垂直于所述产品到达的方向布置的耙形收集器（4）捕获所述产品（1）的步骤；

-将所述产品（1）转移至布置在所述进给输送机（2）旁边的台的步骤；

-将成批产品（1）释放在存放站处的步骤；

-使所述收集器（4）返回开始点的步骤，即使所述收集器（4）返回所述进给输送机（2）上的第一个产品（1）的步骤；

其特征在于，所述方法包括：通过具有相对于所述产品到达的方向倾斜布置的单元格（5）的收集器（4）捕获具有非圆形水平截面的直立产品，

通过捕获操作自动且同时地定向所述产品，以将所述产品放置为有角度的行配置，

以及，在释放操作中，使所述收集器（4）平行于所述单元格（5）的定向反向移动。

11.根据权利要求10所述的聚集产品的方法，其特征在于，所述方法包括将由所述收集器（4）聚集的所述产品（1）交替地放置在所述进给输送机（2）的两侧，即交替地放置在所述进给输送机（2）的左侧和右侧，以在所述存放站处降低如此形成的成批产品的包装速度。

12.根据权利要求10或11所述的聚集产品的方法，其特征在于，所述方法包括在所述产品通过诸如机器人（20）的合适装置或其它装置全部拿走以进行装箱之前，在所述存放站处使聚集为多批的多行产品（1）彼此相邻放置。

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