CN101962087B - 用于将物品分组和束捆的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将物品分组和束捆的方法和装置，用于通过加装第一包装物将至少两个物品分组和束捆以形成物品集单元。数个单个物品集单元在连续输送运动过程中在物品集单元换向或者不换向的情况下利用附加的第二包装物束捆成一个更大的单元。

Description

用于将物品分组和束捆的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种方法和装置，用于通过加装第一包装物将至少两个物品分组和束捆以形成物品集单元，据此，物品集单元借助第二包装物合并成更大的单元。
背景技术
用于连续制造物品集的机器和方法已经公知。这已经通过Schubert公司的包装线TLM得以实现。在这种包装机中，首先产生内部物品集(4件式集束包(Clusterpack))并且随后将多个这种内部物品集组合成一个外部物品集(底托)。但为此需要周期性的工作步骤，以便可以将物品合并成一个内部物品集并且随后组合成一个外部物品集。
在包装机上，经常使用单独的前置机器，该前置机器在容器流中将与各容器相配合的连续的塑料薄膜拉到容器上并且接着将该结合体变成所要求的规格或者物品集。这一点通过在所设置的连接接缝处切割塑料薄膜来进行。然后，这样形成的物品集被送入其他包装物中，在那里，这些所谓的HiCone-物品集然后进一步分组和移动并且获得外部包装，例如呈底托形式的底板或者围绕式包装(Umverpackung)，也称为包裹(Wrap-around)。
在WO 2000/46102A1中介绍了一种模块式包装机。在这种情况下，目标方向是使用可彼此独立控制的单个模块，这些单个模块分别完成用于制造包装的确定任务。这些模块布置在一条线和平面中。但在该文献中由如下所述出发，即，在结束时，仅产生一个物品集。未设置为：在机器上产生两个或者更多独立的物品集。
在DE 10 2007 017 646A1公开了一种模块式包装机，其中，每个模块内实施单独的工作步骤。该文献的中心方案是机器的模块式结构。对于产品的制造方法没有详细表述。
DE 10 2006 045 292A1涉及一种将物体包装在透明塑料包装中的机器。该机器分成可以彼此分开的单个模块。为缩短机器的制造、安装和投产的时间，而提出：每个模块具有用于透明塑料包装带的运输和加工的、可以彼此独立运行的传动装置。
此外，US 57 65 336A公开了一种包装机，在该包装机中，将到来的物品流集中成物品组并且放置在所谓的底托上(一般情况下是由纸板组成的运输包装)。这样例如可以将物品组合成6×4的物品集并且放置在底托上。随后，组合在底托上的物品组可以借助收缩薄膜包裹。这种机器可以是单行(einbahnig)或者双行地实施并且作为周期性的机器构成。
目前已经存在依次产生多个不同物品集的多种机器。但在此，它们大多是所谓的捡拾式生产线(Pickerstraβe)。这种捡拾式生产线的缺点是，它们是周期式机器(Taktmaschinen)并因此在这种情况下只有通过增加多个并行的工作步骤，例如通过多条周期式线路(Taktlinie)和步骤才能提高效率。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种用于将物品分组和束捆的方法以及装置，利用该方法可以在一台机器上连续产生不同的物品集尺寸，其中，物品可以合并成一个物品集和/或者更大的物品集。此外，这种组合可以借助连续的工序过程来进行。
本发明涉及一种方法，用于通过加装第一包装物将至少两个物品分组和束捆以形成物品集单元，据此，数个单个物品集单元在连续输送运动过程中在物品集单元换向(Umsetzen)或者不换向的情况下利用附加的第二包装物束捆成更大的单元。
物品例如是塑料瓶或者玻璃瓶、罐等。物品在其上部区域内优选具有肩部或者类似的扩展部，从而该区域内的截面相对于上侧至少略微变大。物品集单元沿由水平运动的输送件产生的连续的输送运动而进行运动。水平运动的输送件例如可以作为传送带或者输送带来构造，物品、物品集单元和/或者更大的单元在该输送件上连续地通过包装机运动。
但也可以选择性地设置为，物品集单元换向并随后利用第二包装物束捆成更大的单元。物品集单元在这种情况下特别是能够以相对于其输送方向转过约90°的角度换向。由此，提供一种可通用而多样地应用的包装方法，利用该方法可以操作和包装多种多样的物品和物品集。
为了对包装过程做准备，物品输送装置将物品成直线式地在传送带上进行分配。物品输送装置例如可以由各种类型的通道板、隔板或者这类板构成，它们将到来的物品分组进入各个通道，从而物品以成x排布置的方式在输送件上继续传送。物品随后在输送件上不断的继续引导下进行分组并利用第一包装物集中成一个物品集。
由此，在物品的连续输送运动期间，可以同时产生至少两个不同配置的物品集单元。例如可以形成2件包、4件包、6件包和/或者8件包。包装物也可以将物品集中成9件包、12件包或者15件包。这些包可以在对包装机进行改换装备或者未进行改换装备的情况下依次产生；因此，也可以产生至少两个不同配置的物品集单元。
为配置物品集单元使用第一包装物。该第一包装物也可以称为内包装。为此，可以使用常见包装物的各种行得通的规格。例如可以将纸板夹和/或者塑料夹和/或者带卷(Banderolen)和/或者其他裁剪段，例如塑料薄膜或者预先批量生产的薄膜作为第一包装物使用。
正如上面已经提到的那样，该第一包装物负责物品集单元的尺寸。这样例如具有六个空置部的纸板夹可以产生6件包或者6件式物品集。可以由塑料或者纸板组成的夹加装在物品的上部区域上，例如瓶颈上，从而该夹置于物品的或者瓶子的肩部上。例如，如果将带卷作为第一包装物使用，那么该带卷优选环绕物品的最大外周，例如环绕瓶腹缠绕。与第一包装物的类型和结构无关，第一包装物连续加装到物品上并且优选基本上与物品的输送运动同步地进行。
作为第一包装物，也可以选择使用预先批量生产的薄膜。在这种情况下。优选可以使用具有预冲开口的薄膜，将该开口套到物品或其颈区上并且随后可以在限定的部位上分割开。这种塑料薄膜具有弹性，从而开口在套装时很容易延展并随后这样紧贴在物品上，从而薄膜不再滑脱并且紧紧地和/或者在预紧力下包住物品。该第一包装物优选通过物品的上述扩展部来进行紧固以对抗向上滑脱。这种塑料薄膜特别地可以是无尽的薄膜，这种无尽的薄膜在包装物品时从辊上开卷。该辊在包装过程期间例如可以处于物品上方。
为将任意数量的物品分成物品集单元，特别是可以使用公知的切割装置。在物品集单元中，优选始终至少两个物品通过呈薄膜造型的第一包装物合并在一起。这种切割装置通常包括至少一个例如呈盘片状的旋转式切刀，该切刀具有至少两个分割机构或刀刃。
纸板夹、塑料夹或者还有其他裁剪段优选在机器人站处由可以具有真空抽吸头等的至少一个机器人手臂，特别是关节臂机器人从至少一个储仓内取出。随后，将所取出的该第一包装物输送到物品。在这种输送期间，物品以预先规定的输送速度在输送件上继续运动。
在第一包装物将物品合并成物品集单元后，通过第二包装物产生物品集的更大单元。例如，四个借助第一包装物产生的6件包组合成一个24件包并且通过第二包装物进行包装。第二包装物优选由纸板和/或者收缩薄膜等形成。通过由收缩薄膜和/或者垫片(Pad)和/或者包装物裁剪段进行的这种四周围绕式包装可以产生更大的物品集单元。
利用第一包装物集中成一个物品集单元的物品沿运输方向继续输送。为形成更大的物品集单元，存在不同的方案。例如可以将物品集单元推到底托上。这种底托、垫片或者这类裁剪段通常从下面的储仓中推到传送带上。同时将物品集单元输送到该第二包装物上。正如上面已经提到的那样，需要时可以具有优点的是，此前产生的较小的物品集单元在其合并成更大的单元之前换向，例如通过相对于输送方向转过约90°，这样有选择地通过抓臂、所谓的推动器(Pusher)，通过水平输送分布中的适当转台或者通过其他适当的措施或装置来进行。在形成更大的包装单元时，物品集例如利用收缩薄膜包裹并按照这种方式集中成一个更大的包装单元。
本发明介绍一种方法和一种用于实施该方法的装置，该装置可以利用第一包装物和第二包装物在连续的过程中制造物品集。包装机用于通过加装第一包装物将至少两个物品分组和束捆以形成物品集单元，并且用于将数个单个物品集单元沿不中断的输送装置利用附加的第二包装物束捆成更大的单元。
不中断的输送装置例如可以通过连续运动的传送带或者输送带等形成。物品立在该传送带上并且以传送带的输送速度在输送方向上运动。不中断的输送装置在一个平面上形成产品流水线。此外，该包装机是连续工作的机器。如果在上下文中谈到不中断的输送装置，那么同样也包括负责尽可能使物品流不中断的输送装置。在物品流的分布中，物品集需要时可以转动，以便为包装成更大的包装单元而将物品集送入更有利的位置。但因为这种可选择的转动不必与中断物品流相联系，所以这种方案也形成物品和/或者物品集的连续输送流。
物品可以合并，并且以所要求的行得通的规格形成更大的物品集单元，例如1×2式物品集、1×3式物品集、2×2式物品集、2×3式物品集、n×m式物品集等。这一点与所要求的规格或容器尺寸无关地进行。转换到另一种规格或其他容器尺寸的过程例如可以通过适当的控制装置来进行，例如通过宽度调整件来进行和/或者通过转换控制单元控制程序内限定的参数来进行。
与所公开的包装机相比，这种包装机的占地要求通过产品生产线内部的连续运转而明显减少。该过程也可以更好地调节，这是因为机器或单个模块之间几乎不存在阻塞段、缓冲段和/或者物品集输送段。此外，通过连续的工序过程来提高总效率。
附图说明
下面，应结合附图对本发明的实施例及其优点进行详细阐述。附图中各个元件彼此相对的尺寸比例并未与真实尺寸比例相符，这是因为对一些型体加以简化并且其他型体为了更好地图解而与其他部件相适应地放大示出。
图1示出用于将物品分组和束捆的包装机第一实施方案。
图2示出图1中的利用第一包装物对物品分组和束捆的包装机的放大概要图。
图3示出用于将第一包装物加装到物品上的包装机的另一实施方式。
图4示出用于通过第一包装物束捆成一个物品集单元的多个物品。
图5示出用于通过第二包装物束捆成一个更大物品集单元的物品集单元。
图6示出更大物品集单元的其他实施方式。
具体实施方式
在这里需要指出的是，为本发明的相同或者作用相同的元件优选使用同一附图标记。此外，出于概览的原因仅在为说明各自的附图所需的单个附图中示出附图标记。所示的实施方式仅为示例，以示出依据本发明的包装装置或者其零件以及物品集和相应方法可以如何构成并且不是封闭式的限定。
图1的示意图示出用于将物品12分组和束捆的包装机10的一种实施方式。所要包装的物品12借助物品输送装置(未示出)导入相应的通道16内。物品输送装置例如可以作为前置的传送带(未示出)来构成。借助通道板14将物品12成排地设置并且在传送带18上运送通过包装机10。在所示的实施例中，具有用于引导物品12的六个排。
包装机10可以划分成多个不同的工作区，其中，物品12一般不换向。一旦将物品12导入通道16内，物品12就运动到机器人站50。在那里，物品12利用至少一个关节臂机器人51来加设第一包装物20(参照图2)。在所示的实施方式中，示出四个这种关节臂机器人51，它们将成排到来的物品12借助第一包装物20合并成一个物品集单元22(参照图2)。第一包装物20因此服务于用于形成一个或者多个物品集单元22，其中，也可以同时形成多个物品集单元22。
按照这种方式形成的物品集单元22随后转交到上推装置53上。在该上推装置53内，物品集单元22被集中成一个更大的物品集单元26(参照图5)。为将物品集单元22合并成一个更大的物品集单元22，需要第二包装物40(参照图5)。在上推装置53内可以要么利用收缩薄膜46将物品集单元22包裹成一个更大的物品集单元26(参照图6)，要么将更大的物品集单元26推到底托42上(参照图5)。该底托42例如从下面通过输送装置44向上运动到传送带18上。收缩薄膜46等也可以从下向上输送并且包裹物品集单元26。该装置未示出，因为这种过程从现有技术中已经公知。与结构细节和方法细节无关，在上推装置53内，将物品集单元22以所要求的尺寸和形状合并成更大的物品集单元26。因此，利用该包装机10可以将不同的容器规格组合成物品集单元22。
图2的放大概要图示出依照图1的用于将物品12分组和束捆的包装机10的细节。所要包装的物品12利用通道板14(参照图3)等机构导入相应的通道16内。物品12通过第一包装物20的束捆在机器人站50处通过关节臂机器人51来进行。作为第一包装物20例如可以使用塑料夹28或者纸板夹30(参照图4)。图2所示的四个关节臂机器人51在不同的时间点上将各第一包装物20从储仓54中取出并且将该第一包装物20送到物品12上方。这些关节臂机器人51具有各一个真空抽吸头52，该真空抽吸头52将第一包装物20从储仓54中取出。包装机10中关节臂机器人51的数目取决于功率并且可以任意扩大或者减少。
此外，第一包装物20对所要产生的物品集单元22的尺寸进行确定。在物品22集中成物品集单元22期间，这些物品12或物品集单元22在传送带18上以尽可能恒定的输送速度继续在输送方向T上运动，以便可以使所产生的物品集单元22或所谓的包24合并成更大的单元26(参照图5或者图6)。这种将多个物品集单元22集中成一个更大的单元26的过程第二包装物40进行(参照图5和图6)。在上下文中需要再次提及的是，物品12在加装第一包装物20期间以传送带18的连续输送速度在输送方向T上继续运动。
图3的示意图示出用于将第一包装物20加装到物品12上的包装机10的另一种实施方式。所要包装的物品12在这种实施方式中也借助通道板14导入相应的通道16内，以便可以将物品12借助第一包装物20合并成物品集单元22(参照图4)。为此，具有预冲开口的、预先批量生产的薄膜32套到物品12上并随后在限定的部位上(未示出)分割开。这种塑料薄膜32具有弹性，从而预冲的开口34在套到物品12上时很容易延展并且随后这样紧地和/或者在略微的预紧力下紧贴在物品12上，从而塑料薄膜不再滑脱。瓶颈60(参照图4)穿过预冲的开口34朝上指向。
预先批量生产的薄膜32例如可以从储备处(未示出)拉出并通过辊36导引。为该辊36配有必要的技术，以便将薄膜32套到物品12上，由此首先产生物品-薄膜结合体38。随后将薄膜32借助切割装置56进行切割。切割装置56例如由多个未详细介绍并排设置的刀片58组成。通过物品-薄膜结合体38借助切割装置的分割开，以产生所要求的规格或形状的物品集单元22。
图4的图示示出多个物品12，物品12利用第一包装物20束捆成一个物品集单元22。示出了不同规格和不同形状的物品集单元22的多个方案。于是，左侧物品集单元22的物品12设有带卷31。带卷31将数个单个物品12保持在一起，形成一个物品集单元22。在所示的实施方式中，选择性地将三个物品12或者四个物品12利用带卷31束捆成一个物品集单元22。居中示出的物品集单元22的物品12通过预先批量生产的薄膜32保持在一起。这种物品集单元22的形成已经参照图3进行了简短介绍。右面所示物品集单元22的物品12通过塑料夹或者纸板夹28保持在一起。
图5的图示示出如下的物品集单元22，物品集单元22利用第二包装物40束捆成一个更大的单元26。利用包装机10(参照图1和2)实现的是，例如将各具有六个物品12的四个物品集单元22或者各具有六个物品12的四个包24合并成一个更大的单元26，例如合并成一个24件式的底托(参见图5左侧插图)。
从图5的右侧插图同样可以看出，取代纸板夹30可以安设预先批量生产的(vorkonfektionierte)薄膜32(所谓的“HiCones”)。这些物品集单元22利用图3中的装置来产生。这些物品集单元22已组合成一个更大的单元26，方法是：将这些物品集单元22在包装机10内推到底托42上。
图6示出更大物品集单元26的其他实施方式。图6左侧两排更大的物品集单元通过底托42形成。右侧的两张插图示出借助收缩薄膜46(上图)或者纸板48(下图)形成的更大的物品集单元26。从图6的每张插图中可以看出，数个单个物品集单元22通过第二包装物40组合成一个更大的物品集单元26。
参照优选的实施方式对本发明进行了说明。但对于专业人员来说可以设想的是，可以对本发明进行改动或者改变，而在此并不脱离后面权利要求的保护范围。
附图标记列表
10    包装机
12    物品
14    通道板
16    通道
18    传送带
20    第一包装物
22    物品集单元
24    包
26    更大的物品集单元
28    塑料夹
30    纸板夹
31    带卷
32    薄膜
34    预冲的开口
36    辊
38    物品-薄膜结合体
40    第二包装物
42    底托
44    输送装置
46    收缩薄膜
48    纸板
50    机器人站
51    关节臂机器人
52    真空抽吸头
53    上推装置
54    储仓
56    切割装置
58    刀片
T     输送方向

Claims (11)

1.用于通过加装第一包装物(20)将至少两个物品(12)分组和束捆以形成物品集单元(22)的方法，其中，同时产生至少两个不同配置的物品集单元(22)并据此，将数个单个所述物品集单元(22)在连续的输送运动过程中在所述物品集单元(22)不换向的情况下利用附加的第二包装物(40)束捆成一个更大的单元(26)，其中，在上推装置(53)中将所述物品集单元(22)集中成更大的单元(26)，其中，通过将所述物品集单元(22)推到底托(42)或垫片上的方式将它们束捆成更大的单元(26)，并且其中，所述底托或垫片从下面通过输送装置向上运动到传送带(18)上。
2.按权利要求1所述的方法，其中，所述连续的输送运动通过水平运动的传送带(18)产生。
3.按权利要求1或2所述的方法，其中，所述物品(12)、物品集单元(22)和更大的单元(26)各自连续地运动。
4.按权利要求1或2所述的方法，其中，将所输送的所述物品(12)和由所述物品(12)形成的所述物品集单元(22)在一个平面上运动并且合并成所述更大的单元(26)。
5.按权利要求1或2所述的方法，其中，在未对包装机(10)进行改换装备的情况下，依次产生至少两个不同配置的物品集单元(22)。
6.按权利要求1或2所述的方法，其中，将所述第一包装物(20)由纸板夹(30)和/或者塑料夹(28)和/或者带卷(31)和/或者裁剪段来形成。
7.按权利要求1或2所述的方法，其中，将所述第二包装物(40)通过由纸板(48)和/或者收缩薄膜(46)和/或者包装物裁剪段组成的运输包装来形成。
8.包装机(10)，用于通过加装第一包装物(20)将至少两个物品(12)分组和束捆以形成第一物品集单元(22)，用于同时通过加装第一包装物(20)将至少两个物品(12)分组和束捆以形成第二物品集单元(22)，其中，所述第一物品集单元和所述第二物品集单元(22)不同配置，并用于将至少两个不同配置的所述物品集单元(22)沿不中断的输送装置在不换向的情况下利用附加的第二包装物(40)束捆成一个更大的单元(26)，其中，在上推装置(53)中将所述物品集单元(22)集中成更大的单元(26)，其中，通过将所述物品集单元(22)推到底托(42)或垫片上的方式将它们束捆成更大的单元(26)，并且其中，所述底托或垫片从下面通过输送装置向上运动到传送带(18)上。
9.按权利要求8所述的包装机，其中，所述不中断的输送装置通过连续运动的传送带(18)形成。
10.按权利要求8或9所述的包装机，其中，通过所述不中断的输送装置在一个平面上形成产品流水线。
11.按权利要求8或9所述的包装机，所述包装机是连续工作的机器。
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