CN113329943B - 用于吸入装置及其部件的自动组装的设备和方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于由部件自动组装在吸入装置中使用的可消耗单元的设备，所述部件包括烟嘴、限定用于可雾化材料的腔室的容器、以及用于腔室的封闭件。该设备包括：至少一条组装线，该组装线具有一个或多个组装站，每个组装站包括用于对部件执行组装操作的工具；以及运输系统，该运输系统用于将部件供应到组装站并使部件按顺序推进通过组装站以由部件组装装置的至少一部分。还公开了一种用于与吸入装置一起使用的可消耗单元的系列生产的方法。

Description

用于吸入装置及其部件的自动组装的设备和方法

技术领域

本专利说明书涉及用于吸入装置及其部件的自动组装的设备和方法。

发明内容

本专利说明书公开了制造吸入装置及其部件的设备和方法，特别是用于输送在吸入装置中产生的蒸气而不燃烧的可消耗单元。

在本文公开的实施例中，吸入装置包括：操作单元，其具有适于由成年消费者握持的尺寸和形状；第一可消耗单元，其可移除地附接到所述操作单元并且包括用于雾化可消耗液体的雾化器筒；第二可消耗单元，其包括由烟嘴和容器形成的烟嘴组件，第二可消耗单元可移除地可附接到第一可消耗单元，容器安装在烟嘴中并且包含可气雾化材料的填料。容器包括用于将材料保持在容器内的封闭件。

在使用中，当消费者通过所述装置抽吸空气时，操作单元在消费者的控制下将能量输送到可消耗单元。第一可消耗单元中的液体被气雾化以形成气溶胶，并且第二可消耗单元的容器中的可气雾化材料被挥发，从而释放挥发性香味。因此，从装置吸入的空气将气雾化液体的气溶胶从雾化器筒与通过加热烟嘴组件的容器中的颗粒材料而产生的蒸气一起输送至消费者。可以选择可气雾化材料和可消费液体的组合物以输送吸引消费者的广泛组合的香味。

吸入装置可以作为组装单元提供给消费者，该组装单元包括已经附接到操作单元的第一和第二可消耗单元，或者与操作单元分离但与其包装在一起的第一和第二可消耗单元。替代性地，吸入装置可以作为包括一个或多个第一和/或第二可消耗单元的部件的包装提供，可选地与操作单元一起，使得消费者可以通过将第一和第二可消耗单元附接到主体部分上来将部件组装成操作性吸入装置。当可消耗单元已经耗尽其内容物时，消费者可以将其从主体部分移除并且用新的单元替换。

当雾化器筒中的可挥发的液体比第二可消耗单元中的颗粒材料消耗得更慢时，可能期望将第一和第二可消耗单元与操作单元分开包装。在一个实施例中，一个或多个雾化器筒被包装有多个烟嘴组件，例如2、3、4或更多个，用于每个雾化器筒，这取决于每个容器中的可消耗材料的量和雾化器筒中的可气雾化材料的体积。

因此，本说明书公开了一种零售包装，其包含吸入装置的部件，该吸入装置的部件包括用于吸入装置的至少一个第一可消耗单元，并且包括用于雾化可消耗液体的雾化器筒，以及对于第一可消耗单元中的每一个包括多个第二可消耗单元或吸嘴组件，每一个设置有颗粒材料的填料，该颗粒材料能够在被加热时产生蒸气以供消费者吸入，第一和第二可消耗单元适于与操作单元组装在一起，以在从包装移除时形成可操作的吸入装置。

本专利说明书还公开了一种用于第二可消耗单元的系列生产的方法。根据一个实施例，吸入装置的可消耗单元由包括烟嘴、限定用于颗粒可气雾化材料的腔室的容器和用于腔室的封闭件的部件形成，所述方法包括：

组装操作，其中一系列容器中的每一个与处于操作构造的相应烟嘴组装在一起以形成一系列烟嘴组件；

配料操作（dosing operation），其中将测定量的颗粒材料装载到一系列连续容器中的每一个的相应腔室中；以及

密封操作，其中将一连串的封闭件中的每一个施加到每个连续的容器。

该方法可以按顺序执行，使得配料操作在密封操作之前执行，而组装操作在密封操作之后执行。

替代性地，可以以这样的顺序执行该方法，使得在装载操作之前执行组装操作，并且在装载操作之后执行密封操作。

在一个实施例中，一种由包括烟嘴、限定用于颗粒可气雾化材料的腔室的容器和用于腔室的封闭件的部件系列生产吸入装置的方法包括以下步骤：在第一工作站处，将一系列容器中的每个与相应的烟嘴组装在操作构造中以形成烟嘴组件；将所述组件从第一工作站推进到第二工作站；在第二工作站处，将测定量的颗粒材料装载到每个连续的容器的相应的腔室中；将装载的烟嘴组件从第二组装站连续地推进到第三工作站；并且在第三工作站处将封闭件密封到每个连续的烟嘴组件。

本说明书公开了一种用于由部件自动组装上述类型的可消耗单元的设备，所述部件包括烟嘴、限定用于颗粒可气雾化材料的腔室的容器、用于所述腔室的封闭件、以及颗粒材料的供应装置。

该设备通常包括：具有多个组装站的一个的至少一个组装线，该组装站或每个组装站包括用于在部件上执行组装操作的工具；以及用于将部件供应到组装站并使部件按顺序推进通过组装站以由部件组装可消耗单元的运输系统。

在组装的可消耗单元中，烟嘴连接到容器，容器装载有颗粒材料，并且封闭件连接到容器以封闭腔室。

在一个实施例中，所述运输系统包括被构造和布置成将烟嘴连续地输送到烟嘴组装站的烟嘴输送系统，以及被构造和布置成将容器连续地输送到烟嘴组装站的容器输送系统；并且烟嘴组装站包括构造和布置成在容器和烟嘴的操作构造中组装容器和烟嘴以形成烟嘴组件的工具。

在一个实施例中，容器中的腔室由在一端的封闭件和与容器分开形成并定位在另一端处的分隔件限定。为了将烟嘴组件与这样的容器组装，运输系统包括构造和布置成将分隔件连续地输送到烟嘴组装站的分隔件输送系统，并且烟嘴组装站包括工具，该工具构造布置为将容器、烟嘴和分隔件在它们的操作构造中组装以形成烟嘴组件。

容器输送系统可以输送空的容器，以便在随后的一个或多个组装站处填充和密封，或者容器可以在输送到烟嘴组装站之前被预填充和封闭，由此输送的容器包含由封闭件保持在容器内的测定量的可气雾化材料。

在容器被空着输送的情况下，运输系统可以包括构造和布置成将烟嘴组件连续地传送到装载或配料站的传送系统，以及构造和布置成将可气雾化材料输送到配料站的材料输送系统；并且配料站包括构造和布置成将测定量的颗粒材料装载到每个连续容器的相应腔室中的工具。

运输系统可以进一步包括用于将连续站中的装载的烟嘴组件传送到封闭站的传送系统，以及构造和布置成将封闭件连续地输送到封闭站的封闭件输送系统；并且封闭站包括构造和布置成将封闭件施加和密封到每个连续的烟嘴组件的工具。

在替代性实施例中，其中容器在与烟嘴组装之前被填充和封闭，运输系统可包括容器输送系统和材料输送系统，容器输送系统被构造和布置成将空容器连续地输送到装载或配料站，材料输送系统被构造和布置成将可气雾化材料输送到配料站；并且配料站包括构造和布置成将测定量的颗粒材料装载到每个连续容器的相应腔室中的工具。

该实施例还可包括用于将已装载的容器连续地传送到封闭站的传送系统，以及构造和布置成将封闭件连续地输送到封闭站的封闭件输送系统；并且封闭站包括构造和布置成将封闭件施加和密封到每个连续的烟嘴组件的容器上的工具。

所述运输系统然后可进一步包括被构造和布置成将烟嘴连续地输送到烟嘴组装站的烟嘴输送系统，以及被构造和布置成将被填充和封闭的容器连续地输送到烟嘴组装站的容器传送系统；并且烟嘴组件站可以包括工具，该工具被构造布置成组装填充的和封闭的容器，其中相应的烟嘴处于它们的操作构造以形成烟嘴组件。

在刚刚描述的任何实施例中，设备可以包括另外的组装站、构造和布置成将组装的烟嘴组件传送到另外的组装站的另外的传送系统、以及用于将装置的另外的部件输送到组装站的部件输送系统，所述组装站构造和布置成将组装的装置与一个或多个另外的部件组合。

例如，在一个实施例中，另外的部件可以包括吸入装置的操作单元，每个操作单元已经与第一可消耗单元(雾化器筒)预组装，并且另外的组装站可以被构造和布置成将第二可消耗单元(烟嘴组件)与预组装的操作单元和雾化器筒组装以形成成品。

替代性地，另外的部件可以包括用于所述装置的包装。因此，在另一实施例中，所述另外的站可以包括包装站、用于将组装的部件输送到包装站的传送系统、以及构造和布置成将包装材料输送到包装站的包装输送系统，所述包装站构造和布置成将可消耗单元包装在包装材料中。

在筒单元中的可气雾化液体比烟嘴组件的容器中的材料消耗得更慢的情况下，可能期望针对每一筒单元包装具有多个烟嘴组件(例如，2、3、4或更多个)的一个或多个雾化器筒，这取决于每一烟嘴组件中的可消耗材料的量和雾化器筒中的可气雾化材料的体积。因此，在另一实施例中，另外的站可包括包装站，所述包装站包括用于将烟嘴组件输送至包装站的传送系统、构造并布置成将一连串的雾化器筒输送至包装站的输送系统、以及构造并布置成将包装材料输送至包装站的包装输送系统，所述包装站包括工具，所述工具构造并布置成将组装好的装置包装在包装材料中以便以所需的数字比例形成雾化器筒和烟嘴组件的包装。

如果在所述线的较早站处，例如容器和烟嘴的组装，装置的部件的组装速率比在例如包装站的稍后站处慢，则可能需要减慢稍后站处的操作。通过提供包括用于组装容器和烟嘴的多条线以及用于从组装线收集组装的装置的公共收集系统的设备，可以实现更有效的操作。例如，单个公共收集系统可以被布置成从至少两个、四个、六个、八个或更多个类似的组装线收集组装的子部件，并且将它们传送到公共的另外的组装站以用于最终组装或用于包装。

在这样的设备中，公共收集系统可以例如包括具有适于保持两倍或更多倍，例如3、6、8、9、10、12或更多倍数的烟嘴组件的托架或托盘的输送机，并且每条子组装线可以包括构造和布置成将组装的装置装载到托架或托盘中的传送系统。

运输系统可包括一个或多个输送机。输送机可以是任何适当的结构，并且可以包括辊式输送机、链式输送机、带、线缆、链或板式输送机和/或升降机，其可以布置成环形构造或梭式构造，并且其可以包括多方向或旋转的传送台。输送机系统也可以是无带的，并且例如由线性同步马达或线性感应驱动器构成。

可气雾化材料可以包括烟草。替代性地或另外地，可气雾化材料包括颗粒材料，例如颗粒烟草材料。

附图说明

现在将参照附图仅通过示例的方式描述设备、方法、装置、可消耗单元和包装产品的实施例，在附图中：

图1A、图1B和图1C分别以局部分解图、侧视图和正视图示出了手持式吸入装置的一个实施例；

图2A是呈形成图1A至图1C的装置的一个部件的烟嘴组件形式的可消耗单元的轴向截面；

图2B是图2A的烟嘴组件的分解透视图；

图2C是图2A和图2B的烟嘴组件连同雾化器筒形式的另一第一可消耗单元的示意图，该雾化器筒形成吸入装置的另一部件；

图3A是包含用于图1A至图1C的吸入装置的可消耗单元的包装产品的平面图；

图3B是图3A的包装产品的正视图；

图4是用于自动组装图2A和图2B的烟嘴组件的设备的第一实施例的示意图；

图5是由参照图3描述的设备执行的组装过程的流程图；

图6是用于自动组装图2A和图2B的烟嘴组件和用于将组件与其他部件一起包装到零售单元中的设备的第二实施例的示意图；

图7是用于图4和图6的设备中的托架的示意图；以及

图8是横穿图2A中所示的烟嘴组件的替代性烟嘴组件的轴向截面图。

在附图中，为了便于参考，类似的部件、系统或特征已经被赋予了相似的附图标记。

具体实施方式

吸入装置和部件

参考图1A-C、图2A和图2B，通常以100表示的吸入装置旨在用于输送通过加热诸如烟草的颗粒植物材料而不燃烧而产生的蒸气，并且用于挥发包含特别是香味剂的一种或多种活性成分以及载体的液体，所述活性成分可以是基于烟草的并且可以包括尼古丁。该装置具有模制塑料材料的三个中空部分：主体1，其包含用于装置的操作系统及机构，及两个可消耗单元，即呈包含可挥发的液体香味剂的雾化器筒2的形式的第一可消耗单元，及呈包含当加热时产生气溶胶的一定剂量的材料的烟嘴组件3的形式的第二可消耗单元。这三个部分可移除地彼此连接，使得雾化器筒2和烟嘴组件3可各自彼此断开连接并与主体1断开连接，以允许将任一类型的替换可消耗单元组装到主体。

主体1具有大致圆柱形的形状，其在轴向方向上是细长的并且是扁平的，以便舒适地握持在成年消费者的手中。主体1由两个轴向对齐的中空模制部分形成，即上部部分1a和下部部分1b。主体的上部部分具有开口的上端和封闭的下端壁4，它们限定了用于容纳雾化器筒2的凹部。主体的下部部分1b通过上部部分1a的下端壁4与上部部分隔开，以提供防火墙。主体的下部部分包含电池、电子电路板、抽吸传感器和这里未示出的其他操作部件，其可以通过主体1的一个面中的操作按钮6被激活。容纳在主体1的孔口中的电灯指示装置的操作状态。

如图1A和图2C中所指示的，雾化器筒2通过进入上主体部分1a中的凹部内的推入配合连接而可移除地连接到主体1上，并且在轴向方向上远离主体1朝向上出口2a渐缩。所述雾化器筒2包含填充有可气雾化的液体香味剂的储存器201和用于使液体挥发的加热元件202，通过操作按钮6可以控制从主体1中的电池向该加热元件的电力供应。

烟嘴组件3通过进入雾化器筒2的上出口2a中的推入配合连接而可移除地连接到雾化器筒2。烟嘴的外表面形成裙部，该裙部在轴向方向上朝向蒸气出口5延续雾化器筒2的锥形形状，该蒸气出口被成形为舒适地保持在消费者的嘴中。

如图2A和图2B中最佳可见，椭圆形径向截面的轴向延伸的端部开口的容器10安装在烟嘴组件3内。容器10的一端位于烟嘴的裙部内并终止于套管(spigot )12，该套管容纳在形成于出口5上游的烟嘴的内表面上的互补形状的插口14内。烟嘴可以通过超声波焊接、感应焊接或任何其他合适的方法连接到容器10。在本实施例中，与容器10整体模制的内部穿孔筛网16径向延伸通过容器10，以在出口5上游的短距离处限定跨越容器10的蒸气可透过的分隔件。容器10的另一端从烟嘴的裙部伸出，并设置有也呈穿孔筛网形式的封闭件17。封闭件17例如由塑料材料的网状物或箔或模制件构成，其可以通过超声波焊接、感应焊接或其他合适的方法附接到容器10的端壁。两个筛网16、17限定了容器10内的腔室18的端壁，颗粒烟草材料的剂量19可以保持在该腔室中。筛网中的穿孔允许蒸气沿轴向方向向下游通过腔室朝向烟嘴行进，并且具有相对于烟草材料的颗粒尺寸选择的尺寸，以防止烟草颗粒从容器10掉落，或者与吸入的蒸气一起被抽吸到烟嘴中。

图8示出了烟嘴组件3的替代构造，其中图2a的容器的内部穿孔筛网被穿孔筛网16a代替，该穿孔筛网16a延伸跨过容器10的内端并位于烟嘴的插口与容器10之间。

在使用中，消费者使用操作按钮6接通装置，通过吸嘴抽吸并且吸入从装置抽吸的蒸气。当激活时，主体1内的电子系统充分加热装置内的空气和雾化器筒2内的液体以引起雾化。所述加热空气使来自容器10内的颗粒材料的香味剂挥发，且还夹带来自雾化器筒2的雾化液体香味剂。香味剂的组合从而作为用于吸入的气溶胶被输送给消费者。

包装产品

吸入装置100以及第一和第二可消耗单元2、3可以以各种方式被包装以便销售给消费者。例如，装置100可以被包装为包括单个主体、单个雾化器筒2和单个烟嘴组件3的完整组件，如图1C中所示。替代性地，该装置可以与一个或多个替换的可消耗单元组合包装用于销售，或者可消耗单元可以与主体单元分开包装，例如在包含一个或多个烟嘴组件3或一个或多个雾化器筒2的包装中。

在图1A至图1C中所示的实施例中，雾化器筒2中的可挥发的液体比烟嘴组件3中的材料消耗得更慢，从而单个雾化器筒2包含足够的液体以用于多于一个烟嘴组件3 (例如三个烟嘴组件)的消耗。因此，零售给消费者的有用的包装产品可以包含单个雾化器筒2和三个烟嘴组件3。这种包装产品的示例在图3A和图3B中示出。包装产品包括具有满载的可气雾化材料的单个雾化器筒2，以及三个烟嘴组件3，每个烟嘴组件承载满载的颗粒烟草材料。

包装的物品容纳在由在周边接缝104中密封在一起的两个塑料材料片材101、102形成的泡罩包装（blister pack）110中。上部片材101是透明的，下部片材102可以是不透明的。上部片材被模制以提供单个凹穴105和三个凹穴106，所述单个凹穴被成形为容纳一个雾化器筒，所述三个凹穴各自被成形为容纳第二烟嘴组件3中的单个第二烟嘴组件。包含说明书和产品信息的印刷材料片材可以在上部片材和下部片材之间封装在包装中。

组装设备和过程

第二可消耗单元3 (烟嘴组件)的自动组装在以下描述的设备的实施例中受到影响。烟嘴组件3的组装包括三个步骤，即(1)将容器10安装在烟嘴内，(2)将一定剂量的烟草装载到容器中，以及(3)用筛网22封闭容器，但不一定以该顺序进行。例如，容器10可以在被组装到烟嘴中之前被装载和封闭。替代性地，空容器可与烟嘴组装在一起，然后被装载和封闭。

图4示意性地示出了用于吸入装置1的烟嘴组件3的自动组装的设备的第一实施例。图5是示出了在该设备中执行的操作顺序的过程图。

该设备包括总体上以20表示的组装线，该组装线具有总体上以22、24、26表示的一组三个组装站，每个组装站包括用于在烟嘴组件3的部件上执行组装操作的工具。组装线包括总体上以29表示的第四站，在该第四站处，组装的部件从输送机28上取下，以便经由诸如输送机37的另外的运输系统进一步处理。

组装站都被供给有部件并通过运输系统彼此连接，该运输系统包括在图中由箭头示意性地指示的各种传送机构，其将部件传送进出组装站，以及输送机28，其将部件在由箭头A指示的方向上顺序地推进通过组装站以组装烟嘴组件3。输送机28被布置成限定通过组装站的闭环路径。它可以结合线性感应驱动技术或独立移动推车技术(称为XTS技术)。

成组地制造组件以便在多个烟嘴组件上同时执行每个组装操作可能是方便的。为此，输送机可以被构造成推进成组的组件通过托架中的组装站，在本领域中被称为圆盘或托盘，其中一个圆盘或托盘在图7中示意性地示出。托架80包括设置有多个隔室84的框架82，在这种情况下为十个，每个隔室被构造成并且适于接收烟嘴组件。每个托架的隔间的最佳数量将取决于随后的组装步骤的性质。隔室可以如所示的那样布置成单行，或者布置成多于一行以提供隔室阵列，例如根据所使用的传送机构的3行3个 (3×3阵列)、2×4阵列、2×5阵列。

第一组装站或烟嘴组装站22包括烟嘴输送系统30和容器输送系统32。烟嘴输送系统30构造和布置成从诸如料斗或堆叠的源31传送烟嘴，并将烟嘴以有序的连续性和期望的取向输送到烟嘴组装工具34。如图5中所示，该系统可包括拆包操作33和/或分类操作35。组件的排序和取向可例如在离心或滚筒供给系统中实现。供给系统可构造成以多个流(例如，成对、三个、四个等)输送烟嘴，使得烟嘴以适合于托架80中的隔室84的数量的数量被输送以用于随后的模拟处理和加工。

类似地，容器输送系统32被构造和布置成从诸如料斗或其他供应源的源36传送烟嘴，并且以有序的连续性和期望的取向将容器输送到烟嘴组装工具34。该过程还可包括拆包操作33a和/或分类操作35a，如图5所示，其也可例如在离心或滚筒供给系统中实现。供给系统也可以构造成以多个流输送容器以同时处理和加工。

烟嘴组装工具34构造和布置成通过将两个部件轴向对准地放在一起、将容器10的开口端上的套管12插入烟嘴内的插口14中、以及例如通过超声波焊接、摩擦焊接或任何其他合适的方法将两个部件接合在一起，而将每个连续的容器10与相应的烟嘴组装在一起。

在烟嘴具有上述替代结构并且如图8所示的情况下，烟嘴组装站可以另外包括用于筛网16a的输送系统，该输送系统封闭位于烟嘴中的容器10的端部。该输送系统(未示出)可构造和布置成从供应源传送连续的筛网，并且当筛网被输送到组装工具34时，以有序的连续性和期望的取向并且可能以多个流将筛网输送到烟嘴。例如，筛网可以是在烟嘴的插口14上推进到组装工具中的网状物或箔的连续条带的形式，并且该工具可构造和布置成在将容器插入到插口中之前将筛网插入到烟嘴的插口14中，使得当容器被插入时筛网16被捕获在每个烟嘴和相关联的容器10之间。

第一组装站中的传送机构38将烟嘴组件3传送到输送机28，该输送机将烟嘴组件3运送到第二组装站24。

第二组装站或配料站24包括传送机构48，其构造和布置成在配料站中以有序的连续性和期望的取向在输送机28和工具44之间传送烟嘴组件3。该配料站还包括材料输送系统40，其构造和布置成从诸如料斗的源42输送颗粒可气雾化材料，并将计量的材料输送至配料站工具44，其构造和布置成将测量的量或剂量的颗粒材料装载到每个连续容器10的相应腔室18中。配料操作可以使用任何合适的方法进行，例如注射器配料、腔配料、使用竖直或水平腔轮配料、或螺旋配料，并且根据颗粒材料的性质，配料操作可以按体积或重量被测量。

如图5中以43和43a所指示的，工具站可包括称重设备，用于在装载烟草之前和之后对烟嘴组件3称重，以检查它们是否包含所需装载量的材料。

传送机构48被构造和布置成将具有装载的容器的烟嘴组件3传送回到输送机28上，该输送机将烟嘴组件3推进到第三组装站26上。

第三组装站或封闭站包括传送机构58，其构造和布置成在输送机28与封闭站内的工具54之间传送包含已填充颗粒材料的烟嘴组件3的托架80。封闭站包括封闭件输送系统50，其构造和布置成从源52，诸如包含单个封闭件或承载封闭件的带的料斗，传送封闭件22，并将封闭件以相对于容器10处于适当取向输送并根据需要以多个流输送到封闭站工具54。这也可以包括如图5所示的拆包操作53和/或分类操作55。封闭件可以呈金属网状物的形式，在这种情况下，封闭件的排序和取向可以例如在离心或滚筒供给系统中实现。替代性地，封闭件可以呈网状物或箔的连续条带或片材的形式，其可以从卷轴输送到工具，并且在托架80中的容器10的开口端上方供给，并且密封到容器。

封闭站工具54构造和布置成通过将封闭件和容器轴向和径向对准地放在一起、将封闭件22施加到容器的开口端(在图5中以54a表示)并例如通过超声波焊接、摩擦焊接或任何不影响容器中的颗粒材料的质量的其他合适方法(在图5中以54b表示)将两个部件接合在一起，而用相应的封闭件22密封每个连续的容器10。

传送机构58被构造和布置成将包含具有装载和密封的容器10的烟嘴组件3的托架80传送回到输送机28上。输送机28将托架推进到第四站29，其包括传送机构59，该传送机构被构造和布置成将托架传送远离输送机28并且传送到另一输送机37上以便在箭头B的方向上进行进一步处理，例如传送到用于质量控制的检查站，如在图5中以57所示。烟嘴组件3的生产过程的结束在图5中的E处示出。

图6中示出了设备的第二实施例。在该示例中，设备被构造和布置成实现烟嘴组件3的自动组装，并将装置和其他部件包装到零售包装中。

在以上参照图4和图5描述的组装线中使用的各个过程的操作速度受到该过程中使用的操作的性质的限制。这些操作，特别是复杂形状的部件的分类和对准、焊接和密封，可能相对较慢。例如，如参照图4所描述的单个组装线可以能够以高达每分钟600个烟嘴组件3的生产速率操作。然而，在组件上执行的后续阶段可以以更高的速度操作。特别地，用于将组件包装到零售单元中的设备能够以更高的速度操作，例如高达每分钟2000件。参照图6描述的设备被构造成以与高速设备的最佳操作速率相匹配的速率将烟嘴组件3输送到包装设备。

参照图6，该设备包括用于烟嘴组件3的总体上以20A、20B、20C和20D表示的四条单独的组装线。每条组装线以与上面参照图4描述的第一实施例类似的方式构造和操作。每条组装线包括一组三个组装站，在第一组装线20A中用附图标记22、24和26表示。(为了清楚起见，已经省略了其他组件20B至20D的相同部件的附图标记)。每条线中的组装站包括工具，用于在烟嘴的部件上执行与参照图3描述的相同的单独组装操作，即组装容器和烟嘴、给容器配料颗粒材料、以及封闭和密封容器。每条线还包括用于使托架80中的部件推进通过所述站的局部输送机28，以及构造和布置成将组件从输送机28上传送离开的传送机构59。

四个站围绕由在四个组装线之间限定闭环的输送机37提供的公共运输系统定位。该输送机可以使用线性感应驱动技术(XTS技术)来构造。完全组装和填充的烟嘴组件3通过四个组装线的相应的传送机构59被输送到每个包含十个单元的托架80中的输送机37。来自四条线的托架80由输送机37输送到单个包装站60。由于输送机将多批烟嘴组件3从四条组装线中的每一条输送到包装站60，烟嘴组件3到包装站的输送速率是烟嘴组件3在每条组装线20A-20D的生产速率的四倍。

包装站60包括传送机构61、包装材料输送系统62和用于第一可消耗单元或雾化器筒2的输送系统63。传送机构61从输送机37移除包含烟嘴组件3的托架80，并且以适于包装在包装材料中的顺序和取向将它们呈现给包装工具。包装输送系统62被构造和布置成从诸如料斗、堆叠、卷轴或包装生产线的源64传送包装材料，并以适当的取向将该材料输送到包装工具65。类似地，用于雾化器筒2的输送系统63被构造和布置成从诸如料斗或其他供应源的储存装置66传送雾化器筒2，该储存装置可以是用于雾化器筒的组装线，并以有序的连续性和以期望的取向将雾化器筒输送到包装工具65。

包装工具65构造和布置成将每个连续的雾化器筒2与三个烟嘴组件3一起封闭在泡罩包装110中，如图3A和图3B中所示，并且例如通过热封来密封包装。

包装站中的传送机构67将包装从包装站传送到输送点68以进一步处理。

通过为烟嘴组件3提供多条组装线，包装站可以以使得包装站能够以其最佳速度操作的速率被供应有用于包装的部件。

如本文所用的，术语“烟草”或“颗粒烟草材料”是指包括烟草、烟草衍生物、膨胀烟草、再造烟草或烟草替代品的材料。颗粒材料还可以包括非烟草材料。

将了解的是，可消耗单元的上述示例可以用于除了参照图1A至图1C描述的吸入装置之外的装置中。例如，吸入装置可以是从颗粒材料释放化合物而不燃烧的装置，诸如烟草加热产品。在一个实施例中，吸入装置是通过加热但不燃烧例如颗粒材料的基质材料来释放化合物的加热装置。颗粒材料可以是例如烟草或其他非烟草产品，其可以包含或不包含尼古丁。在一个实施例中，吸入装置是烟草加热装置。

在另一实施例中，烟草工业产品是混合系统，其通过加热但不燃烧基质材料的组合来产生气溶胶，所述基质材料例如雾化器筒的内容物和烟嘴组件中的颗粒材料。雾化器筒中的基质材料和烟嘴组件中的颗粒材料可包括例如可包含或不包含尼古丁的固体、液体或凝胶。在一个实施例中，所述混合系统包括液体或凝胶基质和固体基质。固体基质可以是例如烟草或其他非烟草产品，其可以包含或不包含尼古丁。在一个实施例中，所述混合系统包括液体或凝胶基质和烟草。

为了解决各种问题并推进现有技术，本公开的整体通过说明的方式示出了各种实施例，其中可以实施要求保护的发明，并且提供了用于自动组装供吸入装置使用的可消耗单元的优良方法和设备。本公开的优点和特征仅是实施例的代表性样本，并且不是穷举的和/或排他的。它们仅被呈现以帮助理解和教导所要求保护的特征。要理解的是，本公开的优点、实施例、示例、功能、特征、结构和/或其他方面不应被认为是对由权利要求限定的本公开的限制或对权利要求的等同物的限制，并且可以利用其他实施例并且可以进行修改而不脱离本公开的范围和/或精神。各种实施例可以适当地包括所公开的元件、部件、特征、部分、步骤、装置等的各种组合、由其组成、或基本上由其组成。此外，本公开包括目前未要求保护但将来可能要求保护的其他发明。

Claims (15)

1.一种用于由部件自动组装用于吸入装置中的可消耗单元的设备，所述部件包括烟嘴、限定用于可气雾化材料的腔室的容器、以及用于所述腔室的封闭件，所述设备包括：至少一条组装线(20)，所述组装线具有组装站，每个组装站包括用于在所述部件上执行组装操作的工具(34,44,54)；以及运输系统，所述运输系统用于将所述部件按顺序供应到所述组装线(20)的所述组装站，其中，所述运输系统包括与所述组装线(20)的每个组装站相关联的传送机构(38,48,58,59)，所述传送机构(38,48,58,59)中的一些传送机构被构造成将部件从所述运输系统传送至其相关联的组装站，以便由所述组装站对所述部件执行组装操作，所述传送机构(38,48,58,59)中的所述一些传送机构还被构造为将已由所述组装站对其执行组装操作的所述部件传送回所述运输系统，以便将已执行组装操作的所述部件运输至所述组装线(20)的下一组装站。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，第一组装站包括烟嘴组装站(22)，并且所述运输系统包括构造且布置成将烟嘴连续地输送到烟嘴组装站的烟嘴输送系统(30)，所述运输系统还包括构造且布置成将容器连续地输送到所述烟嘴组装站(22)的容器输送系统(32)，并且其中，所述烟嘴组装站(22)包括工具(34)，所述工具构造且布置成将容器和烟嘴以其操作构造组装以形成容器和烟嘴组件。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的设备，其中，第二组装站包括配料站(24)，并且所述运输系统包括构造和布置成将容器和烟嘴组件从所述运输系统传送到所述配料站(24)的传送机构(48)，所述运输系统还包括构造和布置成将所述可气雾化材料输送到所述配料站(24)的材料输送系统(40)；并且所述配料站包括构造和布置成将测定量的颗粒材料装载到每个连续容器的相应腔室中的工具(44)。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，第三组装站包括封闭站(26)，并且所述运输系统还包括用于将已装载的容器和烟嘴组件从所述运输系统连续地传送到所述封闭站(26)的传送机构(58)，以及构造和布置成将封闭件连续地输送到封闭站(26)的封闭件输送系统(50)；其中所述封闭站(26)包括构造和布置成将封闭件施加到每个连续的容器和烟嘴组件上的工具(54)。

5.根据权利要求1或2所述的设备，包括另一组装站(29)、构造并布置成将组装好的部件从所述运输系统传送到所述另一组装站(29)的传送机构(59)、以及用于将所述吸入装置的另外的部件输送到所述另一组装站的部件输送系统，所述另一组装站构造并布置成将组装好的部件与一个或多个另外的部件组合。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述另外的部件包括所述吸入装置的操作单元和包括用于雾化可消耗液体的筒的可消耗单元。

7.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述设备包括另一组装站，所述另一组装站包括包装站(60)和用于将组装的可消耗单元从所述运输系统传送到所述包装站(60)的传送系统，被构造和布置成将包装材料输送到所述包装站的包装输送系统(62)，其中所述包装站(60)被构造和布置成将组装的可消耗单元包装在所述包装材料中。

8.根据权利要求1或2所述的设备，包括多条所述组装线(20A,20B,20C,20D)和用于从所述组装线收集组装好的部件的公共收集系统(37)。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述公共收集系统(37)包括适于保持两个或更多个组装好的部件的托架(80)，并且每条组装线(20A,20B,20C,20D)包括传送机构以在所述公共收集系统(37)和组装线(20A,20B,20C,20D)之间移动所述托架(80)。

10.一种用于系列生产与吸入装置一起使用的可消耗单元的方法，所述可消耗单元由包括烟嘴、限定用于可气雾化材料的腔室的容器和用于所述腔室的封闭件的部件形成，所述方法包括：使用运输系统将部件按顺序供应到组装线(20)的多个组装站；使用与所述组装站相关联的传送机构从所述运输系统将部件传送到组装站，以便由所述组装站对所述部件执行组装操作；使用所述传送机构将已由所述组装站对其执行组装操作的所述部件传送回所述运输系统，以便将已执行组装操作的所述部件运输至下一组装站。

11.根据权利要求10所述的方法，所述方法按顺序执行，使得配料操作在封闭操作之前被执行，而所述组装操作在所述封闭操作之后被执行。

12.根据权利要求10所述的方法，所述方法按顺序执行，使得所述组装操作在装载操作之前被执行，并且密封操作在所述装载操作之后被执行。

13.根据权利要求10或权利要求12所述的方法，包括以下步骤：在第一组装站(22)处，在操作构造中将一系列容器中的每一个与相应的烟嘴组装以形成容器和烟嘴组件；将所述容器和烟嘴组件从第一组装站(22)推进到第二组装站(24)；在所述第二组装站(24)处，将测定量的颗粒材料装载到每个连续的容器的相应的腔室中；将已装载的容器和烟嘴组件从所述第二组装站(24)连续地推进至第三组装站(26)；以及在所述第三组装站(26)处，将所述封闭件密封到每个连续的容器和烟嘴组件上。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括将密封的容器和烟嘴组件从所述第三组装站(26)推进至第四组装站(29)；以及在所述第四组装站(29)处将所述密封的容器和烟嘴组件与一个或多个另外的部件组合。

15.根据权利要求13所述的方法，还包括将密封的容器和烟嘴组件推进到包装站(60)，并且将组装好的部件与所述吸入装置的多个部件的一个一起包装在包装材料中，以形成零售单元。