CN101801793A - 用于填装具有交叉分隔层的箱子的装置 - Google Patents

Abstract

本装置包括整合在同一框架(6)上的：接收站(11)；装箱站(12)；操作头(13)，其被布置成将一批呈直列排列的所述产品(1)移至所述接收站(11)，并将所述产品(1)传送至所述装箱站(12)上待装箱箱子的一排空腔(4)内；构架(14)，包括网格(22)，其纵向延伸至所述箱子(2)的上方。网格(22)配有数个呈直列状排列的送料斗(15)，且送料斗(15)的数量等同于每排所述待装箱箱子(2)的空腔(4)的数量，且每个网格(22)一方面可在一个允许所述箱子(2)通过的内缩位置与一个在所述送料斗(15)处于作用位置时能够用于将每个产品导入其各自的空腔(4)内的位置之间的所述箱子(2)上方垂直移动，另一方面也可相对于为了依次装填每排孔腔(4)而产生的箱子(2)的位移方向进行横向移动。送料斗(15)的入口截面大约为将要装填的空腔(4)截面的两倍。

Description

用于填装具有交叉分隔层的箱子的装置

本发明涉及到一种用于填充具有交叉分隔层的箱子的装置，特别地，所述箱子被设计成用来存放形状和外观需要特别注意的产品。

带交叉分隔层的箱子主要用于包装产品，所述产品在其运输过程中需要被保护，特别是，用以限制它们的外观和装饰受损坏的风险。

机械化的装箱通常用于将产品特别是瓶子装进箱子里，所述箱子包括带交叉分隔层的箱子。

机械化使得将一批瓶子放进箱子里变得可能，其中瓶子的数量对应于所要被填充箱子的空腔的数量。

成批的瓶子是通过来回移动于接收站和装箱站之间的抓手头(gripping head)进行搬运的。    

在上述过程中，并且由于加速度，瓶子可移动并且当它们朝着所述空腔下降的时候，所述瓶子没有定位在它们各自空腔的轴线位置上。

在这种情况下，它们会顶着所述交叉分隔层并且导致事故的发生，该事故可能对该批瓶子好的部分造成影响。

为了更容易地把瓶子插入到空腔里，如文件FR250626所述的，也众所周知地实践应用例如一个匹配工具，其包括导向装置或者送料斗，它们朝着所述空腔引导瓶子以减少与交叉分隔层干扰的风险。

除了位于该批外围的瓶子，送料斗有一个开口，开口的截面与空腔的截面相对应，且对于这些外围的瓶子，所述送料斗的开口截面更宽松，但是它被相邻的中央送料斗开口限制了。

所述送料斗本身在空腔上方形成了交叉分隔层；因此它只是部分地减少了插入事故，并且其会例如导致其它事故，例如，损坏位于瓶子表面上的装饰，并且特别是损坏刚刚粘贴的标签。

此外，对于能够处理不同样式产品的多用途装置，该包括送料斗的工具的操作由于它的安装而造成相对复杂的操作，即其使用是困难的，也因为它的重量缘故。

此外，这些插入事件的前序工作，即瓶子的分批准备操作，瓶子在被抓手头接收之前，还会产生其它事故，起因缘于瓶子之间或瓶子与附件(例如导架)之间的多种多样的接触和摩擦。

这些接触和摩擦有可能对瓶子的外观产生破坏性的影响，例如，损坏它们的外观和/或损坏标签。

因此，用于装箱的机械装置的使用最好针对具有简单形状的基本产品，尤其，特别地它们不会受到标签损坏的风险。

在相对易碎产品的情况下，例如烧瓶和瓶子，其有特殊的形状和非常高的附加价值，装箱的操作常常手工进行；每一件产品都是通过操作员被小心放置到箱子的空腔里。

本发明提供了一种机械化的解决方案，其允许这些“珍贵”产品进行装箱，其搬运需要特别注意。

本发明提供了一种装置，其使得产品处理操作的数量减少到最简单的表达方式变得可能，所述操作在其准备过程(填充及贴标签)和填充了这些产品的箱子的托盘装运之间进行。

本发明提供的所述装箱装置通过限制有害的接触和摩擦，使得消除许多导致产品损坏的原因变得可能；它提供了一个柔和的、相对“软”的机械化，其很好地适应了这种带有高附加价值的易碎类型的产品。

本发明能使把呈直列状产品插入相应的空腔的操作得到保护，同时当所述产品在被操作头带到将被装填的箱子的一排所述空腔上方的时候，允许高度地缺乏一致性。

这种一致性的缺乏也可能来自于产品本身，且特别地是，当产品包括瓶子时，因为制造中相当大的公差导致的形状缺陷的积累所造成的。

本发明能够接受产品的不良定位，特别是在一个方向上的相当大的对齐不准：所述这个方向与所述产品的直列相垂直；在这个方向上所述公差相对于所述空腔的尺寸是相当大的。

对于必须有很强灵活性的装置，本发明也使得工具更换非常容易；其安装使得他们更易使用，并且他们的重量适当，非常容易操作，且不需要依靠举重机。操作员可以自己将工具放在离装置很近的仓库里。

对于某些产品，例如小尺寸的产品，以及对于某些具有大空腔的包装，除了能够保持上面提到的优点的同时，这个机器甚至还可能提升产品包装速率。

本发明还提供了一种所述送料斗自身的设计，这个设计可以简化导轨的固定和可能的替换，特别是受到最大应力的导轨，它们限制了所述送料斗的大开口。

因此，根据本发明的装置涉及将易碎产品装入一个或多个具有交叉分隔层的箱子的空腔内；其包括在同一个框架上的组装

-至少一个传送装置，其用于将直线排列的产品运送至接收站，以及至少一个传送装置，其用于将待装箱的箱子运送至装箱站并将其运走；

-操作头，其被布置成将至少一批所述产品移至所述接收站，并将所述产品传送至所述装箱站上待装箱箱子的至少一排空腔内；

-构架，其用于将所述产品引导至所述空腔的入口处，所述构架包括至少一个网格，其纵向延伸在所述箱子的传送装置的上方，所述网格配有数个呈直列状排列的送料斗，且所述送料斗的数量等同于每排所述待装箱箱子的空腔的数量，所述网格一方面可在待填装箱子上方的一个允许所述箱子通过的内缩位置与一个在所述送料斗处于作用位置时能够用于将每个产品导入其各自的空腔内的位置之间垂直移动，另一方面也可相对于所述箱子的运动方向进行横向移动，以便能对每排空腔进行一个接着一个地依次进行装填，所述送料斗具备一个开口，其入口截面大约为所述空腔截面的两倍。

仍根据本发明，用于对所述产品进行引导的所述构架包括U型吊架，其两个平行的臂承载所述送料斗的网格，所述吊架在框架上被垂直地引导并可通过合适的装置进行操纵，以便将所述送料斗置于相对于所述待填装空腔的作用位置或非作用位置上，所述平行的臂各包括托架，其用于安装所述网格的端部，所述托架被水平引导，且能够在箱子的上方通过合适的装置的作用进行移动，以便将所述送料斗置于与每排待填装空腔对应的位置上。

根据本发明的另一个方面，本装置还包括若干托架，用于安装所述送料斗的至少两个网格，所述网格被并排安装，以便通过与合适的操作头及合适的产品配送协同运作，允许至少两排不相邻的所述箱子的空腔同时进行装箱。

仍根据本发明，每个所述托架具备用于安装所述网格的装置，所述装置包括竖直的插脚，所述网格的末端被安装到所述插脚上，所述网格通过合适的匹配装置被固定在所述插脚上。

根据本发明的另一个方面，所述送料斗的网格包括一对边轨以及若干横跨构件，所述横跨构件中的某些用于所述边轨的装配，所述横跨构件与边轨确定了用于所述进入所述送料斗的产品通过的所述送料斗的开口的形状及截面，其开口在边轨处，被所述边轨的内壁与所述横跨构件所界定，以及在所述边轨的下方，所述开口以导轨的形式延伸，所述导架包括热塑性材料制成的弹性条状物。

仍根据本发明，每个所述网格的边轨包括一段由折叠金属板制成的部件，其带有如下部分：

-水平上表面，

-外部加固边沿，其相对于所述上表面位于托架上，以及

-内部表面，其构成所述各送料斗顶部的壁，在每个送料斗内，所述壁包括至少一个突出部，所述突出部一旦向所述部件的内侧折叠，便形成一种钩环以允许各种弹性条状物的附着，所述弹性条状物包括在其边上以长方形孔口形式的布置，且在其顶端或者后跟部通过在所述边轨的支架上的折叠层上的固定而在所述边轨的上表面与外边沿之间进行固定。

根据本发明的另一个方面，用于装配所述边轨的所述横跨构件呈倒U型截面，且其装设呈音叉型的弹性条状物的顶部部分，其中所述条状物通过由螺栓支撑的楔状物而被卡在所述U型部分上进行组装，其中，所述楔状物被置于所述螺栓与横跨构件之间。

在以下结合参照附图(作为示例)的说明中，本发明将被更详细地说明，其中：

图1示出了从产品的入口观察到的装置的示意立面图；

图2示出了一个带有交叉分隔层的箱子；

图3示出了一个没有搬运产品的操作头的装置的示意顶视图；

图4是装置的局部视图，示出了送料斗网格的横向偏移，所述偏移用于将第二批瓶子放置在箱子空腔的第二排的位置；

图5示出了本发明的一个变化实施例，在所述箱子包括了许多排空腔的情况下，通过使用若干送料斗网格进行的两排同步产品的装箱；

图6示出了网格的截面，并且特别是沿着图3中方向6-6的横截面；

图7也示出了网格的截面，并且特别是沿着图3中方向7-7的在用于组装两个边轨的隔离处的横截面；

图8示出了网格的部分纵截面，并且特别是沿图7中方向8-8的截面；以及

图9示出了通过卡钉和固定的方式，柔性条状物带被连接到边轨上的情况。

图1和图3所示装置使得在机器内实现产品(1)的装箱，例如将瓶子装入到带有交叉分隔层(3)的箱子(2)里变得可能，箱子如图2所示。

交叉分隔层(3)界限了产品(1)滑落到其中的空腔(4)，因此所述产品在整个运输过程中得到了保护。图2所示的是带有封盖(5)的“美式箱子”(American box)型的箱子。

图1和图3所示装置包括整体框架(6)，在其上设置：

-传输装置(7)，其运载成品(1)到接收站(11)，该产品呈直线到达；第二传输装置(7′)，其作用将在下文中详细描述，其用所述传输装置(7)旁边的点划线示出；

-传输装置(8)，其运载着将被填充的带有空腔的箱子(2)到装箱站(12)；

-操作头(13)，其取出在所述接收站(11)中的产品(1)，并且转移至所述装箱站(12)；

-引导构架(14)，其包括送料斗(15)，该送料斗被插入到所述操作头(13)和箱子(2)之间，以使得所述产品(1)能够精确地安置到适当的所述箱子的成排空腔(4)中；

-呈有限状态机器(finite-state)形式的装置，，图中未示出，用于控制和协调所述装置的所有组成元件的活动。

例如，所述产品(1)直接从填充和准备单元到达，图中未示出；它们呈线状地被放置在传输装置(7)的床(16)上，在轨道(17)之间被引导，并且它们向前进入接收站(11)直到停靠站(18)，调整其位置以便相对于装箱站(12)对中该批待装箱的产品。

搬运产品(1)的头(13)包括一系列钳子类型，或如图所示的被称为郁金香型的吸取类型的抓取构件(19)。

这些抓取构件(19)被放置在一条直线上，并且它们可以通过适当的装置(20)相互分离以调整两个相邻产品(1)之间的距离，并且在把它们插入到位于装箱站(12)的各种箱子(2)的空腔(4)中之前，使这个距离适应分配图表。

头(13)可以垂直地移动，一方面，为了从接收站(11)取出产品(1)，并且另一方面，为了把它们插入到位于装箱站(12)的箱子(2)中。它相对于传输装置(7)和传输装置(8)横向移动，以便在接收站(11)和装箱站(12)之间传输产品(1)。

所述包装箱操作是成列进行的。一批产品(1)在接收站(11)被取出；该批产品呈一排产品(1)的形式，并且在图3所示的例子中，该批产品包括三组产品(1)；每组产品包括若干的与每个箱子(2)的空腔(4)的数量相对应的产品，并且其组数与将被填充的箱子的数量相对应，也就是如图3所示的三个箱子。

填充箱子(2)的操作数量对应于空腔(4)的排数。图中所示箱子(2)包括三排空腔(4)，并且它们是通过所述头被填充和转移三批产品(1)。

当排数更多时，执行若干排不相邻的空腔(4)的同步填充是有可能的，其如图5所示，并且会在下面作详细解释。

为了执行所述装箱的操作，在不考虑本实施例的情况下，所述产品通过送料斗(15)被引导到空腔(4)，使每个产品(1)和每个空腔(4)有一个送料斗。

如图3所示，所有送料斗(15)形成一种网格(22)，其纵向延伸到传输装置(8)上。网格(22)和送料斗(15)将在下面参考图6至图9作详细说明。

这些送料斗(15)使得正确引导产品(1)变得可能，并且特别地，它们使得有效纠正在所述产品(1)的实际位置和理论位置之间相对较大差值变得可能，所述理论位置应当对中在接受空腔(4)的轴线上。

在送料斗(15)被放置在一条直线上后，其入口截面被设置得尽可能地大。实际地，送料斗(15)的入口截面两倍于每个箱子(2)的空腔(4)截面，特别地，如下面的图6所示。

在示范的实施例中，所述送料斗(15)入口的截面呈长方形。所述形状涉及到接受空腔的形状；例如，其可以是椭圆形的或者近似椭圆形的。

在网格(22)的纵向方向上，该入口的尺寸是对应于空腔(4)的尺寸，但它的横向方向的尺寸被设置成大约两倍于所述空腔。

此外，对于每组送料斗(15)，在每组末端的所述送料斗的入口截面甚至更大，大约三倍于所述空腔(4)截面。

网格(22)形成了如上所述的引导构架(14)的一部分。

该构架(14)包括一种支架(23)，其装载着网格(22)；所述支架(23)呈带有两个臂(24)的U型，所述臂延伸在传输装置(8)上面。

支架(23)可以垂直地移动，其通过固定在框架(6)上的滑片(25)进行引导并且侧向放置。

如图3所示，驱动组件(26)通过侧向放置的循环链条(27)和驱动杆控制所述支架(23)的垂直移动，其中所述驱动杆位于框架(6)的顶部。

吊架(23)同样具备可以完全收缩的特定功能，特别用于空出空间用于进入所述装箱站(12)。如图3所示，一方面，吊架(23)被承载并衔接于固定在框架(6)上的垂直轴(28)上；另一方面，其也被固定在框架(6)上的板(29)所承载，并且可被锁定在板(29)上，其中板(29)被固定在另一滑动件(25)的可移动部分上。

吊架(23)的垂直活动范围至少等于一个值，该值对应于所述箱子(2)的封盖(5)(若它们存在)的高度与所述送料斗(15)进入空腔(4)的距离的总和。

网格(22)被吊架(23)控制，并也相对于箱子(2)移动的方向横向地移动，以用于对所述箱子(2)的每排空腔(4)进行装箱。

因此，吊架(23)的臂(24)各包括一个托架(30)，用于安装网格(22)的端部。如图3所示，托架(30)通过滑动件(31)被引导，并通过循环链条(33)依靠驱动构件(32)进行操纵。循环链(33)各自通过一套嵌齿轮来引导，其中一个齿轮(34′)位于每个臂(24)的末端，另一个齿轮(34)则位于U型的底部；两个齿轮(34)是驱动齿轮，其被固定在同一轴(35)上，该轴(35)与驱动构件(32)相连，其中所述轴(35)在臂(24)间延伸并被所述臂引导。

如图1所示，送料斗(15)在将产品(1)装入箱子(2)的第一排空腔(4)后处于内缩位置上；如图4所示，这些送料斗(15)处于活动引导位置上，将每个由操作头(13)运送来的产品(1)导入到第二排各自的空腔(4)内。

在箱子(2)具备多排空腔(4)的情况下，则可通过使用多个网格(22)来更快速地进行装箱，网格(22)可将产品导入到不相邻的若干排空腔(4)内。

本发明的该变体如图5所示。所述装置包括两个网格(22)，所述网格被相互分隔并可各自连续地装填三排空腔(4)。

网格(22)以同样方式被安装在托架(30)上，且其可以通过被环链(33)所驱动进行移动，其中所述环链则按上文所述，被驱动构件(32)以及在两个臂(24)之间延伸的轴(35)所驱动。

若使用两个或两个以上的所述网格(22)，则产品(1)可通过两个传送装置到达两排直线上：如图3中点划线所示的传送装置(7)与传送装置(7′)。

在这种情况下，所述操作头(13)则配备一个工具(20′)，该工具包括若干排的郁金香型抓取组件(19)，如图5所示，所述郁金香型抓取组件(19)之间存在一个同样可横向调整的空间，用于调整其布局以适应箱子(2)内的产品(1)的分布格局。

网格(22)包括两个边轨(36)及若干横跨构件(37，38)，例如对应于不同箱子(2)的多组空腔(4)的界定。所述横跨构件(37，38)同样用于装配两个边轨(36)。

如图3所示，网格(22)各自地并准确地通过简单竖直插脚(39)连接于托架(30)上，所述插脚被固定在所述托架上，并可通过适当的装置如开口销将其锁定在托架(30)上。

在能够处理不同形式的产品(1)的多功能装置上，这种装配方式使得改变送料斗(15)的型号更加简便。

此外，因为所述网格(22)的重量是合理的并且所述吊架(23)的可收缩特性，使得改变网格(22)更加简便，从而在一个用户友好操作模式下使得甚至只有手工操作工具的操作者来放置所述网格的位置成为可能。

图6示出了网格(22)在送料斗(15)位置的一个横断面。其中该送料斗(15)的入口E的横向孔径尺寸大约为通过交叉分隔层(3)所形成的空腔(4)的尺寸D的两倍。

送料斗(15)的入口被两个边轨(36)所限定。这些边轨(36)加工成由金属折叠板部分形成剖面为U型横截面的块体形状。其中每一块体部分包括：-垂直外边沿(40)，其提供一定程度的惯性；-一个水平上表面(41)与倾斜内壁(42)，其用以形成漏斗特别是送料斗(15)的顶部的一边。

这两个轨壁(42)是彼此相向的，并与间隔(37，38)共同形成将所述产品(1)装入箱子的空腔(4)内的送料斗(15)顶部。

形成送料斗(15)上壁的间隔层(38)，其外形为垂直放置的板型构造；该板插入由边轨(36)的壁(42)形成的开口(44)中，并可向上延伸到边沿(40)，且能够用于以图中未示出的卡式螺母(captive nut)装配所述边轨(36)。

送料斗(15)的底部包括由热塑性材料制成的弹性条状引导装置。这些引导装置由延伸壁(42)的条状物(45)及延伸由间隔层(37，38)形成的横壁的条状物(46)组成。

条状物(45)为热塑性材料制成的弹性带状物，且其被锁定在所述边轨(36)上，如图9所示。

因此，边轨(36)的壁(42)的底边包括一个突出部(47)，其一旦向轨壁(42)的内表面折叠，即构成适用于固定各种条状物(45)的钩环。

每个条状物(45)包括一个长方形洞口(48)用于将其安装在对应的突出部(47)上，且所述条状物(45)通过将其顶部末端置于一个内角上而被楔住，所述内角由边沿(40)与所述边轨(36)的上表面(41)所形成。

为了便于将所述条状物(45)从外壳上取下，所述边轨(36)的上表面(41)设有一个洞口(49)，以便允许工具从中通过而从卡在内角上释放所述条状物(45)的末端，且允许其从突出部(47)上取下。

所述条状物(46)延伸了间隔层(38)，且它们连接所述边轨的壁(42)或锥形形状的互补导向装置(图中未示出)，其安装在每个送料斗(15)的角上。

如图8所示，在横跨构件(37)上，条状物(46)为音叉状并通过被楔住的方式来固定。横跨构件(37)呈倒U型截面；其用于装设音叉型条状物(46)的顶部，其中所述条状物被一个呈梯形横断面的楔形物(50)所固定，其中，楔形物(50)被螺栓(51)支撑，且螺栓(51)位于所述楔形物及横跨构件(37)之间，如图7所示。

Claims (7)

1.一种装箱装置，其用于将产品装入一个或多个具有交叉分隔层的箱子(2)的空腔(4)内，所述装置包括安装在同一框架(6)上的：

-至少一个传送装置(7，7′)，其用于将直线排列的产品(1)运送至接收站(11)，以及至少一个传送装置(8)，其用于将待装箱的箱子运送至装箱站(12)并将其运走；

-操作头(13)，其被布置成将一批呈直列排列的所述产品(1)移至所述接收站(11)，并将所述产品(1)传送至所述装箱站(12)上待装箱箱子的一排空腔(4)内；

-构架(14)，其用于将所述产品(1)引导至所述空腔(4)的入口处，所述构架(14)包括至少一个网格(22)，其纵向延伸至所述箱子(2)的传送装置(8)的上方，所述网格(22)配有数个呈直列状排列的送料斗(15)，且所述送料斗(15)的数量等同于每排所述待装箱箱子(2)的空腔(4)的数量，所述网格(22)一方面可在一个允许所述箱子(2)通过的内缩位置与一个在所述送料斗(15)处于作用位置时能够用于将每个产品导入其各自的空腔(4)内的位置之间的所述箱子(2)上方垂直移动，另一方面也可相对于所述箱子(2)的运动方向进行横向移动，以便能对每排空腔(4)进行一个接着一个地依次进行装填，所述送料斗(15)具备一个开口，其入口截面大约为所述空腔(4)截面的两倍。

2.根据权利要求1所述的装箱装置，其特征在于，用于对所述产品(1)进行引导的所述构架(14)包括U型吊架(23)，其两个平行的臂(24)承载所述送料斗(15)的网格(22)，所述吊架(23)在所述框架(6)上被垂直地引导并可通过合适的装置进行操纵，以便将所述送料斗(15)置于相对于所述待装箱空腔(4)的作用位置或非作用位置上，所述臂(24)各包括托架(30)，其容纳所述网格(22)的一端部，所述托架(30)被水平引导，且能够在箱子(2)的上方通过合适的装置进行移动，以便将所述送料斗(15)置于与每排待装箱空腔(4)对应的位置上。

3.根据权利要求2所述的装箱装置，其特征在于，其包括托架(30)，用于容纳所述送料斗(15)的至少两个网格(22)，所述网格(22)被并排安装，以便通过与合适的操作头(13)及合适的产品配送协同运作，允许至少两排不相邻的所述箱子的空腔(4)同时进行装箱。

4.根据权利要求3所述的装箱装置，其特征在于，每个所述托架(30)包括用于容纳所述网格(22)的装置，所述装置包括竖直的插脚(39)，所述网格(22)的末端被安装到所述插脚上，所述网格通过合适的匹配装置被固定在所述插脚(39)上。

5.根据权利要求1所述的装箱装置，其特征在于，所述送料斗(15)的网格(22)包括一对边轨(36)以及若干横跨构件(37，38)，所述横跨构件(37，38)用于界定所述送料斗(15)并且某些所述横跨构件(37，38)用于所述边轨(36)的装配，所述横跨构件(37，38)与所述边轨(36)确定了用于所述产品(1)通过的所述送料斗(15)的入口开口的形状及截面，所述开口对应漏斗，所述漏斗一方面被所述边轨(36)的内壁(42)与所述横跨构件(37，38)所界定，另一方面被在所述边轨(36)与所述横跨构件(37，38)的下方延伸的导架所界定。

6.根据权利要求5所述的装箱装置，其特征在于，每个所述网格(22)的边轨(36)包括一段由折叠金属板制成的部件，其具有：

-水平上表面(41)，

-外部加固边沿(40)，其位于托架上，以及

-内部表面(42)，其构成所述送料斗(15)中的一个壁，在每个送料斗(15)内，所述壁包括至少一个突出部，所述突出部一旦向所述部件的内侧折叠，便形成一种钩环(47)以允许延伸所述表面(42)的各种弹性条状物(45)的附着，所述弹性条状物(45)包括在跨其长度方向上呈长方形孔口(48)形式的布置，且在其顶端或者后跟部通过在所述边轨(36)的支架上的折叠层上的固定而在所述边轨(36)的上表面(41)与外边沿(40)之间进行固定。

7.根据权利要求6所述的装箱装置，其特征在于，用于装配所述边轨(36)的所述横跨构件(37)呈倒U型截面，且其装设呈音叉型的弹性条状物(46)的顶部部分，其中所述条状物(46)通过由螺栓支撑的楔状物(50)而被卡在所述U型部分上，其中，所述螺栓被置于所述楔状物及所述横跨构件之间。

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