CN101720302A - 用于处理包装的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在包装设备中处理包装(G)或类似的计件货物的方法及装置，借助于所述方法及装置，使来自包装机器(2)的包装(G)任意地旋转并将其放置在装托盘机(9)中，其中，在包装机器(2)与装托盘机(9)之间，分流、旋转和装托盘实质上连续地发生。

Description

用于处理包装的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1和5的前序部分所述的用于在包装设备中处理包装的方法及装置。
背景技术
从DE 196 26 826 A1中已知这样一种方法及装置。所述已知装置包含升降头，借助于升降头，能够将已经装入装运箱中的产品放置在托盘上。装有产品的装运箱经由多个线性传送器进入升降头的工作范围，通过升降头被捡拾并且被放置到托盘上。该引文未描述产品是如何以及借助于什么机器装入装运箱中的。此外，在已知装置中无需使所述装运箱旋转。
DE 200 21 874描述了这样一种装置：其用于以层的方式将物品放置到托盘上以及从托盘中卸载。该装置包含用于将物品转移到托盘上以及从托盘转移走的多个负载提升装置，其中，能够控制负载提升装置沿垂直运动以及沿水平运动。转移站包含第一和第二转移装置，第一和第二转移装置中的每一个均设置有能够独立工作的单独可控电动机驱动器。能够使物品旋转(如果需要)的包装装置或者任何装置是不清楚的。
在现有技术中，尤其是从饮料灌装工业中，已知其它的包装设备，其中，优选为连续工作的至少一个包装机器经由中间传送器、用于使包装单元旋转和/或将包装单元分流到各个传送轨道上的器件以及用于形成包装单元负载层的集中器件链接到装托盘机上，装托盘机通常是非连续工作的，用于布置位于托盘上的装运单元。不利的是，包装机器与下游的装托盘机之间的该连接段通常是非常消耗空间的，这一方面是因为，由于从连续工作的机器过渡到非连续工作的机器必须设置缓冲轨道，并且因为，尤其是在包装机器包括例如收缩隧道的下游热处理单元的情况下，通常存在这样的基本条件：如果下游的设备例如在装托盘机的区域中发生故障，必须至少可以空转(driveempty)通过所述收缩隧道。需要意识到的是，由于非连续的工作模式而引起的对较大空间的需求以及对装托盘机的制造性能的限制均是不利的。
发明内容
为此，本发明的根本目的是提供一种用于在包装设备中处理包装或其它单元负载的改进的装置及改进的方法，所述装置及方法在提供了高产出的同时，仅需要尽可能少量的空间，同时提供了高的工作可靠性。
该目的通过权利要求1或5的特征部分中所陈述的特征来实现。
由于沿材料流动的方向相链接的工作站的通常连续的工作模式，最理想的是，该段中与包装设备有关的所有工作步骤关于它们的运动顺序能够是连续同步的。因此，能够将该连续工序中涉及的所有功能单元设置得更紧靠在一起，使得：尽管布局非常紧凑相应地仅需要少量的空间，但仍然能够实现最大的性能。
这在经济上是非常重要的，尤其是用于在饮料灌装工业中处理不能回收的包装，这是因为，例如，在设备的实际灌装和包装阶段中以热缩薄膜包装成组的瓶的情况下，在过去已经能够以非常高的性能工作，而且因为现在甚至在装托盘处理一侧上的包装机器下游的另一工序中，也能够有利地以同样高性能继续工作，由此，现在，甚至能够在包装和托盘运输靠近地面的情况下实现最大的装托盘性能，并且对于具有高架式包装供给的高性能的装托盘机来说，不再像过去那样需要非常长的上坡道段(up-gradient section)。
在许多包装机器中，尤其在收缩隧道等中，如果在包装机器的下游停止进给，则应当采取措施使得至少允许包装机器空转。根据本发明，这以节省空间并且经济的方式通过以下方法来实现：将旋转/分流站设计为使得，如果传送被停止，则旋转/分流站捡拾仍然位于包装机器中的包装。这在一方面能够通过利用连续传送器的正返回至走合的已经卸载的区域来捡拾这些额外包装来完成。另外地或作为一个可选方案，旋转/分流站的传送器还能够设置有这样的额外的传送器件：其能够暂时地捡拾这些额外的包装并且其在正常的传送工作期间是不使用的。这些额外的分离的传送器件能够以节省空间的方式被容纳在连续传送器内，并且能够将连续传送器的区域连接在缩短的轨道上。
所述装置的基本部件在一方面为连续工作的旋转/分流站，另一方面为同样近似一起连续工作的装托盘机。旋转/分流站配备有能够在具有恒定循环方向的闭合循环轨道上运动的多个处理器件，所述处理器件能够与包装接合，从而从包装机器输出的多个包装在通过旋转/分流站的同时，至少对应于适于将要供给到随后的装托盘机的层的分流模式，能够被同时卸载至所述旋转/分流站的一段循环轨道上的层形成台。而且，如果有必要，则能够使包装预先旋转以获得某一方位位置。
一旦用于完成一个完整包装层的给定排列方位模式(orientation pattern)所需的包装的数量已备好，这些包装在每侧能够被中心对齐(center)并且被移动到在包装层供给台处待机的装托盘机的转移头中，或者能够由装托盘机接收。装托盘机的特殊性在于：使用了多个这种转移头，并且所述转移头在闭合的循环轨道上沿相同的方向实质上连续地运动。沿循环方向以偏移方式布置的这些转移头中的每一个由例如安装在位于水平面中的循环导轨中的伸长臂保持，以便能够移动，在一个完整的循环运动期间，如果有必要单独控制，则所述伸长臂能够经由单独的优选为电动的受程序控制的驱动器而垂直于所述水平循环面来升降转移头。在连续的循环中，这些运动能够变化。
借助于能够由程序控制驱动的电动机，各个伸长臂还能够沿为此设置的水平导轨独立地循环，在各个伸长臂之间具有任意的距离，或者伸长臂能够以整齐间隔固定到中心从动带和链条驱动器，例如链条或链轮带上。
沿着转移头的循环轨道，设置了例如用于捡拾包装层、用于抓住空托盘、用于捡拾可能需要的中间层的多个捡拾站，以及用于将包装层成层地放置在托盘上的至少一个装载站，在包装层之间可能***有中间层。
优选地，将用于进给或移走上述产品的运输或传送器件分配给上述站。
为了处理尤其是具有中间层的不能回收的包装，具有总共四个或四个以上转移头的装托盘机尤其有利于实现最大性能。在一个尤其优选的方式中，每一个转移头由对专业人员通常公知为多翼或辊式地毯头(roller carpet head)的构造形成，多翼或辊式地毯头包括由多个平行且自由旋转的辊子形成的可分式承载区域，并且在一个工作位置中，能够形成用于包装层的闭合支撑面，而在上述工作位置下方的用于释放托盘上的包装层的工作位置中，多翼或辊式地毯头能够优选地拉离至一侧以允许放下包装层(cf.DE 2945883 A1，DE3409964 A1)。这样的多翼或辊式地毯夹持头能够进一步设置有可控附件，可控附件用于抓住托盘和/或中间层，允许多翼或辊式地毯夹持头在底部任意地抓住托盘或中间层并且将托盘或中间层放置在装载站处。
而且，大体上，如果能够用分离的独立驱动器通过独立控制沿每个转移头的循环导轨致动每个转移头，则使用多个转移头来转移包装层、托盘以及中间层允许高的冗余性。发生故障的转移头能够进一步在提升位置中循环，而在性能方面实质上没有损耗，也无需立即停止并检查装托盘机。
附图说明
以下，将结合附图来描述一个优选实施例。在附图中：
图1和图2中的每一个为以透视图表示的从两个不同的视角观察时的包装设备的一段。
图3示出了图1和图2中的包装设备的俯视图，以及
图4示出了旋转/分流站的另一实施例的俯视图。
具体实施方式
在附图中，仅示出了包装设备的末段，例如，所述包装设备的末段能够定位于玻璃瓶或塑料瓶成组地包装到例如硬纸板和/或热缩性塑料薄膜中的饮料灌装生产线的端部，其中，在使用热缩薄膜的情况下，优选地，实施热缩处理以将薄膜施加到以该方式形成的包装G上。利用优选为连续工作的包装机器1来完成包装，如果有必要，则沿流向观察，包装机器1之后是在其下游的收缩隧道2，所述收缩隧道之后-在其卸载侧-为计量传送器3，计量传送器3以受控的方式被驱动，并且以受控的方式将从上游的包装机器1的分离栅格输出的包装G输送到旋转和分流站4，从而实现精确的定位。
包括实质上为三角形的循环轨道的旋转和分流站4包括以相等的距离沿循环轨道逆时针连续被驱动的多个运输车(transport wagon)40，每个运输车包括均由两个传送带41和42形成的用于一个包装的一个支撑空间，传送带41和42彼此平行并且横向于循环轨道的方向定向，此处，能够例如通过集成筒式发动机来独立地控制两个平行的传送带41、42沿相同的方向或相反的方向驱动，从而除了横向于循环轨道执行的用于捡拾和移交包装G的移动运动以外，如果有必要，还能够执行使包装在两个传送带上通过相反方向上的平动围绕包装的垂直轴线旋转。
沿包装的流向，转移传送器5设置在旋转和分流站4之后，传送带41、42分别在各存放点处通过相同的方向上的驱动将各个包装G与其预定传送轨道相应地侧向地移走，通过形成一个运输车40的两个平行的传送带41、42，能够将由分流传送器4进给并且定向的包装在偏置的移交点处移交至以一侧向距离布置的转移传送器的各个传送轨道，然后所述包装被移交至形成层形成台的传送段6，以预定的层模式形成一个完整的包装层的所有各个包装G集中在层形成台处。
为此，沿传送方向以及垂直于传送方向可控的止动杆8能够布置在该传送段6的末段处，所述止动杆形成了用于集中包装层的保持点。沿包装流向，这之后是包装层供给台7，可能从各侧经中心对齐的一个完整的包装层被保持在包装层供给台7上，准备被转移到辊式地毯头10中。一旦所述辊式地毯头邻近包装层供给台7定位于相同的高度，能够将备用的经中心对齐的包装层侧向地引入辊式地毯头中，其中，能够被控制以便来回运动的滑块8可能支持移动。
装托盘机9包括水平地保持在支撑柱的上端处的循环导轨12，借助于在循环导轨处安装为可以移动的悬架11，引导导轨与四个辊式地毯头10一起沿支撑柱逆时针运行。优选地，每个悬架具有用于水平循环运动的分离且独立地程序控制的电动驱动器，也就是说，没有固定间隔(space)的运动是可能的。
此外，每个悬架11包括竖直即垂直于循环面的导轨，导轨具有用于辊式地毯头10的竖直升降运动的分离且同样程序控制的电动驱动器。通过迭加这两种运动，能够为辊式地毯头10产生任一种任意轨道。除上述包装层供给台7之外，沿循环导轨12，偏移大约90度，存在托盘供给台13、装载台14以及中间层供给台15。后面所述的三个台各自由靠近地面分配的传送器的末段形成，借助于传送器，空的托盘堆和中间层堆能够被进给和装载并且移走满的托盘。
在装载操作中，首先，第一辊式地毯头10抓住位于托盘供给台13处备用的空托盘堆的上端处的空托盘，并且将托盘放置在装载台14上。然后，第一辊式地毯头10抓住中间层供给台15处的中间层，并且第一辊式地毯头10的可控吸盘连接到其底部上，然后，将所述中间层携带至辊式地毯下方的供给台7，此处，现在，正在将一个完整的包装层侧向地引至辊式地毯的上侧。现在，辊式地毯头10被其程序控制的电动机致动悬架11进一步移动至装载台14，其中，辊式地毯头10在将其中间层保持在底部处的同时将其包装层放置在其它辊式地毯头之前已经放置的包装层上。重复该循环，直至托盘被完全装载。然后，将已经装载的托盘运走并且用新的空托盘来替代。
由于悬架11能够沿着循环轨道前进不同距离，因此可以在短距离处捡拾在供给台7处形成的包装层，从而能够以最大性能实现连续的包装供给。
旋转/分流站4包括具有走合区域4a和卸载区域4b的连续传送器，在所示实施例中，将走合区域4a分配给计量传送器3；这里将卸载区域4b分配给转移传送器5。在图示的三角形的连续传送器的实施例中，两个区域4a、4b位于三角形的相邻两边上，并且通过返回区域4c彼此连接，返回区域4c位于三角形的顶点并且通常未被包装G占用。因此，返回区域4c形成了存储区域50，借助于存储区域50，提供了用于包装的额外的容积。在所示实施例中，存储区域50，即三角形的顶点，凸出到计量传送器3与转移传送器5之间的空间中，这总是有必要的，因此存储区域50不占用任何额外的空间。
如果装托盘机的区域中发生故障，在转移传送器5与距转移传送器5一侧向距离处布置的计量传送器3之间的存储区域50中，通过暂时地占用旋转和分流站4的运输车40的承载空间，可感知包装的热缩薄膜的收缩隧道的区域首先能够空转，在正常的无故障操作中，所述承载空间保持空转。当设备再次启动时，首先，必须移走居中存储在此处的包装，然后在恢复常规工作状态之前将包装卸载至转移传送器5。
图4示出了根据本发明实施的旋转/分流站4′的另一实施例，旋转/分流站4′与图1至图3的旋转/分流站4仅在以下描述的细节上不相同。相同的部件用相同的附图标记来表示并且不再进行图示。
旋转/分流站4′优选地包含以三角形循环的第一实施例的连续传送器，并且还包括分配给计量传送器3的走合区域4′a、分配给转移传送器5的卸载区域4′b，以及位于走合区域4′a与卸载区域4′b之间的返回轨道4′c，返回轨道4′c通常不包含任何包装G，并且正如在第一实施例中一样能够用作存储区域50。
然而，旋转/分流站4′包含由至少一个额外的分离的传送器件形成的另一个存储区域50′。在所示实施例中，存储区域50′包含三个额外的传送器件50′a、50′b和50′c。额外的传送器件50′a至50′c优选地实施为线性传送器并且设置在连续传送器内。它们连接连续传送器的两个区域，从而能够在一侧上将包装G进给到额外的传送器件，并且从另一侧捡拾包装G。优选地，将额外的传送器件50′a至50′c的走合侧分配给走合区域4′a，并且将额外的传送器件50′a至50′c的卸载侧分配给卸载区域4′b。额外的传送器件5′a至5′c的尺寸设计为使得：如果发生传送故障，则包装机器2至少能够空转。
通过SPS控制使装托盘机9、旋转和分流站4、4′以及所有对应的传送器件的所有运动相互配合并且使所述运动同步化。
在所描述和所图示的实施例的变化中，旋转/分流站能够由其它传送器形成或者由不同类型的连续传送器形成。存储区域，尤其是存储区域的额外的传送器件，能够是与旋转/分流站的传送器相同类型的传送器，如所示的，也就是说，额外的传送器件能够设置有用于架起包装G的传送器表面并且设置有用于使包装旋转的元件，然而，它们还能够实施用于不同类型的传送，例如用于悬挂传送。仅通过平行的传送带不能够实现包装的旋转。相反地，能够使用夹持器(gripper)、机器臂、伸缩障碍物(retractable obstacle)或类似的已知构造。

Claims (18)

1.一种用于在包装设备中处理包装(G)或类似的单元负载的方法，借助于所述方法，分流从包装机器(2)输出的包装(G)并且在处理中使所述包装(G)任意地旋转并将其放置在装托盘机(9)中，所述方法的特征在于，从所述包装机器(2)到所述装托盘机(9)，实质上连续并且直接接连地执行所述分流、旋转和装托盘。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过可控的计量传送器(3)将从所述包装机器(2)输出的所述包装(G)直接地供给到旋转/分流站(4，4′)，然后借助于转移传送器(5)将所述包装(G)从所述旋转/分流站(4，4′)供给到所述装托盘机(9)，尤其是供给到布置在所述装托盘机(9)上游的层形成台(6)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述旋转/分流站(4，4′)由在闭合轨道上沿相同方向循环的并且能够与包装(G)以摩擦接合、非刚性接合和/或刚性接合的方式接合的多个元件(40，41，42)形成，分别控制所述元件，使得各个包装(G)分流到不同的卸载轨道并且还可能能够被旋转至预定方位。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，如果在所述包装的流向上的下游发生了故障，则旋转/分流站(4，4′)优选地能够完全地容纳从所述包装机器(2)输出的所述包装(G)。
5.一种用于在具有包装机器(2)和装托盘机(9)的包装设备中处理包装或类似的单元负载的装置，其特征在于，所述包装机器(2)、旋转/分流站(4，4′)以及所述装托盘机(9)被直接接连地布置并且实质上连续地工作。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，用于容纳额外的包装(G)的存储区域(50，50′)设置在所述旋转和分流站(4，4′)的区域中。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述存储区域(50，50′)设置在位于走合侧的计量传送器(3)与位于卸载侧的转移传送器(5)之间。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述旋转/分流站(4)包括具有卸载区域(4b)和走合区域(4a)的连续循环式传送器，并且所述存储区域(50)由所述传送器的位于所述卸载区域(4b)与所述走合区域(4a)之间的循环区域(4c)形成。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的装置，其特征在于，所述存储区域(50′)包含至少一个分离的传送器件(50′a，50′b，50′c)。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述旋转/分流站(4′)包括连续循环式传送器，并且所述分离的传送器件(50′a，50′b，50′c)位于所述连续传送器内。
11.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述旋转/分流站(4，4′)包括实质上为三角形的连续传送器。
12.根据权利要求5至11中任一项所述的装置，其特征在于，所述旋转/分流站(4，4′)包含在闭合轨道上沿相同方向循环并且能够与包装(G)以摩擦接合、非刚性接合和/或刚性接合的方式接合的多个元件(40，41，42)，所述元件是各自受控的以将各个包装(G)分流到不同的卸载轨道并且可能使所述包装(G)旋转至预定方位。
13.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置，其特征在于，所述装托盘机(9)包括多个转移头(10)，所述多个转移头(10)被控制以沿相同的方向在优选为闭合的循环轨道上运动。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，用于包装层、托盘以及可能的中间层的多个捡拾站(13，14，15)，以及用于装载托盘的至少一个装载站(7)布置为沿所述循环轨道偏移，通过选择性控制，各个转移头(10)能够以任意的顺序并且在不同的运动轨道上到达所述捡拾站和装载站。
15.根据权利要求13或14所述的装置，其特征在于，所述转移头(10)安装在实质上沿水平循环面被引导的活动悬架(11)处，通过单独控制，所述悬架(11)能够垂直于所述循环面来升降所述转移头(10)。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的装置，其特征在于，所述转移头(10)能够被控制以分别在它们的循环轨道上来回运动，并且在工作中间隔是能够变化的。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，各个转移头(10)能够被分别控制以沿水平的循环面运动以及沿垂直于所述水平的循环面的方向运动。
18.一种用于根据权利要求5至17中任一项所述的装置的旋转和分流站，其特征在于，连续传送器具有将所述连续传送器的区域(4′a，4′b)连接在缩短的轨道上的至少一个额外的传送器件(50′a，50′b，50′c)。
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