CN109789937B - 用于填充诸如纸板箱体的包装容器之前展开折翼的装置及配置该装置的填充工位 - Google Patents

Abstract

根据本发明的装置包括至少一个折翼展开头部（12a，12b），所述折翼展开头部可垂直移动而插入到待加工的容器（3）中，包括安装在转轴上的第一和第二折翼展开叶片（121₁，121₂）以及致动器（122₁，122₂）。致动器能使折翼展开叶片旋转，所述折翼展开叶片旋转时接触第一和第二折翼（R1a，R1b）且将所述折翼朝向容器的外部折叠而展开所述折翼。

Description

用于填充诸如纸板箱体的包装容器之前展开折翼的装置及配 置该装置的填充工位

技术领域

本发明总体上涉及包装领域。更具体而言，本发明涉及向具有多个折翼的包装容器(诸如纸板箱体)填充入预定容纳的物品之前展开容器的折翼的自动展开装置。本发明还涉及配置有这种自动展开折翼的装置的填充工位。

背景技术

折叠-粘合机用于粘合和折叠预定容纳产品的扁平的折叠箱体，所述产品例如是由第三方工业包装的药品泡罩包装或其他产品。折叠成扁平的箱体可被有效地存储在中间容器(例如纸板盒)，再被运送到相关工业。

文献CH659627描述了一种在折叠-粘合机的出口向容器填充折叠箱体的工位的例子。折叠箱体被堆叠后由箱体输送器送入容器、包装盒或硬纸箱或「纸板盒」。每个容器可容纳大量折叠箱体，如数十个或一百个。

纸板盒由闭合纸板盒的四个纸板底部折翼和四个纸板顶部折翼形成。四个纸板底部或顶部折翼包括两个内折翼和两个外折翼。

填充工位通常位于自动或半自动操作的纸板盒形成模组之后。纸板盒形成模组接收纸板盒，所述纸板盒以折叠形式一个搭叠一个到达纸板盒形成模组，在打开纸板盒并折叠和粘合折翼来闭合其底部之前，需要把纸板盒传送到填充工位，在填充工位打开纸板盒的顶部填充物品。

在纸板盒的这个开启状态，四个纸板顶部折翼处于垂直位置，基本上在同一平面与纸板盒的相应横向侧边对齐。这证明对装载高的和宽的纸板盒来说，折翼朝向纸板盒的外部折叠是必要的。实际上，侧边的高度必须加上折翼的高度。事实上，如果没有折叠操作，填充工位就需要大得多。

在现有技术中，操作人员的工作通常包括将到达填充工位的每个纸板盒的折翼展开。这种展开折翼的工作不断地重复并且要有系统地进行，对于操作人员而言是繁琐的。

生产率非常高的包装线证实多个操作工位是必要的，这要求更多的占地面积和更高的成本。

此外，因为与一个或多个操作员的个人警觉性有关，因此无法保证这种工作的可重复性。

发明内容

本发明的目的是提供一种装置克服上文阐述的现有技术的缺陷，所述装置将这些折翼朝向容器的外部折叠而自动展开包装容器或纸板盒的顶部折翼，从而确保向容器填充物品之前正确地打开容器的开口。

根据第一方面，本发明涉及一种用于展开包装容器的折翼的展开装置，所述容器是空的且包括折翼，所述折翼在打开的容器的顶部部分垂直延伸，所述展开装置适于被整合在包装容器填充工位中。

根据本发明，所述展开装置包括至少一个折翼展开头部，所述折翼展开头部可垂直移动而插入容器中，所述折翼展开头部包括安装在枢轴上的第一和第二折翼展开叶片和适于指令第一和第二叶片旋转的致动器，所述第一和第二叶片在旋转时接触第一和第二折翼并且将第一和第二折翼朝向容器的外部折叠而展开第一和第二折翼。

根据本发明的一个特定特征，所述展开装置包括侧向驱动带，所述侧向驱动带与打开的空容器的输送路径平行且对齐，将容器输送到展开装置的预定位置，在该预定位置执行折翼的展开操作。

根据本发明的另一特定特征，当折叠的第一和第二叶片处于静止位置时，第一和第二叶片相对于折翼展开头部的垂直轴线成V形对称地安装在折翼展开头部中，V形的尖端大致对应叶片的枢转点。

根据本发明的又一特定特征，致动器指令第一和第二叶片绕着它们的枢转点以相反方向旋转，第一和第二叶片与容器的面对的第一和第二折翼接触，使第一和第二折翼朝向容器的外部折叠成直角，从而把第一和第二折翼展开。

根据本发明的又一特定特征，所述展开装置包括水平的上路由输送带，用于传送面对的第一和第二折翼被折叠成朝向容器外部的容器，所述水平方向的上路由输送带旋转而与容器的顶边缘摩擦接触，籍此驱动所述容器。

根据本发明的又一特定特征，致动器包括分别专用于第一和第二叶片的第一和第二气缸。

根据本发明的又一特定特征，所述展开装置包括桥形框架，所述框架具有第一和第二垂直柱体，所述柱体的底部安放在地板表面上，顶部由用于支撑折翼展开头部的水平横向构件连接。

根据本发明的又一特定特征，所述展开装置包括两个折翼展开头部。这两个头部用于平衡在两侧的折叠力。两个折翼展开头部允许在弯角处进行折叠，有利于利用纸板盒中刚度高的弯角区。

根据本发明的又一特定特征，两个折翼展开头部被安装在水平的横梁上，它们相隔的距离是可调节的，在展开装置的垂直柱体之间所述横梁的高度是可调节的，以允许两个折翼展开头部针对不同尺寸的容器作适当的定位。

根据另一方面，本发明还涉及包装容器的填充工位，所述容器是空的且包括折翼，所述折翼在打开的容器的顶部部分垂直延伸。根据本发明，所述填充工位包括如上简述的折翼展开装置。

附图说明

阅读以下多个具体实施例的说明并结合附图，对本发明的其他优点和特征将更为清楚明显。其中：

-图1示出了用于填充容器例如纸板盒的工位，其中根据本发明的折翼展开装置安装在填充工位中；

-图2是根据本发明的折翼展开装置的部分立体视图，示出待加工的纸板盒到达所述展开装置的状态；

-图2a是图2的展开装置的折翼展开头部的部分立体视图；

-图3是图2的展开装置的部分立体视图，示出了折翼展开头部插入待加工的纸板盒的开口的状态；

-图4是图2的展开装置的部分立体视图，示出了折翼展开头部的叶片打开和两个折翼朝向纸板盒的外部折叠成直角的状态；

-图5是图2的展开装置的部分立体视图，示出了加工后折翼被折叠的纸板盒的状态；以及

-图6a至6c是侧视图，依次示出折翼展开头部的叶片打开和两个折翼朝向纸板盒的外部折叠成直角。

具体实施方式

结合图1描述根据本发明的折翼折叠装置1的一个具体实施例，折翼折叠装置1应用于向纸板盒填充折叠箱体3的工位2。工位2被放置在折叠-粘合机(未示出)的出口，所述折叠-粘合机被安装在图1中接近填充区域C的位置。在填充区域C，纸板盒被填充大量的折叠箱体，箱体由折叠-粘合机制成并送到其出口。所述折叠-粘合机把折叠箱体粘合并使箱体折叠成扁平，折叠箱体排列整齐，粘合，折叠，整体尺寸非常小，存储在纸板盒3中运输。

在以下的说明中，纵向方向和横向方向一般是参照纸板盒在输送器上的输送路径相对于输送器的纵向中轴线来确定的。上游和下游方向则是参照纸板盒在输送路径上的移动方向来确定的。

如图1所示，填充工位2包括第一纸板盒路由输送器C1a和C1b，所述第一纸板盒路由输送器C1a和C1包括纸板盒进入区A和折翼展开区B，填充工位2还包括安装在折翼展开区B的根据本发明的折翼展开装置1、包括填充区C的第二纸板盒路由输送器C2、安装在填充区C的箱体输送-填充器4、纸板盒传输装置6和第三纸板盒路由输送器C3，其中在折翼展开区B中折翼展开装置1把纸板盒3的顶部第一和第二折翼R1a和R1b朝向纸板盒3的外部折叠，箱体输送-填充器4把折叠-粘合机提供的折叠箱体5装入纸板盒3。

纸板盒3由纸板盒形成模组(未示出)提供，在纸板盒进入区A被接收，接收时纸板盒的顶部打开且第一和第二折翼R1a和R1b处于垂直位置。纸板盒3保持在进入区A接收时的状态，通过纸板盒路由输送器C1a沿大致直线的路由路径La被输送到折翼展开区B，由折翼展开装置1进行加工。当展开装置1把第一和第二折翼R1a和R1b朝向纸板盒的外部折叠后，纸板盒路由输送器C1b沿大致直线的路由路径Lb将第一和第二折翼R1a和R1b向外折叠的纸板盒3传送到第二纸板盒路由输送器C2，所述第二纸板盒路由输送器C2将纸板盒3输送到填充区C。

在填充区C，箱体输送-填充器4被配置成抓握例如堆放在折叠-粘合机的出口的折叠箱体5，并将折叠箱体5高速有序地送入进纸板盒3中。

当纸板盒3装满折叠箱体5后，就由纸板盒传输装置6沿垂直于路径La和Lb的大致直线的路由路径Tc传送到第三纸板盒路由输送器C3。

如图1所示，在本实施例的填充工位2中，第三纸板盒路由输送器C3配备有振动器装置7。振动器装置7瞬时中断输送器C3输送装满箱体的纸板盒3，以进行振动纸板盒的操作，允许容纳在纸板盒3中的折叠箱体5重新作有序的排列。

由纸板盒传输装置6释放的纸板盒3在第三纸板盒路由输送器C3上，沿平行于路径La和Lb的路径Ld1但反向输送到振动器装置7。在振动器装置7执行振动操作后，输送器C3沿路由路径Ld2(路径Ld1的延伸)恢复输送纸板盒3，将装满折叠箱体5的纸板盒3从填充工位2的出口8排出。

现参考图2、图2a、图3至图5和图6a至图6c，详细说明折翼展开装置1和纸板盒路由输送器C1a和C1b。

如图2所示，纸板盒路由输送器C1a把第一和第二折翼R1a和R1b处于垂直位置的空纸板盒3输送到安装了折翼展开装置1的折翼展开区B。

输送器C1a包含两组导辊9a和9b。导辊9a和9b的主要方向沿横向方向T延伸。导辊9a和9b是在水平面上并且在路由路径La上平行的导辊。纸板盒路由输送器C1a还包括侧向驱动装置，其配置成抓握纸板盒底部的相对侧壁来驱动纸板盒3在纵向方向L上移动。为此目的，侧向驱动装置包括例如至少两个面对的侧向驱动带10a和10b，侧向驱动带10a和10b对称地布置在两组导辊9a和9b上，与路由路径La平行且对齐。操作时纸板盒3沿着两组导辊9a和9b行进，由侧向驱动带10a和10b横向驱动和引导。纸板盒路由输送器C1a能够把打开的空纸板盒输送到折翼展开装置1的折翼展开区B的中心的预定位置P1，而纸板盒不会变形。

在此实施例中，由光学位置检测单元(未示出)检测纸板盒3到达位置P1。检测到纸板盒3到达位置P1，就指令侧向驱动带10a和10b停止，纸板盒3静止不动，位于折翼展开装置1的两个折翼展开头部12a和12b的下方。

如图2中清楚示出，折翼展开装置1包括具有两根垂直柱体13a和13b的桥形框架，两个垂直柱体13a和13b的一部分形成底部，安放在填充工位2的纸板盒路由输送器C1a、C1b和C3的任一侧的地板表面，桥形框架还具有水平的顶部横向构件，把柱体13a和13b的顶端连接起来。

两个折翼展开头部12a和12b由可调节的水平的横梁14固定和承托，横梁14的高度在柱体13a和13b之间是可调节的。调节横梁14的高度能使折翼展开头部12a和12b针对不同高度的纸板盒作适当的垂直定位。展开装置1同样允许随着横梁14调节两个头部12a和12b中至少一个(例如头部12b)的距离，从而针对不同的纸板盒的宽度调节展开装置1。

在图2a中详细示出了折翼展开头部12a，假定两个头部12a和12b具有类似的结构和配置。图6a至图6c示出三个不同操作状态的头部12a和12b。

图2和图2a显示在静止位置时头部12a和12b处于折叠状态，如图6a所示，其中在静止位置的头部12a和12b与纸板盒3不接触。更具体地，参考图2a和图6a，每个折翼展开头部12a，12b基本上包含本体部分120、相对于所述本体部分120可在高度H上移动的可移动构件120M(图6a)、支撑和导引杆123₁和123₂，所述支撑和导引杆123₁和123₂以机械方式耦接到可移动构件120M并在所述本体部分120的相应孔(未示出)中滑动。

折翼展开头部12a，12b的本体部分120以机械方式固定到可调节的水平横梁14。使用穿孔片状金属构件15以机械方式固定横梁14，并且当纸板盒3相对于横梁14的水平边缘固定不动时允许头部12a，12b在纸板盒3上方前进。头部12a，12b的前进能使其在一个垂直横向平面中定位，所述垂直横向平面形成纸板盒3的纵向对称的中心平面。

可移动构件120M基本上包括第一和第二折翼展开叶片121₁和121₂、第一和第二气缸122₁和122₂以及片状金属组装凸缘124₁和124₂，所述第一和第二气缸122₁和122₂分别关联到所述第一和第二折翼展开叶片121₁和121₂，所述片状金属组装凸缘124₁和124₂用于将可移动构件120M的叶片和气缸与支撑和导引杆123₁和123₂组装在一起。虽然图中(图2a)只示出凸缘124₁，但是在头部的相对面安装了面向凸缘124₁的对称凸缘124₂。

如图2、图2a和图6a所示，当头部12a，12b在折叠静止位置时，第一和第二折翼展开叶片121₁和121₂呈V形。在该位置中，由所述两块叶片形成的V形的角度EA(图6a)最小。所述两块叶片的底端紧邻安装于保持在凸缘124₁和124₂之间的枢轴上，因此可绕其相应的枢转点作旋转移动。

图3和图6b示出头部12a和12b插入纸板盒3的顶部开口的插入位置。在图3中，通过可移动构件120M沿杆123₁，123₂滑动而使头部移入纸板盒3中，可移动构件120M沿杆123₁，123₂的滑动由整合在本体部分120的两个导引杆之间的气压缸(未示出)控制。在该插入位置中，藉由第一和第二折翼展开叶片121₁，121₂绕其相应的枢转点旋转来指令第一和第二折翼展开叶片121₁，121₂展开或打开，这样的效果是，将与第一和第二折翼展开叶片121₁，121₂接触的纸板盒3的第一和第二折翼R1a和R1b向纸板盒的外部折叠而展开第一和第二折翼R1a和R1b。

因此如图6b所示，气缸122₁和122₂被致动。由气缸122₁和122₂移动的第一和第二折翼展开叶片121₁和121₂分别压靠在纸板盒3的第一和第二折翼R1a和R1b的上边缘，所述上边缘朝向纸板盒3的外部折叠而逐渐展开。在此状态下，气缸122₁和122₂的致动持续直至第一和第二折翼展开叶片121₁，121₂被完全打开，即它们的角度EA是180°，在同一水平面对齐。

图4和图6c中示出第一和第二折翼展开叶片121₁，121₂处于完全打开状态，即EA＝180°。在此状态下，第一和第二折翼R1a和R1b向外折叠，分别相对于纸板盒对应的侧边F1a和F1b成直角。

此时，由展开装置1将折翼朝向纸板盒3的外部折叠成90°，完成了将折翼展开的操作。

由展开装置1执行的后续操作主要在于将纸板盒3沿填充区C的方向移动，传送到输送器C1b和C2，在所述移动的至少一部分期间第一和第二折翼R1a和R1b保持朝向纸板盒的外部成直角折叠，以使这一最佳位置“保持不变”。

现更具体地参考图5详细描述上文提及的由展开装置1执行的纸板盒3的操作。图5中，纸板盒3恢复移动，沿路由路径Lb移动。如图5中清楚显示，两块叶片121在图5中示出的移动过程中保持180°打开。

在图4和图6c示出的两块第一和第二折翼展开叶片121₁和121₂成180°打开状态后立即指令纸板盒3在展开装置1中恢复移动。然后指令展开装置中的带10a和10b恢复旋转，同时图5中所示的水平路由带16旋转。

上路由带16被配置在比输送器C1a和C1b的导辊高H的位置，以致于上路由带16的水平下表面与纸板盒3的侧边F1a，F1b的顶边缘SF1a，SF1b(图4和5)产生摩擦接触，但没有过度的承载压力。

在图4中所示的状态后立即重启带10a和10b，触发纸板盒3沿路由路径Lb前进，第二折翼R1b逐渐与叶片121脱离，在上路由带16的水平下表面下方滑动。侧边F1b的顶边缘SF1b因此和带16的下表面互相啮合。从顶边缘SF1b和带16互相啮合开始，带16开始有效地驱动纸板盒3沿路由路径Lb移动。

在图5示出的状态中，带10a和10b在纸板盒3的底部的共同作用以及带16在顶边缘的作用将纸板盒3沿路径Lb传送。纸板盒3的底部也啮合在导向杆17a和17b之间，所述导向杆17a和17b高于输送器C1b的导辊。导向杆17a和17b引导纸板盒3沿路由路径Lb移动，直至到达填充区C的输送器C2。

其后，纸板盒3沿路由路径Lb前进，第一折翼R1a与叶片121完全脱离，且纸板盒3的底部也与带10a和10b完全脱离。然后与顶边缘SF1a和SF1b摩擦接触的带16旋转，将纸板盒3拉向前。接着，折翼展开头部12a和12b被折叠，返回图2、图2a和图6a中示出的静止位置。

纸板盒3的另外两个顶部折翼在离开展开装置1时仍然保持垂直，也可通过两块导向板(未示出)朝向纸板盒3的外部折叠，所述导向板分别在纵向上配置在头部12a和12b的相对侧。

本发明的各种可能的实施例并不限于藉由实施例示出的修改和变型，可以设想出落在所附权利要求书的范围内的其他修改和变型。

在本发明的某些实施例中，可以设想出折翼展开装置只配备一个头部，例如可以为较小尺寸的纸板盒设置更宽的叶片。

Claims (8)

1.一种用于展开包装容器（3）的折翼的展开装置，所述容器是空的且包括第一和第二折翼（R1a，R1b），所述第一和第二折翼（R1a，R1b）在打开的容器的顶部部分垂直延伸，所述展开装置（1）适于被整合在包装容器填充工位（2）中且包括至少一个折翼展开头部（12a，12b），所述折翼展开头部可垂直移动而插入到所述容器（3）中，所述折翼展开头部包括安装在枢轴上的第一和第二折翼展开叶片（121₁，121₂）和适于指令第一和第二折翼展开叶片（121₁，121₂）旋转的致动器（122₁，122₂），所述第一和第二叶片在旋转时接触所述第一和第二折翼（R1a，R1b）而将所述第一和第二折翼（R1a，R1b）朝向所述容器（3）的外部折叠，从而展开所述第一和第二折翼（R1a，R1b），其特征在于，其包括两个折翼展开头部（12a，12b），所述两个折翼展开头部（12a，12b）被安装在水平的横梁（14）上，所述两个折翼展开头部（12a，12b）相隔的距离是可调节的，并且在所述展开装置（1）的垂直柱体（13a，13b）之间所述横梁（14）的高度（H）是可调节的，以允许所述两个折翼展开头部（12a，12b）针对不同尺寸的容器（3）作适当的定位。

2.根据权利要求1所述的展开装置，包括侧向驱动带（10a，10b），所述侧向驱动带（10a，10b）与所述打开的空容器（3）的路由路径（La）平行且对齐，将所述容器传送到所述展开装置（1）中的预定位置（P1），在所述预定位置（P1）进行折翼的展开操作。

3.根据权利要求1或2所述的展开装置，其特征在于，所述第一和第二折翼展开叶片（121₁，121₂）被折叠成处于静止位置时，所述第一和第二折翼展开叶片（121₁，121₂）相对于所述折翼展开头部（12a，12b）的垂直轴线成“V形”对称地安装在所述折翼展开头部（12a，12b）上，所述“V形”的尖端对应于所述叶片的枢转点。

4.根据权利要求3所述的展开装置，其特征在于，所述致动器（122₁，122₂）指令所述第一和第二折翼展开叶片（121₁，121₂）绕着它们的枢转点以相反方向旋转，所述第一和第二折翼展开叶片（121₁，121₂）与所述容器（3）的面对的第一和第二折翼（R1a，R1b）接触，使所述第一和第二折翼（R1a，R1b）朝向所述容器（3）的外部折叠，从而把所述第一和第二折翼展开。

5.根据权利要求4所述的展开装置，包括至少一个水平的上路由输送带（16），用于从所述展开装置（1）传送所述容器（3），其中所述容器（3）的面对的所述第一和第二折翼（R1a，R1b）被折叠成朝向所述容器（3）的外部，所述水平的上路由输送带（16）旋转而与所述容器（3）的顶边缘（SF1a，SF1b）摩擦接触，籍此驱动所述容器(3)。

6.根据权利要求1或2所述的展开装置，其特征在于，所述致动器包括分别专用于所述第一和第二折翼展开叶片（121₁，121₂）的第一和第二气缸（122₁，122₂）。

7.根据权利要求1或2所述的展开装置，包括桥形框架，所述框架具有第一和第二垂直柱体（13a，13b），所述柱体（13a，13b）的一部分形成安放在地板表面上的底部，所述柱体（13a，13b）的顶部由用于支撑至少一个所述折翼展开头部（12a，12b）的水平横向构件（13c，14）连接。

8.一种包装容器填充工位，所述容器（3）是空的且包括折翼，所述折翼在打开的容器的顶部部分垂直地延伸，所述填充工位包括根据前述权利要求中任一项所述的折翼展开装置（1）。

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