CN102020026B - 用于形成包装体的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于形成包装体的方法和装置。本发明公开了用于形成包装体的方法，在每一种情况下所述包装体均为借助于捆扎部件(26)而保持在一起的至少两个关联的物体，其中，所述捆扎部件(26)以水平方式围绕物体的外表面伸展。所述捆扎部件在连续输送过程中围绕物体布置并且随后被固定。此外，本发明公开了用于操作、输送、打包和/或堆垛物体的装置，其中，所述装置包括：至少一个水平输送部件(16)，用于连续输送物体；用于在每一种情况下形成至少两个成组并且关联的物体的包装体(14)的装置；以及随后的分组装置(34)，用于将包装体(14)配置成与其它包装体(14)相对并且用于随后形成堆垛层和/或用于以后准备垛块。

Description

用于形成包装体的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于形成包装体(pack)的方法，该方法包括如下特征：在每一种情况下所述包装体均为由捆扎部件保持在一起的至少两个关联物体，其中，所述捆扎部件被水平配置并且伸展到所述物体的外表面，所述捆扎部件在连续输送过程中围绕所述物体布置并且随后被固定。此外，本发明还涉及用于操作(handle)、输送、打包和/或堆垛(palletize)物体的装置，所述装置包括：至少一个水平输送部件，用于连续地输送物体；用于在每一种情况下形成至少两个成组并且关联的物体的包装体的包装体形成装置；以及随后的分组装置，用于将所述包装体配置成与其它包装体相对并且用于随后形成堆垛层和/或用于以后准备垛块。
背景技术
已知将单个物体组合成较大的包装体的多种可能。因此，通常借助于收缩膜将饮料用容器例如组合并且打包成四个容器、六个容器或者更多容器的包装体。在大部分情况下，由于包装体是由PET塑料制成的饮料容器和瓶子的销售单元的最常用形式，因此，形成包装体是不可避免的。包装体部分地被再一次组合，以用于运输和/或组装成层并且被堆垛。
用于形成已知包装体的收缩膜需要具有高能量需求的特定制造步骤。另外，由于在销售之后不再需要使用过的膜，因此，使用过的膜产生有关形成、供给、操作以及后续的处理的成本。同样地，所谓的膜包裹模块的用于供给的装置和其它操作站的设备也产生巨大的投资成本。最后，也需要较高的资本来供给所谓的收缩通道，从而使利用热冲击包裹在包装体的周围的膜收缩。
发明内容
本发明的一个目的是提供形成包装体时节省成本并且很容易管理的可能，本发明至少部分地避免了现有技术的上述缺点。
利用如下方案来实现本发明的目的，以及得到本发明的有利实施方式的特征。
本发明涉及一种用于形成包装体的方法，在每种情况下所述包装体均为由捆扎部件保持在一起的至少两个关联物体，其中，所述捆扎部件在连续输送过程中围绕所述物体布置并且随后被固定。根据本发明，由于所述捆扎部件以一次连续处理的方式围绕物体伸展，在施加所述捆扎部件的过程中，物体不停止，此时，所述物体被连续输送。所述捆扎部件优选是带，所述带围绕所述物体的外表面伸展并且随后以预张紧状态(pre-stressed state)在每一端被固定。当然，以平行方式行进的两个以上的带也可以形成所述捆扎部件。因此，所述捆扎部件可以是由绳索材料、线材、聚合物、金属、纸或者复合材料制成的一个、两个或者更多个带，所述带在其端部通过胶粘、焊接、夹紧、打结或者其它方法被固定。
可以以多种方式实现所述捆扎部件的施加。因此，例如，所述捆扎部件可以从物体的上方下降，其中，所述物体被放置在水平输送部件上并且沿水平方向移动，并且由所述捆扎单元将所述捆扎部件施加到所述物体，其中，所述捆扎部件与所述捆扎单元和所述水平输送部件的进给速度同步地移动。可选择地，所述捆扎单元可以设置有龙门机器手(gantry robot)或者具有捆扎头的弯曲臂机器手(buckling-arm robot)，所述龙门机器手或者弯曲臂机器手在施加所述捆扎部件的过程中沿竖直方向在所述物体的上方移动并且在所述物体的水平输送方向上与所述物体同时移动。可选择地，所述捆扎单元可以被固定在固定位置，其中在每种情况下，具有供给卷轴的两个单独的带被配置成使得它们可以在中间部分被连接，使得水平带与所述包装体的输送方向斜向地伸展。所述包装体随后继续移动到所述伸展的带中，直到队列(formation)的后沿与前面的平的带线路成一条直线。从而，所述包装体的队列在输送方向上的移动使带随着该移动从它们的供给卷轴被输送，使得现在从三面包围所述队列。如果需要，这些卷轴可以设置有独立驱动的驱动器并且例如被光束控制。
此外，所述捆扎单元可以使所述物体移位或者转动，所述物体在所述捆扎部件施加到所述物体的表面区域之后被捆绑成包装体，以将物体配置成与其它包装体相对并且用于随后形成堆垛层和/或用于之后准备垛块(pallet)。这样，所述捆扎单元可以有利地成为分组装置的一部分并且也可以在包装体被堆垛之前用于期望的包装体的分组，或者相反。
根据本发明的方法的另一个实施方式可以在所述捆扎部件的施加过程中或之后，将搬运把手(carrier handle)施加并且固定到所述包装体(14)的外表面和/或所述捆扎部件(26)。如果需要，所述搬运把手可以额外地有助于包装体的队列的姿势稳定，使得饮料容器可以相对于彼此滑动的范围很小。
另外，本发明涉及用于操作、输送、打包和/或堆垛物体的装置。所述装置包括：至少一个水平输送部件，用于连续地输送物体；用于在每种情况下形成至少两个成组并且关联物体的包装体的包装体形成装置；以及随后的分组装置，用于将包装体配置成与其它包装体相对并且用于随后形成堆垛层和/或用于以后准备垛块。根据本发明，包装体形成装置设置有用于施加捆扎部件的捆扎单元，其中，所述捆扎部件以水平方式围绕将被关联在一起的物体的外表面伸展。所述捆扎单元被分配到所述水平输送部件和/或随后的分组装置，或者所述捆扎单元可以集成为所述水平输送部件和/或所述分组装置的一部分。所述捆扎单元可以可选地设置有龙门机器手或具有捆扎头的弯曲臂机器手，所述龙门机器手或弯曲臂机器手可以在施加所述捆扎部件的过程中沿垂直方向在物体的上方移动，并且可以同时在所述物体的水平输送方向上与所述物体一起移动。
所述带也可以由适当的聚合材料、金属或复合材料制成。例如，使用包括单一材料聚合物或者自定义金属(defined metal)的可循环使用材料是特别有利的。如果需要，也可以使用生物可降解材料。可以机械地执行或者利用气压执行所述带在所述包装体上的定位。因此，如下的可选方案也是可以的：借助于气压使带的一些部分沿着其传送路径传送，使得所述带大体上将自身定位在所述包装体周围的期望位置并且被机械地支撑和承载。
除了其它优点之外，本发明相对于已知的现有技术的优点是捆扎部件比膜便宜。不需要收缩通道，这使得较大地节省了能量并且减少了投资成本。当配置模块、即所谓的组合时，需要较小的安装面积。此外，不会减少例如传送、输送等增值功能。另外，本发明可以避免设备的停工时间并且提高效率。基于设备部件的模块设计，模块安装有助于增大生产的批量。
现在将根据附图在下面的详细描述中说明本发明的其它特征和优点。由于为了清楚起见，一些结构被简化示出并且其它结构相对于其它元件被放大示出，因此，单个元件的尺寸以及元件之间的尺寸不是总与实际尺寸对应。
附图说明
图1示出了分开系统以及到用于线性容器队列的输送带的传递的示意性立体图。
图2示出了容器分区(container division)和用于双路(double-lane)模式的两个捆扎模块的示意性立体图。
图3示出了根据图2的实施方式的另一个视图。
图4示出了根据图3的装置的俯视图。
图5示出了底架被移除的配置的另一个俯视图。
图6示出了底架被移除的配置的另一个立体图。
图7示出了捆扎单元与堆垛机的分组站直接组合(blocking)的配置的立体图。
图8示出了具有固定安装的捆扎卷轴的可选捆扎单元的实施方式的立体图。
图9示出了当利用根据图8的捆扎单元形成包装体时的生产步骤的四个连续视图。
附图标记说明
10 分开系统
12 输送带
14 包装体，容器队列
16 输送部件
18 捆扎区域
20 捆扎模块
22 框架
24 捆扎施加器
26 带，捆扎部件
28 捆扎单元
30 包装系统
31 捆扎单元
32 堆垛装置
34 分组站
36 捆扎卷轴
38 紧固滑架(fastening carriage)
具体实施方式
在各个附图中，用相同的附图标记表示相同的元件。另外，为了清楚起见，在各附图中仅示出了对于各个附图的描述所必须的附图标记。所示出的实施方式仅是如何设计根据本发明的方法的示例并且不应当被认为是对本发明的限制。
对于下面描述的方法，通过借助于由例如纸、聚合物、金属、橡胶等刚性或柔性类型的不同材料制成的绳、带来捆扎容器而分别形成包装体和销售单元。在下文中，描述了有关如何将捆扎施加器(strapping applicator)从包装体捆扎集成到包装输送线路的机器技术的可能性，其中，所述捆扎施加器被手动加载产品。关于“容器捆扎”，可以构思几乎所有可能的容器的几何配置的将形成的捆扎类型：圆形、长方形、正方形或其它容器的行和列的‘n乘以m’配置的线性矩阵配置；以及例如，使用任何期望数量的圆形物体分别成30°和60°角的封闭包装体。包装体的配置取决于由所谓的容器分开器进行的容器的进给。
本发明的构思基于捆扎施加器以例如下面描述的方法之一的方式与包装输送线路集成。将被捆扎的容器(圆形、长方形或模具容器)被容器进给器分成多路并且被输送到容器队列单元，例如，曲轴分开器。所述容器队列单元形成容器组，来自多路输送的容器的所述容器组经由输送带被进给到捆扎区域。对于线性队列，无需护栏(guard railing)和前进架(advancearbor)就能在输送带上进行容器的输送。对于很难处理或者包装体对角交错配置的产品，由前进架和护栏经过分开器执行容器通过捆扎区域的传送。容器的对角交错配置、即所谓的封闭包装体通过被安装到前进架上而形成。
图1的示意图示出了分开系统(dividing system)10和到用于线性容器队列的输送带12上的传递。在利用容器分开器形成期望的包装体队列14并且由分开器使队列14以规定距离布置之后，分组的容器队列14通过输送部件16，所谓的捆扎区域18在输送部件和队列之间没有相对运动。捆扎区域18包括至少一个捆扎机器手(strapping robot)，在下文中也被描述为捆扎模块20，或者根据需要的线路效率包括任意数目的连续地环状连接的捆扎模块20。可以在捆扎模块20中单路或者多路地分别执行容器队列的处理和捆扎。
图2示出了容器分开系统10和用于双路模式的两个捆扎模块20。
如可以从图3进一步看出的那样，捆扎模块20包括框架22和底架，X垂直轴和Z垂直轴分别集成到框架22和底架中。其中所述X垂直轴和Z垂直轴是具有线性引导件和带齿的带驱动器的两个线性轴，所谓的捆扎施加器24被安装到X垂直轴和Z垂直轴。
双轴门架(double axes portal)的X轴沿着容器进给方向移动，Z轴沿垂直方向移动，参见图4。
在下文中参照图1至图4描述用于捆扎包装体的方法。由捆扎模块20将容器队列14传送到输送部件16上。在每种情况中，在容器队列14之间存在规定的间隙。在容器队列14进入捆扎模块20之后，捆扎施加器24移动，使X轴门架和Z轴门架位于各个队列14的上方，和与输送部件16的进给速度有关的X轴同步，并且经由Z轴下降到捆扎高度。当捆扎头与容器队列14一起移动时，容器队列被带26捆扎，这可以从图5中看出。为了清楚起见，在图5中移除了底架。可选择地，捆扎部件可以是单个带26。但是，理想地，捆扎部件包括互相隔开的多个重叠带26。
图6示出了在顶部具有两个捆扎单元28的捆扎施加头。如果捆扎单元包括多个捆扎模块20(在这种情况下：示出了两个模块)，则第一模块捆扎一队列行并且允许第二队列行穿过或者如果需要允许很多队列行穿过。第二队列行或很多队列行随后被第二捆扎模块或很多捆扎模块20捆扎。同样，在图6中移除了底架。
对于如上所述的机器技术，可选的实施方式也是可能的。因此，也可以由弯曲臂机器手代替龙门机器手来运送捆扎施加头。从而，基本功能过程不改变。可以紧挨着输送部件设置任何期望数量的弯曲臂机器手。
这里，一个未示出的选择可以是设置捆扎施加头，该捆扎施加头具有用于施加由塑料带制成的搬送把手的捆扎头。例如，可以以自粘方式完成这些搬运把手。
捆扎模块很适于集成到捆扎系统30中。因此，捆扎模块20可以被分别供给地集成到传统的包装生产线中，以至于被称为所谓的“独立”机器。然而，捆扎机31与堆垛机32的组合也是可以的。因此，图7示出了捆扎单元31与堆垛机32的分组站34的直接组合。从捆扎单元31排出的包装体被直接输送到分组站34，这产生有利的处理集成。
另一方面，另外一个未示出的实施方式可以是：捆扎施加头被集成到堆垛机32的分组站34中。在包装体的捆扎之前、在包装体的捆扎过程中或者在包装体的捆扎之后，所述包装体被分组并且根据给定的位置方案被送达输送部件16上的期望位置。因此，也可以想到，在包装系统的直接组合中，具有集成的捆扎施加头的分组站34完成两个任务，即形成包装体以及将包装体分组为可以堆垛的垛块。
所示出的机器技术的另一个可选方案可以是捆扎卷轴36的固定位置，如图8所示。关于这一点，在每种情况中，具有供给卷轴36的两个单独的带以在中间部分被焊接的方式被配置，使得水平带26相对于包装体14的输送方向斜向地伸展。随后，包装体14被继续移动到所述伸展的带26，直到队列的后沿与前面的平的带线路成直线为止。因此，包装体14的队列在输送方向上的移动使得带26随着该移动从它们的供给卷轴36被输送，使得队列14现在从三面被包围。如果这些卷轴36可以设置有独立驱动的驱动器并且在相应信号通知(例如，光束信号‘包装体的前端到达’)之后主动提供所需要的线路容量，使得运动期间可以使队列上的张力最小化，也是有利的。当包装体14被带26从三面包围时，配置在紧挨着包装体14的输送线路的左侧和右侧的两个紧固滑架38在一个剪切行程中互相接近。门架沿着Y方向引导紧固滑架38的封闭，所述门架现在必须同时与包装体14一起沿输送方向X移动，以能够实现连续流。紧固滑架38使带26围绕队列伸展并且密封所述带。同时，带的端部被切断并且被密封，从而再次提供用于下一个包装体的平的带。设有紧固滑架38的门架沿与输送方向相反的方向移动回到其初始状态。
在图9的实施方式中，从上到下再一次示出了连续的程序步骤。
根据所需要的容量，将要以平行的方式被捆扎的容器队列可以通过将两个、三个或多个队列进给到对应数量的捆扎施加器而被捆扎。
参照优选实施方式描述了本发明。但是，对于本领域技术人员来说，也可以想到在不背离所附权利要求书的保护范围的情况下对本发明进行修改和变型。

Claims (10)

1.一种形成包装体(14)的方法，在每一种情况下所述包装体(14)均为由捆扎部件(26)保持在一起的至少两个关联物体，其中，所述捆扎部件(26)由被水平配置并且伸展到所述物体的外表面的至少单个带构成，所述捆扎部件(26)在连续输送过程中围绕所述物体布置并且随后被固定，在容器队列进入捆扎模块(20)之后，捆扎施加器(24)移动，使X轴门架和Z轴门架位于各个容器队列的上方，由此和与输送部件(16)的进给速度有关的X轴同步，并且经由Z轴下降到捆扎高度，当捆扎头与容器队列一起移动时，容器队列被伸展到所述物体的外表面的所述至少单个带捆扎，随后所述至少单个带在每一端以预张紧状态被固定。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在连续处理中，在所述物体的连续输送过程中，所述捆扎部件(26)被施加到所述物体。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述捆扎部件(26)是由绳索材料、线材、聚合物、金属、纸或复合材料制成的一个、两个或更多个带，所述带在其端部通过胶粘、焊接、夹紧或打结被固定。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述捆扎部件(26)从所述物体的上方下降，其中，所述物体被放置在水平输送部件(16)上并且沿着水平方向移动，并且由捆扎单元(28)将所述捆扎部件(26)施加到所述物体，其中，所述捆扎部件(26)与所述捆扎单元(28)和所述水平输送部件(16)的进给速度同步地移动。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述捆扎单元(28)设置有龙门机器手或者具有捆扎头的弯曲臂机器手，所述龙门机器手或者所述弯曲臂机器手在施加所述捆扎部件(26)的过程中沿着竖直方向在所述物体的上方移动，并且所述龙门机器手或者所述弯曲臂机器手同时沿着所述物体的水平输送方向与所述物体一起移动。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述捆扎单元(28)使所述物体移位或者转动，在将所述捆扎部件(26)施加于所述物体的表面区域之后，所述物体被捆绑成包装体(14)，以将所述物体配置成与其它包装体(14)相对并且用于随后形成堆垛层和/或用于以后准备垛块。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述捆扎单元(28)使所述物体移位或者转动，在将所述捆扎部件(26)施加于所述物体的表面区域之后，所述物体被捆绑成包装体(14)，以将所述物体配置成与其它包装体(14)相对并且用于随后形成堆垛层和/或用于以后准备垛块。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述捆扎部件(26)的施加过程中或者之后，将搬运把手施加并且固定到所述包装体(14)的外表面和/或所述捆扎部件(26)。
9.一种用于操作、输送、打包和/或堆垛物体的装置，其中，所述装置包括：至少一个水平输送部件(16)，用于连续地输送物体；用于在每一种情况下形成至少两个成组并且关联的物体的包装体(14)的包装体形成装置；以及随后的分组装置(34)，用于将所述包装体(14)配置成与其它包装体(14)相对并且用于随后形成堆垛层和/或用于以后准备垛块，其特征在于，所述包装体形成装置设置有用于施加捆扎部件(26)的捆扎单元(28)，其中，所述捆扎部件(26)以水平方式围绕待联接在一起的物体的外表面旋转，并且所述捆扎单元(28)被分配到所述水平输送部件(16)和/或所述随后的分组装置(34)，或者所述捆扎单元(28)集成为所述水平输送部件(16)和/或所述分组装置(34)的一部分，所述捆扎部件(26)由被水平配置并且伸展到所述物体的外表面的至少单个带构成，在容器队列进入捆扎模块(20)之后，捆扎施加器(24)移动，使X轴门架和Z轴门架位于各个容器队列的上方，由此和与输送部件(16)的进给速度有关的X轴同步，并且经由Z轴下降到捆扎高度，当捆扎头与容器队列一起移动时，容器队列被伸展到所述物体的外表面的所述至少单个带捆扎，随后所述至少单个带被以预张紧状态在每一端被固定。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述捆扎单元(28)设置有龙门机器手或者具有捆扎头的弯曲臂机器手，所述龙门机器手或者所述弯曲臂机器手能在施加所述捆扎部件(26)的过程中沿着竖直方向在物体的上方移动，并且所述龙门机器手或者所述弯曲臂机器手能同时沿所述物体的水平输送方向与所述物体一起移动。
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