CN114466814A - 用于饮料容器的饮料设备和输送系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及包括输送系统(100)的饮料设备，该输送系统包括：至少一个驱动表面(102)，其包括配备有至少一个线圈的至少一个平面区块(112)；至少一个移动体(104)，其配备有至少一个永磁体，用于将至少一个移动体磁耦合到至少一个平面区块，至少一个移动体以非接触方式放置在至少一个驱动表面的至少一个区块上方，并且被构造成以至少两个运动自由度移动、移位和/或旋转；当至少一个移动体在磁耦合到所述至少一个平面区块时，在至少一个移动体移动、移位和/或旋转时，至少一个移动体被构造成支撑放置于至少一个移动体上的至少一个饮料容器或包含至少一个饮料容器的至少一个包装，用于以至少两个运动自由度移动、移位和/或旋转。另外，本发明涉及使用前述的输送系统来输送碳酸饮料容器，特别是封闭的饮料容器。

Description

用于饮料容器的饮料设备和输送系统

技术领域

本发明总体上涉及饮料设备。此外，本发明涉及用于饮料容器的输送系统。

背景技术

输送系统对于将产品从一个地方移动到另一个地方的制造工业和其他类型的工业来说是很必要的。旧的系统通常由电机驱动的轨道或传送带组成；并且包含要从一个地方移动到另一个地方的产品的托盘或容器通常放置在轨道或传送带上并且与它们一起移动。这种传送带仅限于水平或稍微倾斜的曲线运行。

此外，由于为传送带提供动力和传送带上存在的力，传统的输送机在每个传动单元的长度上受到限制，这使得有必要通过左右连接形成传送带链条以用于更长的运输。而且，由于这种传送带的结构的限制，其在转弯半径方面受到限制。并且，由这些输送系统处理的产品类型受限于产品的形状、重量和其它特性。

此外，传统的输送机系统不灵活，因为它无法实时实现创建快速输送路径调整、重新布线、或旁路、或停放、或暂存、或堆积、或重新排序(拣选)，甚至不具有有限的停机时间。

此外，利用FMCG工业(例如啤酒厂)中使用的传统输送机或运输系统进行输送的固有缺点是，啤酒容器以及特别是例如铝罐或铝瓶或玻璃瓶暴露于或不能暴露于线路中特别是在暂存或堆积线路中的高接触压力。因此，这类玻璃瓶特别是目前通常用于碳酸饮料的所有瓶必须抗高爆裂压力，例如抗最小7巴、8巴或9巴的压力，并且具有一定的冲击强度，因此必须具有足够厚的壁(因此在轻重量方面受到限制)。

因此，本发明的目的是提供具有输送系统的饮料设备，该输送系统是高度灵活的、集成的、动态的、可编程的，具有多维运动自由度，并且在湿区和干区都具有广泛的应用范围。

此外，本发明的目的是提供具有限制饮料容器之间的接触压力并降低最小所需爆裂压力和/或冲击强度的输送系统的饮料设备。如果与由传统的输送机和容器处理系统处理的饮料容器(特别是但不限于玻璃瓶)相比，这种饮料设备可以处理具有较薄的壁厚、较低的重量以及因此较低的材料成本的饮料容器。

发明内容

本发明提供一种饮料设备，包括用于输送饮料容器的输送系统，所述输送系统包括：

-至少一个驱动表面，其包括配备有至少一个线圈的至少一个平面区块；

-至少一个移动体，其配备有至少一个永磁体，用于将所述至少一个移动体磁耦合到所述至少一个平面区块，所述至少一个移动体以非接触方式放置在所述至少一个驱动表面的所述至少一个区块上，并且被构造成以至少两个运动自由度移动、移位和/或旋转；

其中，所述至少一个移动体构造成支撑至少一个饮料容器或支撑包含至少一个饮料容器的至少一个包装，用于以至少两个运动自由度移动、移位和/或旋转。

优选地，所述至少一个移动体可以构造成以至少六个运动自由度移动、移位、倾斜和/或旋转；

在本发明的实施例中，可以提供一种饮料设备，其中驱动表面将至少一个饮料容器处理站与另一个饮料容器处理站连接。因此，平面移动体可以从处理站接收饮料容器并将其供给到另一处理站。在本发明的上下文中，饮料容器处理站可以是作用于饮料容器的卸垛机、洗涤器、冲洗器、暂存区、填充机、巴氏灭菌机、贴标机、二级包装机、三级包装机、码垛机和/或检验系统等的所有处理站。

在本发明的另一个实施例中，可以提供一种饮料设备，其中驱动表面延伸通过一个或多个饮料容器处理站。因此，代替“或组合”连接处理站，移动体可以通过一个或多个饮料容器处理站输送饮料容器。

在本发明的另一个实施例中，可以提供一种饮料设备，其中驱动表面围绕一个或多个饮料容器处理站至少部分地呈圆形或椭圆形、或环形、或不规则成型形状布局。因此，可选地，结合上述内容，移动体可以围绕至少部分圆形、椭圆形、环状或定制路线形状的处理站输送饮料容器。

在本发明的一个实施例中，饮料设备还可以包括中央计算机，其中驱动表面经由通信信道与中央计算机双向通信，并且其中在中央计算机上安装有应用程序，该应用程序监视、控制和优化输送系统，包括监视和控制运动，以及优化移动体的功能和/或任务和/或行进路径。

在优选实施例中，应用程序根据饮料容器的处理路径优化来执行移动体的恒定路径优化。

在根据本发明的另一个实施例中，移动体可以在三维(3D)形状的驱动表面、竖直驱动表面或顶棚驱动表面上分别竖直和/或倒置地移动通过倾斜的、三维(3D)弯曲的、螺旋或其他形状，并且适于保持饮料容器或包装。

在另一实施例中，移动体可以具有正方形、长方形或长方体的形状，或者圆形形状，或者椭圆形形状，或者任何其他优选地将饮料容器或包装置于其上的形状。

在特定实施例中，可以提供一种饮料设备，其中，可以以6个自由度移位、移动或旋转移动体。在这种情况下，移动体可以平移、提升、旋转、定向、倾斜、振动或旋动饮料容器或其任何组合来处理饮料容器。

除了支撑饮料容器之外，一个或多个移动体或移动体组可以构造成支撑其他饮料装置和/或处理站，用于以至少两个、优选至少六个运动自由度移动、移位、倾斜和/或旋转。

在根据本发明的一般实施例中，如本文通篇所述的用于饮料设备的输送系统通常可用于输送用于所有类型饮料的饮料容器，特别是碳酸饮料容器和/或包装。

在本发明的实施方式中，饮料设备可以是碳酸饮料设备，即用于处理碳酸饮料和碳酸饮料容器的设备。

在本发明的另一个实施方案中，饮料设备可以是啤酒设备。

附图简要说明

图1示出了根据本发明实施例的用于饮料设备中的平面输送系统的示例性环境；

图2示出了根据本发明实施例的用于饮料设备中的平面输送系统中的示例性环境，该示例性环境示出了放置在包括多个平面区块的驱动表面上的多个移动体；

图3示出了根据本发明实施例的用于饮料设备中的示例性环境，该示例性环境示出了与平面区块联接的移动体的竖直运动。

具体实施方式

本发明提供了一种饮料设备，其包括高度集成的、灵活的、可编程的和动态的且具有多维运动自由度的平面输送系统。这种平面输送系统可用于输送饮料容器和/或包装。它可以用于饮料设备的湿部以及干部中。该平面输送系统包括至少一个驱动表面和至少一个平面移动部件(也称为平面移动体或移动体)。该至少一个驱动表面进一步包括多个包含扁平线圈的平面区块，并且该至少一个移动体配备有永磁体。移动体悬浮在产生磁场的平面区块上方。这些平面区块适于检测移动体位置。因此，移动体在由驱动表面中的电磁线圈和移动体中的永磁体产生的电磁力的作用下，以悬浮运动的方式在驱动表面上方自由移动。

本发明的重要优点在于平面移动体在平面区块上方无抖动且无接触地加速、减速、旋转，并且能够避免可能造成饮料容器损坏或甚至翻倒的冲击。此外，构成驱动表面的平面区块可以以适于在饮料设备中形成驱动表面的任何布局安装。利用电磁力使移动体悬浮并保持在距驱动表面一定距离(间隙)处。因此，可以对移动体进行非常动态的定位，使得常规的输送可以受到控制，从而减少饮料设备的输送占地面积和尺寸。另外，由于每个单独的饮料容器可以在单独的移动体上输送，因此可以避免例如暂存区中的容器之间的接触压力。

在根据本发明的饮料设备的实施例中，驱动表面经由通信接口与中央计算机系统通信。在一个实施例中，通信接口是通信现场总线。中央计算机系统安装有进一步控制和监视整个输送系统的应用软件，包括移动体在驱动表面上的移动和定位，分析移动体的最佳行进路径，分析以避免移动体之间的碰撞，并提供实时路径或任务调整以及其它相关功能。

移动体或多个移动体具有多维运动自由度。在一个实施例中，移动体具有沿着三个轴线(x-轴线、y-轴线和z-轴线)的移动以及沿着这些轴线的α方向，β方向，γ方向旋转的六个自由度。此外，在特定实施例中，移动体能够定向、倾斜、旋动、振动或振荡饮料容器或其任意组合来处理饮料容器。移动体还可适于加热或冷却饮料容器。

图1示出根据本发明实施例的用于饮料设备中的平面输送系统的示例性环境。平面输送系统100包括至少一个驱动表面102、至少一个移动体104和至少一个中央计算机106。驱动表面102经由通信信道108与中央计算机106双向通信。中央计算机106安装有应用程序110，该应用程序监视、控制和优化包括一个驱动表面102和移动体104的整个平面输送系统100。

应用程序110确保恒定的路径优化并避免碰撞。应用程序110在中央计算机106上运行。

驱动表面102还包括多个平面区块112，其中每个平面区块112是高度集成的，在用于布局构造时是灵活的并且执行所有相关功能。区块112可以布置成适合任意需要的构造。为了执行不同的相关功能，每个区块112包括用于检测在其上方的移动体的位置的传感器单元；产生行进磁场的扁平线圈，该行进磁场用于使移动体在区块上方行进。平面区块112还能够经由通信信道108与驱动表面102与中央计算机106共同地进行通信。

在本发明的实施例中，当区块112以表面布置布局时，区块112通过灵活的捷径使多个处理站之间的距离变短，并提供容纳暂存区的空间。在另一个实施例中，区块112可以以线性路径布置。此外，在另一个实施例中，可以沿着路径铺设额外的区块以创建等待区域，或创建捷径来避免移动体交通拥堵、避免碰撞等。

饮料设备中的路径也可被构建成使得实现移动体的圆形、椭圆形或云集效应的平面移动。这可适于沿着具有圆形、椭圆形或大规模迁移构造的处理站或机器来移动饮料瓶。

在另一实施例中，可提供一种饮料设备，其中输送系统包括操作倾斜的、弯曲的、三维(3D)形状的、竖直的、甚至倒置的平面移动体在相应的倾斜的、弯曲的、三维(3D)形状的、竖直的或倒置的驱动表面上方移动。

在一个实施例中，平面移动体可以成组地操作以承载更高的负载，例如饮料容器的重型二级包装或三级包装。

中央计算机安装有应用程序110，该应用程序可以分析移动体104的定位测量，并且可以向计算机106提供优化的路径、定位或轨道管理功能，以进一步监视和控制移动体104在平面区块112上的位置和移动。应用程序110还可以通过持续分析从平面区块112的传感器单元接收的移动体位置反馈来提供实时路径或任务调整。

在图2中示出了包括输送系统的示例性饮料设备，其中多个平面移动体104在驱动表面102上方移动并且从饮料容器处理站204接收饮料容器203以用于输送到另一处理站。

在图3中示出了包括输送系统的示例性饮料设备，其中多个平面移动体104在竖直驱动表面102上移动，其中一些移动体具有用于保持饮料容器203的装置105。如图所示，竖直驱动表面上的移动体可以从水平驱动表面上的移动体拾取饮料容器以用于进一步输送。

驱动表面的平面区块可以具有任何合适的尺寸和形状，从而能够组合成任何期望的布局。

在根据本发明的饮料设备中，平面移动体可以例如超越其他移动体，其中在超越时，移动体104可以改变轨道并加速。平面移动体可以例如停放，停放时，移动体104可以从产品流中取出，并且停放一段时间。平面移动体可以例如分开或合并或拣选、重新排序或重新排列产品流，例如将产品流转移到几个或单个通道或轨道或转移到几个并行处理系统、从几个处理系统合并、拣选类似产品或重新排序、或动态地重新布置用于例如多包装的不同产品的顺序。移动体可以旋转饮料容器以定向和/或形成具有多个移动体和移动体上的容器或容器组的限定图案层设计。

中央计算机106的应用程序110，借助诸如相机、传感器单元等的外部设备扫描系统100，可适于构造区块112的几何形状以识别驱动表面102的布局、识别移动体104以及感测移动体104的位置。在正在进行的操作中，应用程序110执行移动体位置的计算、精确的位置控制以及监视和诊断。每个移动体104由应用程序110识别，包括X、Y、Z坐标以及这三个轴线的旋转角α，β，或γ。诸如电流消耗、滞后误差、温度和许多其它的有用的信息项简化了诊断，并且能够集成诸如产品的称重或加热的附加功能。

在根据本发明的另外的实施例中，除了支撑饮料容器之外，一个或多个移动体或移动体组被构造成支撑其他饮料装置和/或处理站，用于以至少六个运动自由度移动、移位和/或旋转。平面输送系统100中的饮料装置在常规的处理工具和方法之间传送。平面输送系统100可用于输送一级包装(例如瓶、罐、桶)或二级包装(例如盒、纸箱、板条箱等)或三级包装(例如包装产品的箱或托盘等)。此外，平面输送系统100可用于饮料设备的干和湿部分。

此外，在一实施例中，平面输送系统100可以与线性电机驱动的输送系统或用于输送产品的任何常规输送系统组合。在示例性情况下，常规(链带或线性驱动)分组器可以在移动体拾取饮料容器之前对饮料容器预分组，并将它们带到饮料容器拾取器(例如，瓶拾取器)。

此外，在本发明的实施例中，一个或多个移动体具有安装在其上的工具和/或传感器，工具和/或传感器是无线供电和无线自动化控制的。平面输送系统100可在平面移动体上配备无线电力和无线自动化控制，用于安装在移动体上的工具和/或传感器，从而以不受束缚的方式实现移动体上的智能、可编程、通电动作。

此外，在一实施例中，因为平面输送系统100可以具有停放区、等待区、暂存区、超越轨道等的布局配置，所以平面输送系统100能够在间歇/连续处理之间操作。因此，产品可以在不同的处理站之间间歇地输送或连续地输送到每个处理站或加工站。

本文中描述的输送系统可以使饮料设备更卫生。此外，该输送可在饮料设备内产生显著更小的噪声。而且，可以在更少的机械磨损和更少的颗粒释放下进行输送。

该移动体还提供优异的清洁度、耐化学性表面和卫生的产品处理。移动体的无接触移动不产生摩擦和磨损，甚至允许输送具有除了基于圆筒的几何形状之外的其他几何形状的饮料容器。

虽然已经描述了某些实施例，但是这些实施例仅通过示例的方式呈现，并不旨在限制本公开的范围。实际上，本文描述的新颖方法、装置和系统可以以各种其他形式来实现。此外，在不背离本公开的精神的情况下，可以对本文描述的方法、装置和系统的形式进行各种省略、替换和改变。

Claims (13)

1.一种包括输送系统的饮料设备，所述输送系统包括：

至少一个驱动表面，其包括配备有至少一个线圈的至少一个平面区块；

至少一个移动体，其配备有至少一个永磁体，用于将所述至少一个移动体磁耦合到所述至少一个平面区块，所述至少一个移动体以非接触方式放置在所述至少一个驱动表面的至少一个区块上方，并且被构造成以至少两个运动自由度移动、移位和/或旋转；

其中，所述至少一个移动体被构造成支撑至少一个饮料容器或支撑包含至少一个饮料容器的至少一个包装，用于以至少两个运动自由度移动、移位和/或旋转。

2.根据权利要求1所述的饮料设备，其中，所述驱动表面将至少一个饮料容器处理站与另一个饮料容器处理站连接。

3.根据权利要求1所述的饮料设备，其中，所述驱动表面延伸通过一个或多个饮料容器处理站。

4.根据权利要求1所述的饮料设备，其中，所述驱动表面围绕一个或多个饮料容器处理站至少部分地呈圆形或椭圆形布局、或环形布局。

5.根据权利要求1所述的饮料设备，其中，还包括中央计算机，其中，所述驱动表面经由通信信道与所述中央计算机双向通信，并且其中，在所述中央计算机中安装有应用程序，所述应用程序监视、控制和优化所述输送系统，包括监视和控制运动，以及优化所述移动体的功能和/或任务和/或行进路径。

6.根据权利要求3所述的饮料设备，其中，所述应用程序根据所述饮料容器的处理路径优化来执行所述移动体的恒定路径优化。

7.根据权利要求1所述的饮料设备，其中，所述移动体在竖直驱动表面或顶棚驱动表面上分别竖直和/或倒置地移动，并且其中，所述移动体具有用于保持饮料容器的装置。

8.根据权利要求1所述的饮料设备，其中，所述移动体是正方形或长方形、或长方体、或圆形、或椭圆形、或任何其它优选地将所述饮料容器或所述包装置于其上的形状。

9.根据权利要求1所述的饮料设备，其中，所述移动体可以以6个自由度移位、移动或旋转。

10.根据权利要求1所述的饮料设备，其中，除了支撑饮料容器之外，一个或多个移动体或移动体组被构造成支撑其他饮料装置和/或处理站，用于以至少两个运动自由度移动、移位和/或旋转。

11.根据权利要求1所述的饮料设备，其中，一个或多个移动体具有安装在其上的工具和/或传感器，所述工具和/或传感器是无线供电和无线自动化控制的。

12.根据前述权利要求中任一项所述的饮料设备，其中，所述饮料设备是碳酸饮料设备。

13.根据前述权利要求中任一项所述的饮料设备，其中，所述饮料设备是啤酒设备。

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