CN208361475U - 处理扁平材料和/或薄膜材料的设备及带该设备的包装机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种处理扁平材料和/或薄膜材料的设备及带该设备的包装机，所述扁平材料和/或薄膜材料卷绕在卷盘上。设备(1)包括用于以旋转方式容纳具有扁平材料和/或薄膜材料的卷盘的安装位置。此外，所述设备包括结合机构，不同卷盘的扁平材料和/或薄膜材料的自由端区域借助于所述结合机构能与在所述设备内引导的扁平材料和/或薄膜材料连接。此外，至少一个抽吸工具(7)设置用于借助于低压抓取扁平材料和/或薄膜材料的自由端区域。

Description

处理扁平材料和/或薄膜材料的设备及带该设备的包装机
技术领域
本实用新型涉及用于处理卷绕在卷盘上的扁平材料和/或薄膜材料的设备及带该设备的包装机。
背景技术
在将物品、如饮料容器或诸如此类分组和组合成包装件时，在实践中通常通过收缩薄膜将所述物品联合，以便在进一步操纵期间或在运输期间阻止从所述组合中滑落和松脱。由现有技术已知例如包括四个、六个或更多容器的包装件。这样的包装件是由PET塑料(聚对苯二甲酸类塑料)制成的饮料容器或瓶子的售卖单元的非常常见的变型。为了在包装时和/或在后续的码垛中达到高生产率，所期望的是在不间断各个过程步骤的前提下尽可能快速地组合这样的包装件。
为了提供部分或完全包封包装件的包装材料或收缩薄膜，已知下述设备以及方法，所述设备以及方法使材料从一个或多个卷盘退绕、在包装机内运送并且进而用包装材料包封单个包装件或应形成相应的包装件的相应的物品。所述包装材料从卷盘上的退绕在此通常以机械方式或在连续过程中进行。已知下述设备，其中通过辊子将所述包装材料从同时旋转的卷盘上揭下。若卷盘退绕并且所述卷盘上的包装材料的储量耗尽，则必须替换相应的卷盘或用新的卷盘代替。然而，与这样的卷盘更替关联有不期望的、使包装件的组合和包装过程的中断。
例如由文献DE 40 40 545A1已知方法和设备，借助于所述方法和设备能在包装机内进给新的卷盘以及替换用完的卷盘。这种已知的设备具有多个带有条状材料的、相邻布置的储备卷盘。所述卷盘的芯子相应地放到共同的栓上。所述条状材料的开始部分在先与辊子处于连接状态，所述辊子将条状材料从相应地卷盘揭下来并且向下远离所述设备地引导。为了能驱动这种已知的设备并且使所述材料从卷盘上退绕，所述卷盘必须利用其芯子符合转动方向地放到栓上。所述条状材料或所述条状材料的第一层必须从上方邻近地朝向所述辊子沉入。若所述卷盘以相反的转动方向放到栓上，那么所述条状材料无法或仅难以从卷盘揭下，由此在退绕时出现困难。根据新放的卷盘的转动方向，在这种已知的设备中不能弃用手动移调和符合转动方向的重新放置，以便能确保无干扰的运行。
由文献DE 10 2004 026 312 A1已知这样的具有薄膜接合站的设备，在该设备中，在包装机中新装入的卷盘的薄膜幅面借助于保持装置的辅助被供给至焊接装置。所述保持装置可尤其构造为能手动操纵的夹紧板条，利用所述夹紧板条从新卷盘上揭下薄膜的开始部分并且提供给转送装置，所述转送装置可负责将薄膜开始部分输送至焊接装置，借助于所述焊接装置将薄膜开始部分与已经在包装机内的薄膜幅面焊接。所述夹紧板条在那里称为能手动简易操纵的辅助机构，利用其能将薄膜幅面带到适合位置。然而所述夹紧板条松动的，亦即不与机器或焊接装置连接。
用于卷盘更替的至少能部分自动化的方法和相应的设备由文献 DE 10 2013 110944 A1已知。在那里，新供给至包装机的薄膜卷盘相应地安装在不同配置的更替运载单元上，所述更替运载单元能交替地在不同的安装位置中装入包装机中。在这种情况下，新卷盘的自由薄膜端的手动供给成为不必要的，因为所述更替运载单元以下述方式配置，即所述薄膜区段能在机器中自动化地相互连接。
如果不提供这样的更替运载单元或者不会使用这样的更替运载单元，就需要在用新卷盘替换用完的卷盘之后手动操纵所述薄膜端。因此此外，几乎无法略去手动揭下新装入的卷盘的材料幅面的开始部分并且使其会合至包装机的其它输送元件和转向元件，这在每次卷盘更替时需要至少暂时停止机器并且手动操纵且辅助所述包装材料的不间断的材料输送。
实用新型内容
因此，本实用新型的首要目的应理解为提供用于部分或完全自动化地操纵卷绕在卷盘上的扁平材料和/或薄膜材料的设备，由此可降低包装机的易受干扰性。此外，按照本实用新型的设备应简化扁平材料和/或薄膜材料的操纵并且在卷盘更替期间也能实现包装机的尽可能不间断的运行。
为了实现所述目的，本实用新型提出用于处理卷绕在卷盘上的扁平材料和/或薄膜材料的设备，其中所述设备具有至少一个安装位置，所述至少一个安装位置设置用于以旋转方式容纳具有扁平材料和/或薄膜材料的卷盘。此外，所述设备具有至少一个结合机构，用于使卷盘的扁平材料和/或薄膜材料的自由端区域在所述至少一个安装位置处与用于包装目的而在所述设备内引导的扁平材料和/或薄膜材料的连接。此外，设有具有至少一个套筒的至少一个抽吸工具，通过所述套筒能够为了抓取扁平材料和/或薄膜材料的自由端区域在所述扁平材料和/ 或薄膜材料上施加低压。然而在此要强调的是，也可以选择性地省去所述套筒，或者所述套筒可以是形成所述抽吸工具的抓取和/或操纵装置的集成的部件或在构造上集成的部件。因此所述设备的变型规定，所述抽吸工具形成在包装机内能受控调节的和/或能绕其纵轴线旋转的抓取和/或操纵装置，用于借助于气动的抽吸压力抓取由新装入的卷盘提供的材料幅面。
按照本实用新型的设备可尤其设置用于在包装机内操纵卷绕在卷盘上的且作为包装包装件、件货或类似物品组合的包装材料而使用的扁平材料和/或薄膜材料，所述设备具有用于卷盘的至少一个安装位置、选择性地也可具有两个不同的安装位置以用于能相应地以旋转方式容纳具有扁平材料和/或薄膜材料的卷盘、以及具有固定装置和/或焊接装置以使相应地新装入至少两个安装位置的卷盘的扁平材料和/或薄膜材料的自由端区域与已经在包装机内引导的材料幅面连接。此外，所述设备可根据可选的装备变型具有至少一个检测装置以及至少一个可控的抓取和/或操纵装置，所述检测装置用于优选以光学方式探测每个新的卷盘的材料幅面的外置层的自由端的转动方向和/或就位，所述抓取和/或操纵装置用于相对于结合装置或相对于固定装置和/或焊接装置操纵新卷盘的材料幅面的外层并且使其活动。所述自动化地和/或至少部分根据检测装置的信号可控的抓取和/或操纵装置根据所述装备选择形成所述设备的可自动化卷盘更替单元的一部分。
所述抓取和/或操纵装置由至少一个配属于包装线的机器区段的、在其运动方面并且在其检测、抓取材料幅面和/或使材料幅面在包装线内运动的操纵步骤方面可控的抓取和引导元件形成。所述可选择地理解的检测装置可包括至少一个在至少两个安装位置的区域内固定的光学检测***，借助于所述检测***能够确定和/或能够检验装入至少一个安装位置的卷盘的或相应的新装入至少两个安装位置的卷盘的转动方向和/或符合转动方向的取向。此外能借以识别外层的材料幅面开始部分，所述材料幅面开始部分应借助于抓取和/或操纵装置来抓取。所述检测装置也可具有光学检测器，所述检测器经过操纵装置运动至相应的新卷盘的区域内并且在那里用于检验和/或确定所述新卷盘的转动方向和/或符合转动方向的就位和/或用于识别所述新卷盘的相应光学标记的外层的材料幅面开始部分的位置。
所提到的抓取和/或操纵装置尤其可通过至少一个在包装机内能受控调节的和/或能绕其纵轴线旋转的抽吸工具形成，尤其可通过至少一个能受控调节的和/或能绕其纵轴线旋转的、用于借助于气动的抽吸压力抓取由新卷盘提供的材料幅面的抽吸杆形成或者所提到的抓取和/ 或操纵装置具有这样的抽吸杆。所述抓取和/或操纵装置也可选择性地由至少一个具有可控吸盘的板条或诸如此类形成或者所述抓取和/或操纵装置可具有这样的板条。吸管必须能够抓取新卷盘的最外层的材料幅面开始部分并且输送至固定装置、连接装置和/或焊接装置，在那里可形成与还位于机器内的材料幅面的持久连接，从而材料幅面供给能在包装区域内继续或维持，在那里利用材料幅面或薄膜来包封或部分包封所述物品、件货或包装件。
形成按照本实用新型的设备的抓取和/或操纵装置的抽吸工具配设有多个分布在抽吸工具上的抽吸部，所述多个抽吸部为了抓取扁平材料和/或薄膜材料的自由端区域能相应地以低压加载。所述抽吸部能以均匀分布的方式沿抽吸工具设置或者以均匀或等距分布的方式装入抽吸工具。所述抽吸工具可尤其包括至少五个这样的抽吸部。所述抽吸部能在抽吸工具中相互地形成线性布置或以线性方式、亦即以相互线性对准的布置装入抽吸工具。例如可设想的是，所述抽吸工具能绕其纵轴线旋转。
此外有利的可以是，用于揭下相应的卷盘的扁平材料和/或薄膜材料的至少一个抽吸工具可错移地布置或可错移地悬挂或支承。尤其可设想的是，用于揭下扁平材料和/或薄膜材料的抽吸工具沿远离相应的安装位置的方向运动或者沿远离相应的卷盘的方向运动。为此，所述抽吸工具可与已提到过的控制装置结合，所述控制装置规定用于揭下扁平材料和/或薄膜材料的抽吸工具的相应错移。为了使所述抽吸工具错移，所述抽吸工具可与线性引导机构连接或者结合至线性引导机构的滑架。也可设想其它引导轨道，例如弓形或S形引导轨道或诸如此类，其用于使材料幅面以期望方式到达连接装置、例如焊接装置。
此外可以规定，至少一个抽吸部配设有功能套筒，所述功能套筒与相应的抽吸部有效连接并且可从抽吸工具取下。所述功能套筒可用于改进经由低压抓取相应的材料幅面。在此可尤其规定，能通过相应的抽吸部释放的低压借助于配设的功能套筒对于尺寸和/或取向有影响。也可行的是，至少一个功能套筒并且优选所有功能套筒向上述扁平材料和/或薄膜材料提供接触面并且构造为至少按比例柔性的并且优选由塑料构造。此外，上述至少一个功能套筒或所述多个功能套筒相应地构造为柔性的折棚或构造为柔性的抽吸钟形罩或诸如此类。
也可行的是，相应的抽吸部通过其配设的功能套筒可设置为失效或选择性地设置为节流的。当相应的抽吸部由于其在抽吸工具中的位置可以不借助于低压抓取卷盘的扁平材料和/或薄膜材料的端区域时，这在材料幅面具有不同的横向延展或者具有不同的幅面宽度的情况下可以是有利的。通过使相应的抽吸部无效或通过其节流一方面能节省能量。此外如有可能，当至少一个抽吸部设置为失效时，避免其它抽吸部的低压衰减。只要会抓取其它卷盘的此后接着的、具有更大深度或横向延展的扁平材料和/或薄膜材料，相应的抽吸部如有可能就经由低压抓取所述扁平材料和/或薄膜材料。相应的抽吸部为此可通过下述方式启动，即功能套筒结合至抽吸工具并且与相应的抽吸部有效连接，从而如有必要为了抓取自由端区域可通过抽吸部释放低压。因此，通过设备的这样的进一步方案无困难地从卷盘抓取具有不同几何尺寸或深度的扁平材料和/或薄膜材料，从而所述设备具有高灵活度。
对于尤其优选的实施方式可规定，所述抽吸工具在至少两个不同的安装位置之间错移时能交错地往复运动。因此刚好一个抽吸工具或抽吸杆能足够将扁平材料和/或薄膜材料从至少两个不同的安装位置的卷盘交替地揭下。在其它可设想的实施方式中，每个安装位置可配设有自身的抽吸工具或自身的抽吸杆，以便揭下相应的安装位置的卷盘的扁平材料和/或薄膜材料。
此外可行的是，所述至少一个抽吸工具为了共同传递低压而装备管路***，多个抽吸部串联地结合至所述管路***。所述管路***在此可以具有带有多个单独支路的低压管路，其中每个抽吸部配设有自身的支路，以便使低压继续延伸至相应的抽吸部。所述管路***或低压管路可结合至低压生成装置。
进一步可行的是，一个或多个抽吸部分别配设有阀，其中所述功能套筒与阀有效连接，从而当相应的功能套筒与抽吸工具连接时，相应的阀为了释放低压而打开，并且在取下功能套筒的情况下，相应的阀关闭并且相应的抽吸部设置为失效或者不能释放低压。例如为了产品重新摆放而使用缩减宽度的扁平幅面和/或薄膜幅面，合理的是，相应地使不需要的抽吸部持久地失效或者借助于所述阀关停，以便能精确地控制施加在需要的抽吸部上的低压并且能在任何时候确保所述扁平幅面和/或薄膜幅面的粘附。如有可能，关于此点足够的是，所有抽吸部相应地配设有节流阀，借以充分地减小在不需要的抽吸部处的抽吸压力，以便避免低压在有效抽吸部处瘫痪或者低压在所述有效抽吸部处骤降。
所述抽吸部可提供有用于容纳相应的功能套筒的袋部或底座。所述袋部或底座可铣入抽吸工具。所述功能套筒可具有通道，借助于所述通道能释放用于抓取薄膜材料和/或带状材料的低压。所述通道如有必要可与前文已经描述过的管路***流体连接。
此外可规定，相应的功能套筒通过螺丝连接和/或插接连接可移除地保持在抽吸工具上。例如所述功能套筒自身可具有螺纹，所述功能套筒借助于所述螺纹能旋拧在抽吸工具的相应的对应螺纹上。此外适用的有其它连接方式，像是例如止动连接和/或搭扣连接和/或夹紧连接，以便使相应的功能套筒与抽吸工具连接，或者以便将相应的功能套筒设置为与相应的阀有效连接并且如有必要使所述阀相应地打开。
此外可行的是，一个或多个抽吸部配设有阀和控制针，其中所述阀可通过控制针在控制针与扁平材料和/或薄膜材料的自由端区域接触的情况下为了释放低压而打开并且在未形成接触的情况下，所述阀通过控制针关闭。所述多个控制针可至少近似地以相同程度朝向抽吸工具延伸，从而配属于控制针的、用于抓取扁平材料和/或薄膜材料的阀至少近似同时打开。若控制针不与扁平材料和/或薄膜材料接触，那么所述阀保持关闭并且不会通过所述阀或通过所述抽吸部释放低压。
此外可以设想，所述抽吸工具构造为具有圆的和/或有角的横截面的吸管。例如所述抽吸工具或吸管用三维压制法制成。也可设想，所述抽吸工具或吸管由铝或其它材料形成。
此外在其它实施方式中可设想，多个抽吸部相应地配属有用于释放低压的阀。此外可设有控制装置，所述控制装置可为了释放用于一个或多个抽吸部的低压选择性地并且相互独立地控制所述阀。
此外可设想的是，用于一个或多个抽吸部的抽吸工具具有构造为节流阀的、具有横截面收缩部的区域。所述具有横截面收缩部的区域可以是相应的前文已述的功能套筒的部件。若抽吸部无意地失去其与扁平材料和/或薄膜材料的接触，那么在这样的实施方式中有利地存在下述可能性，即所述低压保持在其它抽吸部处。
此外在可设想的实施方式中，所述抽吸工具可不具有功能套筒。所述低压在此可直接通过相应的抽吸部来释放。
所述抓取和/或操纵装置或所述吸管可在卷盘的精确定向之后借助于检测装置分析光学标记的位置的情况下缓慢地驶近所述卷盘，直至发出稍稍增加的阻力的信号，即所述吸管或所述抓取和/或操纵装置已接触卷盘。在所述位置处，所述吸管在形成或加强抽吸压力的情况下可抓取外部材料幅面的材料边缘并且尤其在克服粘合标签的粘合力的情况下将所述材料边缘从卷盘揭下。所述外部材料幅面在此选择性地通过吸管的转动卷绕在吸管上并且同时从卷盘揭下，如有必要由保持芯轴的机动转动辅助，在所述保持芯轴上可转动地支承有卷盘。
安装在新装入的卷盘外部上的光学标记或粘合标签可满足标记功能，所述标记功能借助于检测装置能够调整卷盘的精确转动位置，即接触所述卷盘的抓取和/或操纵装置可抓取外部材料幅面的材料边缘并且所述外部幅面在克服粘合标签或标记的粘合力的情况下可从卷盘揭下。尤其在使用借助于气动抽吸压力工作的吸管作为抓取和/或操纵装置的情况下，需要所述粘合标签的粘合力能实现从卷盘揭下外部材料幅面并且能精确地复制所述揭离过程。
按照本实用新型的设备的抓取和/或操纵装置也可选择性地由至少一个用于以机械方式夹紧地抓取由新卷盘提供的材料幅面的夹紧板条形成或者具有这样的夹紧板条。在此，所述抓取和/或操纵装置可由至少一个夹紧板条或夹紧管形成，其能以与上述抽吸板条相同的方式在机器内运动并且必须在其夹紧效果方面可控。按照其它备选的设计方案，所述抓取和/或操纵装置可由至少一个以静电方式工作的元件形成，所述元件用于借助于静电辅助的吸附来抓取由新卷盘提供的材料幅面，其中所述元件通过可控的且可断开的静电荷来抓取材料幅面或薄膜。
此外，所述抓取和/或操纵装置也可由用于操纵所述薄膜幅面或材料幅面的简单的杆形成，所述杆以机械粘附的方式工作并且能够通过吸附通过下述方式抽出所述材料幅面，即所述薄膜幅面卷盘或材料幅面卷盘事先配备有双面胶粘带或粘合带，从而所述胶粘带或粘合带的一侧粘在活动的杆上，而所述胶粘带或粘合带的另一侧优选具有稍弱的粘合力并且因此能无困难地从位于其下的材料幅面或薄膜幅面揭下。
所述抓取和/或操纵装置可选择性地是所述设备或包装机的集成部件。然而同样可行的是自由活动的抓取和/或操纵装置，其例如可布置在位于所述机器旁边的多轴机器人的悬臂处。两种变型满足其规定的目的，只要其在相应地为了其功能所必需的终端位置之间以期望方式运动并且只要其夹紧效果和保持效果以需要方式可控。所述抓取和/ 或操纵装置也可选择性地布置在合适的龙门吊车架机器人处。所述机器人例如可具有可更换的工具头或者可构造为相应地独立的工具。
优选地，所述抓取和/或操纵装置在可自动化且相互配合的启动控制和/或运动控制方面与检测装置以及与固定装置和/或焊接装置结合，从而形成自动化或可自动化工作和作用的卷盘更替单元。所述抓取和/ 或操纵装置的运动在包装机内从新卷盘揭下的材料幅面的抓取和就位期间根据位于新卷盘上的标记是可控的；此外所述卷盘的相应的转动位置根据所述标记的位置是可控的。优选地，所述材料幅面的抽出可以通过下述方式自动化，即控制电路处理检测装置的信号，所述检测装置又识别在所述卷盘外周上的标记。所述标记可以是粘贴标签或诸如此类；所述标记也可由材料幅面或薄膜的印花形成，亦即例如可以是条形码或诸如此类。于是，当例如放入新的卷盘时亦即在恰当的退绕方向上才得出所述完全自动化，此后进行所述抽吸板条的自动化运动控制、然后进行所述自动化焊接，此后可进行自动化的进一步运行。
可选择性地设有在新卷盘的材料幅面上的用于打印标记识别的传感器装置，借助于所述传感器装置，所述薄膜接合可精确地遵循纵向或传送方向。由于所述材料幅面通常具有例如呈图形和/或文字说明形式的印花，对于所述材料幅面作为包装材料的其它处理所需要的是，材料幅面可沿纵向以符合位置的方式运送并且处理。为了能因此确保在卷盘更替时所期望的精确的薄膜接合，合理的是，所述材料幅面在合适的部位配备有打印标记或其它标记，所述打印标记或其它标记能被合适的用于打印标记识别的传感机构检测，从而在检测到的打印标记的基础上可进行所述材料幅面的精确的进给控制。为了新卷盘的外部材料幅面的长度匹配和精确就位，所述吸管或所述抓取和/或操纵装置例如不仅可以在其相对于卷盘的距离方面调整，而且也可以转动，所述新卷盘的材料幅面由此能在焊接之前或在焊接期间借助于焊接单元沿纵向非常精确地就位。
在用于卷盘替换和/或更替的操纵装置的上游能够选择性地布置构造用于运输新卷盘的水平传送装置，所述水平传送装置在操纵装置的工作区域内延伸。
此外，公开了用于操纵卷绕在卷盘上的并且作为包装包装件、件货或诸如此类物品组合的包装材料而使用的扁平材料和/或薄膜材料的方法。在所述方法中，为了维持包装运行，位于包装机内且在那里在旋转运动的情况下提供用于包装包装件、件货等等的具有扁平材料和/ 或薄膜材料的材料幅面的至少部分退绕的和/或耗尽的卷盘由新的或崭新的卷盘、尤其是具有扁平材料和/或薄膜材料的同类卷盘替代。所述包装运行在卷盘更替期间或能连续且尽可能无延迟地维持，这尤其可由下述方式辅助，即在包装机内设有用于卷盘的至少两个安装位置，从所述至少两个安装位置交替地揭下所述扁平材料和/或薄膜材料，同时可相应地更换并且用新卷盘替换另一用完的卷盘。然而，连续的包装运行也可通过贮存机构的辅助来维持，限定长度的扁平材料和/或薄膜材料可被运送进入所述贮存机构中，其用于卷盘更替的之后时间段并且可为此由从所述贮存机构再次输送。然而所述方法不强制要求这样的连续包装运行，而是也涉及不连续的运行，所述不连续的运行在卷盘更替期间可短暂间断。
为了维持包装运行，用完的卷盘从包装机内的至少一个安装位置或装配位置中取出并且由新卷盘替换。所述用完的卷盘为了维持尽可能连续的包装运行也可选择性地从包装机内的至少两个不同的安装位置或装配位置取出并且相应交替地用具有扁平材料和/或薄膜材料的新卷盘替换。关于此点，在新卷盘相应地就位之后，其外置层在其自由端附近或在其自由端区域内被揭下并且为了形成不间断的材料幅面与在包装线中引导的材料幅面的区段或与材料幅面区段的部分连接、尤其是焊接或粘贴、如有必要也以其它方式连接。所述材料幅面的连接、焊接或粘贴例如可沿贯穿的或不间断的、相对于材料退绕方向沿横向、对角线延伸或回形地延伸的连接边缘形成或者沿多个这样的连接边缘形成。所述材料幅面的拼合通过下述方式实施，即从相应的新卷盘揭下的材料幅面借助于可控的抓取和/或操纵装置来抓取并且朝向已在包装线上引导的材料幅面和/或朝向固定装置和/或焊接装置运动，在那里拼合所述材料幅面，从而可在机器中继续进行输送。
所提到的卷绕在相应地可替换的卷盘上并且在包装机内从所述卷盘退绕的薄膜材料或扁平材料通常用作在包装机内部进行处理的包装材料，例如用于包装具有件货、如饮料容器的包装件或者也用于包装更大的单元、如这样的件货组合的完整的能码垛的层，或者用于包装具有堆垛的件货层或包装件层的垛盘。所述包装材料尤其可以是在热效应下可收缩的薄膜，物品组合或包装件借助于所述薄膜牢固地联合。每个卷盘配设有合适的保持设备或退绕设备，所述保持设备或退绕设备相应地形成包装机的一部分。因为所述卷盘在连续运行中必须定期更换，然而所述卷盘位于包装机内相对难以接近的区域中，因此重要的是既确保卷盘引导又确保易接近性，以便实现可自动化的卷盘更替，这正如在前文中更详细阐述的那样。
在所述方法的优选变型中，由新卷盘提供的材料幅面可借助于利用气动抽吸压力工作的抓取和/或操纵装置从所述卷盘揭下。所述变型能在维持尽可能不间断的包装运行的情况下、如有必要也在维持短暂间断的包装运行的情况下实现自动化的卷盘更换和材料幅面更换，为此尤其在将新卷盘的材料幅面开始部分引导至焊接单元时不必以手动介入来辅助，在那里所述新卷盘与还位于机器内的材料幅面连接或焊接。
所述方法可规定，由新卷盘提供的材料幅面借助于自动化运动的且在其保持作用和/或粘附作用方面受控的抓取和/或操纵装置从相应的新卷盘揭下并且相应地运动到所述卷盘的规定位置、即用于与已经在包装线中引导的材料幅面进行粘附连接的位置处和/或朝向固定装置和/或焊接装置运动。所提到的可自动化控制和运动的抓取和/或操纵装置尤其可通过能在包装机内受控调节的和/或能绕其纵轴线转动的抽吸工具或吸管形成，所述抽吸工具或吸管移近新装入的卷盘，从而在形成抽吸压力的情况下可抓取、抓紧材料幅面开始部分或薄膜开始部分并且可输送至焊接梁或诸如此类。所述抓取和/或操纵装置也可选择性地由至少一个夹紧板条或夹紧管或诸如此类形成。此外，在所述方法的备选变型中，所述抓取和/或操纵装置由至少一个可加载静电的元件形成，借助于所述元件可操纵、抓取和引导所述薄膜或材料幅面。此外，在所述方法的备选的变型中，所述抓取和/或操纵装置由至少一个简单的管元件或杆元件形成，借助于所述管元件或杆元件可操纵、抓取和引导配备以双面粘合带或胶粘带的薄膜或材料幅面，这正如已在上文阐述过的那样。
因此，在所述方法的实施方式变型中，由新卷盘提供的材料幅面借助于自动化运动的且在其保持作用方面受控的抓取和/或操纵装置从所述卷盘揭下并且相应地运动到所述卷盘的规定位置，以便与已经在包装线中引导的材料幅面进行粘附连接和/或朝向固定装置和/或焊接装置运动。以这种方式提供可自动化的方法，其用于操纵材料幅面并且在维持扁平材料和/或薄膜材料在包装机内连续或类似连续的材料输送的情况下用于重复进行卷盘更替。
如所提到地，在所述方法中规定，可控的抓取和/或操纵装置由至少一个在包装机内能受控调节的和/或能绕其纵轴线转动的抽吸工具、尤其是由至少一个能受控调节的和/或能绕其纵轴线转动的抽吸杆形成。所述方法以这种方式实现，相应的新卷盘的扁平材料和/或薄膜材料的相应的自由端区域借助于多个分布在抽吸工具或抽吸杆上的抽吸部通过下述方式来抓取和揭下，即相应地加载以低压的抽吸部能吸住、吸附所述薄膜或材料幅面并且能借以实现所述薄膜或材料幅面的抓取和操纵。此外可规定，一个或多个抽吸部相应地配设有阀和/或节流阀，其中可称为功能套筒的抽吸部与所述阀或节流阀有效连接，从而当所述相应的功能套筒或抽吸部与抽吸工具连接时，相应的阀为了释放低压而打开和/或所述节流阀为了可变地加载低压而受控。因为所述功能套筒或抽吸部能够选择性地拆卸或取下，进一步合理的是，在取下功能套筒的情况下关闭相应的阀并且使相应的抽吸部无效、或者为了使低压衰减而控制所述节流阀。
在所述方法中可选择性地规定，受控的抓取和/或操纵装置与检测装置共同作用和/或根据其传感器信号来控制，所述检测装置用于检测相应的新卷盘的扁平材料和/或薄膜材料的外置层的自由端和/或用于检测安装和/或施加在新卷盘上的标记。所述检测装置例如可包括一个或多个光学传感器或多个电磁传感器、多个感应传感器或者多个以类似或其它方式工作的传感器，从而所述检测装置错移至检测安装和/或施加在新卷盘上的标记并且识别和处理所述标记相对于新卷盘的整个外周的位置、定向和/或角度位置的层。
优选在所述方法的其它变型中，借助于所提到的检测装置检测安装或施加在新卷盘上的标记并且识别和/或处理所述标记相对于新卷盘的整个外周的位置、定向和/或角度位置，从而所述卷盘能够为了在揭下最外层时抓取所述材料幅面或薄膜幅面开始部分借助于可控的抓取和/或操纵装置或可控的吸管梁转动到恰当的位置。因为所述卷盘由此为了揭下外部薄膜或材料幅面必须至少轻微地旋转，合理的是在所述卷盘的空心芯子上可转动地安装有机器的薄膜芯轴的电动驱动装置。可在批量生产卷盘时施加的或事后安装的标记至少指明或规定借助于可控的抓取装置待抓取的材料幅面外层自由端的位置和/或定向。所述标记例如也可存在于材料幅面的印花中或者加进这样的印花中。所述检测装置检验卷盘的相应的转动位置根据卷盘和/或材料幅面上的标记和/或根据材料幅面外层借助于其自由端的定向并且使卷盘优选转动至相应地需要的角度位置处，从而所述抽吸梁可抓取并揭下所述薄膜或材料幅面开始部分以及可运送至用于将新材料幅面固定到还位于机器内的材料幅面上的焊接梁或连接单元。因此在所述新卷盘在其自由端区域内的局部上相应地施加有至少一个光学标记且尤其是至少一个反射性标记的情况下，所述方法能借助于检测装置实现识别，所述识别确定和/或检验新卷盘的转动方向和/或符合转动方向的取向。
此外所述方法的变型规定，所述抓取和/或操纵装置的运动在于包装机内抓取从新卷盘揭下的材料幅面并且使其就位时根据位于新卷盘上的标记并且根据所述标记的位置来控制卷盘的相应的转动位置，这能在机器内实现材料幅面的自动化揭下和运动。优选地，相应构造的控制电路处理检测装置的信号，所述检测装置又为了识别卷盘外周上的标记做准备。所述标记可以是粘贴标签或诸如此类。所述标记也可以是材料幅面/薄膜的印花，例如条形码或诸如此类。所述方法在其最大程度的完成阶段中能实现完全自动化，其中首先亦即沿恰当的退绕方向自动地放入新卷盘或者如有必要也以手动方式辅助，此后能实现所述抽吸板条或所述抓取和/或操纵装置的自动化运动控制，接着能实现所述材料幅面的自动化焊接，接着所述自动化焊接地可进行整个包装设备的自动化继续运行。
为了确保上述材料幅面输送可规定，具有扁平材料和/或薄膜材料的卷盘在固定和/或夹紧在可转动的芯轴上的状态下通过合适的轴向引导装置来定心。用于容纳卷盘的可转动的芯轴、轴向引导装置以及固定和/或夹紧在芯轴上的具有扁平材料和/或薄膜材料的卷盘优选可在运行中共同沿芯轴的纵向延伸尺寸调节和/或定心。在这种情况下，芯轴引导与轴向引导装置结合，就是说所述芯轴沿其轴向连同所述轴向引导装置一起运动。备选地可为此规定，所述芯轴在运行期间保持其位置，而轴向引导装置仅能平行于芯轴的轴向运动。
此外优选地，所提到的用于使薄膜或扁平材料端部与新装入的卷盘的材料开始部分自动化和/或部分自动化地连接的焊接单元也准备好并且能与材料幅面卷盘的旋转驱动装置以及抓取和/或操纵单元的运动驱动装一起控制，以便实现自动化的卷盘更替。
此外可规定，所述检测或传感器装置包括光学传感器，像是例如光栅、具有后接的图像分析机构的照相机或类似物，所述传感器在信号技术和/或调整技术方面至少与用于抓取和/或操纵装置以及用于其抓取机构的发动机驱动的驱动装置结合。
附图说明
接下来借助于附图进一步阐述本实用新型的实施例及其优点。附图中各个元件的尺寸比例不是总对应于实际的尺寸比例，因为与其它元件相比简化示出一些形状并且为了更好的说明而放大了其它形状。
图1示出按照本实用新型的设备或包装机的第一实施方式变型的示意性立体图。
图2示出按照图1的包装机的一部分的示意性立体图。
图3示出用于具有包装材料的卷盘的两个安装位置的示意性立体图，它们能设置用于按照图1和图2的实施例的设备。
图4示出图3的安装位置，其中第二安装位置具有新装入的卷盘。
图5示出在其上安装有标记的新卷盘的立体视图。
图6示出用于卷盘的两个安装位置的示意性立体视图以及用于抓取材料幅面的抓取和/或操纵装置的实施例。
图7示出在图6中示出的部件的示意性侧视图。
图8示出在包装机内进行卷盘更替时前后相继的过程阶段的总共十五个示意性视图(图8A至图8O)。
图9示出活动布置的、用于抓取和引导材料幅面的抓取和/或操纵装置的备选变型的立体局部视图。
图10示出活动布置的、按照图9的用于抓取和引导材料幅面的抓取和/或操纵装置的备选变型的立体局部视图。
图11示出具有活动的抽吸杆的抓取和/或操纵装置的实施方式变型的示意性立体视图。
图12示出按照图11的抽吸杆的细节视图。
图13示出按照图11和图12的抽吸杆的示意性纵剖图。
图14示出所述抽吸杆的其它细节视图。
图15示出经过按照图13的抽吸杆的其它纵剖图。
对本实用新型的相同的或作用相同的元件，在图1至图15中使用相同的附图标记。此外，为了清楚目的，在各个附图中仅示出对于各个附图的说明所需要的附图标记。所示实施方式仅示出根据本实用新型的设备能如何设计的示例而不示出最终的限定。
具体实施方式
图1的示意性立体视图示出包装机10的实施方式变型的片段，其可用于利用作为包装而使用的薄膜和/或扁平材料来包装包装件、件货或类似物品组合。示出的是设备12的一部分，所述设备有助于操纵卷绕在卷盘14上的扁平材料和/或薄膜材料和其通过包封或部分包封未在此示出的件货、包装件或物品组合进行的处理。所述用于包装机10 的在卷盘14上提供的扁平材料和/或薄膜材料例如可由收缩薄膜或其它合适的扁平材料形成。按照在图1中示出的实施例，卷盘14例如树立在垛盘16上被输送和提供，从而所述卷盘到达操纵和/或供给装置 18的作用范围内，所述操纵和/或供给装置例如可由可多轴活动的、静止的或可在平面上活动的弯臂机器人20形成。所述操纵和/或供给装置 18或弯臂机器人20在其自由端处具有合适的卷盘抓具22，借助于所述卷盘抓具可从垛盘16接收单个卷盘14并且可将其装入包装机10内的规定安装位置EB1和/或EB2处。在弯臂机器人20旁边或在其作用范围内可存在用于用完的卷盘或(未示出的)卷盘芯子的容纳容器24，所述容纳容器可在需要时运走。
如可从图2的立体细节视图中看到的，在包装机10内设有至少两个独立的、分别用于卷盘14或15的安装位置EB1和EB2，在所述卷盘上卷绕有扁平材料和/或薄膜材料26。每个新卷盘14借助于活动地布置在弯臂机器人20(参照图1)上的卷盘抓具22(参照图1)被装入相应的安装位置EB1或EB2，其中相应地应注意，卷盘14以恰当的退绕方向装入。用完的卷盘15相应地从安装位置EB1或EB2取下并且由新的卷盘14替代。然而在此要强调的是，包装机10也可与在图2 至图8中所示不同地选择性地仅具有一个这样的安装位置EB1或EB2，若想在卷盘更替期间维持连续的包装运行，如有必要与未在此示出的薄膜贮存机构或诸如此类组合。
图2的示意性视图能看出下述运行状态，其中位于第一安装位置 EB1的卷盘15几乎用完，而在第二安装位置EB2还未装入新的卷盘 14。图3的示意性视图能看出下述运行状态，其中位于第一安装位置 EB1的卷盘15几乎用完，而在第二安装位置EB2已经装入新的卷盘 14。
为了容纳卷盘14、15，在安装位置EB1和EB2处相应地设有水平的保持芯轴28，所述保持芯轴用于旋转地和/或旋转驱动地和/或制动地容纳和支承所述卷盘14、15。相应地具有其空心圆柱形芯子的卷盘 14、15可推到保持芯轴28上并且在所述保持芯轴上撑住或固定，从而位于所述卷盘上的扁平材料和/或薄膜材料26可沿包装机10内的在图 2和图3中示出的传送方向30输送并且可连续地输送至未在此示出的包装区域。
附图标记32在图2和图3中表示包括竖直活动的焊接梁34的固定装置和/或焊接装置，相应地不同的卷盘14和15的材料幅面25借助于所述焊接梁能在连接部位或接合部位相互连接、尤其在热效作用下能焊接，从而能实现用于连续供给材料幅面26的连续运行。如图2和图3所表明的，材料幅面26在整体运送运行期间穿过固定装置和/或焊接装置32，这与竖直活动的且在需要时可启动的焊接梁34共同作用以允许力求的连续运行。
在图3的示意性立体视图中可见的新卷盘14在其外部材料幅面层 36处具有在当前的上下文中应理解为可选的光学标记38，所述光学标记能借助于同样应理解为装备选项的检测装置40被识别，所述检测装置在实施例(图2和图3)中由具有后接的图像分析机构44的两个照相机42形成，所述两个照相机与在此仅勾画出的控制电路46共同作用，所述控制电路或是通过电动驱动装置、或是通过由发动机驱动辅助和/或通过制动器辅助的旋转运动延迟来影响保持芯轴28的旋转运动。用于可转动地支承的保持芯轴28的相应的驱动装置和/或制动器可位于其支撑区段48内或也可位于所述支撑区段旁边(未示出)。
控制电路46可基于由照相机42和图像分析机构44提供的光学标记38的位置数据确定新装入的且在保持芯轴28上的精确地转动位置，在图3中指的是布置在右侧的第二安装位置EB2，并且通过保持芯轴 28的有针对性的驱动使卷盘14如此就位，即外部材料幅面层36在其自由端的材料边缘50处可借助于在图4中示意性表明的且在后续附图中更详细描绘的可控的抓取和/或操纵装置52被抓取。所述抓取和/或操纵装置62有助于新的卷盘14的材料幅面26的外层36朝向固定装置和/或焊接装置32的操纵和运动，所述外层然后在那里与在机器10 引导的、还从几乎用完的卷盘15上退绕的材料幅面26连接并且使在所述卷盘15上剩余的其余幅面与在机器10内引导的材料幅面26分离。
图4的示意性立体视图基本上对下述过程阶段加以说明，其中新放置在第二安装位置EB2处的卷盘14的外层36的材料边缘50向左被揭下。所述抓取和/或操纵装置52的可活动受控的臂部将所述外部材料幅面层36向左揭下并且在焊接装置32的焊接梁34下方运动，所述焊接梁可继而下降并且在与焊接装置32共同作用下被启动，以便实施与从就位于第一安装位置EB1处的旧卷盘15揭下的并且在包装机10(参照图1)内运送的材料幅面26(参照图2，传送方向30向右)的线状焊接。同时，在所述焊接期间，在机器10内向右引导的材料幅面26 从几乎用完的卷盘15分离，从而所述几乎用完的卷盘能继而通过从芯轴28揭下而从设备12取出。
选择性地，借助于照相机42也能获知在相应的安装位置EB1和/ 或EB2上的新卷盘14的确切就位。那么由图4可见，每个卷盘14、 15仅能刚好具有一个退绕方向，因为材料幅面26从左侧的卷盘15(安装位置EB1)通过卷盘15以向左旋转的方式从卷盘下侧揭下，而材料幅面26从右侧的卷盘14(安装位置EB2)通过新卷盘14也以向左旋转的方式从卷盘上侧揭下；对此参见图4中的转动方向箭头。
借助于能以所述方式实施的卷盘替换，设备12能够连续运行，不必为了更换新的卷盘14和/或为了取出耗尽的卷盘15中断在此未更详细描述的包装过程和材料幅面26的输送过程。这尤其适用于在包装机 10内具有两个或更多安装位置EB1和EB2的所示实施方式变型。若仅设有一个这样的安装位置，新卷盘14的材料幅面26与位于机器10内的材料幅面26的连接过程尽可能保持不变(参照例如图3和图4)，然而只要未使用额外的薄膜或材料幅面贮存机构，在卷盘替换期间可从所述薄膜或材料幅面贮存机构取出材料幅面26的限定区段，以这样的构型几乎无法维持连续的包装运行。
图5的示意性立体视图对具有卷绕在新卷盘14上的扁平材料和/ 或薄膜材料26的新卷盘(参照图5)以及用于在外部材料幅面层36(参照图4)的材料边缘50的区域内布置光学标记38的合理变型加以说明。光学标记38例如可由反射性和/或配设以可光学解码的信息的粘合标签54形成，其选择性地在批量生产和/或制造卷盘14时被施加或者事后在准备装配按照本实用新型的设备12时由操作人员贴上。此外，光学标记38或粘合标签54满足标记功能，因为它们能够借助于检测装置40的照相机42如此确定卷盘14的精确转动位置，即沿调节方向58 驶近卷盘14的吸管56(参照图7)抓取外部材料幅面36的材料边缘 50，并且外部幅面36在克服粘合标签54的粘合力的情况下可从卷盘 14揭下。
然而在此要强调的是，替代这样的光学标记38或粘合标签54地，在新卷盘14上的材料边缘50的单独光学识别也可以是足够的，其可借助于相应地有能力的检测装置40或照相机42被检测，以便控制所述抓取和/或操纵装置52以及旋转的保持芯轴28并且使它们就位。
尤其在使用具有气动抽吸压力工作的吸管56作为抓取和/或操纵装置52(对此参照图11至图15)时重要的是，粘合标签54不会形成过强的粘合力，因为否则的话存在下述危险，即外部材料幅面36无法在材料边缘50处以期望方式从卷盘14揭离或者所述揭离过程无法精确重复。原则上足够的是，当由粘合标签54产生的粘合力刚好是下述程度时，即外部材料幅面36在操纵卷盘14时或在将所述外部材料幅面装入设备12时不会自行揭离、尤其不会由于其重力自行揭离。高得多的粘合力对于利于简单操纵卷盘14来说是不期望的。
图6的示意性立体视图和图7的示意性侧视图以其它显示方式示出卷盘更替的阶段，其中位于第一安装位置EB1的左侧卷盘15几乎退绕完而其之前卷绕着的扁平材料26还沿传送方向30在包装机10(参照图1)内引导，以便在那里用于包封件货、包装件或类似的物品组合。位于第二安装位置EB2的新卷盘14已经通过下述方式为材料幅面更换准备好，即其外部材料幅面层36通过抓取材料边缘50借助于抓取和/ 或操纵装置52被抓取并且从卷盘14揭下一段并且在固定装置和/或焊接装置32的焊接梁34下方(参照图4)向左、亦即朝向几乎用完的卷盘15运动。
抓取和/或操纵装置52在这个实施例中由吸管56形成，所述吸管能够借助于气动抽吸压力抓取并揭下由新卷盘14提供的材料幅面26。紧贴在分布于吸管56的长度及其外周上的很多开孔的抽吸压力在此必须足够强，以便不仅能在材料边缘50附近抓取材料幅面26、而且还能揭下所述材料幅面，并且与此同时卷盘14可在保持芯轴28上转动。为了能使所述抽吸压力以高效方式紧贴在材料幅面26上，吸管56例如能以在图11至图15中所示的方式设计。然而此外，为了使所述揭下简单，合理的是卷盘14通过保持芯轴28的发动机驱动装置依照吸管56的大致水平的揭下运动朝向相应地其它卷盘15转动并且借以使所述揭下运动简单或者对其进行辅助。
选择性地，在所示的实施例中构造为吸管56的抓取和/或操纵装置52也可由合适的夹紧元件或类似物形成，新卷盘14(在图6和图7 中相应地处于安装位置EB2)的外层36能借助于所述夹紧元件或类似物被揭下，其中所述揭下过程优选由以发动机驱动方式运行的保持芯轴28的有效转动进行辅助。
由图7不仅可见抓取和/或操纵装置52的吸管56的大致水平延伸的调节方向58，而且也可见由吸管56可根据需要实施的绕其纵轴线的旋转运动60。吸管56的运动引导机构在图4、图6和图7中未更详细地示出；吸管56例如可悬挂在滑架引导机构或类似物上，所述滑架引导机构或类似物能实现在用于两个卷盘14和15的左右安装位置EB1 和EB2的两个保持芯轴28之间的区域内的水平运动58以及也能实现转动运动60。可设想作为用于这样的滑架引导机构的驱动装置例如是电动机驱动的链传动机构或皮带传动机构、液压或气动的线性引导机构或诸如此类更多其它机构。
吸管56可在借助于检测装置40的照相机42分析光学标记38或粘合标签54的位置的情况下在卷盘14的精确定向之后缓慢地沿调节方向58驶近卷盘14，直至发出稍稍增加的阻力的信号，即吸管56已接触卷盘14。在所述位置处，吸管56在形成或加强抽吸压力的情况下可抓取外部材料幅面36并且外部幅面36在克服粘合标签54的粘合力的情况下从卷盘14揭下。外部材料幅面36在此优选地通过吸管56沿转动方向60的转动卷绕在所述吸管上并且同时通过沿调节方向60的揭下运动、优选地由保持芯轴28的机动转动进行辅助地从卷盘14揭下，在卷盘14上撑开。
此外，由图6和图7可见竖直延伸的且横向于传送方向30延伸的、在固定装置和/或焊接装置32上侧处的容纳槽62，用于连接材料幅面 26且用于同时使所述材料幅面与几乎用完的左侧卷盘15分离的焊接梁 34可竖直地伸进所述容纳槽中。在此不必提及的是，所述焊接过程通常通过对焊接梁34和/或合适的焊接元件和/或焊接板条或诸如此类进行温控在容纳槽62的区域中进行，由此，材料幅面26被加热至其软化温度之上，从而可进行所述材料的熔化并借以进行待连接的材料幅面区段的材料接合的连接。
在图6和图7中未示出的是用于在新卷盘的材料幅面26处进行打印标记识别的传感器装置，借助于所述传感器装置可精确地遵循纵向或传送方向30进行薄膜接合。由于材料幅面26通常具有例如呈图形和/或文字说明形式的印花，对于所述材料幅面作为包装材料的其它处理所需要的是，材料幅面可沿纵向以符合位置的方式运送并且处理。现在为了能确保在卷盘更替时所期望的精确的薄膜接合，合理的是，材料幅面26在合适的部位配备有打印标记或其它标记，所述打印标记或其它标记能被未在此示出的用于打印标记识别的传感机构检测，从而在检测到的打印标记的基础上可进行所述材料幅面的精确的进给控制。为了新卷盘14的外部材料幅面36的长度匹配和精确就位，吸管 56例如不仅可以沿纵向58调整，而且也可以沿转动方向60旋转(参照图7)，新卷盘14的材料幅面36由此能在焊接之前或在焊接期间借助于焊接单元32沿纵向非常精确地就位。
图8的示意性视图以总共十五幅图(图8A至图8O)示出在按照本实用新型的设备12(参照图1)内进行所述卷盘更替的前后相继的方法步骤。与前述附图不同的是，材料幅面26在两个卷盘14和15中的揭下在此相应地从上方进行，从而左侧卷盘14或15(EB1)以右向旋转方式退绕，而右侧卷盘15或14(EB2)以左向旋转方式退绕。
图8A对材料幅面26沿传送方向30通过位于右侧安装位置EB2 处的以左向旋转方式退绕的卷盘15的供给加以说明。材料幅面26通过下方导向辊64来引导。吸管56以及焊接梁34相应地是未启动的。在左侧安装位置EB1处可支配地保持的新卷盘14还未启动，亦即还未与在所述包装机内引导的材料幅面26连接。
为了在右侧卷盘15越来越多地退绕并且几乎耗尽时启动左侧卷盘14，向左运动的吸管56抓取外部材料幅面层36(图8B)，在卷盘 14以右向旋转方式跟随转动的情况下，使所述材料幅面层从焊接梁34 下方穿过并且朝向右侧卷盘15牵拉(图8C)，此后焊接梁34下降，以便焊接并进而连接材料幅面26(图8D)。与所述焊接同时地或也可以紧接着地，亦即在焊接梁34升起(图8E)之后，右侧用完的卷盘 15的材料幅面26与在机器内引导的材料幅面26分离。所述分离例如可借助于在图8E中示意性表明的切割或分离装置66进行。此外选择性地，所述分离装置66还负责使朝向右侧卷盘15引导的松散的材料幅面区段68或是与卷盘15分离或是通过逆向转动再次卷绕在卷盘15 上(图8F)，以便在从第二安装位置EB2的保持芯轴28移除用完的卷盘15时不会例如由于机器部件的缠结而导致故障。
在进一步的时间流程中，左侧卷盘14是启动的卷盘，从所述左侧卷盘上退绕用于机器作为包装材料使用的材料幅面26(图8G)，从而在第二安装位置EB2处用完的卷盘15可由新卷盘14替代(图8H)。因为现在位于第一安装位置EB1处的左侧卷盘逐渐退绕，所述卷盘接下来称为用完的卷盘15(图8I)，而位于第二安装位置EB2处的右侧卷盘称为新卷盘14，类似于按照图8B的情况，在所述新卷盘处又接上吸管56(图8I)，从而所述新卷盘的外部材料幅面层36可从焊接梁 34下方穿过被向左朝向左侧卷盘15牵拉(图8J)。焊接梁34可再次下降(图8K)，由此形成右侧卷盘14的材料幅面26与在机器中引导的材料幅面26的连接(图8L)，同时，分离装置66可使左侧卷盘15 的材料幅面26分离(图8L)并且吸管56可吸附材料幅面剩余部分68 并且可对左侧卷盘15的逆向卷绕进行辅助(图8M)。
现在，右侧卷盘14又在右侧安装位置EB2处退绕，同时用完的左侧卷盘15(图8N)可从左侧安装位置EB1揭下并且由新卷盘14替代(图8O)。由此又达到了已在图8A中描绘的初始状态，由此经历完整的更替周期。
图9和图10两幅示意性立体视图示出抓取和/或操纵装置52的活动悬挂的吸管56的备选实施方式变型，其用于在新卷盘14的材料边缘50的区域内揭下外部材料幅面层36。替代固定在机器上悬挂的吸管 56地，在这个变型中，所述吸管位于弯臂机器人20的活动臂上，所述弯臂机器人选择性地可以是已在图1中示出的弯臂机器人。在这种情况下需要合适的更换装置，以便在需要时用在图9和图10中示出的吸管56替换在图1中示出的卷盘抓具22。
对此作为备选方案，在图9和图10中示出的弯臂机器人20也可以是独立的、额外设立的机器人，其中应注意，所述机器人不会与如有可能现存的操纵或供给装置18相撞，所述操纵或供给装置用于新卷盘14并且用于按照图1取出用完的卷盘15。如由图10可见的，由于弯臂机器人20的运动可能性，吸管56既能沿水平方向运动又能沿稍微倾斜的方向运动，以便能从卷盘14揭下材料幅面26。此外，在需要时可使吸管56转动，这由附图标记60表示。此外，在图9和图10中示出的变型在其功能和卷盘更替期间的运动流程方面不区别于按照图1至图8已示出的变型。
在此要强调的是，在图11至图15中示出的吸管56的实施方式变型同样可布置在按照图2至图7的调节方向58处或者布置在按照图9 和图10的弯臂或操纵机器人20处。
接下来在图11至图15中也称作抽吸工具55的抓取和/或操纵装置52在图11至图15中例如以配设有多个功能套筒70的抽吸杆56示出。如上所示，抽吸工具55或抽吸杆56能在两个安装位置EB1和EB2 之间往复运动并且从新卷盘14在所述第一或第二安装位置EB1或EB2 处交替地揭下自由端区域50。根据扁平材料和/或薄膜材料26的宽度，所述卷盘14具有确定的深度T(对此参照图3)。在实践中，具有不同深度T的卷盘14或15可为按照图2至图9的设备12派上用场，因为抽吸工具55或抽吸杆56可适应相应的深度。
为了一目了然，卷盘14和15以及两个安装位置EB1和EB2的保持芯轴28未在图11中示出。抽吸工具55或抽吸杆56具有多个抽吸部72，为了抓取扁平材料和/或薄膜材料26的自由端区域50(参照图 3和图4)可通过所述多个抽吸部相应地释放低压。源自按照图11的实施例的抽吸工具55或抽吸杆56具有有角的横截面。此外，抽吸部 72相应地配设有功能套筒70和阀，然而所述阀在附图中不可见。每个功能套筒70在此与阀这样有效连接，即在功能套筒70与抽吸工具55 或抽吸杆56的机械连接时，所述阀为了释放低压而打开。若卷盘14 或15具有微小深度T(参照图3)，那么无需单独的抽吸部72，以便借助于低压从扁平材料和/或薄膜材料26抓取自由端区域50。若是这种情况，那么相应的抽吸部72的功能套筒70可从抽吸工具55或抽吸杆56取下或者选择性地也可以仅使所述功能套筒失效。在相应的功能套筒70与相应的阀之间的有效连接在此是这样的，即所述阀在取下功能套筒70的情况下关闭并且无法通过相应的抽吸部72释放低压。抽吸部72保持为失效的，直至相应的功能套筒70必要时重新与抽吸工具55或抽吸杆56连接。抽吸工具55或抽吸杆56因此可相应地适应于具有不同深度T(参照图3)的卷盘14、15。
为了在两个安装位置EB1和EB2之间更替或者为了在两个安装位置EB1和EB2之间交错地移动抽吸工具55，抽吸工具55与滑架74结合，所述滑架与线性引导机构76连接或者在那里引导。抽吸工具55 的水平移置和竖直移置以致动方式、例如电动或液压方式引起。
此外对于其它实施方式可设想的是，抽吸工具55不具有之前提到的阀，从而当功能套筒70不与抽吸工具55连接时，通过抽吸部72相应地释放低压。然后，相应的功能套筒70可与抽吸工具55连接并且可配属于相应的抽吸部72。若功能套筒70与抽吸工具55连接，那么通过相应的抽吸部72释放的低压可通过功能套筒70衰减或者调节和/ 或沿某一方向引导，以便有针对性地抓取相应的卷盘14或15的扁平材料和/或薄膜材料26。实践已证实，在这样的实施方式中可以几乎完全排除所述扁平材料和/或薄膜材料26从抽吸工具55上的无意松脱的危险。
在尤其优选的实施方式中，如也在图12和图13中示出地，功能套筒70构造为柔性折棚，所述柔性折棚在经由低压进行固定或抓取时与扁平材料和/或薄膜材料26贴靠。这样的实施方式也有助于有针对性地抓取扁平材料和/或薄膜材料26，其中所述扁平材料和/或薄膜材料从抽吸工具55上的无意松脱的危险进一步形成为极小的。
图12的立体细节视图示出抽吸工具55的设计方案，其能用于按照本实用新型的设备10的各式各样的实施方式。抽吸工具55或抽吸杆56的设计方案对应于按照图11的实施例。此外由图12可见，抽吸工具55为了每个抽吸部72构造有袋部78，功能套筒70可装入所述袋部。袋部78铣入抽吸工具55或抽吸杆56中。此外，抽吸工具55在端侧构造有法兰区段80，通过所述法兰区段能实现在滑架74上的支承和紧固(参照图11)。
图13示出经过按照图12的抽吸工具55的立体纵剖图。现在，在图13的纵剖图中可见管路***82，其提供用于抽吸部72的低压供给。各个功能套筒70构造有自身的通道，以便为了抓取扁平的薄膜材料和 /或带状材料26释放低压。抽吸部72通过管路***82以串联方式相互流体结合，并且进而能至少近似同时以相应相同的低压供给。
图14示出抽吸工具55的其它实施方式变型的示意性立体视图，其可设置用于按照本实用新型的设备10的各式各样的实施方式。按照图14的实施例的抽吸工具55也构造为抽吸杆56并且具有多个抽吸部 72，借助于所述抽吸部可相应地释放低压。对应于源自图11至图13 的实施例的抽吸工具55的功能套筒70也设置用于按照图14的抽吸工具55。功能套筒70相应地与阀有效连接，从而在相应的功能套筒70 与抽吸工具55进行机械连接时，可通过相应的阀释放低压。若从抽吸工具55中取下功能套筒70，那么配属的阀关闭。此后，低压无法再通过相应的抽吸部72释放，直至相应的功能套筒70再次与抽吸工具55 连接。
此外，示出了法兰区段80。抽吸工具55或抽吸杆56可与滑架74 (参照图11)通过法兰区段80连接。按照图14的实施例的抽吸工具 55或抽吸杆56具有圆形横截面。
最后，图15示出经过按照图14的抽吸工具55的纵剖图。抽吸工具55或抽吸杆56具有管路***82，抽吸部72可借助于所述管路***以串联方式连接。功能套筒70相应地与抽吸工具55或抽吸杆56的外周侧面齐平地或至少近似齐平地封闭。管路***82在其自由端处封闭，从而低压无法漏出。
要补充强调的是，替代所提到的阀地也可使用节流阀，所述节流阀在取下功能套筒的情况下虽然通常不完全隔绝所述低压，然而能使所述低压衰减，从而在那里仅抽吸很少空气。
本实用新型参照优选实施方式进行说明。然而对于专业人员来说可设想本实用新型的变型或变化，同时不背离下述权利要求书的保护范围。
附图标记列表
10 包装机，机器
12 设备，用于操纵卷绕在卷盘上的扁平材料和/或薄膜材料的设备
14 卷盘，新卷盘
15 卷盘，用完的卷盘，退绕的卷盘
16 垛盘
18 操纵装置，供给装置
20 弯臂机器人，操纵机器人
22 卷盘夹具
24 容纳容器
26 材料幅面，扁平材料和/或薄膜材料幅面，扁平材料和/或薄膜材料
28 保持芯轴，旋转的保持芯轴
30 传送方向
32 固定装置，焊接装置
34 焊接梁
36 外层，外部材料幅面，外部材料幅面层，外置层
38 光学标记
40 检测装置
42 照相机
44 图像分析机构
46 控制装置，控制电路
48 支撑区段，悬挂机构
50 材料边缘，幅面边缘，自由端，自由端区域
52 抓取装置，操纵装置
54 粘合标签，标签
55 抽吸工具
56 吸管，抽吸杆
58 调节方向
60 转动运动，旋转运动，转动方向
62 容纳槽
64 下方导向辊
66 分离装置，切割装置
68 松散的材料幅面区段，材料幅面剩余部分
70 功能套筒
72 抽吸部
74 滑架
76 线性引导机构
78 袋部
80 法兰区段
82 管路***
EB1 第一安装位置，左侧安装位置，第一装配位置
EB2 第二安装位置，右侧安装位置，第二装配位置
T 卷盘深度

Claims (14)

1.一种处理扁平材料和/或薄膜材料(26)的设备，所述扁平材料和/或薄膜材料(26)卷绕在卷盘(14，15)上，其特征在于所述设备包括
-至少一个安装位置(EB1；EB2)，其设置用于以旋转方式容纳具有扁平材料和/或薄膜材料(26)的卷盘(14，15)，
-至少一个结合机构，其用于使所述卷盘(14，15)的扁平材料和/或薄膜材料的自由端区域(50)在所述至少一个安装位置(EB1，EB2)处与用于包装目的而在所述设备(12)内引导的扁平材料和/或薄膜材料(26)连接，
-具有至少一个套筒的至少一个抽吸工具(55)，通过所述套筒能够为了抓取扁平材料和/或薄膜材料(26)的自由端区域(50)在扁平材料和/或薄膜材料(26)上施加低压。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述抽吸工具(55)形成在包装机(10)内能受控调节的和/或能绕所述包装机的纵轴线旋转的抓取和/或操纵装置(52)，所述抓取和/或操纵装置用于借助于气动的抽吸压力抓取由新装入的卷盘(14)提供的扁平材料和/或薄膜材料(26)的材料幅面。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于所述抽吸工具(55)由在包装机(10)内能受控调节的和/或能绕所述抽吸工具的纵轴线旋转的抽吸杆(56)形成，所述抽吸杆用于借助于气动的抽吸压力抓取由新卷盘(14)提供的扁平材料和/或薄膜材料(26)的材料幅面，或者所述抽吸工具具有这样的抽吸杆(56)。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于所述抽吸工具(55)具有多个或大量分布在抽吸工具(55)或分布在抽吸杆(56)上的抽吸部(72)，所述抽吸部能相应地加载以低压。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于所述至少一个抽吸部(72)配属有功能套筒(70)，所述功能套筒与相应的抽吸部(72)有效连接并且能从抽吸工具(55)中取出，其中能通过相应的抽吸部(72)释放的低压能借助于配属的功能套筒(70)在大小和/或取向方面施加影响。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于所述至少一个功能套筒(70) 为所述扁平材料和/或薄膜材料(26)提供接触面并且呈柔性。
7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于所述抽吸工具(55)在一个或多个相应的抽吸部(72)的区域内相应地提供有袋部(78)，在所述袋部中容纳有相应的功能套筒(70)。
8.根据权利要求5所述的设备，其特征在于所述相应的功能套筒(70)通过螺丝连接和/或插接连接能移除地保持在抽吸工具(55)上。
9.根据权利要求4所述的设备，其特征在于所述至少一个抽吸工具(55)为了共同传递低压而提供有管路***(82)，所述多个抽吸部(72)串联地结合至所述管路***。
10.根据权利要求5所述的设备，其特征在于所述一个或多个抽吸部(72)相应地配属有阀，其中所述功能套筒(70)与所述阀有效连接，从而当所述相应的功能套筒(70)与抽吸工具(55)连接时，所述相应的阀为了释放低压而打开，并且其中在取下功能套筒(70)的情况下，所述相应的阀关闭并且使所述相应的抽吸部(72)失效。
11.根据权利要求6所述的设备，其特征在于所述至少一个功能套筒(70)由塑料构造。
12.根据权利要求6所述的设备，其特征在于所述至少一个功能套筒(70)构造为柔性折棚。
13.根据权利要求5所述的设备，其特征在于所述一个或多个抽吸部(72)相应地配属有节流阀，其中所述功能套筒(70)与所述节流阀有效连接，从而当所述相应的功能套筒(70)与抽吸工具(55)连接时，所述节流阀为了变化地加载以低压而受控，并且其中在取下功能套筒(70)的情况下，控制所述节流阀以使所述低压衰减。
14.一种包装机(10)，其带有根据权利要求1至13之一所述的设备(12)，所述设备操纵卷绕在卷盘(14，15)上的并且作为包装材料用于包装包装件、件货而使用的扁平材料和/或薄膜材料(26)，其特征在于，所述设备具有至少一个安装位置(EB1；EB2)，其设置用于以旋转方式容纳具有扁平材料和/或薄膜材料(26)的卷盘(14，15)，以及具有固定装置和/或焊接装置(32)，其用于使相应地新装入所述至少一个安装位置(EB1或EB2)处的卷盘(14)的扁平材料和/或薄膜材料(26)的自由端区域(50) 与已经在所述包装机(10)内引导的扁平材料和/或薄膜材料(26)的材料幅面的定向和/或连接，其中所述设备(12)具有至少一个由所述抽吸工具(55)形成的可控制的抓取和/或操纵装置(52)，其用于新装入的所述卷盘(14)的扁平材料和/或薄膜材料(26)的材料幅面的外层相对于固定装置和/或焊接装置(32)的受控操纵和运动，并且其中由所述由抽吸工具(55)形成的可控制的抓取和/或操纵装置(52)形成所述设备(12)的能自动化的卷盘更替单元的一部分。
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