CN104870317A - 用于以产品填充包装件的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于以产品(10)填充包装件(11)、尤其是以由香烟包装件构成的束条包装件(12)填充纸箱(13)的方法。根据本发明规定：将多个产品(10)组合成产品组(17)并且通过尤其是第一监控装置(32)检测产品组(17)的完整性。另外，借助操作装置(18)将多个产品组(17)组合成产品组(17)的组(21)并且将其导入包装件(11)中，在此借助尤其是第二监控装置(56)检测包装件(11)中组(21)的存在和/或产品组(17)的组(21)的完整性。可选地重复将组(21)送入包装件(11)直至规定数量的组(21)被填充到包装件(11)中，该数量相应于包装件(11)中组(21)或产品组(17)的额定量，在此借助监控装置(56)、尤其是借助第二监控装置(56)分别检测或记录包装件(11)中组(21)的存在。

Description

用于以产品填充包装件的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的、用于以产品填充包装件、尤其是以由香烟包装件构成的束条包装件填充纸箱的方法。

本发明还涉及一种根据权利要求6前序部分的、用于以产品填充包装件、尤其是以由香烟包装件构成的束条包装件填充纸箱的装置。

背景技术

开头所提类型的方法和装置在实践中以各种配置公开。在DE102004009584 A1中公开了一种香烟工业领域中的解决方案。据此该装置包括装箱机与托盘码装站的组合，以便将香烟束条包装件导入纸箱中并且将纸箱放置在托盘上。在结构上组合的各单元构成可共同操作的总装置。

发明内容

有鉴于此，本发明所基于的任务在于改进开头所提类型的方法和装置，尤其是在改进包装过程的检测或记录方面。

用以解决该任务的方法具有权利要求1的特征。据此规定，

a)将多个产品组合成产品组并且通过尤其是第一监控装置检测产品组的完整性，

b)借助操作装置将多个产品组组合成产品组的组并且将其导入包装件中，在此借助尤其是第二监控装置检测包装件中组的存在和/或产品组的组的完整性，

c)可选地重复将组送入包装件，直至规定数量的组被填充到包装件中，该数量相应于包装件中组或产品组的额定量，在此借助监控装置、尤其是借助第二监控装置分别检测或记录包装件中每个组的存在。

该解决方案尤其是具有下述优点，即由此可记录从产品分组至装入包装件的整个过程。从而可良好地监控包装过程并且尤其是确保规定数量的产品实际处于包装件中。因此也可避免在包装过程期间篡改包装件内容。包装过程的记录也可作为证据被提供给买家以证明包装件被符合规定地填充。优选根据本发明的解决方案用于“追查”系统(“Track and Trace”System)范畴。

根据本发明解决方案的一种优选实施方式规定，在操作装置的区域中检验产品组的完整性，在此不仅通过气动工作机构而且也通过机械工作机构检验产品组中各产品的存在。

通过这种方式能够可靠检验产品组是否完整。相对于纯气动工作系统本解决方案的优点在于，机械工作的检验机构不会被包装材料欺骗，从而改善了检验的可靠性。

根据本发明的一种优选实施方式规定，所述气动工作机构和机械工作机构配置给操作装置，在此为了气动监控产品组中每个产品的存在，通过真空源为产品加载负压，并且负压穿过由多孔材料制成的吸气元件分别作用于产品。

通过形成穿过多孔材料的负压可使真空分布在更大表面上，由此可比通常更保护地操作产品。

另一特征可在于，尤其是第二监控装置定位于组向包装件中的运输路径区域中并且在组被送入包装件后检测该组，在此该监控装置、优选照相机设置在产品输送轨道的区域中并且在组被送入包装件后从优选设置在输送轨道下方的等待位置移动到优选设置在输送轨道上方的检测位置中，以便检测包装件中的组，并且所述监控装置随后返回等待位置中，以便将下一组送入包装件中。

作为替代方案可规定，尤其是第二监控装置配置给用于将组送入包装件的操作装置，尤其是用于将组推入包装件的机器人臂区域中，并且在操作装置退出包装件时检测被送入包装件中的组。

本发明方法的其它细节和优选方案可由从属权利要求和优选实施例说明获知。

用以解决开头所提任务的装置具有权利要求6的特征。据此规定：

a)设置尤其是第一监控装置用于检测产品组中多个产品的完整性，

b)设置操作装置用于将多个产品组组合成产品组的组并且用于将产品组的组导入包装件中，

c)设置尤其是第二监控装置用于检测包装件中组的存在和/或产品组的组的完整性。

该解决方案尤其是具有前面所述的优点。

优选规定，尤其是第一监控装置配置给操作装置，并且该操作装置既具有气动工作机构又具有机械工作机构用以检验产品组的完整性。

由此产生的优点已经在前面提到过。

另外，可在一种优选实施例中规定，所述操作装置由机器人构成，该机器人具有用于操作产品组或组的头部并且气动工作机构和机械工作机构配置给头部。

另一特征可在于，所述气动工作机构构造用于将负压传递到产品组上，并且负压可通过设置在头部区域中的、由多孔材料制成的吸气元件作用于产品组。

由此产生的优点也已经在前面提到过。

另外一个特征可在于，所述头部设置在机器人的臂上，并且尤其是第二监控装置这样设置在该臂上，以便能够穿过头部、尤其是穿过头部中的缺口检测产品组或组。

该解决方案尤其是具有下述优点：在规格变化时、即在待操作产品组或产品组的组的尺寸变化时只需要更换头部，而监控装置可保留在臂上。

一种设置第二监控装置的替代解决方案可规定，所述产品组的组可位于输送轨道上并且沿该输送轨道被操作装置推入准备好的包装件中，尤其是第二监控装置这样设置在输送轨道的区域中，使得该监控装置、优选照相机在组被送入包装件后可从优选设置在输送轨道下方的等待位置移动到优选设置在输送轨道上方的检测位置中，以便检测包装件中的组，并且所述监控装置随后可返回等待位置中，以便将下一组送入包装件中。

另一种设置第二监控装置的替代解决方案可规定，尤其是第二监控装置设置在组向包装件中的运输路径外部、尤其是位置固定地设置在输送轨道下方并且可经由同样位置固定地设置在组向包装件中的运输路径外部的反射器来检测包装件中的组。

附图说明

本发明装置的其它细节和优选方案可由从属权利要求和优选实施例说明获知。对此参见附图。附图如下：

图1为用于由香烟包装件构成的束条包装件的包装设备的俯视图；

图2为装置沿图1中切线II-II的纵剖面图；

图3为装置沿图2中切线III-III的纵剖面图；

图4至6为装置在图3的区域IV中在包装过程的不同阶段中的细节图；

图7为图4至6中显示的一种替代解决方案；

图8为图4至7中显示的另一种替代解决方案；

图9为装置的相应于图3中箭头IX的侧视图；

图10为装置沿图9中切线X-X的纵剖面图；

图11为装置的监控机构；

图12为装置沿图10中切线XII-XII的纵剖面图；

图13为装置在检测产品组时的纵剖面图；

图14为装置的相应于图13中箭头XIV的侧视图；

图15为装置沿图14中切线XV-XV的剖面图。

具体实施方式

下面借助一种用于将产品10包装到包装件11中的装置来说明本发明。所示示例涉及一种用于将香烟条12包装到纸箱13中的装置。但由于并非必须是将香烟条12包装到纸箱13中，因此在下面仅使用术语产品10或包装件11。

产品10在输送机14上沿根据箭头15的第一运输方向被供应给分组站16并且在那里被组合成由产品10构成的产品组17。

另外，在分组站16中设有操作装置18、尤其是以机器人19的形式。该操作装置18用于检验产品组17的完整性。

之后，由多个产品组17形成产品组17的组21的堆叠20并且优选横向于根据箭头15的第一运输方向进入包装件11中。

用于包装件11的裁剪件22被准备于料库23中并且沿根据箭头24的第二运输方向被取出并被竖起。然后在填充站25中包装件11(例如作为在一侧打开的纸箱13)准备用于装入一个或多个产品组17的组21，在此折叠片26借助导入装置28的机构27保持打开，从而产品10能够被导入包装件11中。

在填充包装件11后，包装件沿箭头24方向被送入封闭站29区域中并且被封闭。

包装件11操作的其它细节也可由DE102004009584A1获知，为了完整公开参考该文献。

第一个特征在于，操作装置18或者说机器人19具有设有头部31的臂30，该头部31优选设置在臂30端部上。臂30优选构造成多节的，且各节彼此铰接连接并且头部31也铰接地设置在臂30上，使得用于操作产品10的头部31可朝向所有方向运动并且也可旋转。

操作装置18具有(第一)监控装置32用于检验在输送机14上形成的产品组17的完整性。在当前情况下，监控装置32配置给机器人19的头部31或者说设置在其中。但也可想到，监控装置32不配置给操作装置18或者说机器人19，而是配置给装置的其它机构。

图9至15给出监控装置的细节：

在所示实施例中通过将产品10积聚在输送机14区域中的止挡33后方，在输送机14上形成产品组17。产品组17在当前情况下包括五个香烟条12。当然也可想到产品组17的其它配置。香烟条12在当前情况下由香烟包装件构成，其设置成两排且每排五个包装件(图11)。在此也可想到其它配置。

第一监控装置32用于检验产品组17的完整性并且不仅具有机械工作机构而且也具有气动工作机构。在当前情况下，为产品组17中的每个产品10配置一个机械机构和一个气动机构。但可选地也可为每个产品10设置多于一个气动机构和/或机械机构。可选地也可想到借助较少数量的机构同时检验多个产品10。

头部31在大部分产品组17上延伸(图12)并且具有一个中央基板34及在基板34长边区域中的侧壁35。头部31和因此基板34以及侧壁35的尺寸取决于规格、即取决于相应产品组17的尺寸。因此头部31可与臂30分开，以便使该装置适配其它规格。

在基板34中构造有真空通道36，它们与未示出的真空源经由气动供应管路37连接。真空通道36借助优选多个分支通道38通入基板34的下侧区域中并且用于吸取产品组17或者说产品组17的各个产品10。

优选规定，产品组17中的每个产品10通过多个分支通道38被加载负压并且通过这种方式保持在头部31上。

通过未示出的传感器检验负压是否出现于产品组17的所有产品10区域中。当缺少一个或多个产品10时，可相应检测到这点。

传感器因此与分支通道38一起构成监控装置32的气动工作机构。

另一特征在于，产品10不直接通过分支通道38被加载负压，而是通过一个或多个多孔吸气元件39。通过这种方式负压分布在更大的表面上，这确保了保护产品的操作。

在所示实施例中，吸气元件39分别是细长的组织，其这样设置基板34下方，使得吸气元件大约沿相应产品10的纵向中心和横向中心设置(图14)。吸气元件39分别被一个或多个弹性密封体40包围。在当前情况下为一体式密封体40，其在基板34的几乎整个下侧上延伸并且具有用于各吸气元件39的缺口。

另一有利的细节在图15中示出。据此与吸气元件39隔开较小侧向距离地在密封体40中设置加强元件41。这些加强元件41用于在吸气元件39区域中加强密封体40并且从密封体40上侧向密封体40下侧方向延伸至略超过密封体40高度的一半。加强元件41例如可以是一个或多个腹板或类似物。腹板可包围吸气元件39或仅区域地设置，例如设置在长边区域中。

此外，由图15可知，侧壁35在其于基板34上的位置方面、即在高度方面可进行调整。为此目的，侧壁35具有间隔开的长孔42，紧固机构43穿过所述长孔嵌入基板34中。

下面说明监控装置32的机械工作机构：

在基板34中设有推杆44，所述推杆分别借助弹簧45预紧并且推杆从上方压到产品10上。弹簧45的力在此小于借助负压施加到产品10上的保持力。

当缺少一个产品10时(如图9所示)，推杆44可通过弹簧45被压向下方，由此传感器46闭合并且因此识别产品10的缺失(图11)。相反当产品10存在时推杆44位于上部位置中，由此另一传感器47被操作。通过这种方式可检验推杆44是否正常工作并且没有被锁定。

尤其是如图12和14所示，为每个产品10配置一个自身的推杆44。

在当前实施例中，推杆44构造成阀形式并且具有中心杆48，该杆穿过基板34中的孔49并且在杆的下侧上设置盘50。

弹簧45支撑在盘50的背侧和基板34的下侧上。

在杆48的上端部区域中设有横向定向的操作机构51，该操作机构从侧向伸入传感器46、47的区域中，所述传感器在当前情况下构造为光栅。

另外，横向定向的操作机构51也用于对齐推杆44。为此目的，操作机构51保持在导向装置52中以避免推杆44的旋转。

光栅在当前情况下构造为反射光栅53，该反射光栅与反射面54共同作用(图12)。

另外，图12也示出用于产生真空或负压的喷射器55。

下面参考图4至8和13说明另一关于(第二)监控装置56的特征。

图4至6示出第二监控装置56应用的第一种方案。据此，产品组17借助操作装置18从输送机14上抬起并且被组合成产品组17的一个堆叠20或一个组21(图4)。

在使组21完整后，借助操作装置18将组21沿输送轨道57穿过导入装置28推入敞开的包装件11中。

优选通过机器人19的头部31推送组21，该头部从侧面推送组21。

为了将组21导入包装件11中，导入装置28部分伸入敞开的包装件11中，使得包装件11的折叠片26保持打开并且导入装置28也跨接运输壁27的一个端部和包装件11之间的距离。

在将组21导入包装件11中后，操作装置18退出组21的运输路径，从而能够检测包装件11内容。为此目的，例如照相机形式的第二监控装置56从输送轨道57下方的等待位置(图4和5)移动到输送轨道57上方的检测位置中(图6)并且检测包装件11内容、例如通过拍摄敞开的包装件11的照片。之后监控装置56返回初始位置、即等待位置中。

图7示出一种替代解决方案，在其中第二监控装置56位置固定地设置在输送轨道57下方。穿过监控装置56上方的输送轨道57中的缺口(该缺口可选地也可借助玻璃板填充)经由设置在输送轨道57上方的反射器59、如反射镜检测包装件11的内容。

图8和13示出第三种方案。在此监控装置56、如照相机设置在操作装置18的臂30上、即头部31区域中。在此优选在臂30从包装件11撤回时(图8)，穿过基板34和密封体40中的缺口60检测包装件11的内容。

借助两个监控装置32、56可完全监控包装过程、即从形成产品组17至将由产品组17构成的组21导入包装件11中。如需将多个组21导入包装件11，则重复形成组21和推送以及后续检测的过程直到额定量的产品10处于包装件11中。通过这种方式，例如可为客户提供包装件11已被符合规定地填充产品10的证明。另外，这种解决方案尤其是可证明每个组21都符合规定并且完整地被装入包装件11中。因此也可证明在较大的包装件11中仅存在符合规定的产品10。因此，根据本发明的解决方案能提供无空缺的证明，尽管接连装入的组21被部分或完全遮挡。

另外，可在“追查”系统中确保照相机所拍摄的图片配置给产品10或包装件11。

另外，通过适合的方式确保在拍摄包装件内容后不能再干预包装过程并且在可能情况下取出产品10。但如果这样做，例如为了消除缺陷，相应标记包装件11并且该包装件有可能无法再被提供于进一步的包装过程。

当然，在个别情况下只需设置两个监控装置32、56之一。

还可想到，第二监控装置56既用于检测产品组17又用于检测组21。由此可省却第一监控装置32。第二监控装置56可如图所示设置在头部31中并且例如在输送机14上检测产品组17。

另外，并非必须将多个组21导入包装件11中。包装件内容也可仅由一个组21构成。

另外，也可想到这样的情况，在其中不再形成产品组17，而是因此将产品10直接或在形成堆叠20后送入包装件11中。

当然，产品10并非必须是香烟条12或束条包装件。产品10也可以是香烟包装件或其它物品。

附图标记列表

10    产品

11    包装件

12    香烟条

13    纸箱

14    输送机

15    箭头

16    分组站

17    产品组

18    操作装置

19    机器人

20    堆叠

21    组

22    裁剪件

23    料库

24    箭头

25    填充站

26    折叠片

27    机构

28    导入装置

29    封闭站

30    臂

31    头部

32    监控装置

33    止挡

34    基板

35    侧壁

36    真空通道

37    气动供应管路

38    分支通道

39    吸气元件

40    密封体

41    加强元件

42    长孔

43    紧固机构

44    推杆

45    弹簧

46    传感器

47    传感器

48    杆

49    孔

50    盘

51    操作机构

52    导向装置

53    反射光栅

54    反射面

55    喷射器

56    监控装置

57    输送轨道

58    箭头

59    反射器

60    缺口

Claims (12)

1.一种用于以产品(10)填充包装件(11)、尤其是以由香烟包装件构成的束条包装件(12)填充纸箱(13)的方法，其特征在于下面的特征：

a)将多个产品(10)组合成产品组(17)并且通过尤其是第一监控装置(32)检测产品组(17)的完整性，

b)借助操作装置(18)将多个产品组(17)组合成产品组(17)的组(21)并且导入包装件(11)中，其中，借助尤其是第二监控装置(56)检测包装件(11)中组(21)的存在和/或产品组(17)的组(21)的完整性，

c)可选地重复将组(21)送入包装件(11)直至规定数量的组(21)被填充到包装件(11)中，该数量相应于包装件(11)中组(21)或产品组(17)的额定量，在此借助监控装置(56)、尤其是借助第二监控装置(56)分别检测或记录包装件(11)中每个组(21)或产品组(17)的存在。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在操作装置(18)的区域中检验产品组(17)的完整性，其中，不仅通过气动工作机构而且也通过机械工作机构检验产品组(17)中各产品(10)的存在。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述气动工作机构和机械工作机构配置给操作装置(18)，其中，为了气动监控产品组(17)中每个产品(10)的存在，通过真空源为产品加载负压，该负压穿过由多孔材料制成的吸气元件(39)分别作用于产品(10)。

4.根据权利要求1或其它上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，尤其是第二监控装置(56)定位于组(21)向包装件(11)中的运输路径的区域中并且在组(21)被送入包装件(11)后检测该组，该监控装置(56)、优选照相机设置在用于产品(10)的输送轨道(57)的区域中并且在组(21)被送入包装件(11)后从优选设置在输送轨道(57)下方的等待位置移动到优选设置在输送轨道(57)上方的检测位置中，以便检测包装件(11)中的组(21)，并且所述监控装置(56)随后返回等待位置中，以便将下一组(21)送入包装件(11)中。

5.根据权利要求1或其它上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，尤其是在用于将组(21)推入包装件(11)的机器人(19)臂(30)的区域中，将尤其是第二监控装置(56)配置给用于将组(21)送入包装件(11)的操作装置(18)；在操作装置(18)退出包装件(11)时检测被送入包装件(11)中的组(21)。

6.一种用于以产品(10)填充包装件(11)、尤其是以由香烟包装件构成的束条包装件(12)填充纸箱(13)的装置，其特征在于设有：

a)尤其是第一监控装置(32)，用于检测产品组(17)中多个产品(10)的完整性，

b)操作装置(18)，用于将多个产品组(17)组合成产品组(17)的组(21)并且用于将产品组(17)的组(21)导入包装件(11)中，

c)尤其是第二监控装置(56)，用于检测包装件(11)中组(21)的存在和/或产品组(17)的组(21)的完整性。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，尤其是第一监控装置(32)配置给操作装置(18)，该操作装置(18)既具有气动工作机构又具有机械工作机构，用以检验产品组(17)的完整性。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述操作装置(18)由机器人(19)构成，该机器人(19)具有头部(31)用于操作产品组(17)或组(21)，并且气动工作机构和机械工作机构配置给该头部(31)。

9.根据权利要求7或其它上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述气动工作机构构造用于将负压传递到产品组(17)上，该负压能通过设置在头部(31)区域中的、由多孔材料制成的吸气元件(39)作用于产品组(17)。

10.根据权利要求8或其它上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述头部(31)设置在机器人(19)的臂(30)上，并且尤其是第二监控装置(56)在该臂(30)上设置成，使得能够穿过头部(31)、尤其是穿过头部(31)中的缺口(60)检测产品组(17)或组(21)。

11.根据权利要求7或其它上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述产品组(17)的组(21)位于输送轨道(57)上并且能沿该输送轨道被操作装置(18)推入准备好的包装件(11)中，尤其是第二监控装置(56)在输送轨道(57)的区域中设置成，使得监控装置(56)、优选照相机在组(21)被送入包装件(11)后能从优选设置在输送轨道(57)下方的等待位置移动到优选设置在输送轨道(57)上方的检测位置中，以便检测包装件(11)中的组(21)，并且所述监控装置(56)随后能返回等待位置中，以便将下一组(21)送入包装件(11)中。

12.根据权利要求7或其它上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，尤其是第二监控装置(56)设置在组(21)向包装件(11)中的运输路径外部、尤其是位置固定地设置在输送轨道(57)下方并且能经由同样位置固定地设置在组(21)向包装件(11)中的运输路径外部的反射器(59)来检测包装件(11)中的组(21)。