CN110678405A - 用于包装系统的提升装置、具有所述提升装置的包装系统以及操作所述系统以将供给设备安装到包装机或从包装机移除供给设备的方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种提升装置(16)，该提升装置包括提升框架(16a)，提升框架被配置为机械地联接到包装机(12)且被配置为与供给设备(14)联接，其中提升框架(16a)被配置为使供给设备(14)相对于包装机(12)平移、升高和降低；且，提供了一种包装系统，该包装系统包括包装机(12)和所述提升装置(16)，其中所述包装机(12)被配置为可拆卸地联接到供给设备(14)，其中在使供给设备(14)相对于包装机(12)平移、升高或降低的同时，包装机(12)的质量起作用以平衡供给设备(14)的质量的至少一部分。还提供了操作所述包装系统以将供给设备(14)安装到包装机(12)和从包装机移除供给设备的方法。

Description

用于包装系统的提升装置、具有所述提升装置的包装系统以 及操作所述系统以将供给设备安装到包装机或从包装机移除 供给设备的方法

技术领域

本发明的实施方案总体上涉及用于处理包装商品的机器的安装和维护。例如，提供了一种用于维护和安装食品包装设施内的称重器的改进系统，该系统在成本、效率和空间要求方面提供了显著的改进。

背景技术

在食品工业中，通常将食品和饮料包装在密封的袋、纸板箱和托盘内。这样的包装提供了分配、储存和销售食品的方便、安全且卫生的方式。

通常，在包装食品和饮料之前，将食品和饮料快速地且准确地分成多个相等重量和/或体积的部分。这可以使用多种供给设备来执行，所述供给设备是诸如容积式供给器或计算机控制的称重器(CCW)。这些CCW包括组合称重器或多头称重器、螺旋供给称重器、切门(cut gate)称重器、线性称重器和混合称重器。

在现代包装设施中，每个供给设备被定位在一个对应的包装机(例如，制袋机、托盘密封机、装盒机或热成型机)上方。因此，食品或饮料可以在重力作用下被供给到包装机内的适当的容器内。

然而，供给设备非常重且通常具有在300kg和700kg之间的质量。例如，计算机控制的称重器通常具有500kg至600kg的质量。因此，在常规包装设施中，供给设备由大型钢结构支撑在每个包装机上方。从定位在这些钢结构上的平台或走道原地(即，在供给设备仍然被附接到包装机的同时)执行供给设备的维护操作——诸如，检查、修复、维修和清洁。操作人员通常从楼梯在设施的地板上进入这些平台。

此钢结构是大型、昂贵且不灵活的。因此，对于食品和饮料生产者而言，增加他们的设施的输出或能力是困难且昂贵的，因为他们必须提供新的机械装置(machinery)(包括供给设备和包装机械装置)和附加的钢结构。

另外，上文所讨论的现有的布局对包装设施的安全性和效率也具有重大影响。为了进入每个供给设备，可能需要机器操作人员走很长一段距离(10米)才能到达最近的一组楼梯。这增加了维修或清洁每个系统所需的时间。此外，单独的楼层在平台上的楼上工人与设施的主地板下面的工人之间造成生理障碍和心理障碍。这降低对两个楼层的状况或状态的警觉，导致效率损失和增加的安全风险。

此外，很难完全拆除现有的机械布局或更换不可修复地损坏的供给设备。通常，这是使用传统移动和处理装备(例如，叉车、吊车或其他提升机构)实现的。然而，为了实现有效率且具有成本效益的工厂布局，个体制袋机、托盘密封机和装盒机极为贴近地放置。因此，常规提升设备没有足够的空间来进入机械装置。此外，传统提升装备常常被认为太危险而不能够在包装设施的紧凑且嘈杂的环境中操作而不中断生产。

因此，需要改进现有的包装机械装置和设施。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种包装系统，该包装系统包括：一个包装机，该包装机被配置为可拆卸地联接到供给设备；一个提升装置，该提升装置包括一个提升框架，该提升框架被机械地联接到该包装机且被配置为与该供给设备联接；其中该提升框架被配置为使该供给设备相对于该包装机平移、升高和降低；其中在使该供给设备相对于该包装机平移、升高和降低的同时，该包装机的质量起作用以平衡该供给设备的质量的至少一部分。

因此，根据本发明的系统能够快速地且安全地安装供给设备(例如，容积式供给器或计算机控制的称重器)，且从包装机(例如，制袋机、托盘密封机和装盒机)移除供给设备。此外，该系统能够使供给设备与包装机脱离且降低所述设备以便地面上的操作人员或技术人员进行维护。这提高了维护操作的速度和效率，且减少了与这些操作相关联的系统停机时间。

通过使用包装机的质量作为平衡重，即，以至少部分地平衡供给设备的重量，可以实现非常紧凑的提升机构。特别地，不需要提供附加的框架或支撑件，且可以使包装机周围的地板区域空着，以在正常生产活动期间允许材料和操作人员流动。此外，不需要提供用以维修供给设备的大型龙门架、或任何传统的移动和处理装备或单独的独立式提升设备和必需的锚固件(anchorage)。

有利地，这些系统从包装设施移除对许多结构型钢结构和维护平台的需要。这提供了显著的成本节省、空间节省和效率节省。

例如，这样的系统允许生产者更容易地使他们的生产水平规模化。通过简单地将独立的包装系统放置在包装设施内的合适位置，可以实现工厂输出的增加。不需要为了支撑和维护新的供给设备而修改或扩展现有的钢结构或提供新的钢结构。

此外，考虑到工厂的单个楼层，本系统进一步提供了安全性和效率增加。此单个楼层允许操作人员提高对他们的同事的状况或状态的警觉和允许较宽的生产线，从而导致效率和安全性提高。

优选地，该提升装置被配置为与该供给设备可拆卸地联接。

因此，可以大大减少与维护和清洁相关联的停机时间。代替在原地(即，当供给设备仍然被附接到包装机的顶部的同时)检查、修复、维修和清洁供给设备，每个供给设备可以被移除且被更换成新的供给设备。然后可以在不停止包装产品生产的情况下清洁或维修已经移除的供给设备。这减少了包装机的停机时间，且减少了支撑该系统所需的操作人员时间量和人员配备水平。

替代地，该提升装置可以被固定地联接到该供给设备。这简化了该提升装置和该供给设备之间的任何连接。在这样的实施方案中，该供给设备可以不从提升装置移除且被更换。然而，在使该供给设备从该包装机脱离且拆卸之后，操作人员仍然可以在地面上执行维护和清洁。

优选地，该提升装置还包括第一致动器，该第一致动器被配置为升高和降低该供给设备。通过“升高”，可以理解，使该供给设备从初始位置向上提升到较高位置，而“降低”意在指使该供给设备从初始位置向下移动到较低位置的运动。虽然升高和降低可能仅需要在竖直方向上运动(即，不存在同时的水平运动或侧向运动)，但这不是必要的。

因此，该第一致动器能够将供给设备从它被联接到包装设备的高度传送到它可以被操作人员维护的高度(例如，地面水平或工厂的地板)，且能够升高供料设备以将它联接到包装机。

在另外的替代优选实施方案中，该第一致动器还被配置为使该供给设备相对于该包装机平移。

在这样的实施方案中，可以同时地使该供给设备平移以及升高或降低。例如，该第一致动器可以使该提升框架和所联接的供给设备围绕一个大体上水平轴线旋转，使得该供给设备被摆动到地面。替代地，平移、升高和降低可以各自作为单独的步骤执行，使得一次仅发生单个运动，例如，为了安装供给设备，可以首先使该设备升高，然后使该设备平移且最后使该设备降低，使得它与包装机接合。因此，传动装置、齿轮装置或其他机械联接件被配置为使该第一致动器的输出运动改方向。

在同样优选的实施方案中，该提升装置还包括第二致动器，该第二致动器被配置为使该供给设备相对于该包装机平移。

在这样的实施方案中，可以使该第一致动器和第二致动器同时地操作或轮流操作，以使该供给设备与包装机脱离从而进行维护或将供给设备安装到包装机。这样的实施方案避免了需要用于使该第一致动器的输出运动改方向的传动装置、齿轮装置、驱动轴或其他机构，但是需要两个单独的致动器。

在替代实施方案中，可以将一个或多个致动器直接设置到该包装设备或该供给设备。它们可以被配置为使该供给设备相对于该包装机升高、降低或平移。然而，提供包括第一致动器和/或第二致动器的提升装置被认为是有利的，因为这样的提升装置可以被容易地改装到现有的机械装置。

优选地，该第一致动器和/或第二致动器包括：液压致动器；气动致动器；电动致动器；磁致动器；或，手动致动器。替代地，可以使用能够提升和/或平移该供给设备的任何其他合适的致动器或致动器的组合。

在特别优选的实施方案中，该第一致动器和/或第二致动器包括滚珠丝杠马达(ball screw motor)。这样的致动器以最小的摩擦将来自该马达的旋转运动转换成线性运动。这允许以最小的机械损失和高准确度将高的力施加到该供给设备。

在一些实施方案中，可以使该提升框架围绕一个大体上竖直轴线旋转，使得当该供给设备被联接到该提升框架时，可以使该供给设备围绕该大体上竖直轴线旋转。

使该供给设备和提升框架围绕一个大体竖直轴线旋转允许使该供给设备在大体上水平方向平移。在优选实施方案中，该大体上竖直轴线大体上平行于该提升框架的纵向轴线。然而，这不是必要的。通过使该供给设备和该提升框架旋转，使该供给设备平移所需的空间、机构和功率被最小化。

优选地，该提升框架被机械地联接到该包装机的一个拐角。在这样的情况下，该大体上竖直轴线可以接近或邻近该包装机的该拐角和/或该包装机的纵向轴线。将该提升框架联接到该包装机的一个外部拐角减少了使供给设备升高和降低所需的空间，且确保(例如)操作人员和/或技术人员可以容易地进入整个包装机。另外，在该提升框架被改装到现有的包装系统的情况下，将该框架附接到包装机的一个拐角可以避免对包装机的先前存在的部件和特征造成任何干扰或破坏。

替代地，可以使用线性致动器来使该供给设备在线性方向上移动。例如，此致动器(其可以是如上所讨论的第一致动器或第二致动器)可以沿着一个或多个导引轨道将该供给设备驱动到包装机上方，或可以延伸一个或多个伸缩臂，其中所述伸缩臂的一端被附接到该供给设备且所述伸缩臂的另一端被附接到该提升框架。

在同样优选的实施方案中，可以使该提升框架围绕一个大体上水平轴线旋转，使得当该供给设备被联接到该提升框架时，可以使该供给设备相对于该包装机同时地在竖直平面中升高或降低以及在水平平面中平移。这使得能够简化控制系统，因为运动的竖直分量和水平分量是彼此独立的。

优选地，该提升装置还包括一个提升托架，该提升托架被机械地联接到该提升框架且可以被可拆卸地联接到该供给设备。

在优选的实施方案中，该提升托架被机械地联接到该第一致动器。

有利地，该提升托架可以将力从该第一致动器传递到该供给设备，且简化了该供给设备、提升装置和至少该第一致动器之间的联接。替代地，该提升框架和该第一致动器可以被直接联接到该供给设备。

在优选的实施方案中，该供给设备包括分级器(grader)、计量器(batcher)、容积式供给器或计算机控制的称重器(CCW)，诸如：组合称重器、多头称重器；螺旋供给器称重器；切门称重器；线性称重器；或，混合称重器。

在优选的实施方案中，该包装机包括至少一个：制袋机；托盘密封机；装盒机；或，热成型机。

优选地，当使该供给设备相对于该包装机升高、降低或平移时，该包装机的质量起作用以平衡该供给设备的质量的至少50％，更优选地至少75％，更优选地至少90％，还更优选地至少95％。在一些优选的实施方案中，当使该供给设备相对于该包装机升高、降低或平移时，该包装机的质量完全平衡该供给设备和/或该提升装置的质量。这避免了需要为该包装系统设置任何另外的支撑件、固定件或锚固件。

然而，在本发明的一些替代实施方案中，该提升框架还包括一个或多个支撑件，其中当使该供给设备相对于该包装机升高、降低或平移时，所述支撑件支承该提升框架和该供给设备的组合质量的一部分。在另外的替代实施方案中，可以通过将该包装机联接到支撑该包装系统的结构的固定件或锚固件来平衡该供给设备的质量的一部分。

有利地，随着该供给设备的质量由该包装机平衡的比例增加，此支撑件的尺寸和强度可以减小，从而导致所需材料和制造成本的减少。

在另外的优选实施方案中，该提升框架通过悬臂而被机械地联接到该包装机。这样，该提升框架和该供给设备的质量在提升期间完全由悬臂支撑，且由该包装机的质量平衡，且因此不需要附加的支撑件。这减少了所需的材料、包装系统的制造成本以及该包装系统所需的空间。

优选地，该系统还包括能够检测在该供给设备的路径中异物的存在的至少一个传感器。

这样的异物包括不是该包装系统的一部分的任何异物，诸如，人、其他机械装置或装备。如果检测到异物，则供给设备的任何安装或移除可以被自动地中断。这对于工厂操作人员的安全和避免损坏所涉及的机械装置至关重要，尤其是考虑到常规供给设备的大尺寸和质量。

这些传感器可以被布置在该包装系统的任何合适的部件上。例如，所述传感器可以被定位在该提升框架、包装机或供给设备上。有利地，所述传感器被定位在该提升装置上，以允许将所述传感器改装到现有的包装机械装置和供给设备系统。

优选地，所述至少一个传感器是激光传感器。这样的传感器便宜、准确且高度可靠。替代地，可以使用能够检测异物的存在的任何合适的传感器，诸如，光闸、可见光传感器或UV传感器。在另外的替代实施方案中，重量传感器可以被定位在该供给设备的路径的下方。

在优选的实施方案中，该系统还可以包括一个子框架，该子框架可以被可拆卸地联接到该提升框架和该供给设备。

该子框架可以充当该提升框架、该供给设备和该包装机之间的接口。有利地，该子框架可以被设计成在这些设备之间传递力，从而避免损坏所述设备内的精密部件。另外，该子框架可以提供设计成与另外的设备(诸如，手推车或供给设备垫圈)接口的结构。此外，子框架可以使得上文所讨论的包装系统能够被改装到现有的供给设备和包装机。

替代地，该提升框架和/或包装机可以被直接联接到该供给设备。

特别地，在优选的实施方案中，该包装机还包括第一服务连接器，该第一服务连接器被配置为当该包装机和该供给设备被联接时，与对应的第二服务连接器接合。

优选地，所述服务连接器在该包装机和该供给设备之间转移电功率、流体、气体或控制信号中的至少一个。

有利地，所述服务连接器允许该包装机和该供给设备接口且共享服务输入。例如，控制信号的转移使得能够实施复杂的控制方法，例如，包装机可以根据穿过供给设备的材料流动的改变来自动调整，以避免结垢、浪费或不必要的停机。此外，如果在包装机械装置和该供给设备之间共享服务(诸如，电功率、流体和气体)，则这两个设备可以被更有效率地设计在一起。

有利地，单对连接器能够转移所有的电功率、流体、气体和控制信号。然而，这不是必要的。

在替代实施方案中，可以不在该供给设备和该包装机之间转移服务，而是可以为它们提供独立的服务供应。

在一些优选的实施方案中，该第二服务连接器被布置在该供给设备上。然而，在同样优选的实施方案中，该第二连接器被布置在该子框架上，使得当该供给设备被联接到该包装机和该供给设备时，可以经由该子框架在该包装机和该供给设备之间转移电功率、流体、气体或控制信号中的至少一个。

在替代实施方案中，经由该提升框架在该供给设备和该包装机之间转移服务。上文所讨论的一组或多组服务连接器可以将该提升框架连接到该供给设备以及将该提升框架连接到该包装机。

在优选的实施方案中，可以通过使该供给设备升高远离该包装机来使所述服务连接器彼此断开，和/或可以通过使该供给设备朝向该包装机降低来使所述服务连接器接合在一起。

因此，可以简单地通过该供给设备的移动来使所述服务连接器接合和断开接合。有利地，不需要另外的步骤来使该供给设备接合到该包装机或使该供给设备与该包装机断开。

优选地，该第一服务连接器和该第二服务连接器中的一个是凹形连接器且另一个是凸形连接器。

如本领域中通常已知的，凹形连接器通常包括一个端口或接收部分，该端口或接收部分接收对应的凸形连接器。在特别优选的实施方案中，该第一服务连接器(被布置在该包装机上)是凹形连接器，且该第二服务连接器(被布置在该供给设备或该子框架上)是凸形连接器。然而，这不是必要的。

将凸形连接器设置到该供给设备或该子框架且将凹形连接器设置到该包装机被认为是特别有利的，因为与凸形连接器相比，隐藏式或凹陷式凹形连接器通常更不易碎或更不易于损坏。因此，与凹形连接器相比，凸形连接器更可能发生损坏，且凸形连接器更可能需要修复或更换。因此，有利的是将凸形连接器设置到该供给设备，可以使用上文所描述的系统容易地使该供给设备与该包装机脱离或从该包装机移除以进行维护。这减少了操作人员时间且减少了所需的维护，且如果将该供给设备调换为新的供给设备，则可以避免不必要的停机。

在优选的实施方案中，该系统还包括：一个凹陷部，该凹陷部被布置在第一表面上；以及一个对应的突出部，该突出部被布置在第二表面上，其中当该包装机和供给设备被联接时，该突出部与该凹陷部接合。

有利地，仅当该供给设备和包装机相对于彼此正确地定向时，该突出部和凹陷部才将接合。这样，该突出部和该凹陷部充当导引件，且有助于确保该供给设备和包装机在它们联接(即，接触)时被正确地对准。此外，它们确保牢固地保持该供给设备与该包装机接触。这些效果中的每个都增加了该系统的安全性，从而有助于避免损坏机械装置或伤害其操作人员。

在特别优选的实施例中，其中该突出部比所述第一服务连接器或第二服务连接器从该第二表面延伸更远，使得在该供给设备和该包装机联接期间，该突出部将在所述第一服务连接器和第二服务连接器接合之前进入该凹陷部。

因此，如果该供给设备和该包装机未对准(即，相对于彼此的联接定向不正确)，则当使该供给设备朝向该包装机时，该突出部将不进入该凹陷部。因此，当该供给设备和包装机未被正确地定向时，该突出部将阻止两件机械装置不正确地接触。这起作用以防止损坏该供给设备和该包装机械装置，且特别是防止损坏布置在任一个设备上的任何精密连接器。

在优选的实施方案中，该凹陷部包括：一个基底表面，该基底表面嵌入在该第一表面内；以及至少一个凹陷侧，所述至少一个凹陷侧被设置在该基底表面和该第一表面之间；其中所述至少一个凹陷侧从该第一表面到该凹陷部的基底表面连续地或不连续地变窄。

在另外的优选实施方案中，该突出部包括：一个顶部表面，该顶部表面从该第二表面凸起；以及至少一个突出侧，所述至少一个突出侧被设置在该顶部表面和该第二表面之间；其中所述至少一个突出侧从该第二表面到该凹陷部的顶部表面连续地或不连续地变窄。

换句话说，该突出部或凹陷部将是逐渐变窄的，且朝向距布置有它们的表面的最远端厚度减小。例如，该突出部和/或凹陷部可以被形成为截头圆锥体，或具有阶梯状表面。有利地，当使该供给设备与该包装机接触时，该突出部或凹陷部将导致该供给设备相对于其移动的方向侧向地移动，以使该供给设备与该包装机正确地对准。换句话说，机械突出部和凹陷部使该供给设备(和任何子框架)相对于该包装机准确地定位。

优选地，如上文所讨论的，该突出部和该凹陷部变窄。然而，这不是必要的。

优选地，该凹陷部被定位在该包装机上，且该突出部被布置在该供给设备或该子框架上，或该凹陷部被布置在该供给设备或该子框架上，且该突出部被布置在该包装机上。

根据本发明的第二方面，提供了一种提升装置，该提升装置包括：

一个提升框架，该提升框架被配置为机械地联接到包装机，且被配置为与供给设备可拆卸地联接；

其中该提升框架被配置为使该供给设备相对于该包装机平移、升高和降低；

其中在使用中，在使该供给设备相对于该包装机平移、升高或降低的同时，该包装机的质量起作用以平衡该供给设备的质量的至少一部分。

将看到的是，该提升装置形成上文所讨论的包装系统的一部分。在另外的实施方案中，它可以包括上文所讨论的系统内的提升装置的任何另外的特征，从而提供对应的益处和优点。

根据本发明的第三方面，提供了一种操作根据本发明的第一方面的系统以将供给设备安装到包装机的方法，该方法包括以下步骤：

将该供给设备邻近该包装机定位；

将该供给设备联接到提升装置；

操作该提升装置以使该供给设备相对于该包装机升高和平移；

操作该提升装置以使该供给设备降低，使得使供给设备联接到该包装机；

其中在使该供给设备相对于该包装机平移、升高或降低的同时，该包装机的质量起作用以平衡该供给装置的质量的至少一部分。

可以同时地(即，在该供给设备的运动具有竖直分量和水平分量的情况下)或单独地执行使该供给设备升高和平移的步骤，其中首先使该供给设备升高且然后使该供给设备平移。类似地，可以同时地(即，在该供给设备的运动具有竖直分量和水平分量的情况下)或单独地执行使该供给设备平移和降低的步骤，其中首先使该供给设备平移且然后使该供给设备降低。

在优选的实施方案中，该方法包括在至少一个自由度上使该供给设备与该提升装置脱离的后续步骤。有利地，这可以减小在该包装机、供给设备和提升装置之间所传递的振动和力。此脱离通过确保没有振动从该提升装置转移到这些部件来确保该供给设备以及其中的称重和配份装备的准确度。

优选地，使该供给设备升高的步骤包括第一升高步骤和第二升高步骤，在该第一升高步骤中，以相对低的速度使该供给设备升高，在该第二升高步骤中，以相对高的速度使该供给设备升高。

有利地，在该第一升高步骤期间，可以小心地将该供给设备从其原始位置(例如，从运输手推车，或地面)提升，使得它由该提升装置支撑。一旦操作人员确信该供给设备被正确地联接到该提升框架，且该包装系统周围的区域没有任何异物，则可以执行较快的第二升高步骤。因此，该两步提升过程提高安全性，且有助于避免损坏该系统。

在优选的实施方案中，该第一升高步骤被手动地控制，而该第二升高步骤和所有后续步骤被自动地执行。替代地，可以自动地或响应于用户输入来执行上文所描述的任何步骤。

根据本发明的第四方面，提供了一种操作根据本发明的第一方面的系统以从包装机移除供给设备的方法，该方法包括以下步骤：

将该供给设备联接到提升装置；

操作该提升装置以使该供给设备升高，使得使供给设备与该包装机脱离；

操作该提升装置以使该供给设备相对于该包装机平移和降低；

使该供给设备与该提升装置脱离；

其中在使该供给设备相对于该包装机平移、升高或降低的同时，该包装机的质量起作用以平衡该供给装置的质量的至少一部分。

优选地，操作该提升装置以使该供给设备降低包括第一降低步骤和第二降低步骤，在该第一降低步骤中，以相对高的速度使该供给设备降低，在该第二降低步骤中，以相对低的速度使该供给设备降低。

有利地，该第二降低步骤允许使该供给设备小心地降低到手推车或地面上，以便稍后移除。此步骤的慢速速度有助于防止在从该提升装置上卸载该供给设备时损坏该供给设备。

优选地，该第二降低步骤被手动地控制，而该第一降低步骤和所有先前步骤被自动地执行。替代地，可以自动地或响应于用户输入来执行上文所描述的任何步骤。

附图说明

现在将参考附图描述安全文档以及用于制造它们的方法的实施例，在附图中：

图1(a)描绘了根据本发明的第一实施方案的处于操作中的包装系统的示意性侧视图；

图1(b)描绘了根据本发明的第一实施方案的包装系统的示意性侧视图，其中已经拆卸了供给设备；

图2(a)描绘了根据本发明第二实施方案的处于操作中的包装系统的示意性侧视图；

图2(b)描绘了根据本发明的第二实施方案的包装系统的示意性侧视图，其中已经拆卸了供给设备；

图3(a)描绘了根据本发明的第三实施方案的处于操作中的包装系统的示意性侧视图；

图3(b)描绘了根据本发明的第三实施方案的包装系统的示意性侧视图，其中已经拆卸了供给设备；

图4(a)、图4(b)、图4(c)和图4(d)描绘了根据本发明第一实施方案的包装系统的投影视图；

图5(a)和5(b)更详细地描绘了根据本发明的第一实施方案的包装系统的投影视图；

图6(a)和图6(b)更详细地描绘了根据本发明第一实施方案的包装系统的投影视图；

图7(a)和图7(b)更详细地描绘了根据本发明第一实施方案的包装系统的投影视图；

图8描绘了根据本发明的第一实施方案的包装系统的投影视图；

图9(a)和图9(b)描绘了适合于在根据本发明的包装系统内使用的突出部和凹陷部的横截面。

具体实施方式

图1至图7示意性地例示了四个包装系统，所述包装系统提供了改进的安装、移除和维护供给设备的方式。这样的维护工作包括检查、清洁、维修和修复供给设备。

在每种情况下，供给设备都可以包括分级器、计量器、容积式供给器或计算机控制的称重器(CCW)，诸如，组合称重器、多头称重器、供给器称重器、切门称重器、线性称重器或混合称重器。这样的供给设备通常具有300kg和700kg之间的质量。然而，合适的包装机包括制袋机、托盘密封机、装盒机和热成型机。通常，这样的包装机具有500kg和800kg之间的质量。在常规包装系统中，供给设备倾向于具有比对应规模的包装机更低的质量。因此，发明人已经认识到，当安装或拆卸供给设备时，包装机的质量可以被用来抵消或平衡该供给设备的质量。

图1至图3示意性地例示了包装系统的三个替代实施方案。在每个实施方案之间，用于对应的特征(其可以具有类似的属性或如参考任何其他图所描述的特征)的附图标记递增10。

图1(a)和图1(b)示出了包装系统10，该包装系统10包括包装机12、供给设备14和提升装置16。

在图1(a)中，供给设备14被安装到包装机12，如它在正常操作中那样。如将看到的，供给设备14被联接到包装机12的顶部。然而，在图1(b)中，供给设备14已经从包装机12拆卸，即，供给设备14已经与包装机12脱离且由提升装置16降低到邻近包装机12和靠近地面的位置。在此拆卸位置，可以容易地检查、维修或清洁供给设备12。替代地，从图1(b)中所示出的拆卸位置，可以容易地使供给设备12与提升装置16脱离，且如果需要的话可以完全移除供给设备12。

提升装置16包括提升框架16a和可移动托架16b，提升框架16a具有大体上竖直的柱的形式。可移动托架16b可以沿着提升框架16a向上和向下线性地移动，如由箭头D₁所示出的，且可以围绕一个大体上竖直轴线旋转，如由箭头D₂所示出的。对此运动的控制可以通过一个或多个致动器(未示出)来执行。这些一个或多个致动器可以具有能够使供给设备14相对于包装机12平移、升高和降低的任何合适的设计。

可移动托架16b旋转所围绕的大体上竖直轴线优选地大体上平行于提升框架16a的柱的中心线。例如，提升框架16a和可移动托架16b可以围绕靠近提升框架16a的中心线的单个轴线一起旋转。替代地，可移动托架16b可以被配置为在提升框架16a的外侧周围旋转，该提升框架16a可以被固定就位。

在这两个实施方案中，该大体上竖直轴线可以与提升框架16a的中心线重合。然而，在替代实施方案中，该大体上竖直轴线在提升框架16a的中心线的0.3m内，或在提升框架16a的0.15m内。

另外，可移动托架16a被配置为与供给设备14可拆卸地联接。因此，也可以通过可移动托架16a使供给设备14升高、降低和围绕大体上竖直轴线旋转(即，平移)。

提升装置16由悬臂12a支撑。此悬臂在包装机12的基底和提升框架16a的基底之间延伸且与其联接。因此，在通过可移动托架16a使供给设备14升高、降低和平移的同时，或在维护操作期间，供给设备14和提升装置16的组合质量由包装机的质量抵消或平衡。通过以此方式平衡提升装置，安装、移除和维护供给设备所需的结构被显著简化。

系统10还包括联接到供给设备14的子框架18。当子框架18被联接到包装机12时，此子框架18支撑供给设备14。

提升装置16、提升框架16a、可移动托架16b、悬臂12a以及子框架18可以由能够在安装、移除或维护期间支撑供给设备14的任何合适的材料形成。例如，每个部件可以包括金属(诸如，钢、铝、钛或其合金)、塑料或复合材料。

为了拆卸供给设备12以移除或维护供给设备14，该系统必须从图1a的布置移动到图1b中所示出的布置。

此降低操作首先需要使供给设备14与包装机12脱离。这通常是通过使供给设备14相对于包装机12提升来实现的。

然后使供给设备14和可移动托架16b围绕大体上竖直轴线旋转(如由箭头D₂所示出的)，使得供给设备14从包装机12上方摆动出来。换句话说，使供给设备14相对于包装机12平移，使得它不被定位在包装机12上方，且在竖直方向上不与包装机12重叠。

最后，可移动托架16b使供给设备14降低到图1b中所示出的降低位置或拆卸位置。一旦在此拆卸位置，操作人员就可以在供给设备14仍然被连接到提升装置16的同时进行维护，或如果必要的话，可以从包装系统10完全移除供给设备14。

在此拆卸位置，可以容易地检查、维修或清洁供给设备12。替代地，从图1(b)中所示出的拆卸位置，可以容易地使供给设备12与提升装置16脱离，且如果需要的话可以完全移除供给设备12。

为了将供给设备14安置或安装到包装系统10，此过程被颠倒，且必须使供给设备14从其在图1b中所示出的拆卸位置传送到图1a的安装位置。

具体地，通过可移动托架16b使供给设备14升高或提升到包装机12上方一高度，通过使可移动托架16b和供给设备14围绕大体上竖直轴线旋转来使供给设备14摆动到包装机12上方，最后使供给设备14降低以将供给设备14联接到包装机12。

可以在手动控制或自动控制下执行这些安装和拆卸循环或过程(以及其中的每个步骤)。此外，可以响应于从用户接收的输入或自动地(例如，响应于在检测到供给设备故障之后由控制系统发出的控制信号)执行它们。

图2(a)和2(b)示出了包括包装机22、供给设备24和提升装置26的包装系统20。图2(a)示出了在其操作布置中的包装系统20，在该布置中，供给设备24被联接到包装机22。图2(b)示出了在如下布置中的系统，在该布置中，已经拆卸了供给设备34用于维护(例如，检查、清洁、维修或修复)。

能够在图2(a)和图2(b)中所示出的位置之间传送供给设备24的提升装置26包括呈大体上竖直的柱的形式的提升框架26a和水平导引件26b。

可以使供给设备24在方向D₁上沿着提升框架26a线性地向上升高和向下降低，且可以使供给设备24沿着水平导引件26b在大体上水平方向D₂上平移。对这些运动的控制可以通过一个或多个致动器(未示出)来执行。在另外的实施方案中，提升装置还可以包括可移动托架，一个或多个致动器被联接到该可移动托架，其中该可移动托架被配置为可拆卸地联接到供给设备24，且在大体上竖直方向D₁上沿着提升框架26移动。

提升装置26由悬臂22a支撑，悬臂22a在包装机22的基底和提升框架26的基底之间延伸且与其联接。该悬臂的一侧上的质量至少部分地由另一侧上的质量平衡。实际上，当供给设备被联接到提升装置时，提升装置和供给设备的质量至少部分地由包装机的质量平衡。

为了拆卸供给设备24(即，从图2(a)中所示出的布置移动到图2(b)的布置)，首先使供给设备24与包装机22脱离。然后使供给设备沿着或通过水平导引件26b在大体上水平方向D₂上线性地平移或滑动。一旦供给设备24不再位于包装机22上方或覆在包装机22上方，就可以使它在大体上竖直方向D₁上降低。

一旦供给设备24处于该降低位置或拆卸位置中，操作人员就可以在适当的地方维护该供给设备，或如果必要的话，则将该供给设备移除以进行进一步工作。

为了重新安装或安置供给设备24，此过程被颠倒。供给设备被联接到提升框架26、被大体上竖直地提升(如由箭头D₁所示出的)，且沿着导引件26b或通过导引件26被平移，使得供给设备被联接到包装机22。

如参考图1(a)和图1(b)示出的系统所讨论的，可以在手动控制下或自动地执行这些拆卸和安装循环。

在参考图1和图2描述的包装系统10和20中，提升装置16、26可以在单独的操作中使供给设备14、24升高、降低和平移。例如，当使用上文所描述的方法将供给设备安装到包装机时，首先使供给设备升高到包装机上方一适当高度且其次使供给设备水平平移，使得它可以被联接到包装机。相反，当拆卸供给设备时，可以使它平移且然后使它降低。然而，在两个系统10、20中，如果需要的话，提升装置16、26可以同时使供给设备14、24升高和平移、或降低和平移。

图3(a)和图3(b)示出了包括包装机32、供给设备34和提升装置36的包装系统30。图2(a)示出了在其操作布置中的包装系统30，在该布置中，供给设备34被联接(被安装)到包装机32。图2(b)示出了在如下布置中的系统，在该布置中，已经拆卸了供给设备34用于移除或维护。

提升装置36能够在图3(a)和图3(b)中所示出的位置之间传送供给设备34。提升装置36包括呈两个可移动臂的形式的提升框架36a。提升框架36a的可移动臂通过轴承36b机械地联接到包装机32的任一侧，提升框架36a可以围绕轴承36b旋转。可以通过一个或多个致动器(未示出)来提供对此旋转的控制。在替代实施方案中，提升框架36a可以包括任何数目的竖直臂。

为了安装和拆卸供给设备34，使提升框架36a和供给设备34围绕由轴承36b限定的大体上水平轴线旋转(如由箭头D₃所示出的)。在每个过程中，供给设备34的运动具有竖直分量和水平分量。

具体地，提升框架36a可以被向上摆动或被升高以将供给设备34联接到包装机32(如图3(a)中所示出的)。在此步骤期间，供给设备34同时被升高和平移。在此布置中，提升框架36a是大体上竖直的，且供给设备34在包装机32上方。为了拆卸供给设备34，使提升框架36a向下摆动(降低)以拆卸供给设备34，以使得它邻近包装机32定位(如图3(b)中所示出的)。在此步骤中，同时使供给设备降低且平移。

提升框架36a还包括子框架36c，该子框架36c将提升框架36a可旋转地联接到供给设备34。如所示出的，子框架36c被配置为确保在通过提升装置36使供给设备34升高和降低的同时，供给设备34保持处于其直立(竖直定向)。可以通过联接到供给设备34、子框架36c和/或提升框架36a的一个或多个致动器(未示出)来提供对定向的控制。

在供给设备34被安装或拆卸的同时，以及当供给设备邻近包装设备32的同时，如图3(b)中所示出的，提升框架36a充当悬臂。换句话说，由供给设备34的质量和提升装置36的重量所施加的力通过轴承36b传递到包装机32。因此，这些力至少部分地由包装机32的重量平衡，且包装机32的质量起作用以平衡供给设备34和提升装置36的质量。

在另外的实施方案中，子框架36c和/或提升框架36a可以被配置为一旦提升框架36a在大体上竖直定向上且供给设备在包装机32上方(如图3a中所示出的)，就使供给设备34升高或降低。这可能是将供给设备34联接到包装机32或使供给设备34与包装机32脱离所必需的，如参考图1(a)和图1(b)所讨论的。

如上文参考图1和图2的系统所讨论的，可以在手动控制或自动控制下且可以响应于任何合适的输入来实施由图3(a)和图3(b)中示出的包装系统30所执行的拆卸过程和安装过程。

图4至图8示出了根据本发明的一个优选实施方案的包装系统100的详细立体视图。该系统包括包装机120、供给设备140和提升装置160。此实施方案提供了改进的将供给设备140安装到包装机120和从包装机120拆卸的方式，使得可以容易地安装、拆卸和维护供给设备120。

在此实施方案中，供给设备140是组合称重器(有时被称为多头称重器)，且包装机120是制袋机，尽管可以使用任何其他合适的设备。

图4(a)至图4(d)示出了一系列系统布置，所述一系列系统布置例示了将供给设备140安置或安装到包装机120的过程。

在图4(a)中，供给设备140从包装机120拆卸且被机械地联接到提升装置160。在此拆卸布置中，供给设备140邻近包装机120定位且靠近地面，使得操作人员可以易于维护它。

更具体地，供给设备140被联接到子框架180，其中子框架180被可拆卸地联接到提升装置160内的可移动托架164。此可移动托架被配置为沿着提升框架162的纵向轴线向上和向下线性地移动。

提升框架162的基底通过悬臂122联接到包装机120。悬臂122支撑供给设备140、提升装置160和子框架180。在维护过程、安装过程和拆卸过程期间，包装机的质量起作用以平衡供给设备140、提升装置160和子框架180的组合质量。如图4(a)至图4(d)所示出的，提升框架162在包装机120的拐角处联接到包装机120。

在图4(a)和图4(b)之间，通过提升装置160使供给设备140升高。这是通过使用定位在提升框架162内的滚珠丝杠致动器(未示出)使可移动托架164相对于提升框架162升高来实现的。因此，可移动托架使子框架180和与其机械联接的供给设备140升高。在此提升步骤或升高步骤之后，供给设备140在操作期间(当它被联接到包装机120时)被定位在比供给设备140的位置更大的高度处。

一旦供给设备140已经被升高到图4(b)中所示出的位置，就将它摆动到包装机120上，如图4(c)中所示出的。

供给设备140的此水平平移由滚珠丝杠致动器166来执行。此滚珠丝杠致动器166使提升框架162围绕与提升框架162的纵向轴线平行的大体上竖直轴线旋转。因此，滚珠丝杠致动器166也使供给设备140(以及可移动托架和子系统180)围绕此大体上竖直轴线旋转，因为这些部件被机械地联接到提升框架162。如从图中看到的，提升框架的大体上竖直轴线和纵向轴线162邻近包装机120的拐角。

最后，使供给设备140从其位于包装机120上方的位置(如图4(c)中所示出的)降低，使得它与包装机120接触且联接(如图4(d)中所示出的)。此降低通过定位在中空提升框架162内的滚珠丝杠致动器来执行。

一旦被定位成如图4(d)中所示出的，就可以操作供给设备140以将食品和其他产品提供给包装机120进行包装。

为了拆卸供给设备，以上过程被颠倒。通过提升框架162内的滚珠丝杠致动器使供给设备140升高，以使供给设备140与包装机120脱离(如将在图4(d)和图4(c)之间发生的)。然后通过滚珠丝杠致动器166将供给设备140摆动出来(即，围绕竖直轴线旋转)，以使得它不与包装机120重叠(如图4(b)中所示出的)。最后，提升框架162内的滚珠丝杠致动器和可移动托架使供给设备降低到图4(a)的位置，在图4(a)的位置，供给设备邻近包装机，且可以根据需要由站立在与包装机相同水平的操作人员容易地维护或拆卸供给设备。

可以在用户控制或自动控制下以及响应于任何合适的输入(例如，用户输入、在包装机120或供给设备140中检测的错误或误供给，或根据预先配置的维护时间表)来执行这些过程。

如上文所讨论的，在当供给设备140邻近包装机120的同时维护供给设备140期间(如图4(a)中所示出的)，以及在供给设备在拆卸布置和安装布置之间转移期间(分别是图4(a)和4(d))，包装机的质量起作用以平衡供给设备140的大部分质量。平衡的力跨悬臂122传递，该悬臂122在一端处联接到包装机120且在另一端处联接到提升框架162。

包装机120的重量和平衡的重量通过包装机支撑件124传递到定位有包装系统100的表面。

供给设备140和提升机构的质量的其余部分由提升机构支撑件122a支撑。此提升机构支撑件122a将供给设备140和提升机构160的重量的一部分传递到定位有包装系统的表面。提升机构支撑件122a在悬臂120的最靠近提升装置160的端处联接到悬臂122a。

尽管在提升装置160内使用两个滚珠丝杠致动器，但是实际上可以代替地使用能够使供给设备140升高、降低和平移的任何合适的致动器。它们可以包括液压致动器、气动致动器、电动致动器、磁致动器和手动致动器。

图5(a)和图5(b)示出了包装系统100在先前参考图4(c)和图4(d)所描述的布置中时的另外的细节。这些图将被用来更详细地描述供给设备140、子框架180和包装机120之间的联接。

图5(a)的插图部分示出了：服务连接器126a、126b、126c、126d、186a、186b、186c、186d，所述服务连接器经由子框架180在包装机120和供给设备140之间转移服务；以及多个突出部128，所述多个突出部保护这些服务连接器126a、126b、126c、126d、186a、186b、186c、186d。

凹形服务连接器126a、126b、126c和126d被定位在包装机120的顶部表面上。它们分别对应于定位在子框架180的下表面上的凸形服务连接器186a、186b、186c和186d，且如图5(b)的插图部分中所示出的那样接合在一起。两组凸形服务连接器和凹形服务连接器被配置为通过使凸形服务连接器或凹形服务连接器相对于另一个升高或降低来彼此接合或断开。服务连接器126a和186a转移电功率，服务连接器126b和186b转移流体，服务连接器126c和186c转移气体，服务连接器126d和186d转移控制信号。

如果两个设备未被正确地对准，则多个突出部128通过防止子框架180(以及所联接的供给设备140)接触包装机120来保护服务连接器126a、126b、126c、126d、186a、186b、186c、186d。在包装机120的顶部表面上在每个凹形服务连接器126a、126b、126c和126d的任一侧上定位一个突出部。

对应的多个凹陷部(未示出)被定位在子框架180的下表面内，使得一个凹陷部被定位在每个凸形服务连接器186a、186b、186c和186d的任一侧上。

如果在子框架180被正确地对准时使子框架180和供给设备140朝包装机120降低，则多个突出部128将进入且接合对应的多个凹陷部(即，与所述多个凹陷部啮合)，且凸形服务连接器186a、186b、186c、186d将接合凹形服务连接器126a、126b、126c、126d(即，与所述凹形服务连接器啮合)。

替代地且附加地，服务连接器126a、126b、126c、126d、186a、186b、186c、186d具有一定程度的“浮动”，以适应供给设备140与包装机120之间的微小未对准。突出部128可以导引服务连接器126a、126b、126c、126d、186a、186b、186c、186d(即，导致它们在浮动内移动)，以使得将使凸形连接器和凹形连接器在一起时，凸形连接器和凹形连接器126a、126b、126c、126d、186a、186b、186c、186d位于正确的位置。

图6(a)和图6(b)示出了包装系统100的附加细节。具体地，这些图的插图部分更详细地示出了子框架180和可移动托架164之间的联接。两个图还提供了包装系统100的底部的立体视图，从该立体视图可以看到包装机支撑件124和提升机构支撑件122a。

图6(a)示出了位于如下布置中的包装系统100，该布置对应于在安装操作期间子框架180已经接触包装机120的瞬间，或将子框架180从包装机120提升使得子框架120和供给设备140的质量由提升装置160支撑的瞬间。

图6(b)示出了操作中的包装系统100，其中子框架180和供给设备140由包装机120支撑。

在每种情况下，子框架180被连接到提升框架162，使得它沿着提升框架162的纵向轴线(即，在大体上竖直方向上)自由移动。类似地，可移动托架164可以沿着提升框架162向上和向下纵向地移动且由滚珠丝杠致动器(未示出)驱动。

可移动托架164被配置为接收连接销168。此连接销168延伸穿过可移动托架164，且穿过子框架180的连接到提升框架162的部分的任一侧上的两个孔182。

这些孔径182是细长的，使得连接销168可以在孔182内纵向地(即，竖直地)移动。每个孔182的底部宽于孔182的顶部且宽于连接销168的宽度。

当供给设备140和子框架180由可移动托架164支撑时(如图6a中所示出的以及在供给设备140和子框架180的安装、拆卸或维护程序中的任何时候)，子框架180都被悬挂在连接销168上。此布置被示出在图6a的插图部分。在此布置中，子框架180(和供给设备140)在竖直方向上受到连接销168和可移动托架164的位置的约束。连接销168被定位在孔182的顶部处。

然而，当供给设备140和子框架180通过可移动托架164降低到与包装机120(或任何其他外表面)接触时，供给设备和子框架180的重量从连接销转移到包装机120。因此，当可移动托架164继续被降低时，子框架180将由包装机120支撑。因此，连接销168相对于子框架180内的孔182竖直向下移动，如图6(b)的插图部分中所示出的。

因为孔182的底部宽于连接销168的宽度，所以销168不接触孔的侧面，且可移动托架与子框架180和供给设备140机械地隔离。因此，子框架180不再在竖直方向上受到提升装置160的约束，且至少在竖直方向上与提升装置脱离或隔离(即，提升装置在一个线性自由度上脱离)。

提升装置160的连接销168相对于子框架180内的孔182的此布置在下文中被称为“间隙位置”。

通过在此间隙位置在一个竖直自由度将子框架180与提升装置160脱离或隔离，在操作期间从子框架180传递到提升装置160的振动或应力被显著减少。此脱离确保了供给设备的准确度。特别地，通过减少传递到供给设备的称重部件和配份部件的振动，增加了称重和配份的准确度。另外，减小在该系统的部件之间传递的振动和应力可以在供给设备140和/或包装机120的操作期间减小损坏或疲劳的风险，从而延长包装系统100的寿命。

图6(a)和图6(b)还示出了包装系统100的包装机支撑件124和提升机构支撑件122a。

四个包装机支撑件124被布置在包装机120基底的四个拐角附近。每个被形成为平足，即，每个包括在包装机120下方延伸的突起部分以及位于所述突起部分的距包装机120最远的端处的宽水平表面。在使用中，这些包装机支撑件124接触放置有包装机120的表面且在包装机120和此表面之间传递机械力。

提升机构支撑件122a从提升机构160的基底向下延伸穿过悬臂122。提升机构支撑件122a靠近提升框架162的大体上竖直的平面，且这样，在包装机的“外侧”，即，它与包装设备120的延伸部侧向间隔开。再次，支撑件包括在提升机构160下方延伸的突起部分以及位于所述突起部分的距提升机构160最远的端处的宽水平表面。在使用中，提升机构支撑件122a将接触放置有包装系统100的表面，且将机械力从悬臂122传递到此表面。

因此，当供给设备140由提升机构160支撑(即，连接销168与子框架180接触)时，供给设备140的重量的一部分将经由提升机构支撑件122a传递到定位有包装系统100的表面。当提升供给设备时，这增加了包装系统100的稳定性。然而，考虑到常规供给设备的高质量(例如，CCW通常重500kg至600kg)，供给设备140的大部分质量跨越悬臂122被包装机120的质量平衡。

悬臂122和提升机构支撑件122a有效地使悬臂质量的平衡点移位。提升机构支撑件122a的位置可以被认为是跷跷板的中心处的枢轴。因此，提升机构支撑件122a的外侧位置增加了内侧质量(即，比由提升机构支撑件122a所提供的枢轴位置更靠近包装机120的质量)的量，同时减小了外侧质量(比由提升机构支撑件122a所创建的枢轴点远离包装机构120的质量)的量。这增加了包装机120的质量的机械优势，因为需要平衡减小的质量。这导致在使供给设备140升高和降低的同时更稳定和更安全的系统。

图7(a)、图7(b)和图7(c)例示了如何使用手推车T从包装系统100移除供给设备140。

图7(a)示出了位于如下布置中的包装系统100，在该布置中，供给设备140已经与包装机120脱离且已经从包装机120拆卸。供给设备140邻近包装机120由提升装置160支撑。

为了移除供给设备140，操作人员将被配置为接收子框架180和供给设备140的手推车放置在子框架180和供给设备140下方。然后，操作提升装置160以通过降低可移动托架164来将子框架180和供给设备140降低到手推车T上。

当子框架180接触手推车时，子框架180和供给设备140的重量从提升装置160转移到手推车T。可移动托架被进一步降低且连接销168达到上文参考图6(a)和图(b)所讨论的间隙位置。此布置被示出在图8(b)中。

当连接销168在间隙位置时，操作人员可以将销移除该销，且操作人员可以在手推车T上移除供给设备140和子框架180，如图8(c)中所示出的。

为了将供给设备140附接或安装到包装系统100，上文所讨论的过程被颠倒。使供给设备140和子框架180与提升装置160的可移动托架164接触，插入连接销168，且使可移动托架168升高以从手推车T提升供给设备140和子框架180。然后，可以将供给设备140安装且联接到包装机120，如上文所讨论的。

在操作包装系统100的优选方法中，在安装期间使供给设备140升高以及在移除期间使供给设备140降低都是两阶段过程。

当将供给设备安装到包装系统100时，优选地，首先以慢速度且在操作人员控制下(尽管这不是必要的)升高可移动托架168，以确保供给设备140已经被正确地联接到提升装置160。一旦操作人员已经检查了该联接，就可以以相对较高的速度使供给设备140升高，以减少将供给设备140联接到包装机所需的时间。

类似地，当从包装系统100移除供给设备时，使该供给设备以相对高的速度从包装机140上方的位置降低。然而，优选地使供给设备140以相对低的速度且在操作人员控制下(尽管这不是必要的)降低到手推车T上，以确保供给设备140已经被正确定位在手推车T上。

这些两步过程增加了安全性，且降低了在安装和拆卸过程期间损坏系统100的风险。

使用能够被配置为在平移、升高或降低期间检测在供给设备140的路径中异物(例如，人、其他机械装置和消耗品)的存在的传感器可以进一步改进包装系统的安全性。如果传感器确实检测到异物，则供给设备140的移动可以被减慢或停止。

合适的传感器可以包括激光传感器，诸如，激光区域扫描仪(laser areascanner)、光闸(light gate)、可见光传感器或UV传感器。这些传感器可以被安装在包装系统的一个或多个部件上，所述部件包括包装机120、供给设备140、提升装置160和子框架180。

例如，如图8中所示出的(图8更详细地例示了根据本发明的第一实施方案的包装系统)，激光区域传感器125被定位在包装系统120内的包装机120的一侧上。该包括系统还包括供给设备140、提升装置160和子框架280，且可以包括上文参考图1至图7所讨论的特征和部件中的任何一个。

激光传感器125被定位在包装机120的基底附近。因此，它被定位成接近于在使用中放置有包装机120的表面。具体地，激光传感器125被定位成在包装机120的底部以及包装机120立在其上的表面上方大约150mm。

此定位确保了在典型的升高操作和降低操作期间，激光传感器125在供给设备140下方具有良好的视线。换句话说，供给设备140的路径不被激光传感器125遮挡，且这样激光传感器125可以检测任何异物。

在手推车(诸如，图7a至图7c中所示出的手推车T)被用来拆卸或安装供给设备140的情况下。手推车T将被定位在供给设备140和激光传感器125之间，且因此将供给设备140从激光传感器125遮挡或阻挡。在此布置中，当激光传感器125检测到手推车时，可以防止系统100自动使供给设备140升高或降低。然而，仍然可以在手动控制下使供给设备140升高和降低(例如，到手推车上和离开手推车)。相比于其他升高操作和降低操作，可以以减小的速度在手动控制下执行升高和降低供给设备140。这些特征确保操作人员和机械装置的安全性。

图9(a)和图9(b)示出了适合于在根据本发明的包装系统内使用的凹陷部300和突出部400的横截面。

如上文所讨论的，优选地，供给设备或子框架和包装机被设置有对应的凹陷部和突出部，使得凹陷部和突出部仅在供给设备和包装机被正确地对准时才接合且有助于确保正确地保持供给设备与包装机接触。

这些突出部300和凹陷部400可以被定位在将供给设备联接到包装机的服务连接器的任一侧上。或可以被定位在当该系统在使用中时处于接触的包装机和供给设备或子框架的表面上的任何其他位置。

图9(a)和图9(b)示出了当被正确地对准时将接合的这样的对应的凹陷部300和突出部400的实施例。另外，当使供给设备与包装机接触时，每组凹陷部30和突出部400将附加地校正供给设备和包装机之间的小错位。

每个凹陷部300延伸到包装机或供给设备或被配置为连接到供给设备的子框架的表面310内。凹陷部300由基底表面320和凹陷侧330限定。在两种情况下，凹陷侧330从表面310到凹陷部300的基底表面320变窄。在图9(a)和图9(b)中，此变窄是连续的，且凹陷部的宽度是逐渐变窄的。替代地，变窄可以是不连续的，且凹陷侧330可以是阶梯状的。

每个突出部400从包装机或供给设备或被配置为连接到供给设备的子框架的表面410延伸。突出部400由顶部表面420和突出侧430限定。在两种情况下，突出侧430从表面410到凹陷部400的顶部表面420变窄。在图9(a)中，突出部400的变窄是连续的且突出部被形成为截头圆锥体，即，突出部400是逐渐变窄的。虽然图9(b)中所示出的突出部400不连续地变窄，但是其形状由定位在圆柱体的顶部上的截头圆锥体形成。

因此，凹陷部300和突出部400在一起可以被称为“杯和圆锥体”，且当使它们在一起时将在机械上居中，即，彼此对准。

当使图9(a)和图9(b)的凹陷部300和突出部400沿着第一方向接触时，当存在小错位时，凹陷侧330和突出侧430将导致凹陷部300和突出部400(以及凹陷部300和突出被安装到的设备)相对于移动的第一方向侧向地移动。这将导致突出部400和凹陷部300相对于彼此对准或居中。

为了实现此效果，“小错位”必须小于突出部顶部420和突出部400在表面410处的宽度之间的厚度差异和凹陷部基底320和凹陷部300在表面310处的宽度之间的厚度差异之间的最大差异。

应注意，在仅凹陷侧340或突出侧430中的一个变窄或逐渐变窄的情况下，也可以实现类似的效果。另外，凹陷部和突出部可以具有不同的高度，如图9b中所示出的。

Claims (50)

1.一种包装系统，包括：

一个包装机，该包装机被配置为可拆卸地联接到供给设备；

一个提升装置，该提升装置包括一个提升框架，该提升框架被机械地联接到该包装机且被配置为与该供给设备联接；

其中该提升框架被配置为使该供给设备相对于该包装机平移、升高和降低；

其中在使该供给设备相对于该包装机平移、升高或降低的同时，该包装机的质量起作用以平衡该供给设备的质量的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的系统，其中该提升装置被配置为与该供给设备可拆卸地联接。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其中该提升装置还包括第一致动器，该第一致动器被配置为升高和降低该供给设备。

4.根据权利要求3所述的系统，其中该第一致动器还被配置为使该供给设备相对于该包装机平移。

5.根据权利要求1至4所述的系统，其中该提升装置还包括第二致动器，该第二致动器被配置为使该供给设备相对于该包装机平移。

6.根据权利要求3至5中的任一项所述的系统，其中该第一致动器和/或第二致动器包括：液压致动器；气动致动器；电动致动器；磁致动器；或，手动致动器。

7.根据权利要求3至6中的任一项所述的系统，其中该第一致动器和/或第二致动器包括滚珠丝杠马达。

8.根据任一项前述权利要求所述的系统，其中能够使该提升框架围绕一个大体上竖直轴线旋转，使得当该供给设备被联接到该提升框架时，能够使该供给设备围绕该大体上竖直轴线旋转。

9.根据任一项前述权利要求所述的系统，其中能够使该提升框架围绕一个大体上水平轴线旋转，使得当该供给设备被联接到该提升框架时，能够使该供给设备相对于该包装机同时地在竖直平面中升高或降低以及在水平平面中平移。

10.根据任一项前述权利要求所述的系统，其中该提升装置还包括一个提升托架，该提升托架被机械地联接到该提升框架且能够被可拆卸地联接到该供给设备。

11.根据权利要求10所述的系统，其中该提升托架被机械地联接到该第一致动器。

12.根据任一项前述权利要求所述的系统，其中该供给设备包括一个分级器、一个计量器、一个容积式供给器或计算机控制的称重器(CCW)，诸如：组合称重器；多头称重器；螺旋供给器称重器；切门称重器；线性称重器；或，混合称重器。

13.根据任一项前述权利要求所述的系统，其中该包装机包括至少一个：制袋机；托盘密封机；装盒机；或，热成型机。

14.根据任一项前述权利要求所述的系统，其中当使该供给设备相对于该包装机升高、降低或平移时，该包装机的质量起作用以平衡该供给设备的质量的至少50％，更优选地至少75％，更优选地至少90％，还更优选地至少95％。

15.根据任一项前述权利要求所述的系统，其中该提升框架通过悬臂而被机械地联接到该包装机。

16.根据任一项前述权利要求所述的系统，还包括能够检测在该供给设备的路径中异物的存在的至少一个传感器。

17.根据权利要求16所述的系统，其中所述至少一个传感器是激光传感器。

18.根据任一项前述权利要求所述的系统，还包括一个子框架，该子框架能够被可拆卸地联接到该提升框架和该供给设备。

19.根据任一项前述权利要求所述的系统，其中该包装机还包括第一服务连接器，该第一服务连接器被配置为当该包装机和该供给设备被联接时，与对应的第二服务连接器接合。

20.根据权利要求19所述的系统，其中所述服务连接器在该包装机和该供给设备之间转移电功率、流体、气体或控制信号中的至少一个。

21.根据权利要求19至20中的任一项所述的系统，其中该第二服务连接器被布置在该供给设备上。

22.根据从属于权利要求16的权利要求19至20中的任一项所述的系统，其中该第二连接器被布置在该子框架上，使得当该供给设备被联接到该包装机和该供给设备时，能够经由该子框架在该包装机和该供给设备之间转移电功率、流体、气体或控制信号中的至少一个。

23.根据权利要求19至22中的任一项所述的系统，其中能够通过使该供给设备升高远离该包装机来使所述服务连接器彼此断开，和/或能够通过使该供给设备朝向该包装机降低来使所述服务连接器接合在一起。

24.根据权利要求19至23中的任一项所述的系统，其中该第一服务连接器和该第二服务连接器中的一个是凹形连接器且另一个是凸形连接器。

25.根据任一项前述权利要求所述的系统，还包括：

一个凹陷部以及一个对应的突出部，该凹陷部被布置在第一表面上，该突出部被布置在第二表面上，其中当该包装机和供给设备被联接时，该突出部与该凹陷部接合。

26.根据从属于权利要求19至24中的任一项的权利要求25所述的系统，其中该突出部比所述第一服务连接器或第二服务连接器从该第二表面延伸更远，使得在该供给设备和该包装机联接期间，该突出部将在所述第一服务连接器和第二服务连接器接合之前进入该凹陷部。

27.根据权利要求25至26中的任一项所述的系统，其中：

该凹陷部包括：一个基底表面，该基底表面嵌入在该第一表面内；以及至少一个凹陷侧，所述至少一个凹陷侧被设置在该基底表面和该第一表面之间；

其中所述至少一个凹陷侧从该第一表面到该凹陷部的基底表面连续地或不连续地变窄。

28.根据权利要求25至27中的任一项所述的系统，其中：

该突出部包括：一个顶部表面，该顶部表面从该第二表面凸起；以及至少一个突出侧，所述至少一个突出侧被设置在该顶部表面和该第二表面之间；

其中所述至少一个突出侧从该第二表面到该凹陷部的顶部表面连续地或不连续地变窄。

29.根据权利要求25至28中的任一项所述的系统，其中该凹陷部被定位在该包装机上且该突出部被布置在该供给设备或该子框架上，或其中该凹陷部被布置在该供给设备或该子框架上且该突出部被布置在该包装机上。

30.一种提升装置，包括：

一个提升框架，该提升框架被配置为机械地联接到包装机，且被配置为与供给设备可拆卸地联接；

其中该提升框架被配置为使该供给设备相对于该包装机平移、升高和降低；

其中在使用中，在使该供给设备相对于该包装机升高、降低或平移的同时，该包装机的质量起作用以平衡该供给设备的质量的至少一部分。

31.根据权利要求30所述的系统，其中该提升装置被配置为与该供给设备可拆卸地联接。

32.根据权利要求30或31所述的提升装置，其中该提升装置还包括第一致动器，该第一致动器被配置为升高和降低该供给设备。

33.根据权利要求32所述的提升装置，其中该第一致动器还被配置为使该供给设备相对于该包装机平移。

34.根据权利要求30至33中的任一项所述的提升装置，其中该提升装置还包括第二致动器，该第二致动器被配置为使该供给设备相对于该包装机平移。

35.根据权利要求30至34中的任一项所述的提升装置，其中该第一致动器和/或第二致动器包括：液压致动器；气动致动器；电动致动器；磁致动器；或，手动致动器。

36.根据权利要求30至35中的任一项所述的提升装置，其中该第一致动器和/或第二致动器包括滚珠丝杠马达。

37.根据权利要求30至36中的任一项所述的提升装置，其中能够使该提升框架围绕一个大体上竖直轴线旋转，使得当该供给设备被联接到该提升框架时，能够使该供给设备围绕该大体上竖直轴线旋转。

38.根据权利要求30至37中的任一项所述的提升装置，其中能够使该提升框架围绕一个大体上水平轴线旋转，使得当该供给设备被联接到该提升框架时，能够使该供给设备相对于该包装机同时地在竖直平面中升高或降低以及在水平平面中平移。

39.根据权利要求30至38中的任一项所述的提升装置，其中该提升装置还包括一个提升托架，该提升托架被机械地联接到该提升框架且能够被可拆卸地联接到该供给设备。

40.根据权利要求39所述的提升装置，其中该提升托架被机械地联接到该第一致动器。

41.根据权利要求30至40所述的提升装置，其中该提升框架被配置为通过悬臂而被机械地联接到该包装机，其中优选地，该提升装置还包括该悬臂。

42.根据权利要求30至41中的任一项所述的提升装置，还包括能够检测在该供给设备的路径中异物的存在的至少一个传感器。

43.根据权利要求42所述的提升装置，其中所述至少一个传感器是激光传感器。

44.一种操作根据权利要求1至29中的任一项所述的系统以将供给设备安装到包装机的方法，包括以下步骤：

将该供给设备邻近该包装机定位；

将该供给设备联接到提升装置；

操作该提升装置以使该供给设备相对于该包装机升高和平移；

操作该提升装置以使该供给设备降低，使得使供给设备联接到该包装机；

其中在使该供给设备相对于该包装机升高、降低或平移的同时，该包装机的质量起作用以平衡该供给设备的质量的至少一部分。

45.根据权利要求44所述的方法，包括在至少一个自由度上使该供给设备与该提升装置脱离的后续步骤。

46.根据权利要求44至45中的任一项所述的方法，其中操作该提升装置以升高该供给设备包括第一升高步骤和第二升高步骤，在该第一升高步骤中，以相对低的速度使该供给设备升高，在该第二升高步骤中，以相对高的速度使该供给设备升高。

47.根据权利要求46所述的方法，其中该第一升高步骤被手动地控制，而该第二升高步骤和所有后续步骤被自动地执行。

48.一种操作根据权利要求1至29中的任一项所述的系统以从包装机移除供给设备的方法，包括以下步骤：

将该供给设备联接到提升装置；

操作该提升装置以使该供给设备升高，使得使供给设备与该包装机脱离；

操作该提升装置以使该供给设备相对于该包装机平移和降低；

使该供给设备与该提升装置脱离；

其中在使该供给设备相对于该包装机升高、降低或平移的同时，该包装机的质量起作用以平衡该供给设备的质量的至少一部分。

49.根据权利要求48所述的方法，其中操作该提升装置以使该供给设备降低包括第一降低步骤和第二降低步骤，在该第一降低步骤中，以相对高的速度使该供给设备降低，在该第二降低步骤中，以相对低的速度使该供给设备降低。

50.根据权利要求49所述的方法，其中该第二降低步骤被手动地控制，而该第二降低步骤和所有先前步骤被自动地执行。

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