CN101559840A - 装箱机 - Google Patents

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Abstract

香烟盒通过一装箱机被装箱，该装箱机包括：安装在底座(25)上的框架(24)；进给单元(6)，供应压扁的箱坯(4)；在此处箱子被装填的工位(9)，进给单元(17)，通过该进给单元纸盒(3)沿着垂直与坯(4)所遵循的进给路径(P1)延伸的一路径(P2)被引导；以及第一和第二折叠和关闭组件(15，16)，通过第一和第二折叠和关闭组件形成竖立箱子的顶端面(4a)和底端面(4b)。机器底座(25)提供对称排列在纵向穿过底座(25)的垂直的中间平面的任一侧的多个安装点(26)，因此进给单元(17)的位置能相对于中间平面以镜像方式可逆，第一折叠和关闭组件(15)以及第二折叠和关闭组件(16)的位置也能如此。

Description

装箱机
技术领域
本发明涉及一种包装机器，特别是一种装箱机(case packer)。
本发明认定申请有利于用于包装产品或任何类型商品的完整生产线，特别是用于包装烟草制品，如将香烟盒装到盒子或箱子中。
背景技术
按常规，正在谈论的用于包装产品的原材料的类型包括被压扁的管状瓦楞纸板坯，具有切口和预折痕的折叠线，如能被竖立以生产典型的平行六面体形状的盒子或箱子。这些扁平的箱坯一般有序成堆地传递给装箱机。
现有技术中装箱机的类型包括：一竖立单元，通过该竖立单元依次展开每个被压扁的坯，直至呈现管状的平行六面体外观；以及一进给单元，通过该进给单元将单个坯从属于同一单元的横向进给(infeed)工位被逐一举起，并传递给竖立单元。
该机器进一步包括一装箱工位，在该装箱工位处箱子被装填，其毗邻竖立单元，通过安装在机器另一侧的另一进给单元供应产品。
因此当设计一包装线时，必须注意装箱机的安装与产品进给单元的位置相匹配，或者可选地，制造者必须定购和购买详细给出产品从机器的哪侧被供应的机器。
一旦装填和密封好，在盒子和箱子沿操作者可以存取的高度处的一水平路径，或沿向上指引的一垂直路径行进之前，可以控制其质量以检验它们的重量和完整性。
在后一种情况，机器变得更加紧凑。
在操作中，质量控制程序可能显示偶然情况下箱子没有被正确装填或适当密封，从而必须被去除。在该情况下，当影响现有技术中的垂直装箱机的类型时，操作者必须停止机器，暂停包装过程，然后爬上去找出被拒绝的产品，其结果是浪费生产时间，还使操作者处于个人风险中。
发明内容
本发明的目的是提供一种装箱机，其不受上述缺点影响。
特别是，本发明的目的是提供一种机器，其既能通用又能适合任何类型箱子的装填线，而不用考虑产品会从哪侧接近装箱工位。
本发明进一步的目的是提供一种具有简单而且紧凑设计的装箱机，如在箱子被拒绝时减少停止时间，并且当找出标记为不合规格的产品时能避免操作者暴露在个人风险中。
最后，本发明的另外一个目的是提供一种装箱机，如其允许快速简单地转换不同尺寸或样式的箱坯。
上述目的通过本发明的一种装箱机来实现，其特征在任何一个或多个所附的权利要求中体现。
附图说明
本发明将通过示例并借助附图的帮助被具体描述，其中：
-图1显示了依照本发明的一种装箱机，从产品被供应给机器的一侧所见的透视图。
-图2显示了图1中的装箱机，从产品被供应给机器的另一侧所见的透视图。
-图3显示了依照本发明的装箱机的一放大部分。
-图4显示了图2中显示的装箱机的一放大部分。
具体实施方式
关于附图，数字1在全文中表示包装机器，更确切地说是一种用于竖立和装填指定包含产品3的箱子2的装箱机，产品3最好是烟草制品、特别是香烟的纸盒3。
机器1包括框架24和底座25，在底座上安装有多个程序单元和工位，每一个将在适当时进行描述。
机器1包括进给单元6，盒子或箱子通过该进给单元以压扁的管状坯4的形式被供应，每个呈现为面对面地放置并沿两条纵向折叠边缘连接的两部分或两片纸板；因此，实质上进给单元6供应坯4而不是真正的盒子。然而，为简便起见该单元也能被称为箱子进给单元。
坯4有利地是瓦楞纸板样式的，以这样一种方式被裁成带有切口、折痕和/或折叠线的形状，即，能被竖立以呈现典型的平行六面体外观的盒子或箱子。
箱子进给单元6包括支撑结构7，坯4定位在其上，最好是面对面地对齐和堆叠在边缘上，在一侧具有朝着机器1的中心定向的第一表面5，在另一侧具有远离机器定向的第二表面8。
如图1和图2所示，坯4的第一表面5具有两个主要部分5a和5b，分别是较大和较小部分，第二表面8具有两个主要部分8a和8b，同样分别是较大和较小部分。第一表面5的较大部分5a和较小部分5b沿着各自的标记为5c的折痕线连接，同样第二表面8的较大部分8a和较小部分8b沿着各自的标记为8c的折痕线连接。
相似地，第一表面5的较大部分5a和第二表面8的较小部分8b，同样第一表面5的较小部分5b和第二表面8的较大部分8a，沿着标记为8d的纵向折痕线彼此连接。
供应坯4的进给单元6包括钳臂11，钳臂在一端部10处铰接，并围绕与该端部配合的旋转轴线10a枢轴转动。钳臂11每次能从支撑结构7上分离一个坯4，并使其绕着旋转轴线10a摆动，同时保持在相对该轴10a的一径向位置上，直到水平地定位在承载表面上地平面的一预定高度上，这一实施例将在适当的时候描述。
钳臂11包括多个真空头11a，例如包括吸盘或气动装置，比如将强制吸附到坯4的第一表面5上。
装箱工位9也是机器1的组成部分，在该装箱工位处每个连续的坯4被装填一组产品3，该坯已经被打开和展开直至呈现箱子2的外观。因此，钳臂11从箱子进给单元6沿着一预定路径P1传送单个坯4至装箱工位9，在此处每个坯处于水平位置，由前面所述的承载表面支撑。
机器1进一步包括竖立装置12，通过该竖立装置打开并提升压扁的平直坯4，最终呈现三维形式的平行管状结构，在两个相对端部4a和4b处呈现矩形截面并保持打开。
设计装箱工位9的操作，竖立装置12包括至少一个从承载表面垂直向上延伸的定位元件13，以这样一种方式与坯4的第一表面5呈现的两个部分中的一个互相作用。当通过真空头11a保持坯4的第一表面5的一部分时，通过定位元件13的动作提升坯4的第二表面8。
竖立装置12进一步包括一扶正装置(uprighting device)14，也装配有多个结合了吸盘或气动装置的钳头14a(图3)，例如，将要强制吸附到坯4的第二表面8上，当坯处于水平位置时将其朝上定向。
扶正装置14结合定位元件13进行操作，用钳臂11保持第一表面5朝下定向，以将坯4从其初始扁平状态提升至三维结构。
通过所述元件的结合运动，坯4打开并竖立成为盒子或箱子2的形式。
在坯4的管状结构中，两个相对端部4a和4b各自具有四个翼片18a和18b，这些翼片将分别结合形成箱子2的顶和底端面。在该阶段，竖立的箱子2具有一个底壁、一个顶壁和两个侧壁。
四个顶部翼片18a和四个底部翼片18b沿着折痕线18c和18d连接到箱子的相应壁，折痕线18c和18d位于呈现在坯4上的第一和第二表面的较大部分和较小部分之间的折痕线5c和8c垂直地延伸。
装箱机1的一侧安装有供应产品3的进给单元17，该产品沿着一预定的进给路径P2装入箱子2中，路径P2基本上垂直于坯4遵循的路径P1延伸。特别是，进给单元17包括一传送带19，通过该传送带，产品从一横向进给工位(没有示出)朝装载门20前进。装载门20和传送带19最好位于不同高度。从而，产品进给单元17包括一升降机21，将要装箱的成组产品3通过该升降机从传送带19传送至装载门20。最后，进给单元17包括一推入元件22，成组产品通过该推入元件22被引导入箱子2。推入元件22在从机器1的框架24悬伸的轨道22a上可滑动。
装载门20最好具有四边形轮廓，通过排列成两个相互相对成组的一套四个板20a分隔而成；每个板20a被铰接在装载门20的相应一侧，以这样一种方式使门20可以按需要被打开和关闭。当成组产品已经准备好装入箱子2时，板20a通常位于这样一种状态，即，使装载门20保持关闭，造成向外旋转至完全打开门20，并定位成与组成箱子2的顶端面4a的四个翼片18a平齐，从而在引入产品时保持同一端部打开。
机器1还包括在箱子2的顶端面4a上操作的一第一折叠和关闭组件15，以及在箱子2的底端面4b上操作的一第二折叠和关闭组件16。
第一折叠和关闭组件15包括四个折叠元件，每个折叠元件定位成配合各自的翼片18a，通过该折叠元件关闭箱子2的顶端面4a。每个翼片18a沿着各自相应部分的折痕线18c被弯曲，并处于与箱子2的侧壁正交的位置上。
以相似的方式，第二折叠和关闭组件16包括四个折叠元件，每个折叠元件配合各自的翼片18b，通过该折叠元件关闭箱子2的底端面4b被关闭。每个翼片18b沿着各自相应部分的折痕线18d被弯曲，并处于与箱子2的侧壁正交的位置上。
第一组件15和第二组件16的折叠元件都包括：一对相应的侧面板15a和16a，侧面板15a和16a围绕关于各自的垂直旋转轴线可枢转；一相应的底板15b和16b，底板15b和16b围绕水平旋转轴线可枢转；以及相应的顶部条15c和16c，顶部条15c和16c能够垂直运动，通过顶部条15c和16c使相对最高的翼片18a和18b向下弯曲并保持在折叠位置中。
箱子2的底端面4b最好在成组产品3装入前被关闭，从而为产品3进入箱子2建立一传送限制。
一旦产品3被装入，箱子2的顶端面4a也被关闭。
装箱机1进一步包括一卸载臂27，装填有产品3的箱子2通过该卸载臂27被举起、前进并传送至在装箱工位9的下游处操作的一传送单元28(在下文中描述)。
卸载臂27铰接在一端部27a处，并围绕平行于钳臂11的旋转轴线10a延伸的一轴线可旋转。在该步骤中产品被引入到箱子中，卸载臂27和钳臂11结合以形成箱子2的承载表面。
该相同表面具有多个钳头27b，包括吸盘或其它气动装置，例如强制吸附到箱子2的底面。与卸载臂27相关的是竖立单元12的定位元件13，其在卸载步骤期间能作为一限制元件用于引导箱子2的侧壁，并作为一个与卸载臂27围绕相对旋转轴线可枢转的元件。
通过卸载臂27沿着进给路径P3引导被装填的箱子2，该进给路径P3包括一第一弯曲部分，描述为围绕卸载臂27的旋转轴线的一弧形轨迹。在弯曲部分的端部，卸载臂27释放箱子2至一传送单元28，该传送单元28包括一升降架31，该升降架31设置为沿一垂直轨迹运动以成为进给路径P3的第二部分。
升降架31传送箱子至一密封工位(没有示出)，并最终传送至一检查工位33，在该检查工位33处，一合适的质量控制系统34安装在高于操作者高度的层面上，以确定箱子2的完整性及重量，并能检查其是否已被正确装填。
有利的是，质量控制系统还包括多个传感器(没有示出)。
检查工位33的下游，沿着被装填的箱子2所遵循的前述进给路径P3，机器1包括一储存工位35，在该储存工位35处，正确装填的箱子和错误装填的箱子沿着不同进给路径行进。特别是，正确装填和密封的箱子沿着一进给路径P4行进，该进给路径P4最好是远离操作者的上升垂直轨迹，或处于高于操作者高度层面上的水平轨迹，而错误装填的箱子沿着一进给路径P5进给，该进给路径P5起初是朝着操作者运动的下降垂直轨迹，然后是具有操作者高度的朝着一去除工位(没有示出)的水平轨迹。
组件的替代和协调的运动组成折叠和关闭组件15和16，同样，钳臂11和卸载臂27通过有利地位于底座25中的电机控制，并与凸轮装置结合操作。
底座25也具有多个安装点26，用于迄今描述过的单元和组件的不同元件和装置，以及组成本发明涉及的机器。安装点26对称排列在穿过底座25的一中间平面26的任一侧，以这样一种方式使机器1的单元和组件出现了镜像，因此相对于该中间平面可逆。
中间平面相对于机器垂直并且纵向设置，也就是说，该平面平行于坯遵循的进给方向P1，并因而垂直于被装载入箱子中的产品3所沿着的进给方向P2。
更确切地，由底座25提供的安装点26以这样一种方式排列，即，供应产品的进给单元17通过镜像能安装在机器1的任一侧。相似地，安装点26的对称排列使第一折叠和关闭组件15能与第二折叠和关闭组件16同样相对于底座25的中间平面26互换，并因此适应进给单元17所选择供应产品的位置。
以相同的方式，框架24具有多个安装点26，能允许某些组件，如推入元件22，根据给定生产线上机器的位置安装在任一侧。
机器的底座25也包括调整装置29，通过该调整最早29可以改变特定部件的位置，从而机器1适于接受和处理不同尺寸的箱子2。
更确切地说，这种调整装置29包括垂直于中间平面延伸的轨道29a，为形成箱子2的底端面4b的第二折叠和关闭组件16提供一滑动座。因此，能调整第二折叠和关闭组件16与第一折叠和关闭组件15分开的距离，以使第二组件16的位置能适应生产中箱子的尺寸。
相似地，调整装置29也包括平行于中间平面延伸的一轨道29b，第一和第二折叠和关闭组件15和16沿着该轨道29b能移动得更靠近或更远离箱子进给单元17。
数字30标记的参考线代表机器零位，并且与折痕线18c相符，沿着该折痕线18c组成箱子2顶端面4a的翼片被弯曲。
因此，相同的参考线30也相对于底座25的中间平面可复位地对称，这种情况下进给单元17供应产品3的位置应该能从同一中间面的这一边转换到另一边。
有利地，第一折叠和关闭组件15与机器1的参考线30对齐。
因此底座的对称设计能保证装箱机适合于任何包装线，以及在改装现有生产线的情况下的机器1的多样性。
此外，规定去除工位处于操作者高度能确保不符合规格的产品能通过人工操纵机器被安全地去除，而且在生产过程中没有任何中断。

Claims (21)

1、一种用于将成组产品打包到箱子中的机器，包括：安装在底座(25)上的框架(24)；箱子进给单元(6)，供应扁平的坯(4)，装箱工位(9)，箱子被装填在所述装箱工位处；进给单元(17)，通过所述进给单元产品(3)沿着预定路径(P2)被引导，所述预定路径基本上垂直于坯(4)所遵循的预定进给路径(P1)；第一折叠和关闭组件(15)，通过所述第一折叠和关闭组件形成箱子的顶端面(4a)；以及第二折叠和关闭组件(16)，通过所述第二折叠和关闭组件形成箱子的底端面(4b)，其特征是，
在机器底座(25)上具有对称排列在一垂直的中间平面任一侧上的多个安装点(26)，该中间平面穿过所述底座(25)，以这样一种方式使产品进给单元(17)所占的位置相对于垂直的中间平面镜像可逆，并且所述第一折叠和关闭组件(15)以及所述第二折叠和关闭组件(16)所占的位置同样相对于底座(25)的所述中间平面可互换。
2、如权利要求1所述的机器，其特征在于，底座(25)包括调整装置(29)，通过所述调整装置机器能适于装填不同尺寸和样式的箱子(2)。
3、如权利要求2所述的机器，其特征在于，调整装置(29)包括垂直于底座的中间平面延伸的轨道(29a)，并且允许选择在箱子的底端面(4b)上操作的第二折叠和关闭组件(16)与在箱子的顶端面(4a)上操作的第一折叠和关闭组件(15)分开的距离。
4、如前面权利要求所述的机器，其特征在于，机器零位由与折痕线(18c)相符的参考线(30)表示，箱子的顶端面(4a)沿着所述折痕线(18c)被折叠，并相对于底座(25)的中间平面镜像可逆，在产品进给单元(17)被重新安置的情况下，同样能在所述中间平面的任一侧镜像可逆。
5、如权利要求4所述的机器，其特征在于，第一折叠和关闭组件(15)与机器的零位参考线(30)对齐。
6、如权利要求2至5所述的机器，其特征在于，调整装置(29)包括平行于底座(25)的中间平面延伸的轨道(29b)，并且允许选择第一以及第二折叠和关闭组件(15，16)与箱子进给单元(6)分开的距离。
7、如前面权利要求所述的机器，其特征在于，箱子进给单元(6)包括支撑一堆扁平坯(4)形式的箱子的结构(7)，和至少一个钳臂(11)，通过所述钳臂将诸坯从支撑结构(7)单个地传送到装填箱子(2)的装箱工位(9)。
8、如权利要求7所述的机器，其特征在于，钳臂(11)包括多个真空头(11a)。
9、如前面权利要求所述的机器，其特征在于，包括装置(12)，通过该装置竖立在装箱工位(9)处操作的单个坯(4)。
10、如权利要求9所述的机器，其特征在于，竖立装置(12)包括定位元件(13)，所述定位元件(13)设计成沿着预定路径(P1)，通过在沿进给路径(P1)与坯所遵循的方向相反的方向推动同一坯的至少一个外侧部分，使其与箱坯(4)互相作用。
11、如权利要求9所述的机器，其特征在于，竖立装置(12)包括扶正装置(14)，设计成沿着进给路径(P1)与坯所遵循的方向相反的方向升高扁平坯(4)的顶部表面，藉此打开和展开箱子。
12、如前面权利要求所述的机器，其特征在于，供应产品的进给单元(17)包括装载门(20)，穿过所述装载门将同一产品引导入箱子，具有第一对板(20a)和第二对板(20a)，当成组产品进入箱子中时，通过所述第一对板和所述第二对板将组成箱子顶端面(4a)的翼片(18a)保持在打开位置。
13、如前面权利要求所述的机器，其特征在于，供应产品的进给单元(17)装备有进给装置(19，21，22)，通过这些进给装置传送同一产品至装载门(20)。
14、如权利要求13所述的机器，其特征在于，进给装置(19，21，22)包括：传送带(19)，成组产品(3)通过该传送带在装载门(20)处聚集；以及推入元件(22)，聚集的产品(3)通过所述推入元件引导通过所述门并进入箱子(2)中。
15、如前面权利要求所述的机器，其特征在于，在箱子的顶端面(4a)上操作的第一折叠和关闭组件(15)包括两个侧向折叠板(15a)，一个底部折叠板(15b)，以及一个顶部折叠条(15c)。
16、如前面权利要求所述的机器，其特征在于，在箱子的底端面(4b)上操作的第二折叠和关闭组件(16)包括两个侧向折叠板(16a)，一个底部折叠板(16b)，以及一个顶部折叠条(16c)，通过顶部折叠条(16c)将位于底端面(4b)最上面的翼片(18b)向下弯曲。
17、如前面权利要求所述的机器，其特征在于，包括卸载臂(27)，通过所述卸载臂从装箱工位(9)连续举起装填有产品的单个箱子，并且释放到传送单元(28)。
18、如前面权利要求所述的机器，其特征在于，包括在此处密封箱子的工位。
19、如前面权利要求所述的机器，其特征在于，包括结合了质量控制系统(34)的检查工位(33)，质量控制系统(34)安装在至少高于地面两米的高度，装配多个传感器并用于确认箱子是否被正确装填。
20、如权利要求17和19所述的机器，其特征在于，传送单元(28)包括升降机(31)，被装填的箱子通过该升降机运送穿过密封工位直到检查工位(33)。
21、如前面权利要求所述的机器，其特征在于，包括储存工位(35)，位于箱子所遵循的进给路径(P3)上，在该工位处，正确装填和打包的箱子与不符合规格的箱子被分开，沿着各自的进给路径(P4，P5)被引导，其中正确装填和打包的箱子所遵循的进给路径(P4)位于比地面高两米以上的高度，以及不符合规定的箱子所遵循的进给路径位于操作者高度处，并包括同样位于操作者高度处的去除工位，在此处不符合规格的箱子被除去。
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