CN117460671A - 将一个以上物品包装在箱子中的包装方法和系统 - Google Patents
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Abstract
将物品(101)包装在箱子(11)中的包装系统(10)包括：‑供应订购单批次的物品(101)的供应站(104)；‑在箱子(11)中放入从所述供应站拾取的特定批次的放入站(105)；‑封闭所述箱子(11)的封闭站(106)；‑配置为容纳相应组的折叠压平的箱子(12)的存储单元(16，17)；‑成形设备(100)，其配置为实施从存储单元(16，17)自动拾取对应的折叠压平的箱子(12)，以及从拾取的折叠压平的箱子(12)开始实施箱子(11)随后的自动成形，其中成形设备(100)包括分别可滑动地安装在所述存储单元(16，17)上以沿着相应的线性路径滑动的第一拾取装置(33)和第二拾取装置(52)，第一拾取装置(33)当其移动折叠压平的箱子(12)时保持在共用传送空间(25)中。
Description
技术领域
本发明涉及一种以自动或者半自动方式将各种类型和尺寸的物品包装在箱子内的包装方法和系统，箱子的尺寸依据待放入箱子中的每批或者每组物品的妨碍(encumbrance)来挑选。本发明可应用于例如但不仅限于邮购物品的包装，包括例如通过电子商务的电子方式购买的物品。
背景技术
在运输物品(例如来自线上订购单)的系统的背景下，众所周知需要将与顾客安排的特定订购单相关联的物品放入到空箱子中，然后需要继续将包裹运输到顾客指定的地址。
通常，由于每个订购单可能涉及若干不同形状和尺寸的商品，所以还需要适当地选择对应的箱子，使得其尽可能小，但是依然能够存放与给定的订单相关联的全部商品。
出于该原因，通常基于容量来准备不同尺寸的多种类型的箱子。
一般来讲，系统的装箱站供给有各种类型的空箱子(从压扁的箱子开始成形)，以及不同尺寸的各种批次的物品；每个批次需要放入合适的箱子，并且每个批次由单个物品组成或者使属于同一订购单的多个物品成组。
如今，大型电子商务公司尤其需要管理和处理每天成千上万的订购单。因此，每个装箱站必须具有高水平的生产率和灵活性，并且每次装箱操作(包括选择合适的箱子)必须尽快完成。此外，为了减少包装材料的消耗并且使运输更有效率，必须保持对箱子的容积的优化利用。在某些技术方案中，由操作员选择最合适的箱子形式，或者通过可视系统(例如通过视频指示)向操作员提出建议。
通常，在装箱站，被及时指示的操作员将首先从具有不同标准尺寸的多个纸板箱中选择具有合适形式的纸板箱。这些纸板箱通常具有由折叠线连接的四个连续的面板、四个底翻盖(成形为底部)以及四个顶翻盖(成形为顶盖)。此外，这些纸板箱通常在压平的状态下被提供。操作员随后开始制作相关的箱子，首先制作底部，然后在上侧开口的状态下手动将与特定订购单相关联的一批物品放入箱子中，并且最后通过折叠四个顶翻盖来封闭箱子的顶部，使得每批物品包含在最合适的箱子中。之后，内部包装有这批物品的箱子被送往存储和/或运输站。
与此同时，另一名操作员准备单独批次的物品，每批物品对应于特定的订购单，并且使它们能够被装箱站操作员获得。
准备箱子的缺点在于，当手工进行时，相比于用于准备将要装箱的新批次的时间需要更多的时间。
因此，在现有技术中，存在在机器人的帮助下以自动的方式准备箱子的自动系统，但是这些自动系统通常需要足够的可用空间，非常复杂，并且如果操作员在附近还需要充分的安全系统。
此外，这些现有技术系统从需要切割成具有所需尺寸的形状的纸板开始，然后再进行操作以制作箱子。
该过程需要将箱子的壁保持在一起的粘合剂以及适当的切割装置，导致较大的整体妨碍。
US 9.533.785描述了本领域中已知的另一种技术方案，然而其涉及包装工业技术领域中用于操纵纸板箱的设备，与运输物品的系统的领域没有任何关联。
US 9.533.785描述了一种传送装置，拾取压平形式的纸板箱并且在移动期间确定其开口。
参照本发明，US 9.533.785所描述的技术方案的缺点由该文件所描述的技术方案没有集成到将物品装箱的系统中的事实给予。出于该原因，该文件甚至没有描述操纵不同纸板箱形式的可能性，更不用说如何选择性地选择所需的形式。
因此，存在完善包装系统的需要，以自动或者半自动地将各种类型和尺寸的物品包装在箱子中，这样至少能够克服现有技术的缺点之一。
因此，本发明的目的之一在于提供一种包装系统，以将各种类型和尺寸的物品包装在箱子中，其中，至少以尽可能最自动化的方式生产箱子，即，没有工人的实质性介入或者通过工人的最小介入。
本发明的另一个目的在于以自动的方式使箱子成形并且为此快速地进行，使得在操作员装填前一个箱子的同时能够进行箱子成形操作，使得当操作员将一批与特定订单相关联的物品放入盒子时，新的盒子将已准备就绪。
本发明的另一个目的在于提供一种包装系统，以如下方式将各种类型和尺寸的物品包装在箱子中：箱子的尺寸尽可能小，至少与箱子需要包含的与某个订购单相关联的一批物品的总体积相匹配，从而降低成本和体积，并且不浪费材料。
本发明的另一个目的为一种包装系统，以将各种类型和尺寸的物体包装在箱子中，所述包装系统已经减少妨碍，简单、安全且可靠。
为了克服现有技术的缺点并且获得这些和另外的目的和优点，请求方已经研究、测试和设计了本发明。
发明内容
本发明在独立权利要求中被提出和描述。从属权利要求提出本发明的其他特征或者主要技术方案思路的变型。
附图说明
参照附图，本发明的这些和其他方案、特征以及优点将从接下来的通过非限定的示例的方式提供的实施例的描述中变得清楚，其中：
-图1为根据本发明的包装系统的示意性平面视图；
-图2为图1的系统的控制电路的框图；
-图3为图1的系统的示意性且部分剖切的立体图；
-图4为图1的系统能够使用的箱子的立体图；
-图5为图1的系统的成形设备的前视图；
-图6为图5的成形设备的后视图；
-图7为图5的成形设备的部分截面左侧视图；
-图8至图11为图5的成形设备的一些操作阶段的示意性表示；
-图12为图8所示的操作阶段中的图5的成形设备的放大细节的左侧视图；
-图13a、图13b、图13c为不同操作条件中的图5的成形设备的成形装置的示意性平面视图；
-图14a、图14b为图5的成形设备的箱子底部封闭单元的示意性侧视图和前视图；
-图15为图1的系统的封闭站的示意性前视图。
明确指出，在本说明中使用的表达方式和术语，例如术语“水平”、“竖直”、“前方”、“后方”、“高”、“低”、“内部”和“外部”及其变形，其唯一作用是参照附图更好地说明本发明，而且不得用于以任何方式限制本发明本身的范围或者所附权利要求书限定的保护范围。
此外，本领域技术人员将意识到，附图中的某些尺寸或者特征能够被放大、变形或者以非常规或者不成比例的方式示出，以提供更容易理解的本发明的版本。当在以下的描述中指定尺寸和/或数值时，提供的尺寸和/或数值仅用于说明性目的并且不得被理解为限制本发明的保护范围，除非在所附的权利要求书中出现这样的尺寸和/或数值。
为了有利于理解，在可能的情况下，使用相同的附图标记来标识附图中相同的共同元件。应当理解，一个实施例的元件和特征能够方便地结合或者合并到其他实施例中，无需另外地澄清。
具体实施方式
现在将对本发明的可能实施例进行详细参照，在附图中图示出实施例的一个以上的示例作为非限制性示例。甚至本文使用的表述和术语用于说明而非限制的目的。
参照图1，根据本发明，将各种类型和尺寸的一个以上的物体101包装在箱子11中的包装系统10包括：
-供应站104，在所述供应站，物品101(即使只有一个物品)被成批或者成套地集中在一起，例如，物品为同一订购单的一部分，或者将被发送至同一收件人；
-放入站105，在所述放入站，将每批物品101手动或者自动放入特定的箱子11中，基于将包含的批次的尺寸和体积最优地确定箱子11的尺寸；
-封闭站106，在物品101已经被放入箱子11后封闭箱子11；
-至少一个存储单元16、17，其由具有多个底座24的固定结构限定，所述多个底座中的每个底座24被配置为容纳不同尺寸的各组折叠压平的纸板箱12，每个折叠压平的纸板箱12具有连接在一起的侧面板113、114和前面板114、116，每组放置在对应的支撑表面29上；以及
-成形设备100，其配置为实施从至少一个存储单元16、17自动拾取对应的折叠压平的纸板箱12，以及随后自动成形将在放入站105装入的箱子11。
将在下文中更加详细地描述成形设备100、供应站104、放入站105和封闭站106以及至少一个存储单元16、17。
根据本发明，包装系统10还包括控制单元120，所述控制单元120配置为获取关于将要引入到箱子11中的批次的尺寸的信息，并且基于所获取的关于将要引入到箱子11中的批次的尺寸的信息将其与具有最合适尺寸的某个折叠压平的纸板箱12关联。
此外，成形设备100包括第一拾取装置33和第二拾取装置52，其分别可滑动地安装在存储单元16、17的固定结构上，以沿着相应的线性路径滑动。
特别地，第一拾取装置33配置为在拾取区拾取相应的折叠压平的纸板箱12(从包含具有已经通过控制单元120确定的最合适尺寸的折叠压平的纸板箱的纸板箱组选择)，并且将拾取的箱子携带至传送区中，在所述传送区中，折叠压平的纸板箱12被从第一拾取装置33传送至第二拾取装置52。
由中央控制单元120实施确定最合适的尺寸，使第一拾取装置33每次拾取保证其容积至少最接近将要引入的批次的体积的折叠压平的纸板箱12。
根据本发明，第二拾取装置52能够在传送区与释放区之间移动，在所述释放区，箱子在其已经通过成形单元34至少部分打开后释放，所述成形单元34配置为将侧面板和前面板彼此移开以便使它们分别面向彼此放置，成形在两个相对的侧面上具有四边形截面开口的管状箱12a。
成形设备100还包括底部封闭单元67(图14a、图14b)，其配置为在管状箱12a上形成底部，以便形成具有底壁、通过前面板形成的两个前壁、通过侧面板形成的两个侧壁的箱子，所述箱子在顶部开放。
优选地，底座被放置在至少一个存储单元16、17的固定结构内限定的共用传送空间25中，以这样的方式通过共用传送空间25相互连通。
在这种情况下，第一拾取装置33被优选地确定尺寸并且配置为当其沿着相应的线性路径从拾取区向传送区移动时保持在共用传送空间25中。
在示出的示例中，至少一个存储单元由上述两个存储单元16、17组成，两个存储单元二者安装在承重结构13上。两个存储单元中的一个，第一个(由数字16表示)，例如安装在承重结构13的水平的平坦表面S上，而另一个存储单元，第二个(由数字17表示)，在第一存储单元16上方安装在与平坦表面S平行的平坦表面Q上。
在本发明的其他实施例中，包装系统10能够包括一个唯一的存储单元或者大于两个的多个存储单元。
鉴于第一存储单元16与第二存储单元17基本上相似，下文的描述将仅涉及单个存储单元16。
在示出的示例中，安装有存储单元16、17的固定结构包括定形的框架18(图5、图6以及图7)，其限定至少两个立柱19、基本水平的顶面板20(图7)以及底面板21，它们共同限定隔间22。因此，隔间22和共用传送空间25在所述框架18内限定空间。
具体地，多个底座24由底面板21形成。每组折叠压平的纸板箱12放置在相关的底座24中。例如，如图3、图5以及图6所示，每个底座24容纳一组折叠压平的纸板箱12，其具有相同的尺寸，但是相对于布置在另一个底座24中其他组的尺寸彼此不同。
除了位于底部的支撑表面29以外，每个底座24还具有与支撑表面29基本正交的侧支撑表面30和抵接壁31，所述抵接壁31用作折叠压平的箱子12的行程终点壁并且基本上是竖直的。折叠压平的箱子12因此被布置在能够重复并且能够自动识别的基准位置中的下支撑表面29上。具体地，将折叠压平的纸板箱12装载在每个底座24中的手动或者自动操作员，将其推至与抵接壁31和侧支撑表面30抵接。以这种方式，全部折叠压平的纸板箱12与该抵接壁31齐平，并且因此它们的面板的位置将是事先已知的。
以这种方式，一旦折叠压平的纸板箱12已经被放入底座24中，如图中的示例所示，它们被堆叠并且能够平放，它们的面板与支撑表面29基本平行。
作为整体，第一存储单元16和第二存储单元17的底座24布置在不同的高度，例如，按照具有行和列的矩阵，各行布置在不同的高度。
每个底座24适于容纳相同尺寸(例如标准化)的相同数量的折叠压平的纸板箱12，其中的每个能够用于制作具有预定内部容积的箱子11。
在可行的实施例中，底座24能够配备有传感器，所述传感器配置为检测和验证底座24中的折叠压平的纸板箱12的填充水平，并且提供相关信号，例如用于重新储存新的折叠压平的纸板箱12的目的。
此外，上述底座24具有用于装载纸板箱12的装载开口，以及与装载开口相对的拾取开口。
在示出的示例中，共用传送空间25至少部分地在位于多个底座24上方的区域中延伸。
在实践中，共用传送空间25在底座24与框架18的上壁20之间，并且确定尺寸为，当其从拾取区移动至传送区时允许第一拾取装置33从底座24上方通过，没有干涉放置在其中的折叠压平的纸板箱12，同时保持在隔间22内。
根据本发明的一个方案，每个箱子11由成形设备100从折叠压平的纸板箱12(图3)开始自动成形，其中的每个能够成形为具有限定的尺寸(关于宽度和长度)的箱子11。
例如，每个折叠压平的纸板箱12(图12)包括薄板，其被折叠并且粘有拉片或者翻盖K，以便当折叠箱子时形成两个重叠层；每层由相应的侧面板114或者116以及前面板113或者115组成，其沿着相应的折叠线F彼此接合。
通过使两层彼此远离地移动，纸板箱采用管状箱12a的形状(图13c、图14a以及图14b)，截面为四边形并且在两个相对的侧面上开口，其中前面板彼此相向并且间隔开，而侧面板彼此相向并且间隔开。每个面板包括第一切口G1(图12)和第二切口G2(平行于G1)，所述第一切口G1限定四个底部翻盖117(观看图4时其中的两个在正面)，适于通过沿着第一折痕线M1(图12)折叠而形成箱子11的底部或者底壁，所述第二切口G2限定四个顶部翻盖118(观看图12时其中的两个在正面)，适于通过沿着第二折痕线M2(平行于M1)折叠而形成同一箱子11的顶壁或者封闭壁。此外，还能够可选地存在一个以上的附加折痕线N1、N2(平行于第一和第二折痕线M1、M2)，使得能够选择在哪个高度必须折叠顶部翻盖118以封闭箱子11。因此，通过同样的折叠压平的纸板箱12能够生产定形的箱子11，高度以及因此的容量能够根据顶部翻盖118进行折叠所对应折痕线来由用户选择。
这样的折叠压平的纸板箱12在业内也被称作“压平的预胶合箱”。
如之前看到的，每个订购单识别顾客在特定时刻已经购买的物品101，其一起限定同一批次的物品101，所述同一批次的物品101将被放入尺寸合适的箱子11中，根据本发明的方案，成形设备100依据将要放入箱子11中的所述批次物品101的体积自动使箱子11成形。
根据本发明的优选实施例，第一拾取装置33至少能够通过两个自由度来操作，沿着当拾取装置从拾取区向传送区移动时其执行的所述线性路径的直线运动，以及旋转，将在下文中更详细地描述其作用。
存储单元16的固定结构包括成直线的第一滑轨35，第一拾取装置33能够滑动地与所述第一滑轨35相关联，其沿着该第一滑轨35滑动以从拾取区移动至传送区。
在示出的示例中，第一滑轨35水平延伸并且固定至框架18的顶部，位于隔间22内(图7)并且基本上纵向地从隔间的一部分延伸至另一部分(图5)，也就是说，平行于底面板21，沿着纵向或者水平轴线X延伸。
第一托架36能够滑动地安装在第一滑轨35上，所述托架通过已知的并且未在图中体现的连接方式连接至第一电动机37，所述第一电动机37配置为选择性地使第一托架36沿两个方向滑动，即，平行于纵向或者水平轴线X向右或者向左。
第一拾取装置33安装在第一托架36上，以与其一起沿着成直线的第一滑轨35移动。
第一拾取装置33的旋转由旋转驱动构件45(图7)实现，所述旋转驱动部件45配置为使第一拾取装置33围绕旋转轴线Z旋转，优选地垂直于第一拾取装置33完成从拾取区去向传送区的线性路径。
第一拾取装置33包括设置有一个以上的第一抓取吸杯48的第一抓取元件44，其配置为从堆叠在底座24中的堆叠的多组折叠压平的纸板箱12之一稳定地携带折叠压平的纸板箱12。
第一抓取元件44由相对于第一滑轨35横向延伸的臂组成。
当操作时，为了在第一抓取元件44与待拾取的折叠压平的纸板箱12之间建立稳定的联接，驱动已知类型并且图中未体现的真空泵，连接至第一抓取吸杯48的所述泵能够在它们与待拾取的折叠压平的纸板箱12的外表面之间产生真空或者低压。
在示出的示例中，第一抓取元件44能够进行竖直运动，通过将第一滑轨35上的第一托架36的移动与通过致动器45获得的绕旋转轴线Z的旋转结合来实现所述竖直运动。
为了在从底座24提升期间保持拾取的折叠压平的纸板箱12处于水平状态，第一拾取装置33包括铰接的平行四边形系统，当第一拾取装置33绕轴线Z的旋转被驱动时，所述平行四边形系统允许防止第一抓取元件44旋转(同时防止被第一抓取吸杯48保持的折叠压平的纸板箱12旋转)。
在示出的示例中，第一拾取装置33的驱动构件45包括支座39(固定至托架)和与之铰接的一对臂42，所述一对臂42转而连接至前述第一抓取元件44(在相反端)。此外，设置有驱动杆47，所述驱动杆47也连接至所述第一抓取元件44并且被驱动绕旋转轴线Z旋转，以提升和降低第一抓取元件44。
在这些实施例中，该竖直运动是必要的，以便在将折叠压平的纸板箱12携带到传送区中之前从底座24将其拾取并使其提升，在所述传送区中折叠压平的纸板箱12被传送至第二拾取装置52。
该第二拾取装置52与固定在存储单元16的固定结构上的第二滑轨53能够滑动地相关联，以便沿着相应的线性路径在前述传送区与释放区之间滑动，在所述释放区中释放从折叠压平的纸板箱12开始至少部分地形成的管状箱12a。
在示出的示例中，第二滑轨53竖直地延伸。
第二托架57安装为在第二滑轨53上滑动，并且所述托架通过图中未体现的已知的连接装置连接至第二电动机55，所述第二电动机55配置为使第二托架57沿两个方向滑动，也就是说向下和向上滑动。
第二拾取装置52安装在第二托架57上，以沿着第二滑轨53移动。
在示出的示例中，第二拾取装置52包括在共用传送空间25内延伸的第二抓取元件54。
特别地，共用传送空间25与在侧面上获得的空间连通，从而允许第二拾取装置52在竖直方向上自由移动。
实际上，该共用传送空间25不仅占据底座24上方的区域，还占据侧面区域，其中在示出的示例中，侧面区域向上延伸，使两个叠加的存储单元16、17连通。
该第二抓取元件54设置有一个以上的第二抓取吸杯56，其配置为稳定地保持从第一拾取装置33的第一抓取元件44传送的折叠压平的纸板箱12。
在实践中，折叠的纸板箱12由第一抓取元件44传送至第二抓取元件54。
例如，第二抓取元件54由相对于第二滑轨53横向延伸的臂组成。
为了在第二抓取元件54与折叠压平的纸板箱12之间建立稳定的联接，本身为已知类型并且未在图中体现的真空泵被启动并且连接至第二抓取吸杯56，而且能够在它们与折叠压平的纸板箱12的外表面之间产生真空或者低压，该表面与联接到第一抓取元件44的表面相反。
在实施例中，第二拾取装置52安装在第二托架57上，以便能够以水平平移的方式移动。该水平平移移动通过平移装置58实现，例如通过由第三电动机59驱动的卷绕带58a进行。
特别地，第二拾取装置52配置为能够实施在大致平行于上述纵向轴线或者水平轴线X的方向进行的交替线性运动，如图5、图6以及图10中的双向箭头L所示意性地指示的。
第二拾取装置52的这种水平移动允许调整第二抓取元件54的位置，从而实现稳定抓取由第一抓取元件44传送的折叠压平的纸板箱，这与折叠压平的纸板箱12的尺寸无关。
根据示出的实施例，能够使第二拾取装置52相对于平行于第一拾取装置33的旋转轴线Z的旋转轴线Z’旋转，例如，通过相应的电动机51。
第二拾取装置52的这种旋转移动允许改变折叠压平的纸板箱12的方位，例如，从水平改为竖直。
成形单元34在折叠压平的纸板箱12被传送至第二拾取装置52后将其打开。
在本文提供的示例中，成形单元34安装在第二拾取装置52上，并且因此能够与其一体移动。
特别地，成形单元34被供应有具有一个以上的抓取部63的一个以上的旋转杠杆元件60，其配置为与压平的纸箱联接，并且通过旋转使管状箱12a成形。在本文描述的实施例中，旋转杠杆元件60(图13a、图13b、图13c)通过主轴65以能够旋转的方式安装在支撑块61上。支撑块61转而布置在第二抓取元件54的端部。旋转杠杆元件60由第四电动机62控制旋转。
如图13a、图13b、图13c中的箭头R所指示的，一旦联接至折叠压平的纸板箱12，抓取部63使后者的壁旋转，并且促成成形如上的管状箱12a的开放的立体状态(参见图13a、图13b、图13c的操作顺序)。例如，抓取部63能够为由未在图中体现的真空泵驱动的拾取吸杯以产生真空。
旋转杠杆元件60配置为在旋转的同时从开始位置转至联接位置，在所述开始位置，旋转杠杆元件60与被第二抓取元件54保持的折叠压平的纸板箱12间隔开(图13a)，在所述联接位置，旋转杠杆元件60与已经被第二抓取元件54拾取并且保持悬挂的折叠压平的纸板箱12接触(图13b)。在该联接位置，与旋转杠杆元件60从联接位置到开始位置(图13c)的新的旋转结合的抓取部63的启动使折叠压平的纸板箱12由于其壁绕相应的折叠线的铰接而打开，以便使管状箱12a成形。
当然，在旋转杠杆元件60的旋转期间，在相反面纸箱仍然被第二抓取元件54保持。
第二抓取元件54将折叠压平的纸板箱12朝向封闭单元67运输，在所述封闭单元67，成形单元34在制作底部之前从折叠压平的箱子12开始使管状箱12a成形。
封闭单元67能够为任何已知类型，其配置为使四个底部翻盖旋转，因此制作底部，然后，具有封闭的底部的箱子11通过运输装置68(图1、图3)朝向放入站105(图1)移动，在所述放入站105提供待包装的物体101的手动或者自动放入。
在朝向放入站105平移期间，例如通过胶带或者涂敷胶水来稳定使底部成形的底部翻盖117，以便因此以稳定的方式使箱子11的底部成形。
更详细地，图14a和图14b中示意性体现的封闭单元67例如包括一对彼此相对布置的旋转杠杆或者折叠装置66，使箱子的两个相应的相对底部翻盖117旋转(图14a中的箭头M)。每个旋转杠杆66安装在相应的支撑块79上。两个支撑块79中的一个联接至前述的运输装置68，所述运输装置68例如能够为带子等，这样引起沿着滑动表面82的推进(图14a中的箭头C)。在讨论的这种情况下，引起推进的支撑块79是后部的，因此与运输装置68一起起到推动器的作用。或者，能够使用小带子实施推进。
安装在联接至运输装置68的支撑块79上的旋转杠杆66允许适应现在处于管状箱12a的形式的箱子的尺寸，特别是允许处理各种长度的箱子。封闭单元67还包括一对相对杆78，其能够在近处和远处两个位置之间线性移动(图14b)，以引起其余两个相对的底部翻盖117的旋转和折叠(图14b中的箭头E)。特别地，每个相对杆78通过相关的支架81与横向移动导轨80相关联。
在由一对旋转杠杆66进行前两个底部翻盖117的折叠后，提供一对相对杆78的动作，所述杆向彼此移动，以折叠第二对底部翻盖117。此后，底部封闭的箱子11通过运输装置68朝向放入站105移动。
或者，旋转杠杆66能够为引起平移的元件。
封闭单元67能够设置有胶带涂敷器，例如滚筒涂敷器等，用于一旦第二对底部翻盖117也已经旋转则在底壁上涂敷封闭胶带。在运输装置68将箱子11朝向放入站105运输的同时，能够容易地实施所述胶带的涂敷。在设置胶带涂敷组的情况下，所述组以沿着箱子11的中心线居中地涂敷胶带的方式顺利地配置。胶带能够为水活性粘合剂。或者，能够想到在封闭第二对底部翻盖117之前分配胶水。
有益地，由于平移装置58，能够水平地且以选择性的方式移动第二抓取元件54和相关联的成形单元34，从而也能够平移管状箱12a，从而针对随后的封闭底部翻盖117的操作来适应后者的尺寸，特别是有利于沿着箱子11的中心线居中的封闭带的定位。事实上，通过这种方式，能够处理具有不同宽度的箱子11，同时保持其相对于封闭单元67设定的中心线。特别地，即使箱子11具有不同的宽度，也能够在保持涂敷有用于封闭底壁的带的箱子11的中心线作为固定基准的同时成形不同宽度的箱子11。
封闭站106靠近放入站105(图1)定位，并且配置为接纳包含物品101的箱子11而且使用顶部翻盖118封闭其顶部(图15)。
可选地，封闭站106能够包括切割构件69，所述切割构件69配置为在封闭箱子的顶部之前(例如，沿着折痕线N1或者N2之一)，减小箱子11的尺寸，特别是减小其高度。
有益地，放入站105或者封闭站106能够展现用于前述箱子11以及其包含的物品101的光电采集(例如箱子和物品的尺寸，尤其是至少箱子的高度)的装置77(图1和图3)，用于随后通过切割构件69实现前述箱子11的调整大小的目的。后者配置为基于前述光电采集信号自动切割前述箱子11的多个部分。
特别地，切割构件69配置为加长第二切口G2从而加长每个顶部翻盖118，以便减小箱子11的高度，如在本领域以术语“减小尺寸(down-sizing)”为人所知的。
前述光电采集装置77供应的信号还能够用于验证是否已经将物品放入箱子11中。如果已经验证物品的放入，则随后程序允许已经放入有物品的成形后的箱子11朝向封闭站106向前移动。另外，处理还有益地允许后续成形的箱子11朝向放入站105推进。
此外，还能够通过光电采集装置77实施没有填充材料突出箱子11的验证。
此外，封闭站106能够包括竖直移动装置70，其包括水平支撑板71，所述水平支撑板71在杆72上竖直滑动，由致动器73在升起位置与下降位置之间控制，所述升起位置由图15中的实线体现，每个箱子11在物品101已经被放入其中后被发现处于所述升起位置，所述下降位置由图15中的虚线体现。
在箱子11已经装满物品后，其通过竖直移动装置70移位到下降位置，并且通过传送带75沿图15中的箭头T指示的方向引向另外的封闭装置83，以实施顶部翻盖118的封闭。
在示出的示例中，该另外的封闭装置83包括一对封闭杠杆或者折叠器84以及一对相对杆85，其在本文中示意性地体现，与使用图14a和图14b所描述的类似，尽管它们作用于顶部翻盖118。如图15中的箭头U所指示的，封闭杠杆84能够选择性地旋转。此外，第一杠杆84(在图15的左侧)也能够沿推进方向T水平移动，而第二杠杆84处于固定位置(在图15的右侧)。第一杠杆84能够水平移动的事实允许适应箱子11的尺寸，并且尤其是用于处理各种长度的箱子11，这与图14a和图14b中的安装在活动支撑块79上的旋转杠杆66类似。此外，通过与支架87相关联的另外的横向移动导轨86，相对杆85也能够横向于推进方向T移动。
或者，使箱子与另外的封闭装置83相距固定的距离，使传送带75能够竖直移动。
特别地，在切割构件69的作用之后，为了调整高度的目的，使箱子11通过传送带75朝向图15中的右侧推进，直到第一杠杆84(在图15中的左侧为实线，中间为虚线)，并且第二杠杆84处于折叠第一对顶部翻盖118的位置。之后，在箱子11的该位置，相对杆85介入，以使两个另外的顶部翻盖118封闭，结束全部顶部翻盖118的依次闭合，随后继续涂敷封闭胶带。在预见封闭带涂敷组的情况下，其能够有利地配置为可移动组，因为在减小尺寸的操作之后，顶部胶带的涂敷位置不一定相对于箱子11的中心线居中。同样在本文中，作为替代，能够想到在封闭第二对顶部翻盖之前分配胶水。之后，如所叙述的，封闭的箱子11通过另外的传送带(未示出，横向于传送带75，并且优选从存储单元16、17下方通过)以确定的方式继续移动，以便朝向已知类型并且未在图中体现的仓库或者运输站引导。
在本文描述的实施例中，放入站105有益地使用马蹄形布置放置在供应站104与至少一个存储单元16、17之间的位置，从而使例如操作员P更容易地手动将物品101放入相应的箱子11中。
封闭站106靠近放入站105布置。
供应站104配置为包含待包装到箱子11中的按批次划分的各种物品101。
中央控制单元120(图2)优选为可编程类型，指挥成形设备100以及站104、105和106的协调控制。中央控制单元120最终能够连接至仓库管理系统(WMS)，所述仓库管理系统例如在服务器122上运行，用于通过任何通信方式(例如互联网)管理多个顾客发出的订购单。
在本文描述的实施例中，供应站104优选包括具有货架单元的形状的临时仓库107(图3)，所述货架单元设置有多个贯通型的凹槽108，所述多个凹槽108例如按行和列的矩阵布置，各行高度不同。每个凹槽108具有例如放置在临时仓库107的壁上(在图1中的右侧)用于装载的开口，从所述开口能够放入物品101，并且具有与装载开口相对的拾取开口，便于负责放入站105的操作员P使用。在具有水平支撑表面的每个凹槽108中，能够临时放置同一批次的物品101，当它们等待随后在放入站105中被放入对应的箱子11中时。
能够手动和自动地使凹槽108装载物品101，例如，从已知类型并且未在图中体现的另一个物品101的仓库拾取物品101本身。
临时仓库107和/或每个凹槽108能够设置有至少一个检测装置109，所述至少一个检测装置109能够检测每个凹槽108中每个物体101和/或每批物体101的存在和/或体积。
此外，临时仓库107(图1)能够设置有已知类型的一个以上的显示装置111，其能够与每个凹槽108对应地放置，以便每次向负责放入站105的操作员P直观地指示哪个凹槽108保持将要从临时仓库107拾取并且放入对应的箱子11中的物品101。前述显示装置111还能够显示负责放入站105的操作员P从凹槽108卸货的顺序，所述顺序与成形设备100自动准备箱子11的顺序同步。
有利的是，箱子11的准备以与订单的一批物品的完成同步且按顺序的方式进行。在临时仓库107中能够存在多个完整的批次，并且根据本发明，可以预见按顺序开始成形第一个箱子11，并且在临时仓库107中，当箱子11本身准备就绪时，将指示或者显示将被放入准备中的箱子11中的相关联批次的物品。同时地，将开始用于随后的订单的箱子11的成形。所述最近的箱子11将留在存储单元16、17中，直到前一个箱子11已经完成。
在本发明的替代实施例中，替代临时仓库107，供应站104能够包括传送带，所述传送带以自动且与箱子11的成形协调的方式将多个集装箱传送至放入站105，每个集装箱包含不同批次的物品101。在这种情况下，本发明能够提供与待包装的物品101的体积和/或将要以给予箱子11的拾取和随后的成形所需时间的方式处理和管理的箱子11的尺寸相关的信息，尤其是提供放入站105上游的包含每批次物品101的集装箱的临时堆积仓库或者缓冲区。
放入站105或者封闭站106还能够包括填充材料分配装置76(图1和图3)，其配置为将填充材料(例如纸或者气袋)放入箱子11，以至少部分地占据箱子11内未被一个以上的物品101占据的空间。
到此为止描述的系统10的操作如下。
在第一阶段，在供应站104中准备彼此分开的分别属于特定订购单的各种批次物品101，并且将每个批次放入临时仓库107的一个凹槽108中。
在第二阶段，基于将要放入箱子11的特定批次的物品101的体积和形状，成形设备100以从可用的不同格式中选择的折叠压平的纸板箱12为起点，每次自动准备一个箱子11。
在实践中，拾取折叠压平的纸板箱12，其一旦打开就能保证不小于将要放入的批次的体积的容积并且最接近将要放入的批次的体积。
控制单元120根据获取的将要放入的批次的尺寸信息，确定哪个折叠压平的纸板箱12具有最合适的尺寸。
第一拾取装置33(图5和图6)沿着第一水平导轨35移动，使其自身处于底座24上的拾取区，从所述拾取区拾取折叠压平的纸板箱12。
此时，驱动第一拾取装置33以使第一抓取元件44与折叠压平的纸板箱12接触。第一抓取吸杯48被驱动抽吸，以将折叠压平的纸板箱12稳定地联接至第一拾取装置33。
有益地，第一抓取元件44在折叠线F的面向第一抓取元件44的两侧，并且最终在包括在折痕线M1与M2之间的区域中与折叠压平的纸板箱12相关联(图13)，以避免折叠压平的纸板箱12在随后的移动阶段打开。
特别地，将折叠压平的纸板箱12从底座24(图9)提取，启动旋转驱动构件45以通过竖直部件获得第一拾取装置33的移动。
在已经接合折叠压平的纸板箱12后，第一拾取装置33垂直地提升第一抓取元件44，以从存在于底座24中的其余的压平的纸板箱分离和移除拾取的折叠压平的纸板箱12。
第一拾取装置33随后在第一水平导轨35上沿着共用传送空间25移动至传送区，在所述传送区，折叠压平的纸板箱12被传送至第二拾取装置52。
在从拾取区到传送区的移动期间，折叠压平的纸板箱12保持压平的构造，优选沿着水平表面，留在共用传送空间25中。
折叠压平的纸板箱12随后从第二拾取装置52向下朝向封闭单元67移动，沿着第二竖直导轨53驱动第二托架57。
在处理底部的封闭之前，通过成形单元34使折叠压平的纸板箱12开放，以使其呈管状，制成管状箱12a。
折叠压平的纸板箱12的开放在第二拾取装置52使折叠压平的纸板箱12从水平位置旋转至竖直位置后进行。
此外，以有利的方式，由于平移装置58，即使是第二抓取元件54能够交替地从封闭单元67以及朝向封闭单元67水平平移(例如，如图5、图6和图10中的箭头L所指示的)，出于使箱子11自身相对于带的涂敷正确地居中的目的，也使其自身与箱子11的宽度相适应。
以这种方式，在可能的操作员自由实施其他动作(例如，在放入站105中将其他批次的物品101包装在之前成形的另一个箱子11中)的同时自动生产箱子11。
在随后的操作阶段，在放入站105(图1)中将准备好的批次的物品101放入箱子11中。有益地，通过本发明，当与特定订购单相关联的批次的物品101被放入成形的箱子11中时，从相关的底座24拾取新的折叠压平的纸板箱12，以形成另一个箱子11。
在实践中，操作员只需将与特定订购单相关联的批次的物品放入箱子11中，无需担心成形箱子11，因为箱子11的成形自动且在重叠的时间段内进行。
以这种方式，有益地，减少甚至消除了关于一个购买订单与下一个购买订单的物品101的包装之间的空闲时间。
清楚的是，在不超出权利要求书限定的本发明的范围的情况下，能够对到目前为止描述的包装系统进行修改和/或部件的添加。还清楚的是，即使已经参照具体示例描述了本发明，但是本领域技术人员能够实现具有权利要求书中规定的并且落入由权利要求书限定的保护范围的特征的其他等同包装系统。
在以下权利要求书中，括号中的附图标记仅用于方便阅读的目的，并且不被视为关于由相同权利要求书限定的保护范围的限制因素。
Claims (16)
1.一种用于将一个以上的物品(101)包装在箱子(11)中的包装方法，所述方法包括：
-供应按相应批次成组的一个以上的物品(101)，每个批次与相应的订购单相关联；
-准备包括多组不同尺寸的折叠压平的纸板箱(12)的存储单元(16，17)，每个折叠压平的纸板箱(12)具有两层，每层由接合在一起的相应的侧面板(114，116)和前面板(113，115)形成；
-根据具体的生产时间表，从供应的批次中选择将要放入箱子中的批次；
-获取将要放入箱子中的批次的尺寸信息；
-基于获取的将要引入的批次的尺寸信息，确定具有最合适尺寸的折叠压平的纸板箱(12)；
-通过第一拾取装置(33)拾取折叠压平的纸板箱(12)，所述折叠压平的纸板箱选自包含具有已经确定的最合适尺寸的折叠压平的纸板箱的成堆的纸板箱，
-朝向传送区移动所述第一拾取装置(33)，在所述传送区，将拾取的折叠压平的纸板箱(12)从第一拾取装置(33)传送至第二拾取装置(52)；随后：
-使第二拾取装置(52)与折叠压平的纸板箱(12)一起朝向释放区移动；
-通过成形单元(34)操纵已经传送的折叠压平的纸板箱(12)，使侧面板(114，116)和前面板(113，115)彼此远离地移动以便使它们分别彼此面对地放置，成形具有四边形截面并且在两个相对侧开口的管状箱(12a)；
-通过底部封闭单元(67)封闭管状箱(12a)的两个相对开口侧之一，以便形成具有底壁、通过所述前面板(113，115)形成的两个前壁、通过所述侧面板(114，116)形成的两个侧壁并且在顶部开口的箱子，所述封闭步骤优选在所述释放区中实施；
-使在顶部开口的箱子(11)朝向放入站(105)移动；
-在所述放入站(105)中，将选择的批次的物品(101)放入到顶部开口的所述箱子(11)中；
-通过封闭所述箱子(11)的顶部开口实施最终封闭；以及
-将封闭的箱子(11)传送至另外的处理站，或者朝向装运点传送；
其中，以每次拾取保证至少最接近放入的批次的体积的容积的折叠压平的纸板箱(12)的方式实施最合适尺寸的确定。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过设置为拾取折叠压平的纸板箱(12)并且随后使所拾取的折叠压平的纸板箱(12)开口以形成在顶部开口的箱子(11)的操作，设置为同步用于供应特定批次的一个以上的物品(101)以及确定具有最合适尺寸的折叠压平的纸板箱(12)的期望时间。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在与设置为从所述存储单元(16，17)拾取随后的折叠压平的纸板箱(12)并且成形管状箱(12a)的一个以上的操作至少部分的时间重叠中，实施将特定批次的一个以上的物品(101)放入到顶部开口的箱子(11)中的步骤。
4.根据前面权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，每个折叠压平的纸板箱(12)堆叠地放置，以便使第一拾取装置(33)能获得彼此相邻并且被折叠线(F)分开的前面板和侧面板，并且其中，通过将第一拾取装置(33)跨越所述折叠线(F)布置，在被所述折叠线(F)分开的两个面板上施加抓取力来实施拾取，以便在朝向传送区运输期间保持所述折叠压平的纸板箱(12)。
5.一种用于将一个以上的物品(101)包装在箱子(11)中的包装系统(10)，所述包装系统(10)包括：
-供应站(104)，其供应按相应的批次成组的一个以上的物品(101)，每个批次与相应的订购单相关联；
-放入站(105)，其将从所述供应站拾取的特定批次的一个以上的物品(101)放入箱子(11)中；
-封闭站(106)，其封闭所述箱子(11)；
-存储单元(16，17)，其由具有多个底座(24)的固定结构限定，所述多个底座中的每个底座(24)配置为容纳相应组的不同尺寸的折叠压平的纸板箱(12)，每个折叠压平的纸板箱(12)具有接合在一起的侧面板(114，116)和前面板(113，115)，每个组放置在对应的支撑表面(29)上；
-成形设备(100)，其配置为实施从所述存储单元(16，17)自动拾取对应的折叠压平的纸板箱(12)，以及随后自动成形将被要装入所述放入站(105)的箱子(11)，
其特征在于，所述包装系统(10)还包括控制单元(120)，其配置为获取将要放入箱子(11)中的批次的尺寸的信息，并且根据获取的将要引入的批次的尺寸信息使其与具有最合适尺寸的特定折叠压平的纸板箱(12)相互关联，所述成形设备(100)包括分别可滑动地安装在存储单元(16，17)的所述固定结构上以沿着相应的不同的线性路径滑动的第一拾取装置(33)和第二拾取装置(52)，其中，所述第一拾取装置(33)配置为在拾取区中拾取一个折叠压平的纸板箱(12)，所述一个折叠压平的纸板箱选自包含具有已经通过控制单元(120)确定的最合适尺寸的折叠压平的纸板箱的纸板箱组，并且配置为将已经拾取的折叠压平的纸板箱(12)带入传送区，在所述传送区中，折叠压平的纸板箱(12)被从第一拾取装置(33)传送至第二拾取装置(52)，并且第二拾取装置(52)能够在传送区与释放区之间移动，在所述释放区中，箱子在其通过成形单元(34)至少部分地打开后被释放，所述成形单元配置为使侧面板和前面板彼此远离地移动，以便将它们分别彼此面对地放置，形成具有四边形截面并且在两个相对侧开口的管状箱(12a)；
其中，所述成形设备(100)还包括底部封闭单元(67)，其配置为在管状箱(12a)上形成底部，以便形成具有底壁、通过所述前面板(113，115)形成的两个前壁、通过所述侧面板(114，116)形成的两个侧壁并且在顶部开口的箱子；其中，通过中央控制单元(120)实施最合适尺寸的确定，使得所述第一拾取装置(33)每次拾取保证至少最接近将要引入的批次的体积的容积的折叠压平的纸板箱(12)。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述多个底座(24)布置在限定在所述存储单元(16，17)的所述固定结构内的共用传送空间(25)中，以便通过所述共用传送空间(25)彼此连通，所述第一拾取装置(33)确定尺寸和配置为当其从所述拾取区向所述传送区移动时保留在所述共用传送空间(25)中。
7.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，根据沿着所述线性路径的线性移动以及旋转移动，所述第一拾取装置(33)能够通过至少两个自由度而移动。
8.根据权利要求5至7中的任一项所述的系统，其特征在于，其包括旋转驱动构件(45)，所述旋转驱动构件与所述第一拾取装置(33)相关联并且配置为使所述第一拾取装置(33)绕旋转轴线旋转，所述旋转轴线优选地垂直于所述第一拾取装置(33)的所述线性路径。
9.根据权利要求5至8中的任一项所述的系统，其特征在于，所述存储单元(16，17)的所述固定结构包括成直线的第一滑动导轨(35)，在所述第一滑动导轨上能够滑动地关联所述第一拾取装置(33)，所述第一拾取装置在所述第一滑动导轨(35)上滑动以从拾取区向传送区移动。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述第一拾取装置(33)安装在第一托架(36)上，所述第一托架转而能够滑动地与成直线的第一滑动导轨(35)相关联。
11.根据权利要求5至11中的任一项所述的系统，其特征在于，所述第一拾取装置(33)包括设置有一个以上的第一抓取吸杯(48)的第一抓取元件(44)，所述一个以上的第一抓取吸杯配置为稳定地从所述多个底座(24)之一携带折叠压平的纸板箱(12)。
12.根据权利要求5至11中的任一项所述的系统，其特征在于，所述第二拾取装置(52)包括设置有一个以上的第二抓取吸杯(56)的第二抓取元件(54)，所述一个以上的第二抓取吸杯配置为稳定地捕获从所述第一拾取装置(33)传送的折叠压平的纸板箱(12)。
13.根据权利要求5至12中的任一项所述的系统，其特征在于，所述存储单元(16，17)包括竖直放置的成直线的第二滑动导轨(53)，所述第二拾取装置(52)能够滑动地与所述第二滑动导轨相关联。
14.根据权利要求5至13中的任一项所述的系统，其特征在于，所述成形单元(34)具有一个以上的旋转杠杆元件(60)，所述旋转杠杆元件具有一个以上的抓取部(63)，所述抓取部配置为与折叠压平的纸板箱(12)联接并且通过旋转成形所述管状箱(12a)。
15.根据权利要求5至14中的任一项所述的系统，其特征在于，所述成形单元(34)安装在所述第二拾取装置(52)上。
16.根据权利要求5至15中的任一项所述的系统，其特征在于，所述第二拾取装置(52)安装在第二托架(57)上，所述第二托架转而被驱动以通过平移装置(58)相对于第二拾取装置(52)的所述线性路径垂直地平移，以便使被第二拾取装置(52)带上的纸板箱(12)平移。
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