CN103717496B - 用于向包装机器馈送管状空包的方法和设备 - Google Patents

用于向包装机器馈送管状空包的方法和设备 Download PDF

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Abstract

用于向包装机器馈送管状空包的设备包括：收集组件（10），设置有第一抓握装置（11），该第一抓握装置适用于在第一面处抓握单个扁平折叠管状空包（2）；以及打开组件（20），设置有第二抓握装置（21），该第二抓握装置适用于在第二面处抓握所述空包（2）。该收集组件（10）包括驱动机构（12、15），其设置有在马达构件（5）的控制下倾斜的第一臂（12）和携带所述第一抓握装置（11）的第二臂（15），所述第二臂被安装成在所述第一臂（12）上倾斜且轴向可滑动，以向所述第一抓握装置（11）施加交替的旋转平移运动。该打开组件（20）包括该第二抓握装置（21）的支撑装置（22），该支撑装置在该收集组件（10）的所述第二臂（15）上枢转且被约束到牵拉装置（25），该牵拉装置适用于确定所述第二抓握装置（21）的交替的成角旋转，以执行所述管状空包（2）的抓握和竖立。

Description

用于向包装机器馈送管状空包的方法和设备
技术领域
本发明涉及用于向包装机器馈送管状空包的方法和设备。
具体而言，本发明涉及如下的方法和设备，其用于收集贮存中的预先布置成扁平折叠形状的卡板管状空包、竖立这样的管状造型空包以及将它们供应到包装机器的运输线。
背景技术
已知许多类型的产品被包装在从以扁平折叠管状形状供应的卡板空包获得的容器中，所述卡板空包在该具体技术领域中也被称为无容积预放置的空包。该扁平折叠空包必须被单个地收集，继而展开和以管状形状竖立，以使得待被包装的物品能够插入。
在包装领域中，已知多种类型的设备，它们允许从贮存处拾取扁平折叠管状空包，以管状形状竖立这样的空包，以及将它们馈送到该包装机器的运输线，该运输线逐步被致动以使打开的空包在操作场所（operating station）处（在此执行待被包装的物品的插入）。这样的设备通常包括：抓握装置（gripping means），其适用于抓握单个管状空包并且将它们从贮存处单个地提取，其中该空包被预先布置成扁平折叠形状；和折叠装置（folder mean），其适用于展开该管状形状的空包。
专利申请EP2108505示出了一种用于竖立扁平折叠管状空包的设施，该设施包括收集组件（collecting group），该收集组件设置有第一抓握装置，该第一抓握装置可在贮存处的单个管状空包的拾取场所与单个管状空包的打开场所之间移动。在打开场所中布置有打开组件（opening group），该打开组件设置有第二抓握装置，该第二抓握装置用于在第二面处抓握该单个扁平折叠管状空包，该第二面与被该第一抓握装置接合的该第一面相对。该第二抓握装置可在该单个管状空包的抓握位置与打开位置之间移动，该打开位置与该抓握位置间隔开。折叠构件用来在打开进程中逐渐接合该单个管状空包的自由侧，以完成该管状空包的竖立。
专利EP1419969示出了一种用于抓握和竖立卡板空包的设施，包括：在第一位置（在此它从馈送场所拾取空包）与第二位置（在此在竖立同一空包之后它释放该空包）之间摆动（swinging）的臂。该摆动臂携带第一抽吸装置（suction means）和第二抽吸装置，该第一抽吸装置和该第二抽吸装置在相对的表面上接合该空包。该第一抽吸装置与该摆动臂是一体的，而该第二抽吸装置由冕形轮区段（crown wheelsector）携带，该冕形轮区段与在该摆动臂上旋转的齿轮（toothedwheel）啮合。该齿轮由曲柄机构（crank mechanism）操纵，该曲柄机构由通过往复驱动运动（reciprocating drive motion）合适地驱动的四连杆机构控制。
这些已知的解决方案没有完全满足用户当前的迫切需求。事实上，从构造和功能的观点来看，已知的设备一般都是复杂的。尤其，被抱怨的是，这样的设备要求多个构件在不同操作场所中依序运行以执行所述的阶段：从贮存处（在此它们被布置为扁平折叠的）拾取单个空包；打开和竖立该空包；以及将打开的空包馈送到包装机器的运输线（在此执行待被包装的物品的插入）。这显然暗示着高成本、更大的故障风险以及成比例地降低的速度（这限制了该包装机器的生产率），还暗示着在用户使用中的困难。
发明内容
本发明的任务是解决前述缺点，发明允许以简单和快速方式执行将管状空包向包装机器的馈送方法和设备，尤其是允许从贮存处拾取扁平折叠管状空包、以竖立这样的管状形状的空包以及将它们馈送到该包装机器的运输线的方法和设备。
在这样的任务内，本发明的进一步范围是提供一种用于向包装机器馈送管状空包设备，借助于单个发动装置（single motorization）通过简单的运动传动装置（motion transmission means）能够致动该设备。
本发明的另一范围是提供一种用于向包装机器馈送管状空包的设备，该设备允许容易地调节待被生产的容器的格式。
本发明的另一范围是提供一种用于向包装机器馈送管状空包的设备，该设备具有简单的概念、安全可靠的功能和多样的用途以及相对经济的成本。
根据本发明，所引述的方面是通过根据权利要求1和权利要求10的用于向包装机器馈送管状空包的设备和方法来实现的。
根据本发明，用于向包装机器馈送管状空包的设备包括收集组件（collecting group），该收集组件设置有驱动机构，该驱动机构形成了有曲柄的且有槽的（cranked and slotted）链接件（link），该链接件适用于在纵向平面上向以扁平折叠形状从贮存处拾取的管状空包的第一抓握装置施加（impart）交替的旋转平移运动（alternatedrototranslation motion）。
优选地，这样的驱动机构包括：第一臂，该第一臂根据第一旋转轴（rotation axis）在所述纵向平面上倾斜（tilting）；以及第二臂，该第二臂携带所述第一抓握装置，被安装为根据第二旋转轴在所述第一臂上倾斜且相对于固定点轴向可滑动，以向所述第一抓握装置施加所述交替的旋转平移运动。
根据本发明的一个特征，该设备包括打开组件（opening group），该打开组件设置有用于第二抓握装置的支撑装置，该第二抓握装置在该收集组件的所述第二臂上枢转且被约束到牵拉装置（pulling means），该牵拉装置适用于以与该第一抓握装置的所述交替的旋转平移运动的合适步骤关系来确定所述第二抓握装置的交替的成角旋转，以执行该管状空包的抓握和竖立。
根据本发明的又一个特征，该收集组件被马达构件驱动，该马达构件包括曲柄（crank），该曲柄设置有连接棒（connecting rod），该连接棒接收来自被电动马达（9）旋转致动的凸轮（cam）的运动，且适用于向杆（lever）传输倾斜运动，该杆在该收集组件的该第一臂的所述第一旋转轴上枢转。
本发明也涉及一种用于向包装机器馈送管状空包的方法，该方法提供：借助适用于在第一面处抓握所述空包的第一抓握装置旋转平移运动，将管状空包从拾取场所转移到竖立的空包的释放场所，且以与所述第一抓握装置的所述旋转平移运动的合适步骤关系来确定适用于在第二面处抓握所述管状空包的第二抓握装置的交替的成角旋转，以执行所述管状空包的抓握和竖立。
附图说明
从对根据本发明的用于向包装机器馈送管状空包的设备的优选实施方案的详细描述中，本发明的细节将更加明了，该优选实施方案出于表示的目的在附图中示出，其中：
图1示出了用于向包装机器馈送管状空包的设备的立体图；
图2-6分别示出了该设备的运行区域在不同运行步骤中的示意性侧视图；
图7示出了该设备的马达构件的示意性侧视图。
具体实施方式
通过具体参照这样的图，用于向包装机器馈送预先放置的管状空包2的设备整体用1指示。更详细地，管状空包2以扁平折叠形式被预先布置在贮存处3内，从贮存处3它们被以有序序列方式拾取，以被打开并馈送到该包装机器的传输线4。
设备1包括收集组件10，收集组件10设置有第一抓握装置11，第一抓握装置11适用于在第一面处抓握单个扁平折叠管状空包2。抓握装置11合适地由以已知方式链接到合适的抽吸装置的抽吸盖构件构成。
收集组件10设置有第一抓握装置11的驱动机构，该驱动机构适用于确定同一第一抓握装置11在纵向于运输线4的平面上的旋转平移运动，在用于从贮存处3拾取单个扁平折叠管状空包2的场所A与用于在运输线4上释放竖立的（即以打开形式被带来的）同一空包2的场所B之间。这样的驱动机构包括第一臂12，第一臂12（呈摇臂（rocker arm）形状）根据合适的马达构件5的控制在纵向于运输线4的前述平面上通过倾斜运动被致动。摇臂12在其一端处在第一旋转轴13上被枢转，在此它接收来自前述马达构件5的交替的致动运动；在相对端，摇臂12在平行于第一旋转轴13的第二旋转轴上携带枢接的（articulated）第二臂15，第二臂15充当连接棒基本在纵向于运输线4的同一平面上旋转。
马达构件5优选地包括曲柄传动装置（crank gear），该曲柄传动装置由连接棒6构成，连接棒6适用于向杆7传输倾斜运动，杆7在其一端在摇臂12的前述旋转轴13上枢转（见图7）；连接棒6接收来自由合适的电动马达9以旋转方式致动的凸轮8的运动。
收集组件10的连接棒臂15在一端处携带整体的上述第一抓握装置11，而在相对端处轴向地延伸形成棒16，棒16被滑动插入穿过滑动件17。滑动件17在第三旋转轴18处被可旋转地支撑在同一纵向平面上。优选地，旋转轴18相对于滑动件17上的棒16的引导孔(guide hole)稍微偏心。在实践上，由摇臂12形成的和由连接棒臂15形成的机构形成了一种倾斜的有曲柄的且有槽的链接件，其能够向抽吸盖11施加前述旋转平移运动。
会观察到，在抽吸盖11上的抓握位置中，扁平折叠空包2被布置有一个平面，该平面几乎正交于连接棒臂15的纵轴。此外，合适地，抽吸盖11借助支撑构件19被约束到连接棒臂15，支撑构件19是根据待被生产的容器的格式（即，根据空包2的尺度）而可更换的。
枢接到收集组件10的是打开组件20，打开组件20设置有第二抓握装置21，第二抓握装置21适用于在第二面处抓握该单个扁平折叠空包2，该第二面与被第一抓握装置11接合的上述第一面相对。第二抓握装置21相似地由抽吸盖构件构成，该抽吸盖构件以已知方式链接到合适的抽吸装置。
打开组件20设置有第二抓握装置21的支撑装置22，支撑装置22在连接棒臂15的自由端附近在第四旋转轴23处平行于已经引述的轴13、14和18枢转。支撑装置22基本由叉形框架（fork-shaped frame）构成，该叉形框架在叉头（prong）处在轴23上被枢接到连接棒臂15，而该叉形框架在放置在该叉头旁边的叉头上携带抽吸盖21。如在下文中更好地描述的，支撑框架22的旋转轴23在使用中与被限定在空包2的分别被第一抓握装置11和第二抓握装置21抓握的相邻两面之间的折线（creasing line）同轴（coaxial）。
根据轴24铰接（hinged）到支撑框架22的是拉伸构件25的一端，拉伸构件25在相对端在相对于该机器的架构固定的轴26上枢转。因此，拉伸构件25跟随由连接棒臂15施加到支撑框架22的运动相对于固定轴26倾斜，且确定同一支撑框架22在轴23上的对应的成角旋转。
从前面的描述中，用于馈送管状空包的设备的功能变得容易理解。
在拾取场所A处，收集组件10初始把第一抓握装置11带到与被布置在贮存处3的前部的管状空包2接触（图2）。尤其，抽吸盖11被带来，以在扁平折叠空包2的朝向贮存处3外部的第一面上取得抓握。
会观察到，在这样的步骤中，第二抓握装置21相对支撑框架22保持处于成角的位置，以使得不构成对空包2的抓取的障碍。
在收集组件10的摇臂12倾斜（摇臂12在第一旋转轴13处在第一纵向平面上朝着运输线4成角旋转）之后，由第一抓握装置11抓握的管状空包2被从贮存处3中提取（图3）。摇臂12的成角旋转确定了连接棒臂15的对应的成角旋转，通过棒16在滑动件17中的接合作用连接棒臂15同时被迫使轴向滑动。会注意到，连接棒臂15的轴向滑动和同一连接棒臂15相对于由滑动件17的轴18限定的旋转中心的旋转的这样的组合运动确定了抽吸盖11的前述旋转平移运动。
以合适的步骤关系，打开组件20的支撑框架22的成角旋转确定了第二抓握装置21逐渐接近扁平折叠空包2的第二面。在连接棒臂15旋转的情况下（框架22在轴23处枢接到该连接棒臂），这样的成角旋转被在固定轴26上枢转的拉伸构件25施加到支撑框架22。
支撑框架22的这样的成角旋转一完成，第二抓握装置21就与扁平折叠管状空包2的第二面接触（图4）。结果，管状空包2以此方式在彼此邻近的两个相对面处被抓握装置11和21抓握。
会观察到，当连接棒臂15已经达到一种在滑动件17内的其自身轴向滑动的下死锁（lower deadlock）且导致基本对准摇臂12时，实现在两个相对的且邻近的面处由第一抓握装置11和第二抓握装置21抓握管状空包2的这样的抓握状况。从这样的下死锁开始，连接棒臂15将第二抓握装置21的支撑框架22的旋转方向反向。在实践上，连接棒臂15是轴向可滑动的，且在第一上死锁（upper deadlock）、下死锁与第二上死锁之间交替运动，该第一上死锁在拾取场所A，具有抓握装置11和21的最大成角间隔，以使得能够从贮存处3抓握空包2，该下死锁基本与摇臂12对准，具有在相对的且邻接的面上抓握空包2的抓握装置11和21的相互接近，该第二上死锁在场所B，在此抓握装置11和21被布置为基本成直角以确定在两个相邻的面被抓握的空包2的竖立。
继续摇臂12的成角旋转，则确定了管状空包2的逐渐打开（图5）。这样的打开是由管状空包2的分别被第一抓握装置11和第二抓握装置21抓握的所引述的相对面关于在实践中由联结这两个面的折线限定的旋转中心的相对成角旋转确定的，直到完成同一空包2的竖立。尤其，这被如下事实允许：这样的折线与轴23（第二抓握装置21的支撑框架22相对于轴23旋转）对准。
然后，竖立的空包2在释放场所B处被转移到运输线4（图6）。例如，运输线4以已知方式由并排放置的一对传送带27制成，传送带27携带配合的有规律地间隔开的一系列毗邻构件28（abutmentmember），毗邻构件28之间限定了用于容纳竖立的管状空包2的各个座位。空包2在滑动引导件29上移动，滑动引导件29被布置在传送带27的活动分支上方。
在实践中，在释放场所B（它基本被布置在运输线4的入口处）中，管状空包2（它在被布置成方形的这两个邻近的面上仍被抽吸盖11、21保留）被支撑在布置在根据运输线4的馈送方向的下游的毗邻构件28上。然后，当相继的毗邻构件28（它阻挡处于竖立的配置的同一空包2）到达时，空包2同时被抽吸盖11、21释放。
在释放该空包之后，收集组件10的摇臂12执行返回进程，以预先布置它自身以从贮存处3拾取相继的空包，随它自身移动打开组件20。
因此，本发明的方法和设备目的达到了以简单和快速方式执行如下步骤的范围：从贮存处拾取扁平折叠管状空包，将所述空包竖立为管状形式，以及将它们馈送到该包装机器的运输线。
这样的结果的获得实质上归功于如下创新理念：借助该空包的第一抓握装置的交替的旋转平移运动与适用于执行同一管状空包的抓握和竖立的第二抓握装置的交替的成角旋转组合，将管状空包从来自贮存处的拾取场所转移到在运输线处的释放场所。
本发明的一个特征在于，该第一抓握装置的前述交替的旋转平移运动是通过设置有驱动机构的收集组件来实现的，该驱动机构形成了倾斜的曲柄且有槽的链接件。
本发明的另一个特征在于，该第二抓握装置的前述交替的成角旋转是通过打开组件来实现的，该打开组件包括用于支撑在固定轴上枢转的该第二抓握装置的装置。
本发明的设备提供的又一个优势在于，它提供了单个发动装置（motorization），该发动装置致动所引述的收集组件，且通过特定动力链（kinetic chain）来致动该管状空包的打开组件。这样的发动装置（本质上在结构上和功能上都是简单的）提供了设置有连接棒的曲柄传动装置，该连接棒接收来自凸轮的运动，该凸轮被电动马达旋转致动，且适用于向在该收集组件的第一臂的旋转轴上枢转的杆传输倾斜运动。
在实践中，拾取、打开和转移该管状空包是通过被前述发动装置致动的单个运动来执行的，且该设备具有功能简单性和运行速度的明显优势。
该设备向用户提供的具体优势是由简单性给出的，由此有可能执行调节操作（例如格式改变）以及维持正确的运行状况。
为了指示的目的而描述的该设备易于根据多种迫切需求而进行许多变化和更改。
在实践中，本发明的实施方案、所使用的材料以及形状和尺度，可以根据要求而有所不同。
当每个权利要求中提及的技术特征后面跟随着参考标号时，这样的参考标号是严格为了增进对这些权利要求的理解而被包含的，从而不应被认为以任何方式限制为了例示而由这样的参考标号指明的每个元素的范围。

Claims (10)

1.用于向包装机器馈送管状空包的设备，包括：
收集组件(10)，设置有第一抓握装置(11)，该第一抓握装置(11)适用于在第一面处抓握单个扁平折叠管状空包(2)，且在用于从贮存处(3)拾取所述单个管状空包(2)的场所(A)与在运输线(4)处用于释放所竖立的所述单个管状空包(2)的场所(B)之间交替地移动，其中在该贮存处(3)所述管状空包(2)被布置成扁平折叠的状态；以及
打开组件(20)，设置有第二抓握装置(21)，该第二抓握装置(21)适用于在与由所述第一抓握装置(11)抓握的所述第一面相对的第二面处抓握所述单个扁平折叠管状空包(2)，以执行同一管状空包(2)的竖立；
其特征在于：
所述收集组件(10)包括驱动机构(12、15)，该驱动机构(12、15)设置有第一臂(12)和第二臂(15)，该第一臂(12)在马达构件(5)的控制下在纵向于所述运输线(4)的平面上围绕着第一旋转轴(13)倾斜，所述第二臂(15)携带所述第一抓握装置(11)，所述第二臂(15)被安装为在所述第一臂(12)上围绕着第二旋转轴(14)倾斜且相对于固定点(18)轴向可滑动，以在所述纵向平面上向所述第一抓握装置(11)施加交替的旋转平移运动；以及
所述打开组件(20)包括用于所述第二抓握装置(21)的支撑装置(22)，该支撑装置(22)在该收集组件(10)的所述第二臂(15)上围绕着又一个旋转轴(23)枢转且被约束到牵拉装置(25)，该牵拉装置(25)适用于以与该第一抓握装置(11)的所述交替的旋转平移运动的合适步骤关系来确定所述第二抓握装置(21)的交替的成角旋转，以执行所述管状空包(2)的抓握和竖立。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：该收集组件(10)的所述驱动机构(12、15)形成了曲柄且有槽的链接件，该链接件适用于在所述纵向平面上向所述第一抓握装置(11)施加所述交替的旋转平移运动。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于：该收集组件(10)的所述第二臂(15)在一端处携带所述第一抓握装置(11)，而在相对端处它的一部分(16)被可滑动地插入穿过该滑动件(17)，该滑动件(17)被在所述纵向平面上可滑动地支撑在所述固定点(18)处。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于：所述固定点(18)相对于所述滑动件(17)上的该第二臂(15)的所述部分(16)的引导孔偏心。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述马达构件(5)包括曲柄传动装置，该曲柄传动装置设置有连接棒(6)，该连接棒(6)接收来自被电动马达(9)旋转致动的凸轮(8)的运动，且适合于向杆(7)传输倾斜运动，所述杆(7)在该收集组件(10)的该第一臂(12)的所述第一旋转轴(13)上枢转。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：用于该第二抓握装置(21)的所述支撑装置(22)包括叉形框架(22)，该叉形框架(22)在其一端处在该收集组件(10)的所述第二臂(15)的自由端附近在所述又一旋转轴(23)处枢转，且在相对端携带所述第二抓握装置(21)。
7.根据权利要求1或6所述的设备，其特征在于：用于该第二抓握装置(21)的所述支撑装置(22)的所述旋转轴(23)在使用中与被限定在该管状空包(2)的分别被所述第一抓握装置(11)和所述第二抓握装置(21)抓握的所述第一面与所述第二面之间的折线同轴。
8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述牵拉装置(25)包括牵拉构件(25)，该牵拉构件(25)在一端处根据一轴(24)被铰接到用于该第二抓握装置(21)的所述支撑装置(22)，且在相对端它在固定轴(26)上枢转，以引起相对于所述固定轴(26)的倾斜。
9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述收集组件(10)的所述第二臂(15)相对于所述固定点(18)轴向可滑动且在第一上死锁、下死锁与第二上死锁之间交替运动，该第一上死锁在所述拾取场所(A)处，具有所述第一抓握装置(11)和所述第二抓握装置(21)的最大成角间隔，该下死锁基本与该收集组件(10)的所述第一臂(12)对准，具有所述第一抓握装置(11)和所述第二抓握装置(21)的相互接近，该第二上死锁在所述释放场所(B)，在此所述第一抓握装置(11)和所述第二抓握装置(21)被布置为基本成直角以确定所述空包(2)的竖立。
10.用于向包装机器馈送管状空包的方法，包括如下步骤：
a.在拾取场所(A)预先布置扁平折叠管状空包(2)；
b.借助收集组件(10)拾取单个管状空包(2)，该收集组件(10)设置有适用于在第一面处抓握所述空包(2)的第一抓握装置(11)，所述第一抓握装置(11)由驱动机构(12、15)携带；
c.借助所述第一抓握装置(11)在纵向平面上的旋转平移运动，将所述管状空包(2)从所述拾取场所(A)转移到用于释放竖立的同一空包(2)的场所(B)，所述旋转平移运动是由所述驱动机构(12、15)的轴向滑动和旋转的组合运动引起的；
d.预先布置设置有第二抓握装置(21)的打开组件，该第二抓握装置(21)适用于在与由所述第一抓握装置(11)抓握的所述第一面相对的第二面处抓握由所述收集组件(10)收集的所述管状空包(2)；
e.以与所述第一抓握装置(11)的所述旋转平移运动的合适步骤关系来确定所述第二抓握装置(21)的交替的成角旋转，以执行所述管状空包(2)的抓握和竖立。
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