CN1103716C - 竖立纸盒的机构 - Google Patents

Abstract

一种用来由一个贮料器接续地处理折平的纸盒的设备，这些纸盒有相对地设置的面板，该装置还用来实现纸盒的竖立，机器包括纸盒抓取装置，它用来接续地与相对的面板之一接合，并用来把折平的纸盒由贮料器提取出来，该纸盒包括面板，机器还包括一个装置，用来沿着关于一根可旋转的轴线的轨道由贮料器把纸盒传送到一个包装机器的给进端，其中，面板接合装置设在用来与面板中的另一个面板接合的轨道路径的外面，使得在离开纸盒抓取装置的方向上拉另一个面板，从而把纸盒打开，其中，把面板接合装置安装到一根导轨(39)上，并且，一个横向的滑动架(38)可以沿着导轨在第一平面中移动。

Description

竖立纸盒的机构

本发明涉及把主要物品比如罐或瓶包装进多种包装纸盒，更具体地说，涉及由一个贮料器对处于折平状态的这样的纸盒进行送料，顺序地开始并随后完成把纸盒竖立起来的操作。

大多数已知的包装机器是专用机器，它们的结构只适用于一种尺寸的一种类型的纸盒。因此，需要现代的装瓶厂使用多种包装机器，来包装不同类型的纸盒，每个机器占据相当大的空间，并且购置和运行都很费钱。

数目有限的包装机器可以包装不同尺寸或不同类型的纸盒，例如6、8或12瓶装的卷绕的纸盒。当由一种尺寸或类型的纸盒切换到另一种纸盒时，所有这些机器都需要调整。这种调整包括手工地除去在包装机器中的所有纸盒，并可能需要对机器中的部件作机械调整。在此切换期间，此期间可能为30分钟或更长，不能使用该机器(被称为″停机时间″)，在装瓶厂中这是一种代价很大的延误。如果在切换过程中出现问题，这样的延误甚至可能造成整个装瓶厂的停机，而不只是该包装机器的停机。

本发明寻求克服已知的包装机器在商业上的缺点，这是通过提供一种送料机构来实现的，此送料机构可以把多于一种类型的纸盒竖立起来。还有，本发明能够以最短的停机时间由一种类型的纸盒切换到另一种类型，或在不同尺寸之间进行切换。本发明的模块化的特点使得可以构成一种″有充分适应性的″机器，它克服了，或者至少减轻了已知机器的问题。

本发明可以与在一个相应的申请(本申请人的参考号D-7725)中描述的一个包装机器一起使用。设想本发明可以与多种其它类型的包装机器一起使用。另外，本发明的竖立机构可以作为一个单独的模件销售，把它装配到新的设备上，或者，在改型基础上装配到现有的设备上。

英国专利UK2053133涉及用来由一个静止不动的储料装置移开/固定坯料盒并把这些坯料竖立起来和传送这些坯料的设备。该设备包括传送件，此传送件安装在四点连接装置上，并把此传送件设置在被罐控制的一个旋转携带装置上。在旋转过程中，为了容易移开坯料，这些传送件是静止不动的。在把竖立起来的坯料传送到运输装置上的过程中，与运输装置同步地移动部段件。

美国专利US专利4625575涉及用于送料机构的一种罐组件，在此组件中设置了一个罐平板，它有一根连续的罐导轨，此导轨包括一个深的部段和一个浅的俘获罐的部段。罐导轨使得可以使用臂在深的和较浅的罐导轨内作相对运动。一个偏心的臂把抓取装置连接到罐臂上，罐导轨使得抓取装置移动到一个向外伸展的位置，并向里转到一个缩回的位置。

专利文件WO92/15450涉及一种竖立纸盒的机器，它有一个抽吸装置，用来由一个储料装置提取折平的套筒型纸盒。当一根可滑动的杆关于一根中心转动轴在轨道上运动时，抽吸装置在该杆上向里和向外移动。安装在抽吸装置的轨道外面的一个振荡的夹取装置在被打开的折平纸盒的一个外面板上向外拉它。

这些先有技术的参考资料涉及抓取纸盒的主要装置，但是没有寻求解决与纸盒由折叠状态竖立起来有关的问题。本发明寻求克服与以折叠的状态储存不同的纸盒之后把它们的相对的面板分开有关的困难，对于不同类型的纸盒，可以很容易地改变本发明的装置。

因此，本发明寻求克服或者至少减轻先有技术的问题。

本发明的一个方面提供了用来由一个贮料器接续地处理折平的纸盒的一种装置，这些纸盒有相对地设置的面板，该装置还用来实现纸盒的竖立，所述机器包括纸盒抓取装置，它用来接续地与所述相对的面板之一接合，并用来把折平的纸盒由贮料器提取出来，该纸盒包括所述一个面板，所述机器还包括一个装置，用来沿着关于一根可旋转的轴线的轨道由所述贮料器把纸盒传送到一个包装机器的给进端，其中，面板接合装置设置在用来与所述相对面板中的另一个面板接合的轨道路径的外面，使得在离开纸盒抓取装置的方向上拉所述另一个面板，从而把纸盒打开，其特征在于，把所述面板接合装置安装到一根导轨上，并且，一个横向的滑动架可以沿着所述导轨在第一平面中移动。

按照本发明的这一方面的一个可选的特点，一个线性伺服马达可以使面板接合装置在第一平面中移动。

按照本发明的这一方面的另一个可选的特点，可以把所述面板接合装置以基本上垂直于所述导轨的关系安装到一个滑动件上，并且，所述滑动件可以相对于所述导轨移动，从而所述面板接合装置可以在两个平面中运动。

按照本发明的这一方面的又一个可选的特点，一个线性伺服马达使所述面板接合装置在第二平面中运动。

按照本发明的这一方面的再一个可选的特点，可以设置控制装置，用来控制面板接合装置的运动。

按照本发明的这一方面的又一个可选的特点，所述面板接合装置可以包括一个吸盘和安装在所述滑动件上的吸盘固定装置，在所述打开纸盒的过程中，所述吸盘连接到真空供应装置上。

按照本发明的这一方面的又一个可选的特点，所述表面相互接触的面板可以包括纸盒的相对的侧壁。

现在将以示例的方式参考着附图描述本发明的一个实施例，在附图中：

图1为一种包装机器的给进机构的透视图，示出了本发明的一个实施例的背部送料机构；

图2为由图1中所示的包装机器的相对的侧面看的透视图；

图3为图1所示的背部送料机构的放大的透视图；

图4到6为透视图，示出了把纸盒的相对的面板分开的一个背部送料机构；以及

图7a、7b和7c为提篮型纸盒，用于8个瓶的完全封装好的纸盒和用于12个瓶的完全封装好的纸盒的侧视图；

图8示出了四个图，表示控制吸盘的X坐标的线性伺服马达的位置、速度、加速度和速度的导数随时间的变化的一个例子；以及

图9示出了四个图，表示控制吸盘的Y坐标的线性伺服马达的位置、速度、加速度和速度的导数随时间的变化的一个例子。

按照本发明的机构可以把多种类型的纸盒竖立起来，例如卷绕的纸盒、完全封装好的纸盒和提篮型的纸盒。在本文件中对纸盒类型的称呼都包括一种特定类型的纸盒的不同尺寸。例如，该机构可以用8或12件物品装载完全封装好的纸盒。

参见图1和2，这些图示出了用来加工上面描述的类型的纸盒的包装机器10。该机器的上游端包括一个双贮料器12、14，在此贮料器中装有处于折平状态的多个纸盒，例如处于折平状态的提篮型和完全封装好的纸盒16、18，把它们装好准备用于加工。在此实施例中，每个贮料器12、14为重力送料型的，从而把纸盒坯料倾斜地放在它们各自的贮料器中，提供可靠的送料。

位置邻近该双贮料器12、14的一个旋转的真空送料器20顺序地由该贮料单元移开一个纸盒，并把纸盒在一个旋转路径″Z″传送到在图3中示出的一条送纸链22上。把此送纸链22设置成把纸盒向下游传送到装载站24。

当把纸盒由贮料单元12移开，并用旋转送料器20使它旋转时，使用一个背部送料机构30把相对的侧面板分开，并部分地帮助纸盒竖立起来。在图中所示的实施例中，旋转送料器传送的纸盒是在图7b中示出的处于扁平折平状态的完全封装好的纸盒。

为了把坯料由贮料器12、14的倾斜的位置运送到在送纸链22中一个竖直的平面，必须使旋转的送料器20的转动轴线由该竖直平面偏置，如在图1和2中所示出的那样。因此，背部送料器30也应该偏置，与纸盒的轨道路径相切。

转到在图3中示出的背部送料器30的结构，它包括有适当的接合装置，用来与纸盒的一个壁或多个壁接合。在本实施例中，此接合装置包括一个吸盘32，它被支承在一个吸盘固定装置34上，此固定装置安装在一个滑动件36上。设置有适当的装置，以在″X″和″Y″方向上移动该接合装置。例如，进而把滑动件36安装在一个横向的滑动架38上，使滑动件36可以在字母X表示的方向上相对于横向的滑动架移动。最好把横向滑动架38连接到一根导轨39上，把此导轨固定到一个支承框架(未画出)上：横向滑动架适宜于使吸盘和滑动件在字母Y表示的方向上相对于导轨39移动。这样，吸盘32可以朝向旋转的真空送料器20或离开该送料器运动，和/或在平行于纸盒的轨道路径Z的一个方向上运动。如果愿意，在滑动件和/或导轨的端部可以设置限位止动件。

设想可以使用另外的部件或构形提供给可以在X-Y方向上运动的组件。

第一驱动装置例如第一线性伺服马达(未画出)使滑动件36运动，一个适当的控制系统控制此第一线性伺服马达，第二驱动装置例如第二线性伺服马达(未画出)使横向的滑动架38运动，控制系统也控制此第二线性伺服马达。在某些实施例中，对控制系统进行编程，预先设定适合的X-Y坐标，并确定吸盘的路径。控制装置可以是一个专用的处理器，或者，可以是一个包装机器的控制装置，背部送料器在该包装机器中使用。另外，该控制装置最好是一个已知的可编程的伺服控制装置。可以包括手工的输入装置，用来改变特定的″X″和″Y″坐标。在相应的申请(本申请人的参考号D-7725)中提供了一种类型的控制系统的更多细节。

在使用时，背部送料器30把纸盒的一个壁40与由旋转的送料器20固定的相对的壁42分开。在此实施例中，所使用的相对的壁为侧壁40、42。当旋转的送料器20运送纸盒时，使背部送料器30的吸盘32向前移动到与折平的纸盒18的一个侧壁40接触，如在图4中所示出的那样。最好，接触点在要分开的壁的中心部位。把真空施加到吸盘32上，以抓住侧壁40。当旋转的送料器20继续使纸盒向前旋转时，背部送料器的吸盘32离开旋转送料器20，把图5中所示的两个侧壁分开。在此实施例中，旋转送料器的前面的一对吸盘44松开前端面板46。这样，把纸盒折叠成部分竖立起来的状态，使侧壁和端壁分开。随后，中断背部送料器的真空供应装置，使纸盒由图6中所示的背部送料器脱开。

尽管优选采用吸盘固定住壁之一，但是，某些实施例可以采用另外的部件，例如机械连接装置。

纸盒18在它的轨道上继续行进，直到它与送纸链20接触。特别是，纸盒的前边缘48压靠着送纸链20的前凸耳50。前凸耳50引导前边缘48离开旋转送料器26的吸盘44、52，从而以基本上垂直的关系把前端部面板54与侧面板40分离开。同时，后凸耳56移动到与后端部面板58接触，帮助完成竖立的操作。然后，旋转送料器26的吸盘44、52把纸盒松开，并继续在″Z″方向上运动，送纸链把纸盒30向下游移动到装载站60。

如上面解释的那样，如在图7中所示，背部送料器吸盘的优选的″抓取″位置62是在纸盒侧面板的大约中心部位。然而，这一位置将根据纸盒的类型改变，特别是根据每种纸盒类型和每种纸盒尺寸的侧壁和端壁的尺寸变化而改变。在图7a和7c中示出了应用于提篮型纸盒和大尺寸的完全封装好的纸盒的这些位置的例子。类似地，把两个壁分开的吸盘的路径也将根据要竖立起来的特定类型的纸盒而改变。设想吸盘可以采用类似于在专利文件WO92/15450中公开的一种振荡路径。另外，对于某些纸盒可以采用旋转路径。上面描述的背部送料器的好处是由系统提供好的适应性。因此，可以使背部送料器的吸盘32的位置移动到任何所需位置，或者适应在滑动件36和导轨39的端部止动件的限制以内任何数量的路径。这样，可以对背部送料器编程，以按照一条路径，和/或对于一种特定类型的纸盒移动到一个抓取位置，此路径和位置可以按照纸盒类型来改变。在图8和9中示出了当构造一个完全封装好的纸盒时吸盘的路径，控制吸盘的X和Y方向的线性伺服马达的速度和加速度的例子。

通过对控制系统预先编程，可以预先设定吸盘32的位置和路径，这样，减少切换纸盒类型或形式时的停机时间。按照本发明，可以提高设备的运行速度，并提高它的效率和使用寿命。

尽管在这里描述的优选实施例是用于把瓶装进纸盒，但是，将会认识到，本发明不限于用于瓶的纸盒。本发明可以与把罐、纸板″砖″和其它容器包装进纸盒的机器一起使用。

再有，尽管在这里描述的优选实施例是作为用来把容器装进竖直地装载的套筒型纸盒中的机器的一部分，但是，本发明不限于这种类型的纸盒。如对本技术熟悉的人士将会认识到的那样，本发明可以与卷绕的或端部装载的纸盒一起使用。

将会理解到，参考着一个特定的实施例示出了本发明的贮料器和送料机构，但是，在本发明的范围内可以有多种改型。贮料器和送料机构可以处理包括多种构形的物品组的纸盒，这些物品包括一定范围的纸盒尺寸和形状，例如6、8和12个瓶，而在调整该机构时不用花费停机时间。

Claims (9)

1.一种用来由一个贮料器接续地处理折叠的纸盒的设备，这些纸盒有相对地设置的面板，该装置还用来实现纸盒的竖立，所述机器包括纸盒抓取装置，它用来接续地与所述相对的面板之一接合，并用来把折平的纸盒由贮料器提取出来，该纸盒包括所述面板，所述机器还包括一个装置，用来沿着关于一根可旋转的轴线的轨道由所述贮料器把纸盒传送到一个包装机器的给进端，其中，面板接合装置设置在用来与所述面板中的另一个面板接合的轨道路径的外面，使得在离开纸盒抓取装置的方向上拉所述另一个面板，从而把纸盒打开，其特征在于，把所述面板接合装置安装到一根导轨上，并且，一个横向的滑动架可以沿着所述导轨在第一平面中移动。

2.按照权利要求1中所述的设备，其特征在于，一个线性伺服马达使面板接合装置在第一平面中移动。

3.按照权利要求1或2中所述的设备，其特征在于，把所述面板接合装置以基本上垂直于所述导轨的关系安装到一个滑动件上，其中，所述滑动件可以相对于所述导轨移动，从而所述面板接合装置可以在两个平面中运动。

4.按照权利要求3中所述的设备，其特征在于，另一个线性伺服马达使所述面板接合装置在第二平面中运动。

5.按照上述权利要求中任何一项所述的设备，其特征在于，设置有控制装置，用来控制面板接合装置的运动。

6.按照权利要求5中所述的设备，其特征在于，设置有控制装置，用来控制面板接合装置的速度。

7.按照权利要求5或6中所述的设备，其特征在于，控制装置包括用来接收关于纸盒在轨道传送装置中的速度的信息的装置。

8.按照上述权利要求中任何一项所述的设备，其特征在于，所述面板接合装置包括一个吸盘和安装在所述滑动件上的吸盘固定装置，在所述打开纸盒的过程中，所述吸盘连接到真空供应装置上。

9.按照上述权利要求中任何一项所述的设备，其特征在于，所述表面相互接触的面板包括纸盒的相时的侧壁。

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