CN107810155B - 用于装载存储区域的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明的主题是一种将纸板(3)连续地供应到加工工位(4)以将该纸板(3)折叠形成包装箱的装载装置(1)，该加工工位(4)具有接收连续纸板(3)的存储区域(5)，纸板(3)可选地以捆装件(2)分组，所述装置本身具有机械手(6)，其一方面包括用于抓取上述纸板的夹持工具(7)，另一方面包括致动器(8)，用于在纸板(3)的库存(9)与加工工位(4)的存储区域(5)之间移动工具(7)。本发明的另一个主题是相应的方法。

Description

用于装载存储区域的装置和方法

技术领域

本发明涉及产品包装领域，并且其主题一方面在于供应用于形成纸板箱的纸板的装置，以及另一方面在于使用该装置的方法。

背景技术

在本领域内，所述产品在连续工位上以工业方式进行处理，然后，一旦这些产品完成，即被送去进行纸箱成型。这些纸箱由立在箱体成型设备中的平坦纸板获得。

例如，公开了用于抓取纸板并使之形成纸箱的解决方案的WO2008047008是已知的。该纸箱成型工位具有带传输带的存储区域，纸板被依次放置在传输带上，并由吸取装置系统依次进行抓取。放置在存储区域内的纸板近似竖直放置。

WO9852826公开了一种用于形成开放式箱体的单元，其中转盘从存储区域依次抓取纸板。位于存储区域入口处的传送呈现一定的倾斜度，这具有使纸板前倾的效果，以便于对其进行抓取。

另外一种纸箱成型器还在FR2563494中阐述。

在本发明的领域，因此有必要为这样的工位规律地供应预切割的甚至预折叠的平板，该平板位于上述工位的工作环境中的货盘上。上述供应通常是由分配到该工位上的操作者手动完成，但是会存在该操作者可能过度装载该存储区域的风险，从而使其能同时在其它机器上工作。

发明内容

本发明旨在使向具有箱体成型功能的存储区域供给预切割平板的过程更便利且更自动化，该存储区域内的平板一个接一个大致垂直地存储，并且以尽可能灵活多变的解决方案，同时无需大量重新设计便可尽可能多地与大多数工位兼容，并且还能够处理非常宽泛的平板对象，例如在尺寸方面，在捆装件配置或不在捆装件配置中，甚至在所述捆装件的配置中。

为此，本发明提出通过使用一种自动化且独立于被供给的工位的装载装置来给该存储区域进行供应，该装置能检测其所供给的存储区域的状态，同时必要时能在兼顾其紧凑性、功率和抓取方法的情况下，处理一系列广泛的纸板或捆装件。

本发明还涉及将纸板连续供应到加工工位，以通过折叠将所述纸板成型成包装箱的装载装置，该加工工位有接收连续纸板的存储区域，连续的纸板可选地以捆装件分组，所述装置本身具有机械手，机械手一方面包括用于抓取所述纸板的夹持工具，另一方面包括在纸板的库存和存储区域的加工工位之间移动工具的致动器。

本发明还涉及由该装置所实现的方法，即将纸板的捆装件装载到带有加工工位的存储区域内的方法，通过折叠所述纸板形成纸箱，其主要包括这样的步骤，该步骤基本上包括使用所述装载装置的机械手将该纸板从库存传输到所述存储区域。

附图说明

通过参考附图，结合以下基于可能的实施方式的描述，本发明将被更好地理解，以下实施方式只是示例性的，而不以任何方式进行限制，其中：

-图1示出了装载装置处于库存和其所供应的存储区域之间的整体视图；

-图2示出了夹持工具的详细视图；

-图3示出了具有预定义的折叠区域的纸板的示意图；

-图4示出了用于切断捆装件周边的绳索的夹持工具的详细视图。

具体实施方式

本发明首先涉及装载装置1以将纸板3连续输送到加工工位4以通过折叠所述纸板3来形成包装箱，该加工工位4具有接收连续纸板3的存储区域5，连续的纸板3可选地以捆装件2分组，所述装置本身具有机械手6，机械手6一方面包括用于抓取上述纸板3的夹持工具7，另一方面包括在纸板3的库存9和加工工位4的存储区域5之间移动工具7的致动器8。

上述工位4因此确保将基本上平坦的纸板3成型为纸箱的至少一种功能，同时具有储存待处理纸板3的存储区域5。该工位4可选地并不仅仅是纸箱成型工具，同时本身也能确包装功能本身，即将在组装线中依次接收的产品传输至成型的纸箱中。

该纸板3通常是整片式并且决定了将来的全部或者部分纸箱来，可选地还具有坚固的翻边。经过展开和折叠操作，工位4将平坦的纸板3转变成具有接纳后续产品的一定体积的纸箱。以常规方式获得的该纸箱具有底部，通常为水平放置，接着为通常是竖直的侧面，两两相互垂直。底面，甚至其相对的盖，可通过从侧边延伸的翻边获得。上述纸板3的不同元件之间通常通过胶水、胶带、钉子或其它方式彼此附接在一起，以获得更好的稳定性。

可以理解，基于加工工位4入口的产品输送量，该工位消耗一定量的纸板3，然后必须规律地向工位4的存储区域5进行供应。该存储区域5由库存9供给，通常在临近工位4附近存放大量的纸板3，通常以包括大量堆积纸板3的货盘的形式出现。本发明提出了通过自动装载装置1执行对存储区域5进行供料，且无需修改工位4的结构即可进行安装以便对工位4进行供给。

该装载装置1还具有带夹持工具7的机械手6，和移动工具7的致动器8。该致动器8优选地为多轴机器人类型，其末端装有工具7。

因此工具7能将纸板3从库存9移走并带到存储区域5内。该工具7因而每次至少抓取一个纸板3。在优选情况下，纸板3通过纸板3之间自身重叠的方式组织成捆装件2，纸板3通过绳索13彼此连结在一起。因此工具7只需抓取这堆中纸板顶端的一块纸板便足以带走整个捆装件。每次操作中，装载装置1将一块纸板3放进存储区域5，优选地为纸板3的捆装件2。上述工位4本身则依次使用出现在存储区域5中的纸板3。

根据本发明，所述装载装置1一方面包括用于检测存储区域5的填充状态的检测设备10，另一方面包括控制单元11，用来控制该装置的动作以及从检测设备10接收检测信息以执行该动作，该控制单元11独立于加工工位4的控制并且是可编程的，以适应装载装置1对于不同类型的纸板3进行处理的操作。

所述装载装置1因此包括控制机械手6运动的控制单元11，且基于工位4的需求，使机械手6运动以对存储区域5进行供给。该控制单元11为此接收由检测设备10发出的表示存储区域5填充状态的信号。因此上述装载装置1是独立的，仅获取表示存储区域5状态的信息，为了如有需要时，通过机械手6的合适指令对其再次供给。控制单元11遵循一个预定程序来控制机械手6的操作，该程序确定了，例如对存储区域5的供给的起始或终止阈值、待处理的纸板3或捆装件2的尺寸、或者工具7应该抓取纸板3或捆装件2的确切地点，施加的力的大小等。

该控制单元11专用于上述装载装置1，因为后者不由工位4的控制部件所控制。因而将这样的装载装置1整合到现有的工位4上是容易的，并且兼容条件是有限的。该控制单元11还允许修改机械手6所使用的运行程序。其因此甚至可能允许操作者修改机械手6的操作参数。

这样的装载装置1是非常通用的，因为该装置几乎可以适应所有现有的带存储区域5的工位4，而且其还能够对非常宽泛的纸板3或捆装件2的对象进行处理，或者至少经过简单的自动配置或重置就能实现以上目的。

例如，上述控制单元11可以是带编程接口的电脑。机械手和/或检测设备10的通信可以是有线或无线的。

该控制单元11因此用于根据需要控制机械手6的运动以对抓取捆装件2或纸板3，并将其带入存储区域5。

所述工具7在库存9和存储区域5之间的运行轨迹的程序可遵循操作者手动在库存9和存储区域5之间移动该夹持工具7来完成，上述工具7所经历的动作由控制单元11完整且准确地检测、跟踪并且记录下来，作为后续正常运行时的轨迹重现。

可以理解，取出上述纸板3的库存9的数目以及被供应的工位4的数目是不确定的，因此这样的装载装置1可以通过一个或几个不同的可能包括不同尺寸的纸板3或不同尺寸的捆装件2的库存9，向一个或几个不同的工位4进行供给。上述检测设备10因此适于所供给的多个存储区域5。通常方式下，该检测设备10获取放置在待供给的存储区域5中的目标检测单元的形状，并且能够检测所述纸板3。

基于本发明的可能的附加技术特征，工具7具有用于检测纸板3的传感器16，从而可以使用该工具7扫描来检测库存9内的纸板3的整体形状。纸板3实际上是被堆积在库存9内的，因此在用机械手6寻找并移动该纸板之前，必须识别上述纸板的准确位置。因而推荐直接在工具7上安装对纸板3的存在敏感的物体检测传感器16。该机械手6因此可被控制，以使工具7扫描出所述纸板3所在的库存9的容积。应注意，安装在工具7上的传感器16自身可构成上述检测设备10。同一设备因此形成安装在工具7上的传感器16和检测设备10，以用于量化存储区域5的内容。

该传感器16的探测区域朝向纸板3所在位置定向以检测该纸板的存在并且因此识别其位置。机械手6本身由于工具7能确保所需的扫描，因此可用于表征由库存9内的纸板3的组件占据的边界。该数据继而被发送至控制单元11，控制单元11能够对该结果具体地进行分析并根据其推断出例如纸板3和/或捆装件2的尺寸。该控制单元11启动该检测程序并且利用该结果以将工具7送去纸板3所在地来搜寻纸板3。上述监视循环可在一个批次的开始实行，当纸板3的货盘刚带来的时候，或者在一个批次当中，为了验证纸板3的正确配置。

上述内容有助于该装载装置1的自主性以及相对于潜在技术环境的通用性。

基于本发明的另一可能的附加技术特征，其中工具7一方面设有夹持钳12，用于抓取可能存在的绳索13，此绳索形成闭环以约束同一捆装件2的纸板3，另一方面设有用于打开该绳索13的切割设备14，该装载装置1可选地包括绳索13的毁坏装置15，以将该绳索13剪成碎片。

正如前面所提及的，在某些配置中，纸板3由绳索13以塑料带的形式捆扎成捆装件2。通常使用单根绳索13来形成捆装件2。该绳索13明显应该被去除，以使得工位4能够依次将纸板3制成纸箱。此处提出，在这种情况下，为了将捆装件2本身装载至存储区域5中，并且仅在从库存9到存储区域5的运输完成之后才打开绳索13。为了简单地保持装载装置1并且能够处理捆扎成捆装件2的纸板3，因此，直接在该工具7上装备切割设备14是非常有利的，一旦捆装件2装载至存储区域5中时，切割设备14将能够剪断绳索13，将捆装件2打开，使纸板3恢复独立。夹持钳12具有夹钳的形状，一旦其包围住绳索13时，则应当进行闭合。上述切割设备14本身具有可活动的锋利的刀片，当绳索13被所述夹钳夹住时，将该绳索13切断。

因此所述工具7具有用于抓取绳索13的夹持钳12，同时还具有切割设备14，用于当绳索13被夹持钳12抓住的时候将其切断。在绳索13继续被夹持钳12夹持时，工具7被移动，以使绳索13从纸板3上脱离，并且可选地将该绳索带到可以对其进行处理和摧毁的区域，例如将其切割成小碎片。

根据本发明的另一可能的附加技术特征，工具7具有一组气动吸盘19以从上方抓取纸板3，甚至是捆装件2。在附图2所示的配置中，工具7还在每个框架23末端安装吸盘或者包围工具7的主要元件(如文丘里管、夹持钳12、切割设备14和/或传感器16)的结构壳体，以及可选地其中具有用于吸盘19运行的管道。吸盘19能够对其贴上的纸板3施加很大的力。吸盘还彼此紧挨着，使得工具7的外围底部的尺寸大小相对于其在挨着吸盘7的纸板3上所施加的力的大小明显小得多。由于吸盘19的作用力，该工具能处理从小尺寸的纸板3，即几乎不比吸盘19紧凑组件的底部大，因此也不比工具7的底部大，甚至到多种尺寸的纸板3构成的比上述底部大得多的很重的捆装件2，因此该工具特别通用。

因此上述装载装置1特别通用。

基于上述装载装置1的另一可能的附加技术特征，其能够检测机械手6侵入到工作环境中，并对其操作方法进行相应的改变，为了避免跟操作者发生碰撞的风险，上述装载装置1因此不具备限制操作者进入上述机器人的工作环境的外壳。例如，对于机械手6的机器人周围环境的入侵的检测可由一组传感器来完成，该传感器将表示在机械手6较近的工作区域检测到的存在的信号发送到该控制单元11。一旦检测到入侵的存在性，机械手6基于相关联的风险进入降级模式，甚至可能进入完全停止的状态。作为另一种选择，机械手6本身可装有能够探测入侵的出现甚至是冲击或者异常接触的一组传感器。该信号可以被该机械手6本身或者上述控制单元11考虑在内。

使装载装置1具备该安全功能的优点在于可以消除限制操作者进入机械手6工作区的流线型外壳以及其它解决方案。该装载装置1在现有的工位4的环境中的安装和设置是简易且低花费的，而其运行仍保持安全可靠，风险受限。

本发明还涉及使用上述装置所实施的方法，即用于将纸板3的捆装件2装载至加工工位4的存储区域5中的方法，通过折叠纸板3形成纸箱，其包括以下步骤，该步骤主要包括使用装载装置1的机械手6将纸板3从库存9传输到存储区域5中。如同前面已经说明，库存9通常具有叠放着纸板3的货盘的形式，可选地以捆装件的形式堆放，这种情况下，纸板3以捆装件2的形式运输。当然，上述方法可用于操作装载装置1以向多个不同工位4供应纸板3，每个工位可选地配有多个存储区域5，纸板3可选地来自不同的库存9因此可选地具有不同的规格。上述装置因此可用作对不同形式的不同纸板3进行分配的供应设备，即通过单一单元或者捆装件2，但是具有不同尺寸，来自多个不同的库存9甚至多个不同的存储区域5，因此其用作纸板3调度中心。优选地，机械手6仍然固定在地面上，并且机械手6的工作环境或者动作区域中具有至少一个库存9和至少一个存储区域5。

根据本发明，上述方法主要包括以下步骤：通过装载装置1的检测设备10检测存储区域5的装载状态，并基于该检测以及预定义程序来运行机械手6，该预定义程序由装载装置1的控制单元11管理，并不能控制加工站4的操作，控制单元11具体地专用于装载装置1，例如，具体地，控制单元11允许用户通过编程工具17(例如电脑)修改上述程序。

控制单元11因此专用于装载装置1以及检测设备10，尽管为了检测存储区域5中的纸板3的存在而安装，也连接上述控制单元以为其提供机械手6操作的必要信息，机械手6为了保证最优化的装载状态，将纸板3输送到上述存储区域5。

根据上述方法的可能的附加技术特征，其还包括以下主要步骤，使用机械手6本身，通过移动装在工具7上的传感器16，检测库存9的装载情况，工具7则安装在机械手6的致动器8上。上述步骤可在工作循环的开始进行，当满载或者部分装满的货盘刚刚带来库存9的时，甚至是生产过程中为了确认库存9的状况，或者为了确认纸板3的规格，特别是捆装件2本身。表示库存9的状态的该信号因此由支配机械手6动作的控制单元11考虑在内，以确定工具7寻找纸板3或捆装件2的确切地点，或者可选地当检测到库存9内发生故障，例如库存9空了或者纸板3掉落等，能够执行警报程序。

根据上述方法的可能的附加技术特征，其还包括以下主要步骤，使用装在工具7上的切割设备14，切断使纸板3保持成捆装件2的细长绳索13，打开纸板3的捆装件2，工具7则安装在机械手6的致动器8上。纸板3向存储区域5的输送是通过捆装件2完成的，这大大减少了运输的频率。然而操作者对打开绳索13的干预不是必要的，并且由于切割设备14是安装在工具7上的，因而已经被整合到装载装置1中，不必再使用补充装置来完成安装。

在可能的实施方式中，产品3库存9中以捆装件2的形式放置，多个带有绳索13的捆装件2被依次放置在存储区域5中，以上打开捆装件2的步骤无法在最后放置的捆装件2上实施。因此，至少最后一个放进存储区域5的捆装件2使得其纸板3彼此维持成块状整体，因而没有滑动甚至平整地铺开在存储区域5中的风险，纸板通常是几乎垂直定向放置在此处。该块状捆装件相对于同等数量没有被捆扎起来的纸板3稳定得多，而且还使排在其前面的，在打开它们各自的捆装件2上的绳索13之后依次获得释放的纸板3处于稳定状态。

优选地，当往存储区域5中放置新的捆装件2时，先前的捆装件2上的绳索13被切断，为了保证只有最后一个进入存储区域5的捆装件2是被绳索13捆住的。

由于切割设备14安装在工具7上且后者由于刚将最后一个捆装件2放进存储区域5而出现在存储区域5中，接着工具7快速移动至先前的捆装件2，以将其绳索13打开，。

最后，基于另一有利特征，装载装置1包括机械手6，机械手6具有致动器8以及位于其末端的夹持工具7，夹持工具7包括一套吸盘，通过将工具7大体定位于纸板3的两条长边的中间，以及远离纸板3折叠区域的短边一侧，实现对捆装件2的抓取。一旦确定库存9的状态以及矩形纸板3的堆垛的确切位置及尺寸，控制单元11的预定程序则将工具7定位到上述位置。实际上，已发现从上方在该位置处抓取纸板3，减小了纸板3由于处于通过绳索13形成的捆装件2中的变形量。工具7的定位有利于该装载装置1的通用性，装载装置1因此可以无需过度损坏而提起纸板3或捆装件2。该定位对于纸板3的各种可能的不同配置因此也是理想的。

根据本发明的另一可能的附加技术特征，在从库存9转到存储区域5的过程中，捆装件2至少会暂时地被承载在外部支承部上，通过旋转和/或平移的方式被转移。事实上，在机械手6抓取由绳索13捆在一起的捆装件2的情况下，相对于其它由绳索13绑在其下面的纸板，对最上面的纸板的抓取会给该纸板带来变形。控制单元11的程序因此能更恰当地考虑到纸板3和/或捆装件2的尺寸，为了更好地匹配捆装件2在库存9和存储区域5之间的轨迹以尽量缩小第一块纸板3的变形量，和/或尽量缩小整个捆装件2的变形量。行程当中围绕水平轴的旋转也是在预料当中的，或者甚至在将捆装件2放进存储区域5之后伴随旋转运动复位捆装件2。捆装件2可在侧边或侧面上被承载在支承表面上带来，接着进行旋转或平移运动，这使得能够使该捆装件2稳定并且使得纸板3依次对齐重新放置。

在附图所述具体实施方式中，装载装置1包括机械手6，机械手6一方面具有机器人类型的致动器8，致动器8具有铰接臂，并且在这些臂中的一个的末端装有夹持工具7。装载装置1可在放之纸板3的捆装件2的库存9的区域和工位4的存储区域5之间活动。工位4因此确保由纸板3形成纸箱的至少一种功能，甚至还具有包装功能，即将产品放置进形成的纸箱内。

纸板3因此最初是包装成捆装件2的形式，依次叠放，且优选地通过柔软结实的绳索13将捆装件扎在一起保持形成块状单元。该块状单元软硬不定，取决于构成的纸板3的刚度以及绳索13和捆装件2的纸板3之间的间隙。捆装件2可包括几个甚至几十个纸板3，一个挨着另一个重叠。捆装件2放置在货盘上，形成库存9的输入。可以理解货盘可负载多层货物，每层包括多个彼此相邻的捆装件2。捆装件2接着由装载装置1装载至工位4的存储区域5中。通过工位4分别抓取每个纸板3制成纸箱。工位4因此依次消耗出现在其存储区域5内的捆装件2的纸板3。存储区域通常具有传输带，传输带依次将捆装件2或者纸板3向前移动直到该工位4的抓取区域。工位4随后的步骤可以是包装，即用小瓶装的、瓶装的或其它形式的产品填满纸板3形成的纸箱。

装载装置1因而具有将所述捆装件2从库存9运送到存储区域5的主要功能，使得存储区域5的供给得到保障以使工位4能够无间断地运行。

装载装置1当然可用于可选地从同一库存9向多个不同的工位4进行供给。装载装置1因此能够从一个或多个库存9装载多个存储区域5以及因此装载多个不同工位4。

纸板单个地或以捆装件2形式从库存9发放，机械手6具有夹持工具7，该工具与运送目标的重量特征以及尺寸兼容：捆装件2，纸板3的堆垛、单个纸板3等。如进一步将描述的，基于吸盘的工具7是优选的，捆装件2从上方通过在最上面的纸板3上实现抓取，该纸板的背面就是与置于其下面的捆装件2的接触面。普通方式下，带夹钳的工具7也可以使用，在上述捆装件2的侧面上实现抓取。

装载装置1优选地一方面还包括检测设备10，另一方面，包括控制单元11。该检测设备10用于跟踪存储区域5的装载状态以及向控制单元11提供该信息，控制单元确保该装载装置1的操控，特别是机械手6的动作。装载装置1的控制单元11与工位4是断开连接的，并且不同于对装载装置1与接收纸板3的至少一台机器或者工位两者来说共用的普通控制中心，该控制单元11不能同时确保工位4的操控。工位4因此具有其自身的控制单元，该控制单元基于处理软件以及其所配备的不同的传感器。工位4的控制单元因而优选地不能保障装载装置1的运行也没有连接至装载装置1。装载装置1的控制单元11因此能操控装载装置1的运行，但是不能操控工位4的运行。相反地，该工位4的控制单元不能操控装载装置1的操作。

因此控制单元11独立于工位4，而装载装置1构成独立模块，可以很容易地被并到现有工位4上，而无需修改其控制机构，且无需重新编程或进行其它更改。当需要装载装置1和工位4良好运行时，可以在控制单元11和工位4的控制单元之间进行信息交换。例如，位4获取的为了满足整个生产周期的纸板3数量可以被控制单元11考虑在内，从而避免了以超过实际生产周期应消耗的数量来装载存储区域5。同时还避免了使存储区域5超载，在生产周期结束时可能会有纸板3被丢在存储区域5内的情况。相反地，其还可能预期尺寸的变化以及以充足的时间运送生产周期所需的纸板3的数量，这使得货盘被尽早清空，尽管这期间生产周期还没有结束。

装载装置1优选地设置有检测设备10，用于测量其所供给的至少一个存储区域5的装填状态。例如检测设备10还能作为接近探测器朝向可能刚被放置进存储区域5的依次排列的捆装件2和纸板3定向。其还可以为安装在工具7上的传感器16。可以理解，如果装载装置1必须供应多个工位4，那么测量应该在每个存储区域5中实施且该检测设备10是可适应的并包括所需元素的数目。检测设备10与控制单元11相连接，控制单元接收一个对应出现在待填充的至少一个存储区域5中的纸板3的数量的信号。接着根据以下类型的处理逻辑，即一旦存储区域5中的纸板3的数量处于预定义的两个阈值之间，即发起向存储区域5输送等，该控制单元11使用上述信号操纵机械手6，将新的纸板3的捆装件2送到存储区域5中。可选地，表示存储区域5中的纸板3数量的信号也可以来源于工位4本身，甚至是工位4的控制单元。

该装载装置1是以独立自主的方式运行，且其程序优选地允许用户使用装载装置1所使用的编程工具17进行修改。例如该运行的更改可通过计算机实现。由于该编程工具17，装载装置1的运行可以被修改，以便将诸如纸板3甚至捆装件2新规格或者库存9的新尺寸和/或新布局等情况考虑在内。此处还应注意，该编程工具17优选地相对于工位4是独立的，使得对该装载装置1的控制可以不考虑工位4的操控性能。

编程工具17还允许在一组预定义程序中进行选择，甚至还能借助其所具有的接口定义新的程序。

应注意，该装载装置1因此独立于工位4的结构，因为其能以独立的方式获取关于库存5的必要信息。因此，其不必与外部控制器相连接，且无需修改就可以容易地添加到任意现有工位4上。编程工具17则为上述的通用性增加了可行性，即修改机械手6的运行，以将纸板3的尺寸，捆装件2中的纸板3个数，有无插入物等方面考虑进该捆装件2的新规格。

只要机械手6的运行一步接一步进行，则可以在数量方面和捆装件2的位置方面访问库存9的状态的信息。然而，必须能够在向存储区域5的运输周期开始时识别出库存9的正确配置。该库存9通常实际上是一个由操作者带来的堆放在货盘上的捆装件2或者纸板3的集合。货盘的位置以及捆装件2在货盘上的位置都可能有变化。另外，尽管库存9没有清空，生产过程也可能被中断，例如因为要更改规格。在这种情况下，该货盘和其剩下的货物要被清走，然后在新的生产周期中重新使用。因此，总的来说，在新的周期开始时，库存9内的捆装件2可以是未知的配置。因此必须通过识别库存9的几何配置来开始存储区域5进料的周期。为此，提出直接使用机械手6本身。

因此，机械手6在工具7的区域装有传感器16，并且在周期启动之前，实施检测库存9的状态的步骤，其中，移动工具7以及其所承载的传感器16以扫描出留给库存9的空间以及检测出该库存9所占用的体积，从而决定待抓取的捆装件2的位置。传感器16可以是接近传感器，例如使用激光束的对象传感器类型。其优选地定位于将工具7紧固至致动器8的部分的相对方向。

作为由传感器16对库存9的扫描结果，可选地还能够量化单个捆装件2的尺寸。替代地，上述数值可以由用户指定，甚至只在几个可能的尺寸之间进行简单的选择。因此在上述情况下该工具7还能确保检测待处理的库存9的功能。这里还值得注意的是，由传感器16检测到的轮廓然后可以与尺寸的期望配置相比较，例如可能由供应错误导致的不相符，可以被检测和指出。

上述纸板3经过折叠形成纸箱，通常有线性折叠区域18，优选地带有预先折叠的线条以便使折叠更便捷。待成型的纸箱底面通常是矩形，而折叠区域18垂直于该底面沿着侧面线性延伸，如果底面是水平的则上述侧面是垂直的。在折叠配置中，该纸板3由将来的纸箱的侧面形成，如附图3所示，从上述侧面扩展形成深度。该线性折叠区域18因此在纸箱的两个相互之间垂直的面之间延伸，且位于纸板3的两个边缘之间，上述边缘与其平行且将会是所成型的纸箱的侧边，可选地折叠区域相对于另一个边缘更靠近其中一个边缘，以使形成的纸箱的结构底面是矩形而不是正方形。

正如前文所指定的，纸板3的捆装件2可具有绳索13以将纸板3保持在一起。根据附图3所示，相对于折叠区域18，也就是相对于形成垂直于纸箱底面的边，绳索13要么与之平行，因此在附图3中是从上往下，或者与之垂直，因此是从左往右。一旦该捆装件2放进存储区域5，其最长部分也可以是垂直或水平放置。

正如附图2所示，工具7优选地具有一组吸盘19，以整体形成表面，机械手从该表面抓取上述捆装件2。上述操作包括抓取捆装件2以便将它提起，因此优选地在抓取区域20应用工具7，该区域大体位于折叠区18和纸板3的与之平行的最远边之间，优选地处于两条垂直边的中间位置。以这种方式抓取该捆装件2最上方的纸板3，能够限制上述第一张纸板3在运往存储区域5的过程中由于捆装件2的重量而产生的变形量，并且通常限制捆装件2的变形量。该变形通常在纸板3的机械特性退化之后发生，机械特性退化通过逆向折叠上述折叠区18或者由于被绳索13压坏而发生。另外，该抓取区域20的优势可以在几乎所有尺寸的纸板3上发现。对该抓取区域20进行抓取有利于上述装载装置1的通用性，因为每次可重复使用用于控制抓取的相同逻辑。

当然，优选地是当纸板3还是通过绳索13维持成整体的时候，将纸板3从库存9向存储区域5移动，以将其打开之后使捆装件2的纸板可以依次被使用。

为此，装载装置1优选地具有切割设备14，这使得其能够打开将所述纸板3箍成捆装件2的绳索13。该切割设备14有利地安装在工具7本身上，以使得后者能够确保打开绳索13的功能，然后如下面进一步描述的，直到用毁坏装置15将其清理出去。

切割设备14包括夹持钳12，当绳索被切断时夹持钳12可抓住绳索13。如附图4所示，该切割设备14还具有进入绳索13和捆装件2之间的尖端21，尖端21可选地形成夹持钳12的钳口。切割设备14还包括活动刀片22。为了进行切断绳索13的操作，移动工具7使得尖端21通过其末端插入绳索13和捆装件2之间，接着致动夹持钳12，以抓紧绳索13。然后移动活动刀片22以便割断绳索13。工具7则随后被移走，同时带走上述被夹持钳12所夹紧的绳索13。

有利地，装载装置1还包括绳索13的毁坏装置15，在该毁坏装置15中工具释放上述绳索13。绳索13的该毁坏装置15，位于机械手6的活动区域，能将绳索13锯成多个小段，随着周期的进行，使割断的绳索13的储存变得便利。

另外，有优势的是，切割设备14安装在阻尼器上，可选地为气缸类型，机械手6的动作在其接近并将尖端21插入绳索13下面时，避免在捆装件2上施加过大的力而对该捆装件2造成损坏。

上述步骤优选地通过以下方式相继进行。如果由控制单元11接收到的检测设备10发出信号对应于必须开始供应捆装件2的情况，工具7靠近库存9中的下一个捆装件2，将其抓住，然后将其移动到存储区域5以将其置于传送带上，可选地使纸板3前进。然而，优选的是刚放置上去的捆装件2如果带有绳索13则最好保持该绳索。捆装件2的重量以及由于绳索13将纸板3彼此捆扎起来从而在捆装件2上产生的凝聚力被用做载重，以确保下游的纸板3在工位4上的处理过程中不会滑动。事实上，纸板3在存储区域中通常都是垂直定向的，使得上述几乎垂直位于传送带上的纸板3如果在传送带上滑动，很容易倒下。一旦该绳索13被除去，纸板，基本上一个挨着一个垂直放置，如果没有约束，则会在重力作用下在存储区域5内自由滑动。

通过维持至少最后一个捆装件2带有绳索13，可设想上述工位4没有专用于在存储区域5中的纸板3堆垛的上游形成挡块的设备。其中纸板还由绳索13捆扎在一起的捆装件2可用在存储区域5中的纸板3纵队的末端，避免下游纸板滑动且保证该纸板的位置。因此，对于刚放置上去且构成存储区域5的纸板3纵队的末端的捆装件2，上述装载装置1优选地不切断其绳索13。有利地，在放置捆装件2之后，工具7出现在存储区域5内，被带到先前的捆装件2处并将其绳索13除去。在正常操作中，总是具有至少一个自支承且稳定的捆装件2以挡住下游的纸板3。因此能够简化存储区域5以及工位4。在该上料序列中，可设想上述工具7提取捆装件2，将其放置在存储区域5中，依旧由绳索13捆着，接着工具7通过剪断前一捆装件2的绳索13将其从该绳索中解放，优选地接着将该绳索送到毁坏装置15。

附图2示出了夹持工具7的可能的实施方式。工具7安装在多轴机器人类型的致动器8末端，且具有一组吸盘19用于承载捆装件2。吸盘优选地具有6个，以紧凑方式布置为矩形。通过使用吸盘的紧凑配置，能确保大牵引力的吸盘装置，获得通用型的工具7，一方面，由于体积减小，因此吸盘19彼此紧挨着，且工具7可以接合在几乎不比上述吸盘19整体形成的结构大的捆装件2上，另一方面，则是因为能产生将大尺寸的众多纸板3组成的捆装件2提起所需的力。该吸盘19紧凑的布局因而有利于工具7的通用性。

这些吸盘19通过文丘里管系统产生真空，每个吸盘19带有自身专用的文丘里管。

该工具7具有机械框架23，框架23用于承载工具7的部件。框架23具有装到致动器8上的安装接口，且优选地具有拱形24结构的形状，每个拱形结构从安装接口一直延伸到吸盘19。该拱形24一部分垂直于上述吸盘19所在平面延伸，另一部分，几乎平行于该平面延伸直至安装接口。上述吸盘19的定位分别位于矩形的各个顶点以及最长边的中间，该拱形24以两两平行对准的三个组延伸。矩形的加强体25依次连接上述拱形24带有吸盘19的末端。该拱形24因此形成工具7的体积轮廓。

考虑到工具7所抓取的纸板，工具7的底基优选地大体对应于框架23的底基。这意味着该工具7的主要元件都在框架23的体积内部。当然，工具7的某些元件应超出框架23的范围，至少是暂时地，比如必须与绳索13交互的夹持钳12，或必须插入绳索13和捆装件2之间的尖端21。事实上框架23将工具7的主要功能元件集中在其体积内部，以保护所述元件：文丘里管以及相关的气动部件、过滤器等、传感器16、切割设备14的底部，切割设备14的阻尼器等。

最后，为了能够将装载装置1简便地添加到现有的工位4上，机械手6可能对其环境要素非常敏感且能够检测到其工作区域发生的撞击。进入机械手6工的作区域对操作者可能是没有风险的，且该装载装置1不具有安全外壳，无法阻挡进出。可以使用不同的解决方法，例如如果装载装置1检测到接近工作区的存在，则运行状态改变，或者在检测到工作区域中的存在性则完全停止，或者在检测到意外撞击的情况下迅速停止等。风险的预防还可能使用一组探测器，探测器能识别出对机械手6工作区域的入侵，并且向控制单元11发出此信号，该控制单元11可以使机械手6进入对操作工的风险几乎可以忽略不计的降级运行模式。这样的不具有保护罩的装载装置1能够特别简单地添加到现有工位4上，安全且花费少。

根据本发明，能够提出一种独立的解决方案，该解决方案用于装载纸箱成型工位4的存储区域5，该方案可简便地被添加到各种类型的工位4上，无需大的重新设计，特别通用。根据本发明的装载装置1易于适应各种不同规格的捆装件2或纸板3，以及各种不同类型的工位4，该装载装置1可用作一个标准模块。

尽管上述描述基于具体实施方式，但其并不以任何方式对本发明的范围进行限制，任何修改都是可能的，特别是通过技术等同替换或通过对上述全部或部分特征进行组合来进行修改。

Claims (11)

1.装载装置(1)，将纸板(3)连续地供应到加工工位(4)，以通过折叠将所述纸板(3)形成包装箱，所述加工工位(4)具有从所述装载装置(1)接收连续的纸板(3)的存储区域(5)，所述装载装置(1)包括：

机械手(6)，所述机械手(6)包括用于抓取所述纸板的夹持工具(7)以及致动器(8)，所述致动器(8)用于在所述纸板(3)的库存(9)与所述加工工位(4)的所述存储区域(5)之间移动所述夹持工具(7)；

检测设备(10)，用于检测所述存储区域(5)的填充状态；以及

控制单元(11)，所述控制单元(11)用于控制所述装载装置的动作，并且从检测设备(10)接收执行该动作的检测信息，

所述控制单元(11)独立于所述加工工位(4)的控制，并且能够编程，以使所述装载装置(1)的操作适应处理的纸板(3)的类型。

2.根据权利要求1所述的装载装置(1)，其特征在于，

所述夹持工具(7)设置有检测所述纸板(3)的传感器(16)，从而能够扫描所述夹持工具(7)以检测库存(9)中的纸板(3)的整体形状。

3.根据权利要求1所述的装载装置(1)，其特征在于，

所述夹持工具(7)设有夹持钳(12)以用于抓取绳索(13)，所述绳索形成闭环以将同一捆装件(2)的纸板(3)保持在一起，并且所述夹持工具(7)设置有用于切割该绳索(13)的切割设备(14)。

4.根据权利要求1所述的装载装置(1)，其特征在于，

所述夹持工具(7)设置有一组气动吸盘，以从上方抓取纸板(3)。

5.根据权利要求1所述的装载装置(1)，其特征在于，

所述装载装置(1)能够检测机械手(6)侵入工作环境，并相应地改变所述机械手(6)的操作。

6.用于将纸板(3)的捆装件(2)装载至加工工位(4)的存储区域(5)中的装载方法，以通过折叠所述纸板(3)来获取纸箱，所述方法包括：

主要使用装载装置(1)的机械手(6)将所述纸板(3)从库存(9)传输到所述存储区域(5)中；

使用所述装载装置(1)的检测设备(10)检测所述存储区域(5)的装载状态；

基于所述检测操作所述机械手(6)；以及

使用由所述装载装置(1)的控制单元(11)管理的预设程序，所述控制单元(11)不控制所述加工工位(4)的操作。

7.根据权利要求6所述的装载方法，还包括：

使用机械手(6)本身，通过装在夹持工具(7)上的传感器(16)的移动，检测所述库存(9)的装载状态，所述夹持工具(7)安装在所述机械手(6)的致动器(8)上。

8.根据权利要求6所述的装载方法，还包括：

通过使用装在夹持工具(7)上的切割设备(14)切断将捆装件(2)的纸板(3)保持在一起的长型绳索(13)来打开所述纸板(3)的捆装件(2)，其中所述夹持工具(7)则安装在所述机械手(6)的致动器(8)上。

9.根据权利要求8所述的装载方法，其中，

带有绳索(13)的多个捆装件(2)依次放置在所述存储区域(5)中，用于打开所述捆装件(2)的步骤不用于最后放置的捆装件(2)。

10.根据权利要求6所述的装载方法，其中，

所述装载装置(1)包括机械手(6)，所述机械手(6)设置有致动器(8)以及位于其端部处的夹持工具(7)，所述夹持工具(7)包括一组吸盘，通过将所述夹持工具(7)大体定位于所述纸板(3)的两条长边的中间，并且在远离所述纸板(3)的折叠区域的短边一侧，实现对所述捆装件(2)的抓取。

11.根据权利要求6所述的装载方法，其中，

在从所述库存(9)行进到所述存储区域(5)的过程中，所述捆装件(2)至少暂时地承载在外部支承部上，然后通过旋转和/或平移的方式相对于所述外部支承部移动。

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