CN115867491A - 用于包装属于水果和蔬菜组的产品的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及包装属于水果和蔬菜组的多个物体中的物体(2)的方法，物体的形状使得包括在多个物体中的物体能沿着表面滚动，包括在多个物体中的物体(2)放置在用于包装物体的系统(10)的称为放置表面(1)的固体表面上，放置表面(1)基本上水平，适于接收包括在多个物体中的物体且为可弹性变形的使得每个物体在放置表面(1)上的放置在物体的重量下在放置表面(1)中产生凹部(3)，凹部倾向于将物体楔入凹部(3)中，然后从放置表面移除放置在放置表面(1)上且相对于放置表面保持在称为放置位置的位置处的包括在多个物体中的物体以将物体包装在包装容器(17)中，该放置位置在放置期间是固定的并且归功于所述放置表面在放置之后被保持。本发明还涉及用于包装属于水果和蔬菜组的多个物体的系统。

Description

用于包装属于水果和蔬菜组的产品的方法和系统

技术领域

本发明涉及一种用于包装属于水果和蔬菜组的物体的方法和系统，并且该物体具有使得所述物体易于在表面上滚动的形状。

背景技术

在包装属于水果和蔬菜组的物体的领域中，已知这样的装备：在该装备中，将这种物体放置在表面上，在该表面上，物体以随机空间分布的方式以一个物体的深度铺设，然后由机器人移除(特别是一次一个地移除)以便被包装。在这种装备中，分析放置在所述表面上的每个物体的位置，并且将表示物体在放置时相对于所述表面的位置的数字数据传输到该机器人，该机器人被选择和编程为能够考虑每个物体的数字数据而移除放置在表面上的每个物体，并且能够移动每个物体以便进行包装。

然而，本申请的申请人已经意识到，对于具有使得所述物体能够在表面上滚动的形状的某些物体(这种观察特别适用于具有基本上球形形状的物体，例如桔子或苹果，而且也适用于诸如梨、鳄梨等物体，即，具有至少部分弯曲的外壳的物体)，物体放置在所述表面上的位置和/或取向易于随着时间而变化，并且特别易于在物体放置在所述表面上的时间与物体被机器人移除的时间之间变化。因此，表示每个物体在它们被放置时的位置并且被传输到机器人的数字数据不对应于每个物体在它们被移除时在所述表面上的实际位置，使得由于表示所述物体在它被放置时的位置的数字数据与表示所述物体在移除时相对于所述表面的实际位置之间缺乏对应性，至少一个物体的移除可以变得不可能。

具体地，当这些物体被放置在所述表面上时，由于这些物体的至少部分弯曲的形状，它们可能会自身滚动并且因此改变在所述表面上的位置和/或取向，使得这些物体在被机器人移除时的位置和/或取向不同于这些物体在被放置时的位置和/或取向，使得机器人不可能或不能适当地有效地移除这些物体。特别地，这些物体在存在于所述表面上的其它相邻或直接相邻的物体被移除时，可能会自身滚动并且因此改变在所述表面上的位置和/或取向。

特别地，当这些物体被放置在输送机的表面上时，由于这些物体的至少部分弯曲的形状，这些物体可能会自身滚动并且因此改变在输送机的表面上的位置。在输送机静止时以及输送机移动时这些物体可能会自身滚动，并且改变在输送机的表面上的取向和/或位置。

因此，在一些用于包装属于水果和蔬菜组的物体的装备中，这些物体，如果适用的话，在根据它们的尺寸、它们的重量、它们的颜色或根据任何其它可测量的标准进行分拣之后，由第一机器人移除和操纵这些物体，以便将这些物体放置在输送机的水平表面上，使得在所述表面上，这些物体形成至少一个形成预定集合图案的物体集合。移动输送机，以便将如此放置(以预定集合图案)的物体运输到收回区域，在该收回区域，这些物体将要由第二机器人操纵，并且例如被放在容器(诸如板条箱)中，以便于运输所述物体。

重要的是，放置在输送机上的均处于预定位置(该预定位置特别是相对于之前放置的其他物体的位置)的物体在被传送的过程中保持其位置，以便第二机器人能够以相同的预定位置拾取这些物体。

此外，放置物体之后开始输送机的移动构成了易于使所述物体在输送机的表面上改变位置和/或取向的另一个因素。

通常，输送机的任何加速或减速阶段都会导致物体在输送机的表面上改变位置和/或取向。

当物体放置在已经在移动的输送机上时，在例如由第一机器人放置的时间和例如由第二机器人拾取这些物体的稍后时间之间物体的位置甚至更容易改变。

鉴于上述情况，特别有用的是能够解决这些问题中的至少一些，以便在给定时间以确定的位置和/或确定的取向(特别是相对于其它已经放置的物体的位置以预定位置)放置在表面上(特别是输送机的表面上)的物体随着时间的推移在输送机上保持相同的位置和/或相同的取向，并且保持该位置和/或该取向以能够对这样定位的物体采取行动，从而以自动方式包装这些物体。

发明内容

本发明的目的是克服所有这些缺点。

本发明涉及一种用于包装属于水果和蔬菜组的多个物体的方法，所述物体具有使得所述多个物体中的物体能够在表面上(特别是在水平的平坦表面上)滚动的形状；

其特征在于，将所述多个物体中的物体放置在用于包装所述物体的系统的被称为放置表面的固体表面上，所述放置表面为：

-基本上水平的；

-适于接收所述多个物体中的物体；并且

-可弹性变形的，使得每个物体在所述放置表面上的放置在所述物体的重量的作用下在所述放置表面中产生压印，所述压印倾向于将所述物体楔入所述压印中；并且随后

从所述放置表面移除放置在所述放置表面上的并且相对于所述放置表面保持在被称为放置位置的位置处的所述多个物体中的物体，以便将所述物体包装在包装容器中，其中，所述放置位置在放置期间是固定的并且归功于所述放置表面在所述放置之后被保持。

物体的稳定或楔入通过物体放置在其上的所述放置表面的区域的局部暂时变形(例如弹性变形)(在物体在该区域中的重量的作用下)来获得，并且该局部暂时变形倾向于将物体楔入在该位置，从而防止物体在放置时或在施加到所述放置表面的移动期间自身自然地滚动，特别地是在包括所述放置表面的输送机的启动阶段期间、在该输送机的静止阶段期间、在该输送机的加速阶段期间或在减速阶段期间。

此外，通过所述放置表面的放置有物体的区域的局部暂时变形而获得的物体的这种楔入，还防止了所述物体在如下时期的滚动：当在所述放置表面上放置的物体旁边放置物体和/或与放置在所述放置表面上的物体接触地放置物体时，或者当相邻或邻近的物体从所述放置表面移除时。

在一些实施例中，根据本发明的包装方法是用于包装属于柑橘类水果组，特别是橙子、小柑橘、橘子、葡萄柚、柠檬的多个物体的方法。

当从所述放置表面移除或收回物体时，所述放置表面的已经由于物体的重量而暂时例如弹性地变形的预定局部区域恢复到它们的初始、未变形形状，准备再次用于其它物体。

根据本发明，多个物体中的物体被放置在所述放置表面上，以形成单层物体，并且使得每个物体与所述放置表面接触。多个物体中的物体以相对于所述放置表面的随机空间放置取向以及在所述放置表面上的放置位置放置在所述放置表面上，上述随机空间放置取向和放置位置随时间的推移被保持。

因此，由于(同时或多次)放置在所述放置表面上的多个物体中的物体在它们被放置时被稳定/楔入，并且因此在所述放置表面上保持稳定，直到决定将物体从所述放置表面移除和/或改变物体在所述放置表面上的位置和/或取向，所以物体在它们被放置时各自占据的位置和/或物体在它们被放置时各自具有的取向(并且这对于包装系统的管理构件是已知的)随着时间的推移保持相同。根据本发明，所述放置表面的弹性变形是暂时的，并且在时间上限于所述放置表面上存在物体时。后续移除物体导致由于物体的放置而形成的压印消失。

在一些实施例中，所述放置表面可以是包装系统的不可移动的板的表面。在其它实施例中，所述放置表面是输送机的输送表面，特别是输送带(也称为带式输送机)的输送表面。

在根据本发明的这些实施例中，归功于所述可变形放置表面而保持在所述放置位置和所述放置取向的多个物体中的物体从所述可变形放置表面收回，并被传送到远离所述可变形放置表面的包装区域。

在根据本发明的方法的一些实施例中：

-所述放置表面是所述包装系统的输送机的基本上水平的输送表面，所述输送表面是可弹性变形的，使得每个物体在所述输送表面上的放置在所述物体的重量的作用下在所述输送表面中产生压印，所述压印倾向于将所述物体楔入所述压印中，其中：

-所述多个物体中的物体由所述输送机传输，并且在所述传输期间归功于所述输送表面而保持在所述放置位置，并且：

-将保持在所述放置位置的所述多个物体中的物体从所述输送机移除，并将所述物体传送到远离所述输送机的包装区域，以将所述物体包装在所述包装容器中。

因此，输送表面的面向物体延伸的区域的局部变形形成了物体所处的优选位置(凹部或凹穴)，并且表面的围绕该变形区域的周部区域(该周部区域基本上不变形)防止物体的任何运动。任何类型的局部可变形表面都是可能的。例如，所述放置表面(特别是所述输送机的输送表面)包括材料层，当没有应力施加在该材料层的顶部上时，该材料层具有大致平坦的外观，并且在由重量引起的应力的作用下，该材料层由于凹陷而弹性变形。凹陷区域的周部边缘(边缘相对于形成变形区域的凹部呈现凸起)通常防止放置在凹陷区域中的物体的任何后续移动。根据另一示例，所述放置表面(特别是输送机的输送表面)具有多个可弹性变形的杆部或柱部，该杆部或柱部形成一种放置物体的毯部。当放置物体时，可变形杆部或柱部变形并彼此远离和/或变平，以便形成物体的优选位置、凹部或凹穴。位于杆部或柱部已经变形的区域周围并且进而仅有很小变形或未变形的可变形杆部或柱部由此形成了周部边缘，该周部边缘通常防止由此定位/嵌入的物体的任何后续运动。

由于(同时或多次)放置在表面上的多个物体中的物体在物体被放置时被稳定/楔入，并且因此在输送机上输送物体期间保持稳定(直到决定将物体从输送机移除和/或改变物体在输送机上的位置)，物体在它们被放置时各自占据的位置(并且这对包装系统的管理构件是已知的)随着时间的推移、特别是在物体在输送机上移动的整个时间内保持相同。

根据本发明的方法的一些实施例，多个物体中的物体放置在所述放置表面上(特别是放置在所述输送表面上)，使得由此放置在所述放置表面上的物体的集合在所述放置表面上形成随机集合图案。

根据本发明的包装方法包括随机放置步骤(即，物体散装(in bulk)地放置在所述放置表面上(特别是在所述输送表面上)，但物体不叠置的放置步骤)，使得多个物体中的物体形成随机集合图案。在这种随机放置步骤期间，在放置之前或放置期间，放置在所述放置表面上的每个物体相对于所述放置表面的位置和取向都不确定。也就是说，在随机放置步骤结束时，可以确定每个物体的位置和/或取向，并且可以确定表示散装放置的多个物体中的每个物体相对于输送机的位置的数字数据。由于物体楔入到所述放置表面上，每个物体相对于所述放置表面的位置和/或取向随着时间的推移基本上保持不变并且可以被确定，直到物体被包装系统的知道物体位置的至少一个机器人拾取。

当然，当放置在所述放置表面上的多个物体中的物体形成随机集合图案时，归功于所述可变形的输送表面，该随机集合图案在通过所述供应输送机传送物体期间被保持。

根据本发明的方法的一些实施例，多个物体中的物体放置在所述放置表面上(特别是放置在所述输送表面上)，使得由此放置在所述放置表面上的物体的集合在所述放置表面上形成预定集合图案。

当所述物体的集合由此被放置在所述包装输送机的所述输送表面上以形成预定集合图案时，在通过该输送机将所述多个物体中的物体朝向该输送机的下游区域传送期间，归功于所述可变形表面，所述放置位置、所述放置取向和所述预定集合图案被保持。

多个物体中的物体可以被放置成在输送机的表面上共同地形成预定集合图案，特别是规则或不规则的几何图案(例如，呈马赛克(mosaic)或矩阵、矩形或正方形形状的布置)。在这种几何构型中，物体全部具有已知的相对于彼此的固定几何位置(放置位置)。由于物体楔入在输送机的表面上，所述物体的几何位置随着时间的推移保持相同，直到物体被包装系统的知道物体位置的至少一个机器人拾取。这种机器人具有至少一个操纵部件，该操纵部件根据这些物体在预定集合图案中的已知位置相对于物体适当地定位，并因此能够与这些物体接触，并使这些物体在所述放置表面上移动或夹持这些物体，以便从所述放置表面收回这些物体，并将这些物体运走以便包装这些物体。

在一些实施例中，根据本发明的方法包括：

-第一步骤，将所述多个物体中的物体随机地放置在被称为供应输送机的第一输送机的输送表面上，所述第一输送机在所述包装系统的上游延伸，所述供应输送机的所述输送表面是可弹性变形的，使得每个物体在所述输送表面上的放置在所述物体的重量的作用下在所述输送表面中产生压印，所述压印倾向于将所述物体楔入所述压印中，这意味着如此放置的所述物体的集合在所述供应输送机的所述输送表面上形成随机集合图案，在所述多个物体中的物体由所述供应输送机传输的同时保持所述随机集合图案；以及

-移除在所述供应输送机上传输的所述多个物体中的物体的步骤；以及

-第二后续步骤，将所述多个物体中的物体放置在被称为包装输送机的第二输送机上，所述第二输送机在所述包装系统的下游延伸，所述包装输送机的输送表面是可弹性变形的，使得每个物体在所述输送表面上的放置在所述物体的重量的作用下在所述输送表面中产生压印，所述压印倾向于将所述物体楔入所述压印中，使得如此放置的所述多个物体中的所述物体的集合在所述包装输送机的所述放置表面上形成预定集合图案；

术语上游和下游是相对于物体的移动方向定义的。

在根据本发明的方法的这些实施例中：

-由所述包装输送机传输在所述包装输送机的输送表面上形成预定集合图案的多个物体中的物体，归功于可变形的所述输送表面而在传输期间保持所述预定集合图案；并且

-同时从所述包装输送机移除形成所述预定集合图案的所述多个物体中的所有物体或一些物体并将这些物体放置在所述包装容器中。

在这些实施例中，物体放置在包装容器中，例如放置在板条箱或托盘中，以便具有预定集合图案。

根据本发明的方法的这些实施例，在包装容器中，将同时移除的多个物体中的物体压实，以便在压实之后形成尺寸减小的预定集合图案。

在一些实施例中，在放置期间压实物体。在该实施例中，放置在包装容器内的多个物体中的物体被压实，以使物体在包装容器内彼此接触。

根据本发明的方法的一些实施例，对多个物体中的每个物体在所述放置表面上的所述放置位置执行分析，并且根据该分析产生表示多个物体中的每个物体在所述放置表面上的位置的数据。

这种分析通过已知的手段，特别是通过成像和图像分析来进行。这使得可以确定每个物体在所述放置表面上(特别是在所述供应输送机移动时的所述放置表面上)的位置。成像和图像分析装置使得可以产生表示在所述供应输送机上输送的每个物体的位置的数据，归功于所述可变形表面，该位置相对于所述供应输送机被限定并且不变。表示所述放置表面上的多个物体中的每个物体的位置的这种数据设计成能够被传输到机器人，该机器人被编程为能够基于这些表示性数据移除分布在所述放置表面上的多个物体中的物体。

根据本发明的方法的一些实施例：

-基于表示所述多个物体中的每个物体在所述放置表面上的所述放置位置的数据由被称为配置机器人的第一机器人从所述供应输送机移除(特别是一次一个地移除)在所述供应输送机上传输的多个物体中的物体，并且所述配置机器人将其传送到所述包装输送机，所述物体由所述配置机器人放置在所述包装输送机上以形成预定集合图案；并且随后

-同时从所述包装输送机移除形成预定集合图案的多个物体中的物体，并且随后放置这些物体，以便将物体包装在包装容器中。

根据本发明的方法的一些特定实施例：

-将属于水果和蔬菜组的多个物体放置在所述供应输送机上，该物体具有使得多个物体中的物体能够在表面上滚动的形状。物体被放置(例如通过倾倒或通过任何其它手动或自动手段)，由此这些物体根据放置模式形成随机集合图案；随后

-所述供应输送机运输所述多个物体中的物体，并且归功于所述可变形输送表面，每个物体在所述供应输送机上的位置和取向被保持，并且使得在运输期间随机集合图案被保持；随后

-对所述供应输送机上的所述多个物体中的物体的位置进行分析，并且根据该分析产生表示所述供应输送机上的所述多个物体中的每个物体的位置的数据；随后

-由所述配置机器人(基于表示每个物体在所述供应输送机上的位置的数据)从所述供应输送机一次一个地移除所述多个物体中的每个物体，并且(基于表示预定集合图案的数据)将其传送到放置物体的所述包装输送机，以便形成所述预定集合图案；并且随后

-由被称为包装机器人的第二机器人从所述包装输送机同时移除形成预定集合图案的多个物体中的物体，并且所述包装机器人将其放置在包装容器中以用于物体的包装。

本发明扩展到一种用于包装属于水果和蔬菜组的多个物体的系统，所述多个物体具有使得所述多个物体中的物体能够在表面上滚动的形状，所述系统包括：

-至少一个被称为放置表面的固体表面，所述放置表面为：

ο基本上水平的；

ο可弹性变形的，使得每个物体在所述放置表面上的放置在所述物体的重量作用下在所述放置表面中产生压印，所述压印倾向于将所述物体楔入所述压印中；并且

ο适于接收所述多个物体中的物体并且适于将每个物体保持在相对于所述放置表面的被称为放置位置的位置，所述放置位置在放置期间是固定的并且归功于所述放置表面在放置之后被保持；以及

-用于移除放置在所述放置表面上的且归功于所述放置表面而保持在所述放置位置的所述物体、以便将所述物体包装在包装容器中的装置。

该系统具有与上面简要描述的方法相同的优点，这里不再重复。

在根据本发明的系统的一些实施例中：

-所述放置表面是被称为供应输送机的第一输送机的输送表面，所述第一输送机位于所述包装系统的上游部分中；

ο所述输送表面基本上水平并且是可弹性变形的，使得每个物体在所述输送表面上的放置在所述物体的重量的作用下在所述输送表面中产生压印，所述压印倾向于将所述物体楔入所述压印中，所述供给输送机具有：

■上游区域，其用于在所述供应输送机的所述输送表面上随机放置物体；以及

■下游区域，其用于将在传输期间相对于所述供应输送机保持在该随机位置的物体收回；以及

-至少一个被称为配置机器人的机器人，其用于一次一个地收回在所述供应输送机上传输的物体，并用于放置这些物体使得如此放置的物体的集合形成预定集合图案；

供应输送机的上游区域和下游区域在所述供应输送机的前进方向上定义。

在这些实施例中，根据本发明的系统装配有至少一个视频设备，该视频设备被设计成能够产生表示每个物体在所述供应输送机的输送表面上的放置位置的数据。有利地，所述至少一个视频设备包括至少一个摄像机。所述至少一个视频设备介于所述供应输送机的上游放置区域和下游收回区域之间。

在这些实施例中，根据本发明的系统，除了所述供应输送机之外，还包括：

-被称为包装输送机的第二输送机，其布置在所述供应输送机的下游并且包括：

ο上游区域，其用于放置所述多个物体中的物体，使得如此放置的物体的集合在所述包装输送机的表面上形成预定集合图案；以及

ο下游区域，其用于将在传输期间相对于所述包装输送机保持该预定集合图案的物体收回；以及

-至少一个被称为包装机器人的第二机器人，其用于移除在所述包装输送机上以预定集合图案传输的多个物体中的物体，并且用于以预定集合图案将这些物体放置在包装容器中。

在根据本发明的这些实施例中，所述包装输送机包括固体的输送表面，该固体输送表面基本上是水平的并且是可变形的，使得每个物体在该表面上的放置在所述物体的重量的作用下在表面中产生压印，该压印倾向于将所述物体楔入被称为放置位置的位置，该放置位置相对于所述包装输送机的表面是固定的，这意味着在所述包装输送机上输送期间，多个物体的预定集合图案被保持。

根据一些实施例，可弹性变形材料是泡沫，泡沫的上表面在不用(at rest)时基本上是平坦的，并且泡沫弹性在物体的重量的作用下变形以便形成所述压印。

根据一些其它实施例，可弹性变形材料由多个柱部形成，所述柱部在纵向压缩或扭转时是柔性的并且垂直于输送机的主面延伸。

本发明还涉及一种包装方法和系统，其特征在于，组合地或单独地具有上文或下文提及的所有或一些特征。不管所给出的形式表示如何，除非明确地指出，否则不应认为上文或下文提及的各种特征本质上或不可分地彼此关联，本发明可能涉及这些结构或功能特征中的仅一个，或这些结构或功能特征中的仅一部分，或这些结构或功能特征中的一个的仅一部分，或这些结构或功能特征的全部或部分的任何分组、组合或并置。

附图说明

通过阅读以下参照附图对一些可能的实施例的非限制性详细描述，本发明的其它目的、特征和优点将变得显而易见，其中：

图1是根据本发明的包装系统的放置表面的第一实施例的细节的截面图；

图2是根据本发明的包装系统的输送机的表面的第二实施例的细节的截面图；

图3是根据本发明的物体包装系统的第一实施例的透视图；

图4是根据本发明的物体包装系统的第二实施例的透视图；

图5是根据本发明的物体包装系统的第三实施例的透视图；并且

图6是根据本发明的物体包装系统的第四实施例的透视图。

具体实施方式

图1示意性地示出了用于属于水果和蔬菜组的物体的放置表面1的特定实施例，该物体的形状(示意性地示出)使得该物体易于在表面上滚动，特别是在平坦且水平的固体表面上滚动。所述物体可以是基本上球形的水果，例如柑橘类水果，特别是橙子、葡萄柚、橘子、小柑橘等，或者例如苹果，但也可以是基本上非球形物体，例如梨、鳄梨、柠檬。该物体至少部分外壳是弯曲的，使得在大多数情况下，在水平、平坦、固体且不可变形的表面上简单地放置这种物体会导致物体在该表面上自发且不可控地滚动，物体在该表面上的取向被改变，并且物体在该表面上的位置相对于物体在其被放置时的位置和取向被改变。因此，放置在该水平、平坦、固体且不可变形的表面上的物体的位置和取向易于随时间而变化，特别是在物体被放置在该表面上的时间与机器人基于表示物体在其被放置时的位置的数字数据而移除物体的时间之间变化。具体地，由于在物体被放置的时间和用于移除物体的时间之间物体在固体的、不可变形表面上的取向及其位置发生变化，所以表示物体在放置期间的位置和/或取向的数据不再对应于在物体的移除阶段过程中物体相对于不可变形表面的位置和/或取向，并且使得通过机器人移除物体是不可能的或者至少是不兼容的。本发明的目的是克服这个缺点。

图1所示的根据本发明的包装系统的物体21、22、23的放置表面1包括由柔性的且在横向压缩时可弹性变形的材料制成的基部6。所述材料可以是聚合物材料，特别是PVC，其符合与其接触的食品有关的规定。基部6可以具有适于在根据本发明的包装系统中用于接收待包装的物体的固定板上使用(或用作该固定板)的任何厚度，或者基部6可以具有适于用作根据本发明的用于包装物体的系统的输送机的可移动输送带的任何厚度。基部6的一个主表面(称为上表面11)具有基本上垂直于基部6的主平面安装的多个杆部7。杆部7均匀地分布在所述主表面11上。杆部7在主表面11上的密度可以根据物体的平均尺寸及其平均重量而变化。杆部7在主表面11上的密度可以在基部6的每m²表面积50个杆部至200个杆部之间变化。杆部7由柔性的且在横向弯曲时可弹性变形的材料制成。然而，杆部7也可以在纵向压缩时弹性变形。杆部7可以由聚合物材料，特别是PVC制成，其同样符合与其接触的食品相关的规定。特别地，形成放置表面1的基部6和杆部7是可清洗的。

图1的实施例示意性地示出了放置表面1由于移除放置在所述表面上的物体21而发生的改变。在图1的左侧部分中，放置在放置表面1上的物体21在其自身重量的作用下并且仅在其自身重量的作用下，导致面向物体21延伸的杆部7以横向弯曲的方式变形。这导致在放置表面1中形成压印3并形成压印3的周部边缘12，该压印3由变形杆部8限定，周部边缘12界定压印3并将物体21楔入该压印3中。当物体21被放置时物体21相对于放置表面1的位置和取向是固定的，并且归功于所述放置表面1，物体21在放置之后不能显著地重新取向和/或重新定位运动。在图1的中央部分中，物体22与机器人的夹持部件9(特别是具有吸盘的夹持部件)相互作用，以便按照图1中所示的箭头移除物体22。由于正在进行的通过夹持部件9执行的物体22的移除，物体22的下表面与放置表面1的基部6之间的距离增加，并且面向物体22延伸的变形杆部8由于通过移除机器人移除的物体22的竖直移动而经历部分弹性变形，从而处于倾向于返回到非变形杆部7的形状的过程。图1的右侧部分中，变形杆部8的该弹性变形继续进展，在该图1的右侧部分中，移除机器人的夹持部件9的竖直移动使得物体23远离放置表面1移动，从而杆部7不受到由物体23的重量引起的应力并返回到未变形状态。当然，图1也可以从右向左解释为将物体23放置在放置表面1上的意思，在物体23被放置的情况下图1中指向上并且示出物体21、22、23的移除的箭头由指向下的箭头代替。

图2示意性地示出了用于属于水果和蔬菜组的物体的放置表面1的另一特定实施例，该物体的形状(示意性地示出)使得该物体易于在表面上滚动，特别是在平坦且水平的固体表面上滚动。图2所示的根据本发明的包装系统的物体21、22、23的放置表面1由固体泡沫的带13形成，该带是柔性的并且沿垂直于其表面的轴线受压可弹性变形。所述泡沫可以是聚氨酯泡沫或由符合与其接触的食品有关的规定的任何其它材料制成的泡沫。泡沫带13可以具有在根据本发明的包装系统中适于用在用于接收待包装物体的固定板上(或用作该固定板)的任何厚度。泡沫带13可以是根据本发明的用于包装物体的系统的输送机的可移动输送泡沫带13。泡沫带13由柔性的且沿垂直于带表面的轴线受压可弹性变形的材料制成。泡沫带13也符合与其接触的食品有关的规定，并且是可清洗的。

图2的实施例示意性地示出了放置表面1由于移除放置在所述表面上的物体21而发生的改变。在图1的左侧部分中，放置在泡沫带13上的物体21在物体21的重量作用下并且仅在物体21的重量作用下，导致泡沫带13的面向物体21延伸的部分以横向压缩的方式局部变形。这导致在放置表面1中通过凹陷形成压印3，并形成压印3的周部边缘12，周部边缘12界定压印3并将物体21楔入该压印3中。当物体21被放置时物体21相对于泡沫带13的位置和取向是固定的，并且归功于所述放置表面1，物体21在放置之后不能显著地重新取向和/或重新定位运动。形成压印3的凹陷区域的周部边缘12(边缘相对于形成变形区域的凹部显得凸起)基本上防止放置在已经形成的压印3中的物体21的任何随后的移动。在图2的中央部分中，物体22与机器人的夹持部件9相互作用，以便按照图2中所示的向上箭头移除物体22。由于正在进行的通过夹持部件9执行的物体22的移除，物体22的下表面和放置表面1的泡沫带13之间的距离增加，并且由于由移除机器人移除的物体22的竖直移动，泡沫带的不再接触的部分弹性地恢复到未变形且基本平坦的形状。在图2的右侧部分中，泡沫带13的这种弹性变形继续进展，在该图2的右侧部分中，移除机器人的夹持构件9的竖直移动使得物体23远离放置表面1移动，从而泡沫带13不受到由物体23的重量引起的应力并且返回到未变形状态。在这种未变形状态下，泡沫带13的放置表面1具有平坦的整体外观，这是因为没有应力施加到该放置表面1上。

图3中示出了根据本发明的用于包装物体2的系统10的一个特定实施例以及该包装系统10的实施方式。在该实施例中，物体放置表面1是用于物体2(特别是用于示意性示出的小柑橘2)的输送机18的输送表面19。输送表面19基本上是平坦的，并在输送机18的上表面上呈现所述放置表面1。输送机18的所述输送表面19是可弹性变形的，使得每个物体2在所述输送表面19上的放置，在所述物体2的重量作用下会在所述输送表面19中产生压印，该压印倾向于将所述物体2楔入该压印。这样，放置在输送机18的所述输送表面19上的物体2随着时间的推移而保持在物体2被放置在输送机18上时所具有的位置和取向，这仅仅是因为所述可弹性变形的输送表面19。所放置的物体2在包括输送机18处于输送阶段、加速阶段、减速阶段、启动阶段或停止阶段时被保持。输送机18上的物体2不可能进行自发重新定位或其它自发重新取向。物体2可以通过任何放置装置放置在输送机18上。这可以包括手动或自动放置物体2。根据物体的易碎程度，可以单独地或通过将多个物体2倾倒到输送机18的所述输送表面19上来放置物体。

图3所示的根据本发明的用于包装物体2的系统10包括第二板16，用于包装和陈列用于包装物体2的容器17。在图3所示的实施例中，包装板16是固定板，包装容器17布置在该固定板上的预定位置或可确定位置。包装容器17可以是板条箱或托盘，物体2被置于包装容器17中以便存储、运输和/或展示物体2以出售物体2。图3所示的根据本发明的用于包装物体2的系统10包括两个机器人(称为配置机器人15)，以用于移除和操纵在输送机18上循环的物体2。这些机器人可以是Delta机器人。话虽如此，可以使用任何其它类型的机器人来操纵和移动物体。每个机器人15都设置有用于夹持物体2的部件9，该夹持部件设计成能够与物体2相互作用，移除放置在输送机18上的物体2，将该物体2移动到包装板16，并将所传送的物体2放置在置于包装板16上的包装容器17中。当然，图3所示的根据本发明的用于包装物体2的系统10包括用于分析放置在输送机18上的每个物体2的位置的装置(图3中未示出)，该装置能够在物体2被放置时产生表示每个物体2相对于输送机18的位置的数字数据。这些分析装置例如可以包括数字图像获取设备和用于分析这些数字图像的计算机系统，该计算机系统被设计成生成这些数字数据。这些表示每个物体2在输送机18上的位置的数字数据被传输到用于控制所述配置机器人15的致动的系统，由此每个机器人15能够移除输送机18上的每个物体2，在输送机18和包装板16之间移动每个移除的物体2，并且在用于物体2的包装容器17中将移动的物体2放置在所述包装容器17的预定位置中。

图4中示出了根据本发明的用于包装物体2的系统10的一个特定实施例以及该包装系统10的实施方式。在该实施例中，物体放置表面是用于输送沿图4中箭头20所示的移动方向移动的物体2的输送机18的输送表面19。输送机18的输送表面19是可弹性变形的，使得每个物体2在所述输送表面19上的放置，在所述物体2的重量作用下会在所述输送表面19中产生压印，该压印倾向于将所述物体2楔入该压印中。这样，归功于所述输送表面19，放置在输送机18的输送表面19上的物体2随着时间的推移而保持在物体2被放置时所具有的位置和取向。尤其在物体2被放置时，包括在物体2被输送机18移动时，在输送机18的加速阶段和减速阶段期间，放置在输送机18的输送表面19上的物体2保持在输送机18上所具有的位置和取向。归功于所述输送表面19，放置板上的物体2不可能自发地重新定位或自发地重新取向。物体2可以通过任何放置装置放置在输送机18的输送表面19上。

图4所示的根据本发明的用于包装物体2的系统10包括数字图像获取设备24和用于分析这些数字图像的计算机系统(图4中未示出)，该计算机系统被设计成从这些数字图像产生表示物体2相对于输送表面19的位置的数字数据。图像获取设备24定位成与输送表面19基本上一致，并且位于放置区域25的下游，放置区域25设计成能够将物体放置在输送机18上，从而分析在该放置区域25中放置在输送机18上的每个物体2的位置。这些表示每个物体2在输送机18上的位置的数字数据被传送到用于控制机器人的致动的系统，该机器人被称为配置机器人15，配置机器人15被设计成能够移除在输送机18的输送表面19上的每个物体2，在输送机18和包装板16之间移动每个被移除的物体2，并且在用于物体2的包装容器17中将移动的物体2放置在所述包装容器17的预定位置。在图4所示的实施例中，包装系统10包括板16，用于包装和陈列用于包装物体2的容器17，板16类似于图3所示的包装板16。在图4所示的实施例中，包装板16是固定板，包装容器17布置在该固定板上的预定位置或可确定位置。包装容器17可以是设置有或未设置有单元部(图4中未示出)的托盘或板条箱，每个单元部用于接收单个物体。

在图4所示的根据本发明的用于包装物体2的系统10的实施例中，放置在输送机18的上游区域25(相对于输送机18)中的输送表面19上的物体2的集合形成随机的集合图案35。实际上，物体被手动地(即，散装地)放置在输送机的上游区域中，使得物体2以单层的形式分布，而不使物体2部分或完全叠置在输送表面19上。如此放置在输送表面上以便沿输送机18的移动方向20移动的物体2的集合被呈送给图像获取设备24，并且物体2的该集合中的每个物体2的位置相对于输送表面19被确定。由于每个物体2的位置和可弹性变形的输送表面19的这种确定，每个物体2可以由机器人15中的一个移除并且放置在包装容器17中，包装容器17中放置的物体的集合根据表示物体2的集合中的每个物体2应当在包装容器17中具有的位置的数字数据而形成预定集合图案。预定集合图案可以取决于待包装的物体2的性质并且用于最优化物体2对包装容器19的填充。

图5中示出了根据本发明的用于包装物体2的系统10的另一特定实施例以及该包装系统10的实施方式。在该实施例中，物体放置表面是第一输送机(称为供应输送机27)的输送表面19，用于输送沿图5中箭头20所示的移动方向移动的物体2。所述供应输送机27的输送表面19是可弹性变形的，使得每个物体2在所述输送表面19上的放置，在所述物体2的重量作用下会在所述输送表面19中产生压印，该压印倾向于将所述物体2楔入该压印中。在图5所示的实施例中，未示出图像获取设备。在该实施例中，物体包装系统10包括称为包装输送机28的第二输送机，第二输送机设计成能够沿图5中由箭头26标识的移动方向移动物体。所述包装输送机28具有可弹性变形的输送表面29，使得每个物体2在所述输送表面29上的放置，在所述物体2的重量的作用下会在所述输送表面29中产生压印，该压印倾向于将所述物体2楔入该压印中。在物体2被所述配置机器人15放置时，包括在物体2被所述包装输送机28移动时，在所述包装输送机28的加速阶段和减速阶段期间，放置在所述包装输送机28的输送表面29上的物体2保持在所述包装输送机28上所具有的位置和取向。归功于所述输送表面29，在输送表面29上的物体2不可能自发地重新定位或自发地重新取向。在图5所示的实施例中，所述输送机27和所述包装输送机28具有基本上平行的移动方向。然而，所述输送机27和所述包装输送机28的移动方向也可以不平行，如果所述机器人15被相应地配置的话。特别地，所述供应输送机27和包装输送机28的移动方向20、26可以是正交的。此外，由所述供应输送机27和所述包装输送机28施加到物体2的移动速度可以相同或不同。在这种情况下，必须能够相应地调整机器人15的致动速度。在图5所示的实施例中，从所述供应输送机27移除的物体2被放置在移动的所述包装输送机28上，使得放置在所述包装输送机28的输送表面29上的物体2形成多个预定的几何图案。归功于所述包装输送机28的输送表面29，在所述包装输送机28的加速阶段或减速阶段的移动期间，所述包装输送机28上的物体2在它们被放置时形成的每个预定集合图案被保持。

图6中示出了根据本发明的用于包装物体2的系统10的另一特定实施例以及该包装系统10的实施方式。在该实施例中，用于包装物体2的系统10包括称为供应输送机27的输送机，该输送机具有用于输送沿图6中由箭头20标识的移动方向移动的物体2的输送表面19。所述供应输送机27的输送表面19是可弹性变形的，使得每个物体2在所述输送表面19上的放置，在所述物体2的重量的作用下会在所述输送表面19中产生压印，该压印倾向于将所述物体2楔入该压印中。因此，在物体2被放置时，包括在物体2被所述供应输送机27移动时、在所述供应输送机27的加速阶段和减速阶段期间，放置在所述供应输送机27的输送表面19上的物体2由于所述可弹性变形的输送表面19而随着时间的推移保持所具有的位置和取向。归功于所述输送表面19，在所述供应输送机27的输送表面19上的物体2不可能自发地重新定位或自发地重新取向。图6中所示的根据本发明的用于包装物体2的系统10包括数字图像获取设备24和用于分析这些数字图像的计算机系统(图6中未示出)，如图4的描述中所给出的。

图6所示的根据本发明的用于包装物体2的系统10包括用于输送物体2的两个其它输送机(称为包装输送机281、282)，所述包装输送机中的每一个包括用于输送沿图6中箭头26所示的移动方向移动的物体2的输送表面29，该移动方向垂直于在所述供应输送机27上移动的物体2的移动方向。所述包装输送机281、282中的每一者的输送表面19是可弹性变形的，使得每个物体2在所述输送表面19上的放置，在所述物体2的重量作用下会在所述输送表面19上产生压印，该压印倾向于将所述物体2楔入该压印。在图6所示的实施例中，所述供应输送机27因此被布置成在所述包装输送机281、282下方与所述包装输送机281、282交叉。然而，如此布置的所述供应输送机27还可以布置成在所述包装输送机281、282上方与所述包装输送机281、282交叉。图6所示的根据本发明的用于包装物体2的系统10包括两个机器人(称为配置机器人15)，该机器人被布置成能够将由所述供应输送机27移动的物体2传送到所述包装输送机281、282。机器人15可以是图5的描述中描述的类型，并且在这种情况下，适于所述供应输送机27和包装输送机281、282的构造。

在图6所示的实施例中，由机器人15中的一个从所述供应输送机27移除的每个物体2被放置在移动的所述包装输送机281、282中的一个上，使得放置在每一个包装输送机281、282的输送表面29上的物体2形成多个预定几何图案30。归功于所述包装输送机281、282的输送表面29，在移动期间在所述包装输送机281、282的加速阶段或减速阶段，由所述包装输送机281、282上的物体2形成的每个预定集合图案30被保持。

图6所示的根据本发明的用于包装物体2的系统10的包装输送机281、282中的每一个都配备有机器人31，用于通过从所述包装输送机281、282移除(特别是同时移除)形成预定集合图案30的物体2集合来同时传送形成预定集合图案30的物体2集合，并通过布置成能够为所述传送机器人31供应空容器17的输送机32、33将所述物体集合传送到呈送给传送机器人31之一的空容器17中。这样，形成预定集合图案30的物体集合中的物体2就以包装件34的形式包装，在包装件34中物体呈现预定集合图案。

可以存在与上面描述的和在附图中示出的实施例相关的本发明的许多实施例变型。

Claims (14)

1.一种用于包装属于水果和蔬菜组的多个物体中的物体(2)的方法，所述物体具有使得所述多个物体中的物体能够在表面上滚动的形状；

其特征在于，将所述多个物体中的物体(2)放置在用于包装所述物体的系统(10)的被称为放置表面(1)的固体表面上，所述放置表面(1)为：

-基本上水平的；

-适于接收所述多个物体中的物体；并且

-可弹性变形的，使得每个物体在所述放置表面(1)上的放置在所述物体的重量的作用下在所述放置表面(1)中产生压印(3)，所述压印倾向于将所述物体楔入所述压印(3)中；并且随后

从所述放置表面移除放置在所述放置表面(1)上的并且相对于所述放置表面保持在被称为放置位置的位置处的所述多个物体中的物体，以便将所述物体包装在包装容器(17)中，其中，所述放置位置在放置期间是固定的并且归功于所述放置表面(1)在所述放置之后被保持。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

-所述放置表面是所述包装系统(10)的输送机(18、28、281、282)的基本上水平的输送表面(19)，所述输送表面(19)是可弹性变形的，使得每个物体在所述输送表面(19)上的放置在所述物体的重量的作用下在所述输送表面(19)中产生压印(3)，所述压印倾向于将所述物体楔入所述压印(3)中，其中：

-所述多个物体中的物体(2)由所述输送机(18、28、281、282)传输，并且在所述传输期间归功于所述输送表面(19)而保持在所述放置位置，并且：

-将保持在所述放置位置的所述多个物体中的物体从所述输送机(18、28、281、282)移除，并将所述物体传送到远离所述输送机的包装区域，以将所述物体包装在所述包装容器(17)中。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多个物体中的物体(2)放置在所述放置表面(1)上，使得放置在所述放置表面上的物体的集合在所述放置表面上形成随机集合图案(35)。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多个物体中的物体放置在所述放置表面(1)上，使得由此放置在所述放置表面上的物体的集合在所述放置表面上形成预定集合图案(30)。

5.根据权利要求2、3和4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

-第一步骤，将所述多个物体中的物体随机地放置在被称为供应输送机(27)的第一输送机的输送表面(19)上，所述第一输送机在所述包装系统(10)的上游部分中延伸，所述供应输送机(27)的所述输送表面(19)是可弹性变形的，使得每个物体在所述输送表面(19)上的放置在所述物体的重量的作用下在所述输送表面(19)中产生压印(3)，所述压印倾向于将所述物体楔入所述压印(3)中，这意味着如此放置的所述物体(2)的集合在所述供应输送机(27)的所述输送表面(19)上形成随机集合图案(35)，在所述物体由所述供应输送机(27)传输时，归功于所述输送表面(19)而在所述输送表面(19)上保持所述随机集合图案(35)；以及

-移除在所述供应输送机(27)上传输的所述物体的步骤；以及

-第二后续步骤，将所述多个物体中的物体放置在被称为包装输送机(28、281、282)的第二输送机的输送表面(29)上，所述第二输送机在所述包装系统(10)的下游部分中延伸，所述包装输送机(28、281、282)的所述输送表面(29)是可弹性变形的，使得每个物体在所述输送表面(29)上的放置在所述物体的重量的作用下在所述输送表面(29)中产生压印(3)，所述压印倾向于将所述物体楔入所述压印(3)中，使得如此放置的所述多个物体中的物体的集合在所述包装输送机(28、281、282)的所述输送表面(29)上形成预定集合图案(30)；

术语上游和下游是相对于所述物体的移动方向定义的。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：

-由所述包装输送机(28、281、282)传输在所述包装输送机(28、281、282)的所述输送表面(29)上形成所述预定集合图案(30)的所述多个物体中的物体(2)，归功于可变形的所述输送表面(19)而在传输期间保持所述预定集合图案(30)；并且

-同时从所述包装输送机(28、281、282)移除形成所述预定集合图案(30)的所述多个物体中的所有物体或一些物体并将这些物体放置在所述包装容器(17)中。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述包装容器(17)中，将同时移除的所述多个物体中的物体(2)压实，以便在压实之后形成尺寸减小的预定集合图案。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，对每个物体在所述放置表面(1、19)上的所述放置位置执行分析，并且根据该分析产生表示所述多个物体中的每个物体在所述放置表面(1、19)上的位置的数据。

9.根据权利要求8所述的方法，其与权利要求5至7中的一项相结合，其特征在于：

-基于表示每个物体在所述输送表面(19)上的所述放置位置的数据由被称为配置机器人(15)的第一机器人从所述供应输送机(27)移除在所述供应输送机(27)上传输的所述多个物体中的物体，并且所述配置机器人(15)将所述物体传送到所述包装输送机(28)，所述物体放置在所述包装输送机上以便形成所述预定集合图案(30)；并且随后

-同时从所述包装输送机(28、281、282)移除形成所述预定集合图案(30)的所述多个物体中的物体，并且随后放置所述物体，以便将所述物体包装在所述包装容器(17)中。

10.一种用于包装属于水果和蔬菜组的多个物体(2)中的物体的系统(10)，所述物体具有使得所述多个物体中的物体能够在表面上滚动的形状，所述系统(10)包括：

-至少一个被称为放置表面(1)的固体表面，所述放置表面为：

○基本上水平的；

○可弹性变形的，使得每个物体(2)在所述放置表面上的放置在所述物体的重量作用下在所述放置表面(1)中产生压印(3)，所述压印倾向于将所述物体楔入所述压印(3)中；并且

○适于接收所述多个物体中的物体(2)并且适于将每个物体(2)保持在相对于所述放置表面(1)的被称为放置位置的位置，所述放置位置在放置期间是固定的并且归功于所述放置表面(1)在所述放置之后被保持；以及

-用于移除放置在所述放置表面上的且归功于所述放置表面而保持在所述放置位置的所述物体、以便将所述物体包装在包装容器(17)中的装置。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于：

-所述放置表面(1)是被称为供应输送机(27)的第一输送机的输送表面(19)，所述第一输送机位于所述包装系统(10)的上游部分中；

○所述输送表面(19)基本上是水平的并且是可弹性变形的，使得每个物体在所述输送表面(19)上的放置在所述物体的重量的作用下在所述输送表面(19)中产生压印，所述压印倾向于将所述物体楔入所述压印(3)中，所述供应输送机(27)具有：

■上游区域(25)，其用于在所述供应输送机(27)的所述输送表面(19)上随机放置物体(2)；以及

■下游区域(36)，其用于将在传输期间相对于所述供应输送机(27)保持在该随机位置的物体收回；以及

-至少一个被称为配置机器人(15)的机器人，其用于一次一个地收回在所述供应输送机(27)上传输的物体，并用于放置这些物体(2)使得如此放置的所述物体的集合形成预定集合图案(30)；

所述供应输送机(27)的所述上游区域(25)和所述下游区域(36)在所述供应输送机(27)的前进方向上定义。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述包装系统装配有至少一个视频设备(24)，所述视频设备设计成能够产生表示所述物体中的每一个在所述供应输送机(27)的所述输送表面(19)上的所述放置位置的数据。

13.根据权利要求11和12中任一项所述的系统(10)，其特征在于，所述系统包括：

-被称为包装输送机(28)的第二输送机，其布置在所述供应输送机(27)的下游并且包括：

○上游区域，其用于放置所述多个物体中的物体(2)，使得如此放置的所述物体的集合在所述包装输送机(28)的表面上形成预定集合图案(30)；以及

○下游区域，其用于将在传输期间相对于所述包装输送机(28)保持该预定集合图案(30)的物体收回；以及

-至少一个被称为包装机器人(31)的第二机器人，其用于移除在所述包装输送机(28)上以所述预定集合图案(30)传输的所述多个物体中的物体，并且用于以所述预定集合图案(30)将这些物体放置在包装容器(17)中。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述包装输送机(28)包括固体的输送表面，所述输送表面基本上是水平的并且是可变形的，使得每个物体在所述输送表面上的放置在所述物体的重量的作用下在所述输送表面中产生压印，所述压印倾向于将所述物体楔入被称为放置位置的位置，所述放置位置相对于所述包装输送机(28)的所述输送表面(29)是固定的。

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