CN110267890A - 用于灵活分配包装件的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于灵活分配包装件(3)的装置(1，1’)，所述装置包括用于沿输送方向(T)输送包装件(3)的至少一个输送带(2)，以及用于相对于所述输送带(2)移动所述包装件(3)的至少一个分配装置(4)，所述分配装置(4)包括多个滑动元件(5)，所述多个滑动元件以可移动的方式安装在所述分配装置(4)上并且可以被彼此独立地驱动。本发明的目的在于获得不同尺寸的各个包装件以各个速度的可靠移动。为此，所述滑动元件(5)分别具有彼此成角度布置的两个接触表面(6A，6B)。

Description

用于灵活分配包装件的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于灵活分配包装件的装置，所述装置包括用于沿输送方向输送包装件的至少一个输送带，以及用于相对于所述输送带移动所述包装件的至少一个分配装置，其中所述分配装置包括多个滑动元件，所述多个滑动元件可移动地安装在所述分配装置上，并且其中所述滑动元件可以被彼此独立地驱动。
本发明还涉及一种用于灵活分配包装件的方法，所述方法包括如下步骤：a)提供用于灵活分配包装件的装置且提供多个包装件，b)沿输送方向在输送带上移动所述包装件，c)使用分配装置的滑动元件沿分配方向移动所述包装件。
背景技术
可以由多种材料以各种方式来制成包装件。制造的广泛使用的选择包括由包装材料制成通常具有折叠线的坯料，由前述坯料通过折叠和其它步骤制成包装件。然后填充并密封该包装件。复合材料通常用作材料，诸如多个薄层的纸、纸板、塑料或金属的复合材料。这种包装件被广泛使用，特别是在食品工业中。
在很多情况下，包装件必须在制造、填充和密封后进行其它加工步骤。例如，可能需要将多个包装件组合成捆并使用塑料薄膜或其它外包装将其包裹起来。此外，可能需要在货板上布置多个包装件以便进一步输送(“货板输送”)。对于这些步骤，可能需要将包装件组合在一起。这需要可以以所需的方式分配和组合各个包装件的装置。
现有技术已知的装置中，包装件的分配是通过输送带和分配装置进行的。分配装置例如可以是循环带或链条，在循环带或链条上以固定的间隔布置滑动件，该滑动件夹持并移动直立于输送带上的包装件。这使得包装件不仅可以跟随输送带的输送方向而且可以相对于输送带移动。这种解决方案的特征在于简单且坚固的结构，但确实存在一些缺点。例如，一个缺点是，由于输送带或链条的恒定旋转速度以及滑动件的预定距离，使得这种分配装置不允许单独调节包装件的速度。相反，所有的包装件以相同的速度并以固定的间隔彼此移动。
为了避免上述的一些缺点，已经提出了如下的输送装置，其中包装件的输送速度可以彼此独立地调节。这是通过滑动件没有以固定间隔布置在循环链上而是具有替选驱动器的事实来实现的。这些驱动器例如可以为电磁线性驱动器或线性电机。每个滑动件可以通过这种驱动器单独地控制，使得滑动件的不同速度是可能的，至少在短时间内是可能的。不同的速度允许不同包装的包装件在同一时间以不同的速度移动，从而允许包装件的灵活分配。这种用于输送包装件的装置和方法可以从DE 10 2013 107 565 A1了解以及从WO2015/014559 A1了解。
尽管在这些例子中示出的装置和方法允许对速度进行更独立地调节，但是这些装置和方法仍然存在一些缺点。一个缺点是由于可能产生的加速度(速度的增大或减小)，待输送的包装件可能会晃动甚至翻倒。在WO 2015/014559 A1中，这一缺点通过单个包装件不移动而是仅移动不太可能倾斜的具有多个包装件的多捆的事实得到补偿。然而，在DE 102013 107 565 A1中，使用了滑动件或托架，其形状适合于待输送的包装件的形状。具体地，使用具有弯曲支撑表面的容器支撑元件，该弯曲支撑表面对应于待输送的瓶子的周向表面或侧向表面。这具有的缺点是，当改变包装件(“规格改变”)时，如果在结构上可能的话，还必须调节或更换滑动件或托架。
发明内容
因此，本发明解决了进一步开发和设计上面更详细描述和解释的装置的问题，使得可以以各自的速度可靠地移动不同尺寸的各个包装件。
在根据权利要求1的前序部分的装置中，该问题的解决在于，所述多个滑动元件分别具有彼此成角度布置的两个接触表面。
根据本发明的装置用于包装件的灵活分配、特别是用于包装件的灵活移动和布置。该装置最初包括用于沿输送方向输送包装件的至少一个输送带。该输送带可以为任何合适的进给装置，但优选地为具有平坦表面的进给装置(诸如输送带)。该装置还包括用于相对于输送带移动包装件的至少一个分配装置。特别地，该分配装置可以用于横向移位直立于输送带上的包装件，并且以这种方式在包装件和输送带之间产生相对运动。所述分配装置具有多个滑动元件，这些滑动元件可移动地安装在分配装置上。例如，所述滑动元件可沿设置在分配装置上的导向件或轨道移位。所述滑动元件可以被独立地驱动。例如，所述滑动元件可以具有不同的速度。此外，滑动元件的速度可以沿其路线变化。这可以导致相邻的滑动元件之间的距离在操作期间改变。换句话说，滑动元件不一定以固定的周期或节奏移动，而是可以可变地移动。
根据本发明，设置所述多个滑动元件分别具有彼此成角度布置的两个接触表面。特别地，“成角度”布置应理解为这样的布置，其中所述两个接触表面相对于彼此成小于180°的角度，也就是说，所述两个接触表面不位于同一平面中。优选地，所述两个接触表面分别是部分平坦或完全平坦的。此外，所述两个接触表面优选地相对于输送带沿竖直方向延伸。所述两个接触表面用于接触和移动包装件。特别地，所述两个接触表面应该与包装件的侧表面接触并沿横向方向移动直立于输送带上的包装件。通过提供成角度的两个接触表面，可以在两个不同的位置处、优选地在两个相邻的侧表面上接触并移动包装件。与单个接触表面相比，这允许更精确地移位包装件，因为包装件可以在由所述两个接触表面包围的角度中占据牢固且限定的位置。此外，所述两个接触表面的成角度布置允许移位不同尺寸和规格的包装件，因为所述两个接触表面从其交叉点或顶点以增加的距离而“展开”，像角度的两个边一样。因此，较小的包装件更深或更完全地“钻入”到所述接触表面之间，而较大的包装件不太深或不完全地“钻入”到所述接触表面之间。
根据所述装置的一实施方式，提供了所述滑动元件被设计成近似L形。特别地，提供了所述滑动元件的所述两个接触表面形成近似“L”形。L形设计的特征在于所述两个接触表面之间的角度在近似90°的范围内，例如在80°至100°之间的范围内。这具有的优势在于，边缘具有相似角度的包装件(例如长方体包装件)可以特别容易地移动。
在所述装置的另一实施方式中，提供了所述滑动元件的所述接触表面在一侧是无界的。这意味着所述接触表面在一端没有边界，优选地在其远离顶点或交叉点的端部处没有边界。例如，所述接触表面在其外端处可以是平坦的。特别地，所述接触表面不应在其外端(即朝向旨在用于包装件的一侧)处向内倾斜或弯曲。然而，这具有的缺点是，包装件可能不会被多个侧面的接触表面“包裹”且夹紧。所述接触表面的单侧开放式设计的显著优势是可以使用同一滑动元件移动具有不同尺寸和规格的包装件。因此，可以在同一装置上处理不同的包装件尺寸，而不需要在规格改变的情况下更换滑动元件。
根据所述装置的另一实施方式，提供了宽度范围在20mm至60mm之间、特别是在30mm至50mm之间的接触表面。尺寸在指定范围内的接触表面可以安全地移动最常用的包装件尺寸。宽度应理解为是指水平方向的范围，水平方向即平行于输送带的表面且平行于包装件的底部的方向。
本发明的另一实施方式提供了，所述滑动元件相对于所述分配装置可枢转地安装。由于可枢转的安装，所述滑动元件例如可以折入并再次折出。这具有避免与其它包装件意外碰撞的优势。这对于沿着循环轨道引导的滑动元件特别重要，其中滑动元件例如可以在“前向路径”上折出并在“后向路径”上折入。
根据所述装置的另一实施方式，提供了所述分配装置具有用于引导所述滑动元件的循环轨道。通过使用循环轨道，在滑动元件已经移动包装件之后，可以特别方便地使所述滑动元件返回。与沿着具有两端的轨道的间歇运动相比，可以在没有急剧加速的情况下具有更高的速度。此外，可以避免滑动元件的碰撞。所述循环轨道可以为分段直线形的，例如包括两个直线段(例如，一个前向运行段和一个后向运行段)和两个弯曲段。
在所述装置的另一实施方式中，提供了所述轨道在所述输送带上方至少分段地运行。可替选地或附加地，提供了所述轨道在所述输送带下方至少分段地运行。在输送带上方的路线确保直立于输送带上的包装件是容易接近的并且可以通过滑动元件容易地移动。因此，优选地是，待移位包装件的分配装置的轨道区域(例如，前向运行段)在输送带上方运行。然而，对于输送带下方的路线，实现了可以以节省空间的方式避免滑动元件和包装件之间的意外碰撞。因此，优选地是，分配装置的轨道区域(在该区域中，包装件不需移位且滑动元件在返回的路上(例如，后向运行))在输送带下方运行。
所述装置的另一实施方式的特征在于用于驱动所述滑动元件的电磁驱动器，所述电磁驱动器特别是电磁线性驱动器。导致平移运动的所有驱动系统被称为“线性驱动器”或“线性驱动器系统”。电磁线性驱动器还被称为直接驱动器。线性电机为电驱动电机。与广泛使用的旋转机器不同，线性电机不会将其驱动的物品移位成旋转移动，而是沿直线或弯曲轨道移动(平移运动)该物品。线性驱动器允许单独控制滑动元件，例如涉及不同速度的控制。
还通过一种用于灵活分配包装件的方法解决上述问题，该方法包括如下步骤：a)提供用于灵活分配包装件的装置且提供多个包装件，b)沿输送方向在输送带上移动所述包装件，c)使用分配装置的滑动元件沿分配方向移动所述包装件。该方法的特征在于，所述包装件在各自的两个相邻侧表面上与滑动元件的彼此成角度布置的两个接触表面接触。步骤a)中提供的装置例如可以为根据权利要求1至9中任一项所述的装置，也就是说在其多个实施方式之一中描述的装置。
如已经结合所述装置所解释的，彼此成角度布置的两个接触表面的优势是可以安全地移位不同尺寸和规格的包装件。特别是，“成角度”布置应理解为这样的布置，其中所述两个接触表面相对于彼此成小于180°的角度，也就是说，所述两个接触表面不位于同一平面中。优选地，所述两个接触表面分别是部分平坦或完全平坦的。此外，所述两个接触表面优选地相对于输送带沿竖直方向延伸。所述两个接触表面用于接触和移动包装件。特别地，所述两个接触表面应该与包装件的侧表面接触并沿横向方向移动直立于输送带上的包装件。通过提供两个成角度的接触表面，可以在两个不同的位置处、优选地在两个相邻的侧表面上接触并移动包装件。与单个接触表面相比，这允许包装件的更精确的移位，因为包装件可以在由两个接触表面包围的角度中占据牢固且限定的位置。此外，所述两个接触表面的成角度布置允许移位不同尺寸和规格的包装件，因为所述两个接触表面从其交叉点或顶点以增加的距离“展开”，像角度的两个边一样。因此，较小的包装件更深或更完全地“钻入”到所述两个接触表面之间，而较大的包装件不太深或不完全地“钻入”到所述两个接触表面之间。
根据所述方法的一实施方式，提供了包装件由复合材料制成。上述方法特别适用于复合包装件的移位，因为尽管复合包装件与金属罐或玻璃瓶相比具有很多优势，但是复合包装件具有较低的刚性和尺寸稳定性，因此应该以尽可能低的压力来移动。相比通过选择性地作用的夹具、钳子或类似物，这通过诸如成角度的接触表面之类的平坦元件来更有效地实现。
在所述方法的又一实施方式中，提供了包装件为近似长方体。长方体包装件具有平坦的平面侧面，因此特别适合于被平面元件(诸如滑动元件的成角度的接触表面)移位。此外，长方体包装件不必具有正方形的截面积，但通常具有矩形的截面积，因此通过成角度的接触表面进行的移位比通过夹具进行的移位更有利，因为所述夹具的形状在包装件的窄侧和包装件的宽侧必须不同。
根据所述方法的又一实施方式，提供了包装件具有不同的尺寸。换句话说，具有不同尺寸和规格的包装件可以通过同一方法移动，并且可能在同一系统上移动，例如，连续多批次地移动。所述方法特别适用于这一目的，因为所使用的滑动元件具有彼此成角度布置的两个接触表面，因此，如上所述，所述方法可以移动不同尺寸的包装件而无需改变或重构滑动元件。
根据本发明的又一实施方式，提供了滑动元件被彼此独立地驱动。可以设置成不同的滑动元件以不同的速度移动。还可以设置成每个滑动元件以变化的速度移动。例如，可以实现包装件的轻微加速，并可以防止包装件的无意倾翻。此外，“空闲的”滑动元件可以在其移动下一包装件之前以增大的速度返回。
最后，所述方法的又一实施方式提供了通过电磁驱动器、特别是电磁线性驱动器来驱动所述滑动元件。先前已经结合所述装置描述了这些驱动器的特征和优势。特别是，这些驱动器允许对滑动元件进行可变且独立地控制。
附图说明
将参照仅示出优选实施方式的附图更详细地阐述本发明。在附图中：
图1：以平面图示出了根据本发明的装置的第一实施方式，以及
图2：以平面图示出了根据本发明的装置的第二实施方式，以及
图3：以放大视图示出了图2中的装置的标记为III的区域。
具体实施方式
图1以平面图示出了根据本发明的装置1的第一实施方式。装置1包括用于沿输送方向T输送包装件3的输送带2。装置1还包括用于相对于输送带2移动包装件3的分配装置4。分配装置4具有多个滑动元件5，多个滑动元件5可移动地安装在分配装置4上。在图1所示的装置1中并且因此优选地，滑动元件5通过电磁线性驱动器驱动并且可以彼此独立地移动。滑动元件各自具有恰好两个接触表面6A、6B，所述两个接触表面彼此成角度布置。将结合图3更详细地讨论所述两个接触表面6A、6B的设计和功能。滑动元件5相对于分配装置4可枢转地安装并且可以折叠，以避免与包装件3的意外碰撞。
在图1所示的装置1中，分配装置4具有用于引导滑动元件5的循环轨道7。由于轨道7的循环设计，实现了用于滑动元件5的连续且闭合的循环系统。轨道7优选地分段直线运行。例如，轨道7可以具有前向运行段7A和后向运行段7B(图1中的移动方向分别用箭头标出)。优选地，轨道7在输送带2上方至少分段运行。特别地，轨道7的前向运行段7A可以在输送带2上方运行。在图1所示的装置1中，轨道7甚至完全在输送带上方运行，其中后向运行段7B布置在前向运行段7A的上方。可替选地(并且与图1中所示的相反)，轨道7可以设置成在输送带2下方至少分段运行。特别地，轨道7的后向运行段7B可以在输送带2下方运行。图1中所示的装置1具有进给装置8，该进给装置被设计为具有单个轨道。由分配装置4以彼此相邻的多轨道配置(六轨道)将包装件3仅布置在输送带2上。分配装置4的轨道7倾斜于输送方向T运行并且与输送带2成角度α，角度α优选地在40°和50°之间的范围内。
图2示出了根据本发明的装置1’的第二实施方式的平面图。装置1’的结合图1中的装置1已经描述的那些区域在图2中使用相应的附图标记。特别地，装置1’的第二实施方式(图2)与装置1的第一实施方式(图1)的不同之处在于，装置1’具有两个进给装置8A、8B。因此装置1’是双轨进给。由分配装置4以彼此相邻的多轨道(六轨道)将包装件3布置在输送带2上。
最后，图3以放大视图示出了图2中的装置的标记为III的区域。装置1’的结合图1中的装置1和图2中的装置1’的已经描述的那些区域在图3中使用相应的附图标记。特别地，以放大视图表示的区域示出了包装件3和滑动元件5，滑动元件5使包装件3沿分配方向V移动。因此，包装件3的最终移动方向是由包装件3的输送方向T与分配装置4的分配方向V的叠加而产生的。
图3中所示的包装件3是用于食品的近似长方体的复合包装。该包装件的复合材料可以包括多个薄层的纸、纸板、塑料或金属。因此图3中所示的包装件3优选具有四个侧表面，其中两个宽侧表面A、C彼此相对且平行地布置，并且其中两个窄侧表面B、D也是彼此相对且平行地布置。包装件3具有重心S，该重心S到两个窄侧表面B、D具有距离SA并且该重心S到两个宽侧表面A、C具有距离SB。
图3中所示的滑动元件5具有两个接触表面6A、6B，所述两个接触表面彼此成角度布置并且成角度β。角度β优选地在80°和100°之间的范围内，特别是大约90°。因此，滑动元件5设计成近似L形，其中两个接触表面6A、6B形成“L”的两个边。图3所示的包装件3是具有大约1000ml体积的包装件，其中两个宽侧表面A、C具有大约95mm的宽度，并且其中两个窄侧表面B、D具有大约63mm的宽度。因此，在具有重心S的中心布置下，重心S与侧表面B、D之间的距离SA约为47.5mm，重心S与侧表面A、C之间的距离SB约为31.5mm。滑动元件5的两个接触表面6A、6B具有较大的宽度，使得所述两个接触表面从其公共拐角延伸超过重心S。在图3所示的滑动元件5中，较宽的接触表面6A具有大约60mm的宽度LA并且较窄的接触表面6B具有大约40mm的宽度LB。由于滑动元件5及其接触表面6A、6B的这种设计，实现了将包装件3牢固地保持在滑动元件5中。SA、SB、LA、LB的值是在水平方向上测量的，该水平方向即平行于输送带2的表面以及平行于包装件3的底部的方向。
附图标记列表：
1、1’：装置
2：输送带
3：包装件
4：分配装置
5：滑动元件
6A、6B：接触表面
7：轨道
7A：(轨道7的)前向运行段
7B：(轨道7的)后向运行段
8、8A、8B：进给装置
α：(输送方向T与分配装置4之间的)角度
β：(接触表面6A、6B之间的)角度
A、B、C、D：(包装件3的)侧表面
LA、LB：(接触表面6A、6B的)宽度
S：(包装件3的)重心
SA、SB：(重心S与侧表面A、B、C、D之间的)距离
T：输送方向
V：分配方向

Claims (15)

1.一种用于灵活分配包装件(3)的装置(1，1’)，所述装置包括：
-至少一个输送带(2)，所述至少一个输送带(2)用于沿输送方向(T)输送所述包装件(3)，以及
-至少一个分配装置(4)，所述至少一个分配装置(4)用于相对于所述输送带(2)移动所述包装件(3)，
-其中所述分配装置(4)具有多个滑动元件(5)，所述多个滑动元件(5)可移动地安装在所述分配装置(4)上，以及
-其中所述滑动元件(5)能够被独立地驱动，
其特征在于，
所述多个滑动元件(5)分别具有彼此成角度布置的两个接触表面(6A，6B)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滑动元件(5)被设计为近似L形。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述滑动元件(5)的接触表面(6A，6B)在一侧是无界的。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述接触表面(6A，6B)具有范围在20mm至60mm之间、特别是在30mm至50mm之间的宽度(LA，LB)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述滑动元件(5)相对于所述分配装置(4)可枢转地安装。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述分配装置(4)具有用于引导所述滑动元件(5)的循环轨道(7)。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述循环轨道(7)在所述输送带(2)上方至少分段地运行。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述循环轨道(7)在所述输送带(2)下方至少分段地运行。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在于用于驱动所述滑动元件(5)的电磁驱动器，所述电磁驱动器特别是电磁线性驱动器。
10.一种用于灵活分配包装件(3)的方法，包括如下步骤：
a)提供用于灵活分配包装件(3)的装置且提供多个包装件(3)，
b)沿输送方向(T)在输送带(2)上移动所述包装件(3)，
c)通过分配装置(4)的滑动元件(5)沿分配方向(V)移动所述包装件(3)，
其特征在于，
所述包装件(3)在各自的两个相邻侧表面(A，B，C，D)上与所述滑动元件(5)的彼此成角度布置的两个接触表面(6A，6B)接触。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述包装件(3)由复合材料制成。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述包装件(3)为近似长方体。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述包装件(3)具有不同的尺寸。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其特征在于，所述滑动元件(5)被彼此独立地驱动。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，其特征在于，所述滑动元件(5)由电磁驱动器、特别是电磁线性驱动器驱动。
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