CN115315393A - 用于控制可沿环形轨道移动的多个推车的方法 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于控制多个推车(8)的方法，多个推车(8)可沿环形轨道(7)彼此独立地移动，并被配置为执行至少一项任务，以对相应的物件(3)执行至少一个操作；该方法包括以下步骤：a)沿轨道(7)推进推车(8)，轨道(7)包括至少一个任务部分(13)和至少一个过渡部分(14)；b)沿着布置在至少一个任务部分(13)上游的轨道(7)的任务分配部分(16)推进每个推车(8)；c)将多个物件(3)沿进给路径(Q)推进并通过操作站(A)，其中在操作站(A)处执行操作；d)在位于操作站(A)上游的进给路径(Q)的检测站(D)处检测每个物件(3)的通过；以及e)如果在检测步骤d)期间检测到物件(3)，当推车(8)沿着任务分配部分(16)移动时，控制一个相应的推车(8)执行至少一项任务。

Description

用于控制可沿环形轨道移动的多个推车的方法

技术领域

本发明涉及一种用于控制多个推车的方法，该多个推车可沿环形轨道，特别是闭环轨道彼此独立地移动，并且被配置为对各个物件执行至少一个操作，特别是与包装相关的操作，更具体地说，是将盖或封闭物施加到包含可倾倒产品的包装上。

背景技术

众所周知，果汁、UHT(超高温处理)牛奶、酒、番茄酱等许多可倾倒的食品都以灭菌包装材料制成的包装出售。

一个典型的例子是用于可倾倒食品的平行六面体包装，称为利乐砖无菌(注册商标)，它是通过折叠和密封包装材料的层压卷材制成的。包装材料具有多层结构，包括基层，例如由纸制成，基层两侧覆盖有热封塑料层，例如聚乙烯层。对于用于长期储存产品(例如UHT牛奶)的无菌包装，包装材料还包括阻氧材料层，例如铝箔，其叠放在热封塑料材料层上，然后再由形成最终与食品接触的包装内表面的另一层热封塑料材料覆盖。

这种包装通常在全自动包装组件中生产，其中从进给到这种包装组件的包装材料卷材形成连续管。包装材料卷材在包装组件中进行灭菌，例如通过使用化学灭菌剂，例如过氧化氢溶液。一旦消毒完成，就从包装材料的表面去除所使用的化学灭菌剂，例如通过加热蒸发。然后将经此灭菌的卷材保持在封闭的灭菌环境中，并进行折叠和纵向密封以形成管，该管沿竖直前进方向进给。

为了完成形成操作，管从上方被填充灭菌的食品，并被密封，随后沿等间隔的横向截面切割。

由此获得枕形包装，其具有纵向密封带、顶部横向密封带和底部横向密封带。

已知的包装组件通常包括被配置为形成枕形包装的形成单元，其中管被连续地向下填充灭菌或经无菌加工的食品，并且被形成、密封然后沿上述横截面切割以获得枕形包装。

然后将枕形包装进给入折叠单元以形成完全折叠的成品包装。

一旦形成，上述包装可进行进一步处理，例如施加开启装置以使产品能够被倒出。在一些实施方案中，通常在放置在折叠单元下游的生产线上的施加单元中形成、密封和折叠开启装置之后直接将它们装配到包装上。

已知使用包括多个可沿着相应的轨道彼此独立地移动的推车的包装组件，以对枕形包装或包装进行操作。

例如，已知使用这种轨道和可独立移动的推车来形成和密封或折叠上述枕形包装。

为了实现推车的独立移动，通常使用直线电机。

因此，每个轨道通常配备有可单独激励的螺线管，例如电线圈，而每一辆推车通常都配备有永磁体。所产生的直线电机被配置为以已知方式独立地控制推车沿相应的轨道或多个轨道前进。

如WO2014097275中所述，还已知使用可沿环形轨道彼此独立移动的推车以将开启装置施加到包装上。

特别地，WO2014097275描述了一种用于将开启装置施加到包含可倾倒产品的相应密封包装上的施加单元。该施加单元包括环形闭环轨道和多个推车，在使用中，这些推车通过直线电机沿轨道彼此独立地移动。

每个推车承载一个夹持装置，该夹持装置被配置为周期性地接收相应的开启装置，以沿着轨道承载开启装置并将开启装置施加到沿着位于轨道下方的前进路径前进的一个相应的包装上。

在被接收后和被施加之前，每个开启装置还通过涂胶装置(例如胶枪)进行涂胶。

开启装置的施加沿着面向前进路径的轨道的分支进行。

尽管可靠、有效且功能有效，但上述施加单元仍有待进一步改进，特别是为了简化对沿环形轨道的推车的控制并优化沿环形轨道移动的推车的动力。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种用于控制多个推车的方法，该多个推车可沿环形轨道彼此独立地移动，并且被配置为对相应的物件执行至少一个操作，该方法被设计成以直接且低成本的方式满足至少一个以上要求。

该目的通过如权利要求1所述的用于控制可沿环形轨道彼此独立地移动的多个推车的方法来实现。

附图说明

将参照附图以示例的方式描述本发明的非限制性实施方案，其中：

图1示出了用于根据本发明的用于控制多个推车的方法来将开启装置施加到包含可倾倒食品的密封包装上并进行操作的单元；

图2是图1的单元在给定的操作条件下的示意性侧视图，其中为清楚起见去除了部分；

图3是图1的单元在进一步操作条件下的示意性侧视图，其中为清楚起见去除了部分。

具体实施方式

参考附图，数字1作为整体表示用于将开启装置2施加到物件上的单元，物件特别是包含可倾倒产品的密封包装3，优选的可倾倒食品，例如UHT或巴氏杀菌牛奶、果汁、酒、水等。

在单元1的上游通过已知的包装机(未显示)从包装材料片材开始生产包装3，该包装材料片材首先折叠成管，然后被纵向密封，然后形成并横向密封，最后根据一个本身已知但既没有显示也没有详细描述的过程被折叠。

该包装材料具有多层结构(未显示)，并包括纤维材料层，例如纸，其两面覆盖有相应的热封塑料材料层，例如聚乙烯层。

在用于长期储存产品(例如UHT牛奶)的无菌包装3的情况下，包装材料还包括气体和光阻隔材料层，例如铝箔或乙烯乙烯醇(EVOH)膜，其叠加在热封塑料材料层上，然后又由另一热封塑料材料层所覆盖，后者形成最终接触可倾倒产品的包装3的内表面。

每个开启装置2适于在包装3的可移除部分(即，可从包装3的剩余部分分离以允许可倾倒产品流出的部分)处施加在包装3上。

可移除部分可以包括通过粘合或热封施加在包装3上以封闭其通孔的密封片；作为替代方案，可移除部分可由所谓的″预层压″孔限定，即在包装材料的基层中形成并由包装材料的其他层(至少热塑性材料层)密封地封闭的孔。

在所示实施方案中，每个包装3是平行六面体的，并且具有顶壁4和与顶壁4相对的底壁，相应的开启装置2由单元1施加到该顶壁4上。

此外，每个包装3具有成对的在顶壁4和底壁之间正交延伸的侧壁5。

在所示实施方案中，顶壁4位于水平面中。

单元1主要包括：

-输送装置6，其被配置为用于使包装3沿进给路径Q前进，进给路径Q在所示实施方案中为直线；

-环形闭环轨道7；

-多个推车8，其可移动地耦合到轨道7并且可沿轨道7彼此独立地移动，特别是滑动；和

-与轨道7和推车8可操作地耦合的控制单元10。

输送装置6包括直线输送机6a，该直线输送机6a沿供给路径Q延伸并且在使用中与包装3的底壁协作以沿着供给路径Q供给包装3。

在所示的实施方案中，直线输送机6a沿着进给路径Q以随机间距推进包装3。

轨道7容纳由多个可单独激励的螺线管(本身已知)形成的定子电枢(未示出)，并且推车8容纳相应的永磁体(本身已知)，使得通过控制单元10独立控制螺线管而使推车8在使用中沿轨道7独立移动。

换言之，轨道7和推车8一起定义了直线电机。

优选地，轨道7具有基本上椭圆形的构造。

鉴于上述情况，由于轨道7是闭环的环形，每个推车8都可以沿轨道7循环移动。

更具体地，根据下文更佳描述的方式，推车8被配置为由控制单元10控制的螺线管和永磁体之间的相互作用驱动而沿轨道7连续前进。

推车8被配置为执行至少一项任务，尤其是多项任务，以对相应的包装3执行操作。

因此，轨道7穿过执行操作的操作站，并且直线输送机6a被配置为使包装3前进通过操作站。

因此，轨道7和直线输送机6a都延伸通过操作站(在操作站延伸)。

根据所示的优选实施方案，每个推车8被配置为执行三项任务：在沿轨道7布置的接收站R接收和/或拾取一个开启装置2；施加胶和/或确定将胶施加到先前在接收站R接收的开启装置2上；以及将先前接收并经涂胶的开启装置2附接到由输送装置6推进的相应包装3上。

为此，单元1还包括：

-进料组件11，其被配置为将开启装置2进给到接收站R处的推车8；和

-粘合组件12，其相对于推车8沿轨道7的前进方向布置在进料组件11的下游，并被配置为将一层胶水或任何合适的粘合剂物质施加到由各个推车8承载的各个开启装置2的紧固部分(未示出)上。

详细地，粘合组件12布置在接收站R下游的粘合站G处。

因此，轨道7具有：

-多个任务部分13，推车8被配置为沿其执行任务(在具体示例中是上述任务之一)；和

-多个过渡部分14，推车8被配置为沿其以非活动方式前进，即不执行任何上述任务。

特此声明，术语″非活动″表示其中推车8继续沿着轨道7前进并执行所有预定移动，但是以″非活动方式″的操作条件，例如没有接收开启装置或没有被提供胶。

实际上，任务部分13位于，特别是定义在进料组件11和粘合组件12被布置的位置处。

此外，第三任务部分13位于，特别是定义在推车8在使用中将已经接收并被涂胶的开启装置2附接到包装3上的位置处，即在粘合组件12下游的位置处。

鉴于上述情况，由每个推车8对一个相应的包装3执行的上述操作是通过将一个开启装置2施加到一个相应的包装3上来定义的，并且上述任务(接收开启装置2、将胶施加到开启装置2和将开启装置2附接到包装)是这些操作的一部分。

换言之，每个操作在所有任务都被执行后就完成(执行)。

因此，上述操作站由施加站A定义，每个推车8在该施加站A处(通过执行附接任务并且已经执行接收任务和涂胶任务)将一个开启装置2施加到在施加站A本身处由直线输送机6a推进的一个相应的包装3上。

方便地，每个推车8配备有夹持装置(未示出)，该夹持装置被配置为在接收站R处一次接收一个开启装置2。

然后，夹持装置将相应的开启装置2施加到，特别是附接到施加站A处的相应包装3上，后者位于粘合站G的下游。

适当地，该任务在轨道7的面向直线输送机6a的分支处执行，在该实施方案中示出了轨道7的下分支。

优选地，进料组件11和粘合组件12设置在轨道7的上分支处，上分支和下分支通过两个相对的弯曲分支相互连接。

粘合组件12由单元1的未示出的固定结构支撑并且平行于上分支往复运动以跟随沿着相应任务部分13移动的推车8。

在替代的未示出的实施方案中，粘合组件12可以静止不动。

特别地，粘合组件12包括多个胶涂布装置，优选地是枪，其用于将胶施加到由推车8承载的各个开启装置2上，该推车8根据本身已知并由控制单元10确定的给定模式(即预定的移动方案，即速度和加速度方案)沿着各个任务部分13移动。

例如，一组推车8可以由控制单元10进行分组，以定义一批开启装置2，以通过枪一次性全部涂上胶。

即，如果粘合组件12包括五支枪(显然，枪的数量可以不同，以上指定的数量仅是优选示例)，控制单元10在使用中确定携带相应开启装置2的五个推车8的分组在相应的任务部分13中组合在一起。

在此说明，动词″分组″在此可以表示推车8的概念分组，而不一定是物理分组，例如涉及该组推车8与其他推车8的物理分离。

单元1还包括传感器15，用于在位于附接站A上游的供给路径Q的检测站D处相对于包装3沿供给路径Q的前进方向检测每个包装3的通过。

实际上，传感器15被配置为在检测站D产生与每个包装3的通过相关的信号并将此信号发送到控制单元10。

轨道7还包括任务分配部分16，其位于过渡部分14，特别是在接收站R上游的位置，即在与进料组件11相关联的任务部分13上游的位置。

实际上，任务分配部分16沿轨道7与其他任务部分13间隔开，特别是和与进料组件11相关联的任务部分13间隔开。

如图2示意性所示，控制单元10被配置为如果当推车8沿任务分配部分16移动时在检测站D处由传感器15检测到包装3，则控制推车8执行上述任务中的至少一个。

更具体地，控制单元10被配置为如果传感器15检测到包装3并且同时推车8沿着任务分配部分16移动，则控制推车8执行所有上述任务。

此外，如果在推车8沿任务分配部分16移动时传感器15未检测到包装3，则该推车8不被分配任何任务，即控制单元10防止将任何任务分配给该推车8(图3)。

在此说明，上面的句子″该推车8不被分配任何任务″是指推车8继续沿着轨道7前进，但是没有执行任何上述任务。

然而，方便地，此推车8根据由控制单元10赋予的预定移动方案(即速度和加速度方案)继续移动。例如，在一个实施方案中，没有被分配任何任务的推车8将沿轨道7执行相比于如果它们被分配任务时较小的加速和/或减速。

实际上，不需要推车8沿着轨道7进行整体的非预定加速和/或减速，而由于预定的移动方案仍可能发生较小的预定加速和/或减速。

鉴于上述情况，当传感器15检测到包装3时，如果推车8沿任务分配部分16移动，则控制单元10控制该推车8以执行上述任务。在这种情况下，对于该推车8沿着轨道7的相同循环，该推车8沿着任务部分13活动性地移动，因此在接收站R处接收开启装置2，胶被施加到由该推车8承载的开启装置2并且该推车8将相应的开启装置2附接到先前检测到的包装3上。

因此，控制单元10还被配置为当检测到包装3时将检测到的包装3与沿着任务分配部分16移动的相应推车8相关联，从而推车8对检测到的包装3执行整个操作(图2)。

在推车8穿过整个任务分配部分16但同时传感器15没有检测到包装3的情况下，例如由于直线输送机6a推进包装3的随机间距，推车8由控制单元10控制以沿整个轨道7非活动地移动，即，推车8不执行任何任务，并因.此不执行任何操作(图3)。

上述配置允许以连续方式沿轨道7推进推车8，即不需要相对于包装3沿直线输送机6a的位置活动性地加速或减速推车8。

实际上，推车8基本上既不沿轨道7加速也不减速。相反，相对于当传感器15检测到包装3时它们存在于任务分配部分16中，推车8仅仅被分配或不被分配任务。

如上所述，推车8根据预定的移动方案以预定的较小加速或减速继续沿着轨道7前进。

这导致了推车8沿轨道7的整体动力的改进，还防止了推车8之间的任何不希望的碰撞。

此外，当检测到包装3时，确保检测到的包装3总是由通过任务分配部分16的″第一″可用推车8处理。

方便地，任务分配部分16适当地窄，使得一次只有单个推车8沿着任务分配部分16移动，即前进。

因此，任务分配部分16的延伸比过渡部分14(特别是任务分配部分16所位于的过渡部分14)的延伸更小。

优选地，包装3由直线输送机6a以彼此之间的预定最小距离推进，例如通过布置在检测站D上游的已知间隔器装置。

更具体地，包装3以彼此之间的预定最小距离到达检测站D。

这防止了由于两个连续的推车8与彼此太靠近的两个连续的包装3的关联而可能发生的推车8之间的任何碰撞。

单元1的操作在下文中参照单个推车8沿轨道7前进并从该推车8位于任务分配部分16上游且包装3由直线输送机6a推进并位于检测站D上游的状态开始描述。

当包装3到达检测站D时，它被传感器15检测到。

同时，控制单元10控制推车8沿任务分配部分16移动以执行上述任务，并因此控制推车8执行操作，即，将一个相应的开启装置2施加到所检测到的包装3上。

实际上，控制单元10将此推车8与检测到的包装3相关联(图2)。

如果推车8沿任务分配部分16移动，但同时没有检测到包装3，例如由于包装3前进的随机间距，则没有任务分配给该推车8(图3)。

然而，如上所述，该推车8根据其预定的移动方案继续沿着轨道7前进。

一旦每个推车8已经通过施加站A的下游，它就再次向任务分配部分16前进，并且另一个循环开始。

根据本发明的单元1和控制沿轨道7独立移动的多个推车8的方法的优点将从前面的描述中清楚可见。

特别地，上述配置和控制方法允许以连续方式沿着轨道7推进推车8，即不需要相对于包装3沿直线输送机6a的位置使推车8整体活动性地加速或减速。事实上，如果没有根据上述解释的条件为推车8分配任务，则推车8被控制为沿着轨道7移动，即沿着任务部分13和过渡部分14移动而不执行任何任务。因此，推车8沿轨道7的分布基本保持恒定，即使不存在包装3或传感器15未检测到包装3。换句话说，推车8可以沿轨道7以基本上预定的速度分布连续前进。

这导致推车8沿轨道7的整体动力得到改善。

此外，由于上述配置和控制方法，单元1能够自动调整其处理供应给输送装置6的包装3的能力。

实际上，单元1与供应包装3的间距无关。

显然，可以对本文所述的单元1进行改变，而不偏离所附权利要求所限定的保护范围。

特别地，根据本发明的用于控制的方法可以在任何合适的单元中实施，该单元包括可沿环形轨道独立移动的多个推车，其中推车被配置为执行至少一项任务以对物件执行至少一个操作。

Claims (9)

1.一种用于控制多个推车(8)的方法，所述多个推车(8)可沿环形轨道(7)彼此独立地移动，并被配置为执行至少一项任务，以对相应的物件(3)执行至少一个操作；所述方法包括以下步骤：

a)沿所述轨道(7)推进所述推车(8)，所述轨道(7)包括至少一个任务部分(13)和至少一个过渡部分(14)；

b)沿着布置在所述至少一个任务部分(13)上游的所述轨道(7)的任务分配部分(16)推进每个推车(8)；

c)将多个所述物件(3)沿进给路径(Q)推进并通过操作站(A)，其中所述操作在所述操作站(A)处执行；

d)在位于所述操作站(A)上游的进给路径(Q)的检测站(D)处检测每个物件(3)的通过；以及

e)如果在检测步骤d)期间检测到物件(3)，当所述推车(8)沿着所述任务分配部分(16)移动时，控制一个相应的推车(8)执行所述至少一项任务。

2.根据权利要求1所述的方法，其中推进步骤a)包括沿着所述轨道(7)连续推进所述推车(8)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中通过沿着所述进给路径(Q)以随机间距推进所述多个物件(3)来执行推进步骤c)。

4.根据权利要求3所述的方法，其中通过沿着所述进给路径(Q)以彼此之间的预定最小距离推进所述多个物件(3)来执行推进步骤c)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中通过沿着所述任务分配部分(16)一次推进单个推车(8)来执行推进步骤b)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中控制步骤e)还包括以下步骤：

f)当检测到所检测的物件(3)时，将检测到的物件(3)与沿着所述任务分配部分(16)移动的相应推车(8)相关联，使得所述推车(8)对所述检测到的物件(3)执行所述操作。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述步骤e)包括以下步骤：

g)如果在检测步骤d)期间没有检测到物件(3)并且当推车(8)沿着所述任务分配部分(16)移动时，防止所述推车(8)执行所述至少一项任务。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述任务分配部分(16)的延伸小于所述过渡部分(14)的延伸。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述推车(8)待执行的所述至少一项任务可在以下各项中选择：

-从沿所述轨道(7)布置在所述任务分配部分(16)下游的接收站(R)接收和/或拾取开启装置(2)；

-在沿所述轨道(7)布置在所述接收站(R)下游的粘合站(G)处将胶施加到所述开启装置(2)上和/或确定将胶施加到所述开启装置(2)上；

-在所述粘合站(G)下游的施加站(A)处，将先前由相应的推车(8)接收并预先经涂胶的开启装置(2)附接到适于容纳可倾倒产品的物件(3)上；或者

-以上的组合。

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