CN1950261B - 包装机器 - Google Patents

Abstract

一种包装机器(10)包括一个编组器部分(14)，该编组器部分具有可改变的通道尺寸及一个双重伺服编组器(110)，该双重伺服编组器将产品分隔产品组并以受控的方式使产品组加速到通道链条速度。编组器部分(14)还包括隐(disappearing)突缘(60)，其通过设置在通道内的一个凸轮(64)表面枢转到通道内。当突缘(60)将产品组一起向下推到通道上时，产品乘坐在凸轮表面的一个升高的表面上，因此，确保产品组成员之间没有间隙。包装机器(10)的一个抓爪器/格栅部分(16)包括一个杆(420)，该杆(420)绕着一个传送装置行进，同时一个抓爪器头部组件(200)和一个格栅部分(300)对在抓爪器/格栅部分(16)内由凸轮表面限定地沿着杆(420)上下移动。格栅部分(300)位于产品组(20)的下面，使得产品组以单向行程的方式进给通过格栅部分(300)进入箱子(12)。抓爪器头部组件(200)凸轮装置及和箱子进给部分(18)均包括高度调整组件(500)。

Description

包装机器

技术领域

本发明主要涉及自动包装机器，更加具体地，本发明涉及一种自动包装机器的编组器部分、抓爪器/格栅部分、及箱子进给部分的改进。

背景技术

自动包装装置通常用大量生产的工业企业以便为销售和运输准备产品。一种普通自动包装装置是包装机器，其分隔产品并将产品下放到盒子或箱子里。典型的包装机器由五部分组成：产品进给部分、箱子进给部分、提升工作台部分、格栅工作台部分及操作者界面部分。

包装机器的产品进给部分包括传送带，该传送带通常将产品从上游工序例如加注或贴标签工序传输到机器的格栅工作台部分。传送带促使产品进入格栅通道，该格栅通道将产品排列成多排。使用传送带的力和单个产品之间产生力来完成产品在格栅通道之间的分配，以便将产品分配在固定的、不锈钢通道导轨之间。当产品通过通道导轨之间时，产品坐落在位于产品下面的支撑带上。每个格栅通道的端部具有一个分离杆，其阻止第一个产品进入格栅通道。当产品进入格栅通道时，使用电子传感器来监视产品。当格栅通道被充满需要数目的产品时，使用制动器来阻止沿着传送带的后续产品流，借此防止更多的产品进入通道导轨。

在进给部分用产品填充格栅时，箱子进给部分通过传送装置将空盒子或箱子传送到提升工作台上。提升工作台部分将箱子提升到格栅通道下面的一个点并在下降之前等待产品进入箱子。提升工作台装配有促使工作台上下运动的空气或油提升工作台。当格栅区域填充产品时，提升工作台上升。一旦产品被放入箱子，提升工作台下降。接着箱子进给部分卸下填充满的箱子且一个空箱子进入提升工作台。接下来，根据进给部分的产品数量重复操作。

格栅部分负责将产品释放到提升工作台上的空箱子内。格栅部分使用两个主要的部件来完成所述释放：支撑带，当产品进入格栅区域时，产品坐落在该支撑带带上；及格栅筐，其将产品导入箱子。一旦格栅通道充满产品，支撑带被转移到侧面，使得产品通过格栅筐落入箱子或盒子。接着将支撑带返回到其初始位置且释放连结制动器，以将后续产品从产品进给部分移动到格栅。

操作者界面控制系统并使得操作者可以控制机器的操作。典型地，界面安装在一个摆动支架上，使得操作者可以从任何一侧控制机器，以方便观察处理过程。这种界面由一系列的按钮组成，这些按钮使得操作者可以起动、停止、或改变机器的运行及查找/改正任何故障情况。

发明内容

在一个示范性的实施方式中，一种用于包装产品的连续运动包装机器包括一个格栅组件和一个箱子进给部分，格栅组件具有用于将产品导入箱子的指部，箱子进给部分用于传送包装产品的箱子，其中，在连续运动机器内，需要包装的产品沿着单一的方向通过格栅组件.

在另一个示范性的实施方式中，一种用于包装产品的包装机器包括一个用于移动产品的通道、位于所述通道内的一个驱动链条、可枢转地附着到所述链条上并由链条承载通过通道的一个突缘、及位于所述通道内的一个凸轮表面，其中，当所述突缘移动经过所述凸轮表面，突缘枢转进入通道内以与在通道内移动的产品接合。

在另一个示范性的实施方式中，一种用于包装产品的包装机器包括用于传送包装产品的箱子的一个箱子进给部分、一个抓爪器头部组件凸轮装置、及一个选择性地可调整的调整组件，该调整组件用于调整所述箱子进给部分和抓爪器头部组件凸轮装置中的一个的垂直位置。

在另一个示范性的实施方式中，一种用于包装机器的抓爪器头部组件包括一个抓爪器，该抓爪器包括一个凸轮支撑及一个抓取器，其中，所述凸轮支撑的内部包括一个凸轮表面，所述抓取器包括第一端、第二端、位于第一端和第二端之间的一个凸轮接合表面、及邻近第二端的一个产品接合表面，当所述凸轮支撑远离抓取器的第二端移动时，抓取器移动到对应于抓爪器头部组件的第一位置的打开构造，且当所述凸轮支撑朝向抓取器的第二端移动时，抓取器移动到对应于抓爪器头部组件的第二位置的关闭构造。

在另一个示范性的实施方式中，一种用于包装产品的包装机器包括一个双重伺服编组器，该双重伺服编组器用于将行进在包装机器的编组器部分内的通道上的产品分隔成产品组，所述双重伺服编组器包括第一链条、附着到第一链条上的第一杆、附着到第一杆上的第一销、第二链条、附着到第二链条上的第二杆、附着到第二杆上的第二销、第一伺服马达、第二伺服马达、以及以进给速度移动的传送装置链条，第一伺服马达具有驱动第一链条的第一驱动轴，第二伺服马达具有驱动第二链条的第二驱动轴，其中，第一链条和第二链条交替地加速和减速，以便在包装机器的通道内以不同的速度移动第一销和第二销，邻近传送装置链条插入的一个下游销使得乘坐在传送装置链条上的产品加速直到产品达到进给速度。

在另一个示范性的实施方式中，一种用于包装产品的包装机器包括多个通道导轨、用于移动产品的至少一个通道、位于所述至少一个通道中的每一个内的至少一个链条，每一个通道定义在一对相邻的通道导轨之间，所述至少一个链条中的每一个附着到所述多个通道导轨中的一个上，而且，所述多个通道导轨可以移动以改变每个通道的宽度。

在另一个示范性的实施方式中，一种在连续运动包装机器中包装产品的方法，该方法包括在连续运动包装机器内将一个格栅部分安置在一个需要包装的产品与一个箱子之间。

在另一个示范性的实施方式中，一种连续运动包装机器包括一个格栅部分，该格栅部分可以安置在一个需要包装的产品与一个箱子之间。

在另一个示范性的实施方式中，揭示了一种连续运动包装机器，其中，当一个需要包装的产品和一个用于包装产品的箱子被机器向下游移动时，所述产品和箱子合并在一起。

附图说明

通过参考下面的描述和附图，可以更好的理解本发明的上述和其他特征、状况和优点：

图1是示范性的包装机器的前视正面图；

图2是用于图1中的包装机器的示范性的编组器部分的前视剖面图；

图3是图2中的编组器部分的俯视正面图；

图4是编组器部分的示范性的通道、驱动轴、及驱动链轮沿图2中的4-4方向的侧视剖面图；

图5是编组器部分的示范性的通道导轨和惰轮沿图2中的5-5方向的侧视剖面图；

图6是示范性的通道导轨和链条张紧装置沿图2中的6-6方向的侧视剖面图；

图7是示范性的通道、产品、及凸轮沿图2中的7-7方向的侧视剖面图；

图8是用于图2中的编组器部分的示范性的双重伺服编组器的前视剖面图；

图9是位于图8中的双重伺服编组器的区域内一个示范性的通道的俯视正面图；

图10是示范性的编组器突缘的前视正面图，该编组器突缘用于附着到位于图2中的编组器部分内的链条上；

图11是示范性的凸轮表面的前视正面图，该凸轮表面用在图2中的编组器部分内的通道内；

图12是示范性的鼻部件的前视正面图，该鼻部件用在图2中的编组器部分内的通道内；

图13是示范性的凸轮装置和调整组件的部分剖视图，该凸轮装置和调整组件用于图1中的包装机器的抓爪器/格栅部分；

图14是用于抓爪器头部组件的凸轮装置的示范性的第一凸轮件的前视正面图，该抓爪器头部组件用在图1中的包装机器内；

图15是示范性的降低凸轮件的前视正面图，该降低凸轮件用于可枢转地附着到图14中的第一凸轮件上；

图16是示范性的抓爪器的一种实施方式的剖面图，该抓爪器用于图1中的包装机器的抓爪器头部组件，其中，示出的抓爪器的抓取器处于打开构造；

图17是图16中的抓爪器的剖面图，其中，示出的抓取器处于关闭构造；

图18是示范性的抓爪器的另一种实施方式的剖面图，该抓爪器用于图1中的包装机器的抓爪器头部组件，其中，示出的抓爪器的抓取器处于打开构造；

图19是图18中的抓爪器的剖面图，其中，示出的抓取器处于关闭构造；

图20是图19中的抓爪器的端部平面图；

图21是图18中的抓爪器的端部平面图；

图22是图18-19中的抓爪器的凸轮和凸轮支撑的端部平面图；

图23是用于图1中的包装机器的示范性的抓爪器头部组件、抓爪器头部组件框架、及用于抓爪器头部组件的第一凸轮件的侧视平面和部分剖视图，其中，抓爪器头部组件使用图18-19中的抓爪器，示出的抓爪器处于打开构造；

图24是图23中的抓爪器头部组件、抓爪器头部组件框架、及用于抓爪器头部组件的第一凸轮件的侧视正面和部分剖视图，其中，示出的抓爪器处于关闭构造；

图25是图23中的抓爪器头部组件和抓爪器头部组件框架的前视正面图，其中，示出的抓爪器处于打开构造；

图26是图23中的抓爪器头部组件和抓爪器头部组件框架的前视正面图，其中，示出的抓爪器处于关闭构造；及

图27是图21中的抓爪器头部组件、抓爪器头部组件框架、及第一凸轮件的俯视剖面图。

具体实施方式

一个产品必须经过许多步骤才能从原材料转变成一个有用的产品。这些步骤可能是众多的，其包括原材料的混合及加工以制造出基础产品、将这些基础产品装入容器、以及在容器上贴上标签以制造出最终的产品。通常，在将产品运送到消费者之前的最后步骤之一是将最终产品(以下简称为产品)包装入适当尺寸的箱子或盒子内，所述箱子或盒子在运输过程中将容纳并保护产品。在大量生产的工厂里，将产品装入箱子的过程通常是自动的，以降低制造成本。

请参照图1，其示出了自动化的包装机器10的总体图，例如连续运动包装机器，其产品20是从左边流动到右边。尽管示出的是从左边移动到右边，但可以理解的是，包装机器10的相反的构造也是可能的，因此，图中所示的流动方向22并不能理解为包装机器10不能以其他的方向移动产品。图1示例性地示出的产品20是瓶子，但是，其他类型的产品也在包装机器10的范围之内。包装机器10包括进给部分(未示出)。该进给部分聚集产品20并沿着流动方向20移动产品。进给部分接着将产品20推到编组器部分14。编组器部分14将产品20编排进入单一产品通道，并将产品20分组，以便为抓爪器/格栅部分16(gripper/grid section)作准备。产品20接着移动到抓爪器/格栅部分16，在这里，产品20被抓取而且接着被放入箱子进给部分18上的一箱子内。在产品移动通过编组器部分14及抓爪器/格栅部分16时，箱子12通过箱子进给部分18以相同的流动方向22移动。可以用一个灯塔8来显示操作状态，例如开、关或检查状态等。包装机器由一控制器控制，该控制器利用传感器信号形式的传感输入信号，该传感输入信号由安置在整个包装机器10不同点的传感器发送。连接到控制器的操作者界面允许操作者输入与产品相关的各种数据，然而，控制器包括能够使包装机器自动驱动的软件。例如，如果操作者输入与一个特定产品相关的数据，控制器将在抓爪器/格栅部分及箱子进给部分之内自动调整包装机器，使得从抓爪器组件通过格栅组件并进入箱子的产品包装顺利地完成而不需要解构(deconstruct)机器。传感输入信号还可以使控制器检测堵塞并自动移动箱子进给部分和抓爪器组件中的至少一个，使得堵塞可以被清除。由于堵塞清除运动是自动的，因此，堵塞清除后，机器可以由控制器容易地复位到其包装模式。

请参照图2及图3，其示出了编组器部分14。编组器部分14具有多个通道，在示范性的实施方式中，可以安排两个到八个通道。当然，如果需要，可以增加附加的通道。在图示的示范性实施方式中具有四个通道23、24、26及28，而且每个通道均由通道导轨30、32、34、36及38形成。在该实施方式中，每一个通道包括两个连续的链条40及42，连续的链条40及42由驱动轴50(进一步如图4所示)沿着链条路径43以一选定的进给速度驱动，该驱动轴50具有纵向轴线51。

链条40、42所沿的路径43是一条连续的路径，其从邻近进给部分的第一端延伸。因为前面所示出的产品的流动方向22是从左边到右边，在此链条40、42被描述为顺时针方向移动，然而，如前面所述，包装机器10可以以相反的方向运转。由于链条40、42绕着链轮104移动，当产品20进入编组器部分14时，在106部分处，链条40、42直接在产品20下面移动。路径43的108部分限定(define)了一个区域，在该区域，链条40、42在双重伺服编组器110的上方移动，该双重伺服编组器110用于将有限数量的产品20与该组产品后面的产品流分隔开并以受控的方式对分隔开的产品加速，下文将参照图8-9作进一步的描述。在路径43的106及108部分，链条40、42用于沿着流动方向22运载产品20，在这些部分，产品20直接乘坐在链条40、42上。

路径43的112部分限定了一个位置，在该位置，校准突缘(timinglugs)60(下文将参照图10-12进一步描述)通过一个凸轮64枢转进入(pivoted into)产品20的路径，以在流动方向22上推动产品20，所述校准突缘60可枢转地附着到链条40、42的选定位置。也就是说，从链条路径43的内部部分100到链条路径43的外部区域101推动所述校准突缘60。路径43的114部分限定了路径43的一个区域，在该区域，产品乘坐在凸轮64的一升高部(“拖曳带”)68上，而不是乘坐在链条40、42上。在114部分，尽管是由附着到链条的校准突缘60推动产品20而不是由链条40、42直接运载产品20，但是链条40、42继续在产品20下面移动，如图7进一步所示。如图7所示，凸轮64的升高部68的顶面略高于链条40、42的顶部。随着链条40、42向第二端部116移动，为链条40、42提供有第二端凸轮，以环绕并远离产品移动。

路径43的118部分限定了链条回程的第一部分。在118部分之后，路径43在路径部分122处环绕惰性链轮120，如图5进一步所示，以在编组器部分14的下面为格栅组件300(后面讨论)提供间隙。链轮120还用于提供环绕驱动轮52的最大量及格栅部分300所环绕(sweeparound)的狭窄的轮廓(narrow silhouette)。可以想象，如果没有链轮120，链条43将直接从第二端116延伸到驱动链轮52，这样会使路径43占据包装部分10内的更大空间(因此，内部部分100将更大)，而且链条40、42与驱动链轮52之间的啮合将会更加有限。链轮120可以相对于通道导轨30-38旋转并且包括链条承载外部部分132。路径43的路径部分124限定了链条40、42被驱动链轮52驱动的位置，如图4进一步所示，且下文将进一步描述。

126部分限定了路径43的一部分，在该部分，链条40、42通过双重伺服器编组器110的下面。126部分通向路径43的128部分，128部分限定了链条40、42通过链条张紧装置130的位置，如图6进一步所示，用于将每一通道内的所有链条40、42保持在适当的张紧状态。尽管链条本身的张紧可以通过任何已知的链条张紧元件134来完成，本包装机器10的链条张紧装置130具有直接连接到通道导轨30-38的链条张紧元件134，使得改变通道23、24、26、28的尺寸不会影响链条张紧装置130的性能，以在链条40、42上保持适当的张力。也就是说，当通过通道导轨30-38的操作来改变通道尺寸时，链条张紧装置130的链条张紧元件134自动调整以保持与链条40、42的接触。

为了改变通道尺寸的目的，驱动链轮52可滑动地绕着驱动轴50安装。链条40、42可以是滑动链条(slip chain)，其通过链条承载元件45附着到通道导轨30-38上，并且具有用于每一通道导轨的可滑动的链轮52.链轮52包括用于承载链条40、42(如通道23中所示)的链条承载外部部分47.由于链条40、42乘坐在附着到通道导轨30、32、34、36及38的链条承载元件45上，当移动通道导轨30-38以改变通道23、24、26、28的宽度时，链条40、42将随着通道导轨30-38一起移动.通道23、24、26、28的宽度是可以改变的，以允许不同尺寸的产品20通过.当为宽度调整通道导轨30、32、34、36及38时，包括链条40、42及链条承载元件45的整个系统均随着通道导轨移动一个固定的尺寸.尽管链轮52没有直接接触通道导轨30-38，链轮52被捕获到成对导轨中的一个导轨上，而且，当链条40、42通过通道导轨和链条承载元件45的移动而移动时，链轮52将自然地沿着驱动轴50滑动到对于链条40、42的适当驱动位置.尽管外部通道导轨例如通道导轨38也可以是可移动的，但是在本包装机器10的范围内，通道导轨38保持固定，使得其余的通道导轨30-36可以相对于固定的通道导轨38移动.如果通道尺寸借助通道导轨30-36的操作而被改变，整个编组器部分14的通道的宽度也被改变.可以通过手工抓住一选定通道导轨的顶部并沿着需要的方向移动该顶部以减小或扩大通道的宽度来完成通道导轨30-36的操作.

可以从包装机器10的一主轴驱动驱动轴50。在示范性的实施方式中，驱动轴50是如图2所示的六边形的轴。安装到驱动轴50上的驱动链轮52包括互补的、六边形的内孔，使得链轮52可滑动地位于驱动轴50上。尽管示出的是六边形的驱动轴50和互补的驱动链轮52，在本包装机器10的范围内，驱动轴50还可以具有其他的替代横截面形状，例如可以驱动链轮52及可以沿着驱动轴50滑动链轮52的任何其他形状。如果选择圆形横截面的驱动轴50，则还需要利用可以确保链轮52的驱动性能的附加轴承。由于驱动链轮52必须随着驱动轴50旋转以驱动通道内的链条40、42，链轮52不是固定地附着到通道导轨30-38上，而是与每一通道导轨浮动配合(float with)。也就是说，链轮52相对于通道导轨旋转。一旦链条40、42的移动，链轮52必然沿着驱动轴50滑动到链条40、42内的中间(neutral)驱动位置。

转向参照图8-9，其更加详细地示出了双重伺服编组器110。双重伺服编组器110包括两个链条，如示出的第一链条150及隐藏在视图后面的第二链条152。两个链轮154、156分别由驱动轴153、155驱动，以定义链条150、152的转向点(turning point)。尽管链条150是由驱动轴153驱动而链条152是由驱动轴155驱动，但是也可以实现交替的构造。尽管是驱动轴153上的链轮154驱动链条150，但是用于链条150的惰性链轮是位于驱动轴155上。需要理解的是驱动轴153与链轮154之间具有驱动啮合，而所述惰性链轮仅仅是可以在驱动轴155上自由的旋转。也就是说，驱动轴155上的惰性链轮并没有被驱动轴155驱动。同样地，尽管是驱动轴155上的链轮156驱动链条152，但是用于链条152的惰性链轮是位于驱动轴153上。驱动轴155与链轮156之间具有驱动啮合，而用于链条152的惰性链轮仅仅是可以在驱动轴153上自由的旋转而没有被驱动轴153驱动。用于驱动链轮154、156的每一个驱动轴153、154由一个差动伺服马达(伺服马达可以位于包装机器10的背部或任何其他便利的位置)控制，使得可以独立地控制每一个链条150、152的速度。也就是说，链条150可以以不同于链条152的速度行进，例如，这种情形包括允许链条150、152中的一个停止，而其中的另一个继续移动。

每一个链条150、152上附着有一选定数目的杆，这些杆自链条150、152延伸并通过每一通道23、24、26、28的下面.在图8-9所示出的例子中，每一链条150、152包括两个附着的杆.链条150包括杆158及160，链条152包括杆162及164.因此，尽管不同的系统可以利用不同长度的链条并因此可以具有不同数量的杆，但是，在此揭示的系统10使用了示出的四个杆.由于杆158、160、162及164本身位于链条路径43的108部分下面，因此，他们可以交替地附着到链条150、152上.也就说，在图8所示的流动方向，链条152的杆162第一个出现在108部分的下面，接着是链条150的杆158，再接着链条152的杆164将在108部分的下面移动，再接着是链条150的杆160，接着回到链条152的杆162等等.

杆158、160、162、164基本上垂直于通道23、24、26及28延伸且每一个杆都包括销，用于每一个通道的每一个杆上具有至少一个销。如图9所示，用于每一个通道23、24、26、28的每一个杆158、160、162、164上具有一对销166、168。为了区分位于附着到链条152的杆162、164上的销166与位于附着到链条150的杆158、160上的销168，销166、168被授予了不同的项目编号，销166、168可以完全相同地形成。每个销166、168设置在一个凸轮连接170上，这样，当链条150、152环绕双重伺服编组器凸轮172时，用于每一个销的凸轮连接170允许销166、168垂直于流动方向22进入通道，而不是以一个可能击倒产品20并引起堵塞的角度进入通道。双重伺服编组器凸轮172上形成有一扁平部分173，使得销166、168在进入通道之前旋转到基本上垂直于通道的位置。用于产品组分隔的销垂直进入通道是产品编号为296的连续行程包装机的已有商用结构，这种包装机在商业上可以从Standard Knapp，Portland，Connecticut获得。

通道内的链条40、42可以以特定的速度(“通道链条速度”或“进给速度”)移动，例如，36英寸每秒。如果从进给部分进入编组器部分的产品不是以相同的速率移动，其可能会有跌倒的危险。为了防止所述危险发生，瓶子通过双重伺服编组器110以受控的速率在链条40、42上获得速度。在将产品20分隔成产品组时，双重伺服编组器110使得产品20在链条40、42上加速到链条40、42的速度。一排销，例如来自于杆162的销166首先控制(hold up)一排产品.也就是说，销166后面的产品组不会以链条40、42的速度行进，而是以链条152的减小的速度行进.包括完全停止链条152的该减小的速度防止位于销166后面的产品以与链条40、42相同的速度向下移动到通道上，尽管链条40、42继续滑动经过产品20的底部.在某一点，该点由位于双重伺服编组器内的传感器确定，销166移动到通道上，这样，当下一排销，例如来自于杆158的销168，出现在一选定数目如每个通道内六个瓶子的产品后面，第一销，例如销166在该点加速直到其消失.也就是说，链条152将加速，因此，使销166加速并使得销166与168之间的产品组加速.通过“消失”，可以理解的是销166实际上是环绕链条152的链轮156，使其在通道的表面下面通过，因此不会影响已经加速到适当速度的产品20.加速使得产品20的速度逐渐上升到适当速度，链条40、42的速度，而没有突然达到(onset)更大的速度，因此，产品20跌倒的可能性更小.当先前由第二排销，即来自于杆158的销168所控制的产品开始加速时，第三排销例如来自于附着到链条152的杆164的销166接着进入通道以控制下一组产品.随着链条150、152交替地加速和减速，该过程连续进行，其中，当+一组产品从产品线的下游分隔开时，链条150、152加速，当销退出产品通道到再次进入产品通道之前，链条150、152减速.当一个链条处于加速模式时，该链条移动超过另一个链条，反之亦然.当然，链条150、152的其他的速度模式(包括停止、开始、加速、减速及恒速行进的任何排列)也在双重伺服编组器的范围之内，且利用产品信息、来自于位于双重伺服编组器110内的传感器的信息、来自于伺服马达的信息、或上述信息的任意组合来确定每一个链条150、152的速度模式，其中，传感器169示出了传感器的一个例子.用于包装机器10的控制器将会从附着到链条150、152的伺服马达以及从与双重伺服编组器110结合设置的各种传感器被告知销166、168的位置，其中，该控制器包括运行机器10的计算机系统.因此，该系统以受控的方式利用伺服驱动(servo drives)，使得产品在链条40、42上加速到链条40、42的速度，在产品加速的位置，链条40、42以不变的速度移动。

当产品组被定义且被利用双重伺服编组器110加速后，使用图10中的放大图所示的校准(timing)或编组器突缘60(“突缘60”)来确保一组产品内的产品相互紧密地定位，用于抓爪器/格栅部分16内的正确接收。当产品从进给部分进入到编组器部分14时，产品20相互堆叠并通过摩擦力沿着链条40和42移动。在一指定点，突缘60开始与凸轮表面64接触，该凸轮表面64使突缘60竖立(erect)，接着突缘60将产品20沿着链条40和42推到抓爪器/格栅部分16，而不是产品仅仅乘坐在链条40和42上。图1、2及8中示出了一些突缘60的前视图，图3-7及9中示出了一些突缘60的各种侧视图。图11中示出了凸轮表面64的放大图，图1和2中也示出了凸轮表面64的前视图。驱动轴50由包装机器10的主轴驱动，使得突缘60与机器10的其余部分保持同步，该其余部分包括抓爪器/格栅部分16。每一个链条40和42包括多个突缘60，所述多个突缘60以规定的距离间隔开，该距离也称之为间距。在一个示范性的实施方式中，间距是24英寸、或27英寸或36英寸。突缘60通过枢轴销62附着到链条40和42上，所述枢轴销穿过突缘60上的枢轴孔61，这样使得突缘60可以从向下的方向旋转到向上的方向。也就是说，突缘60从链条路径43内侧(内部100)的一个位置枢转到链条路径43外部(外部101)的一个位置。当突缘60位于内部位置时，突缘60在链条40和42下面向下折叠(fold down)并随着链条一起移动。当突缘60的凸轮抵接表面76接触凸轮表面64时，突缘60绕着枢轴销62旋转并被推入到链条路径43的外部区域101。突缘60包括一个径向槽72，且附着到链条40和42的一个销74(图8所示)与径向槽72配合。销74和径向槽72使得突缘60的运动受到控制和限制。也就是说，径向槽72防止突缘60绕着枢轴销62完整地旋转。

为了确保产品20抵靠(register against)突缘60的推动表面78且产品20之间没有间隔，产品20开始与凸轮表面68接触，该凸轮表面68邻近链条40、42设置(如图7所示)。凸轮表面68略高于链条40和42，借此促使产品20减速并抵靠突缘60。突缘60继续将产品推到抓爪器/格栅部分16。因为产品20是由突缘60推动，产品20以与链条40和42相同的速度移动，因此，当产品20到达抓爪器/格栅部分16时，产品20可以被适当地校准(timed)并被设置适当的间距。链条40和42上的突缘60的设置使得链条40和42既作为滑动进给链条又作为校准(timing)链条。

凸轮表面64将突缘60保持在向上的位置直到每一个突缘到达鼻部件70(图12所示).鼻部件70形成在鼻部件凸轮表面80上，使得当突缘60借助绕着链条表面82移动的链条40、42环绕鼻部件72移动时，突缘60的尖端84以不变的速度移动.换句话说，当突缘60在底部链条路径43下面行进时，突缘60不加速.替代地，由于凸轮表面80的形状，突缘60的尖端以不变的速度通过编组器部分14.通过保持突缘60以相同的速度移动，即使环绕鼻部件70，在抓爪器/格栅部分16部分内，当抓爪器正在抓取产品20时，产品20没有被尖端84向前推.可以理解的是，突缘60沿着链条40和42以不变的速度移动，然而，由于突缘60的形状，如果没有鼻部件70，尖端84将加速返回，所述鼻部件防止了尖端84的这种加速.

尽管图10-12仅仅示出了一个突缘60、凸轮表面64及鼻部件70，可以理解的是，在链条路径43内，突缘60是成对出现的，在突缘的每一个位置，每一个链条40、42对应一个突缘。如图4-7所示，突缘60通过枢轴销62附着到链条40、42上，使得每一个突缘60位于一个链条和一个通道导轨之间。由于每一个突缘位置包括一对突缘60，需要进一步理解的是每一个通道进一步包括一对凸轮64和鼻部件70，该凸轮64和鼻部件70中每一个安置在位以与突缘60接合。

返回参照图1，当链条40、42环绕鼻部件70时，产品组移出编组器部分14并进入抓爪器/格栅部分16。抓爪器/格栅部分16包括多个抓爪器头部组件200和格栅组件300。用于格栅组件300的凸轮表面302是不可以调整的。抓爪器头部组件200沿着凸轮表面202移动。可移动的凸轮表面202是可以调整的，例如借助图13所示的起重螺旋，以适应产品20的高度变化或清除抓爪器头部组件200内的堵塞。在操作者界面，包装机器10的操作者可以调整凸轮表面202的高度，该凸轮表面202接着移动抓爪器头部组件200的高度。操作者可以输入与预先确定的尺寸相关的新产品数据。这种产品数据的输入象在操作者界面扫描产品条形码一样简单，或者可以包括关于产品细节的更详细数据输入。与操作者界面联合的控制器处理所输入的数据、确定针对抓爪器头部组件的适当的高度设置、并自动调整抓爪器头部组件的高度。尽管揭示的是利用起重螺旋来升高或降低凸轮轨道(cam track)202，需要理解的是，升高或降低凸轮轨道202的其他替代方法也将落在本包装机器10的范围之内。而且，尽管所述的抓爪器头部组件200的高度调整是控制器自动控制的，需要理解的是，操作者也可以不使用自动控制，而在操作者界面输入关于高度调整的具体指令或手工控制用于抓爪器头部组件200的调整组件500。在将产品20从编组器部分14移入箱子进给部分18上的箱子12内时，抓爪器头部组件200及格栅组件300均沿着固定的凸轮表面302和可移动的凸轮表面202行进。

抓爪器头部组件200及格栅组件300在传送装置(carousel)400周围成对布置，该传送装置400由操作驱动轴402的马达驱动，驱动轴402旋转位于驱动轴402第一端及第二端的驱动链轮404及406。同样地，惰性链轮408、410位于轴412的第一端及第二端。部分示出的第一传送装置链条414环绕链轮404和408，同样部分示出的第二传送装置链条416环绕链轮406和410。当马达旋转驱动轴402时，链条414和416绕着传送装置400旋转。每对抓爪器头部组件200/格栅组件300通过链条接合连接件418绕着传送装置400旋转，每一个链条接合连接件418支撑一对杆420，抓爪器头部组件200和格栅组件300被支撑在该对杆420上。尽管抓爪器头部组件200和格栅组件300被支撑在杆420上，需要理解的是它们可以沿着杆420在垂直方向上上下移动，而抓爪器头部组件200总是位于格栅组件300上方。换句话说，从抓爪器组件200到第一链条414的距离总是小于从格栅组件300到第一链条414的距离。抓爪器组件200和格栅组件300相对于杆420的位置取决于围绕传送装置400的链条接合连接件418相对于抓爪器/格栅部分16的凸轮装置422的位置。

凸轮装置422可以由极高分子量的聚乙烯块形成，尽管其他材料也在凸轮装置422的范围之内.包装机器10包括几对抓爪器头部组件200和格栅组件300.在示出的实施方式中，使用了六对抓爪器头部组件200和格栅组件300来连续地包装产品，但是机器10的不同尺寸也在本系统的范围之内，因此，可以使用不同数目对的抓爪器头部组件200和格栅组件300.对于每一对而言，包装机器10包括至少一个垂直定向的杆420，在示出的实施方式中包括两个垂直定向的杆420，抓爪器头部组件200和格栅组件300沿着该垂直定向的杆420上下行进.查看一个抓爪器头部组件200，抓爪器头部组件200由垂直定向的杆420上的框架204支撑.在抓爪器头部组件200的下面，一个格栅组件300被支撑在同一组垂直定向的杆420上.根据杆420相对于凸轮装置422的位置，抓爪器头部组件200以不同的距离相对于格栅组件300定位.垂直定向的杆420安置在传送装置400的顶部和底部，其中，链条414、416围绕所有杆420的顶部和底部并定义了一个空间，该空间将凸轮装置422围绕在其内.

用于抓爪器头部组件200的支撑框架204包括用于收容抓爪器组件200的凹槽。因此，抓爪器头部组件200上的任何修理可以通过将其简单地从包装机器10上移出并将其带到更加方便检查和/或修理的位置来容易地完成。具有可容易移除的抓爪器头部组件200的另一个优点在于，如果产品尺寸改变或者需要不同的包装设置，具有替代尺寸的抓爪器头部组件200可以置换现有的抓爪器头部组件200。尽管揭示的是凹槽，抓爪器组件框架204上的抓爪器头部组件保持装置的替代变化也在机器10的范围内。支撑框架204还包括滚子208，该滚子208用于在凸轮轨道202的各种表面上滚动，从而根据凸轮轨道202的凸轮表面来升高或降低抓爪器头部组件200。

包装机器包括凸轮装置422，该凸轮装置422包括会聚侧424和分离侧426，在会聚侧424，抓爪器头部组件200和格栅组件300会聚在一起，在分离侧426，抓爪器头部组件200和格栅组件300彼此分开。抓爪器头部组件200和格栅组件300在凸轮装置422周围连续地行进，它们在会聚侧424会聚以将产品20包装进箱子12，且他们在分离侧426分开以便返回到会聚侧，从而包装更多的产品20。

尽管在包装机器10的操作过程中是固定的，用于抓爪器头部组件200的凸轮轨道202在垂直方向上是可以移动的，以便清除堵塞或改变高度以适应不同产品20或箱子12尺寸。图13示出了用于抓爪器头部组件200的调整组件500。调整组件500移动第一凸轮件210(下文将参照图14进一步描述)，使得该第一凸轮件的高度以及任何附着到凸轮件上的装置如降低凸轮件268(下文将参照图15进一步描述)得到调整。仅用于示范性的目的，调整组件500包括附着到一组起重器502上的空气马达504，该组起重器502通过一个公共驱动轴506支撑凸轮轨道202。空气马达504通过穿过第一起重器501的轴(spindle)连接到第一起重器501，从而具有一个输入及一个输出。一驱动轴或管506将第一起重器501连接到第二起重器503，且一蜗轮旋转起重器502，从而向上或向下移动第一及第二起重器501、503。两个起重器502一起移动相等的量。驱动轴506具有一个金属突出物，该金属突出物经过一个邻近探测器，以确定起重器何时位于其最高位置。一旦凸轮装置202到达其最高位置，对第一凸轮件210而言，该最高位置是原位置(home position)或零位置(zeroposition)，如示出的511位置处.现在所做的改进是将凸轮装置202向下移回到适当的高度.也就是说，当空气马达504旋转驱动轴506时，起重器502根据旋转向上或向下移动凸轮轨道202.一个第一探测器510用于探测在高度上位于其如示出的511位置处的最高位置或零位置的第一凸轮件210.一个第二探测器512计算驱动轴506的旋转.这样使得操作者可以通过在操作者界面触摸屏输入新产品来设置凸轮轨道202的高度.第一凸轮件210将移动到511位置，“零位置”，并自动向下移动即“递减计数(count down)”到恰当的高度。供选择地，凸轮轨道202附近设置有操作者可以到达的开关或其他的调整装置，以调整凸轮轨道202使其进一步远离或靠近用于格栅组件300的凸轮轨道302。当第一凸轮件210在高度上被调整，凸轮轨道202的、包括在分离侧426上的回程凸轮290的剩余部分将随着第一凸轮件210调整。尽管仅仅示出了两个起重器502，需要理解的是，还使用了附加的起重器502来支撑凸轮轨道202的移动，以到达选定的高度。起重器502是起重螺旋，在一个示范性的实施方式中，，起重螺旋具有0.125的间距，马达504将驱动轴506旋转一圈会使第一凸轮件210的高度变化0.025英寸。当然，替代的驱动轴506及起重器502构造也在调整组件500的范围之内。例如，尽管“零”位置被描述为原位置，在凸轮轨道202的移动范围之内，任何选定的位置可以被用作原位置，系统可以从该选定的位置递增计数(countup)或递减计数(count down)。包装机器10的控制器储存选定的信息并接收传感输入信号以自动控制调整组件500的高度，除非被操作者停止。

另外，在一个运行循环中，如果检测到堵塞，也会利用到抓爪器头部组件凸轮装置202的移动。抓爪器头部组件框架凸轮滚子20g向上移动一个抓爪器头部组件堵塞探测凸轮如凸轮520(一个位于凸轮装置202的凸轮表面上方的凸轮，其与凸轮装置202充分地间隔开以允许凸轮滚子208在凸轮装置202的凸轮表面上滚动)，以启动(actuating)抓爪器头部组件堵塞探测器邻近传感器508或相对于凸轮520定位的传感器。这样，接着将凸轮装置202及抓爪器组件200沿着杆420向上移动一定的距离，使得操作者具有空间来修正从抓爪器组件200悬挂的抓爪器头部与产品20之间的未对准。此外，为了清除堵塞沿向上方向移动的量保持一个小的量，这样，当凸轮装置202升高以清除堵塞时，产品不会升高离开格栅部分300。

现在转向图14，凸轮轨道202包括位于包装机器10的会聚侧424的第一凸轮件210。第一凸轮件210包括起始水平(leveling)区域206，该区域是抓爪器头部组件200自分离侧426行进绕过角落之后的区域。紧接着起始水平区域206的是产品抓取倾斜表面212。当位于用于抓爪器头部组件200的框架204上的滚子208在产品抓取倾斜表面212上滚下时，来自于编组器部分14的一个产品组在抓爪器头部组件200的下面对齐。如下文进一步所描述，当来自于抓爪器头部组件框架204的滚子208到达产品抓取倾斜表面212的底部时，抓爪器头部组件200内的每一个抓爪器的套爪组件设置在产品头部的上方。

在产品抓取倾斜表面212之后，用于抓爪器头部组件200的凸轮轨道202包括板分离块214，板分离块214在垂直于第一凸轮件210的大体平面216的方向上从凸轮轨道202的第一凸轮件210突出。附着到用于抓爪器头部组件200的框架204上的滚子208不会在板分离块214上滚动，因为板分离块214没有位于凸轮滚子208在其上滚动的凸轮轨道上。替代地，抓爪器组件框架204设置有板分离滚子218(参看图23-24)，该板分离滚子218在块214上滚动，以促使抓爪器头部组件200的一个第二板254与一个第一板236分离。当第二板254与第一板236分离，抓爪器头部组件200的抓爪器内的套爪组件的夹爪关闭，从而将产品头部捕获在抓爪器内，下文将进一步描述。因此，当抓爪器头部组件框架204在凸轮装置202上的板分离块214的上方移动时，产品20被抓取在抓爪器头部组件200内。尽管描述的是板分离块214，也可以使用替代的板分离接合装置与抓爪器头部组件接合，以分离抓爪器支撑件，从而关闭抓爪器内的抓取器。

紧接着凸轮件210的260位置，产品在该260位置附近被抓取，在抓爪器头部组件200开始下降以与格栅组件300会聚之前，在第一凸轮件210上具有一个轻微倾斜面262。设置该轻微倾斜面262的原因是该倾斜面262使得产品20的底部不会被抓爪器头部组件200沿着轨道(在抓爪器/格栅部分16内，轨道在该点支撑产品)拖曳，该拖曳可能会损害产品20或引起产品倾斜或堵塞。需要理解的是，即使链条40、42在产品抓取区域之前终结，向着(towards)产品组后面定位的产品20仍然需要行进通过产品抓取区域的剩余部分，因此，在产品被抓爪器头部组件200抓取后，轻微倾斜面262确保了所有的产品20安全的完成通过产品抓取区域的行程。当抓爪器头部组件200沿着水平区域264滚动时，被抓住的产品被承载在略高于产品支撑轨道的位置，使得不会在轨道上被拖曳。

在一个产品组内所有产品20通过沿着第一凸轮件210的水平区域264移动而通过产品抓取区域之后，抓爪器头部组件200借助沿着凸轮轨道202的第一凸轮件210上的下降斜面266向下移动来开始与格栅组件300会聚。

如前面参照图13所述，为了清除堵塞或相对于产品高度变化的调整，用于抓爪器头部组件200的凸轮装置202可以垂直调整以改变其到用于格栅组件300的固定凸轮表面302的距离。由于格栅组件凸轮表面302是不可调整的，需要理解的是，包装机器10的会聚侧424上的下降凸轮件268不应该垂直调整远离格栅组件300而没有针对于抓爪器头部组件200与格栅组件300会聚的补偿。也就是说，当抓爪器头部组件200滚离下降凸轮件268而到达格栅组件300上时，会合应该尽可能地平滑。如果下降凸轮件268因为瓶子高度的调整而移动进一步远离固定的凸轮表面302，抓爪器头部组件200不能简单地下降一个更大的距离到达格栅组件300上。因此，可移动的凸轮表面202包括一个下降的凸轮件268，该下降的凸轮件268包括位于两个相切点之间的大直径半径(large diameterradius)，用于在抓爪器头部组件200滚离下降凸轮件268的第二端272时，抓爪器头部组件200最平滑地降落在格栅组件300上。下降凸轮件268上形成有邻近其第一端270的枢轴点274。下降凸轮件268在其枢轴点274和第一凸轮件210的点276处附着到第一凸轮件210。下降凸轮件内还设置有邻近第二端272的槽278。如图所示，槽278是直的。一个销280(图1)穿过槽278并进入传送装置400的固定部分282，使得当可移动的凸轮装置202垂直调整以清除堵塞或适应新的瓶子尺寸时，下降的凸轮件268绕着点274枢转。下降凸轮件268还设置有一个腰形槽284，一个销286穿过该腰形槽284并在调整的过程中帮助引导下降凸轮件268的移动。因此，下降凸轮件268本身可以调整以使抓爪器头部组件200平滑地降落在格栅组件300上。也就是说，即使可移动的凸轮装置202的高度改变，抓爪器头部组件200将总是平滑地降落在格栅组件300的顶部。

如图1所示，当产品被抓爪器头部组件200抓取时，格栅组件300正好位于抓爪器头部组件200的下面，以最终地将产品组导入箱子12.由于抓爪器头部组件200和格栅组件300位于同一滑动杆420上，因此它们总是完全地对齐.箱子进给部分18进给一个箱子12，用于定位在格栅组件300的下面.当抓爪器头部组件200会聚到格栅组件300上时，格栅组件指部310开始插入箱子12内.如果没有产品位于指部310之间，指部关闭并且可容易地插入位于箱子12内的套筒(sleeve)之间.这些套筒可以是纸板分隔物或类似物，如箱子包装业所熟知的.当抓爪器头部组件200所抓取的产品插入指部310上端的开口时，指部310分开，使得产品通过指部310进入它们在箱子12内的正确位置.在抓爪器头部组件200滚离下降凸轮件268之后，抓爪器头部组件200完全坐落在格栅组件300上.当抓爪器头部组件200与格栅组件300以这种方式接合时，从抓爪器头部组件200的第二板254向下悬挂的板关闭旋钮312(图25-26中所示)坐落在格栅组件300的框架上并将第二板254推向第一板236.如参照图23-27进一步所述，当第二板254被推向第一板236时，滚子248、250被推出锁扣杆234上的切口240.借助于由弹簧保持装置316相对于锁扣杆234固持的弹簧314的力，锁扣杆234可以沿着第一板236的顶面246向着抓爪器头部组件框架204上的一个圆盘228移动.当锁扣杆234沿该方向移动时，滚子248、250重新位于锁扣杆234的顶部，而不是位于切口240内.因为锁扣杆234被弹簧314偏置在该位置，滚子248、250保持在该位置直到抓爪器头部组件重新经过位于传送装置400的会聚侧的开始位置的板接合块214.当第二板254如所述的方式被推向第一板236，抓爪器头部组件200上的抓爪器内的夹爪打开，以便释放包含在其内的且已经包装在箱子12内的产品头部且在通过会聚侧424的另一个行程中接合需要包装的新的产品组.

用于抓爪器头部组件200的凸轮装置202还包括位于传送装置400的分离侧426的回程凸轮290。在产品组被包装进箱子12且承载抓爪器头部组件200的格栅组件300已经离开箱子进给部分18之后，抓爪器头部组件200的凸轮滚子208与回程凸轮290接合，因此将抓爪器头部组件200与格栅组件300分离，如抓爪器头部组件200被引导沿着其杆420加快地离开格栅组件300直到回程凸轮290到达凸轮装置202的最高点(针对于一个选定的可移动的抓爪器组件凸轮表面高度)。接着抓爪器头部组件200沿着回程凸轮290并环绕链轮408移动直到其到达第一凸轮件210，如前面所述的，重新将抓爪器头部组件200下降到需要包装的一组产品上而且接着到格栅组件300上。

位于凸轮装置422的会聚侧424的、用于格栅组件300的固定凸轮装置302包括：一第一倾斜表面326，以便到达一个水平表面328，在该水平表面328，格栅组件300位于需要包装的一组产品下面；一倾斜表面330，在该倾斜表面330，抓爪器头部组件200的抓爪器进给通过格栅组件300的指部310；一包装区域332，在该包装区域332，抓爪器头部组件200、格栅组件300及箱子12完全会合；以及一个第二倾斜表面334，在该第二倾斜表面334，格栅组件300承载抓爪器头部组件200沿着杆420向上移动，以将抓爪器头部组件200和格栅组件300从包装箱12上移开，从而使得包装箱12可以继续沿着箱子进给部分18移动。当凸轮装置302环绕驱动轴402行进时，凸轮装置302在一个水平部分336变平(level out)，以将抓爪器头部组件200和格栅组件300带到凸轮装置422的分离侧426。

在传送装置400的凸轮装置422的分离侧426，由于用于可移动的凸轮装置202的回程凸轮290开始其倾斜，以将抓爪器头部组件200与格栅组件300分离，位于分离侧426的固定凸轮装置302包括一个回程倾斜表面338直到固定凸轮装置302在邻近轴412的水平部分340变平(level off)，从而将格栅组件300返回到凸轮装置422的会聚侧424。

需要理解的是包装机器10使用了一个格栅组件300，其位于产品20和抓爪器头部组件的下面，因此，产品20经历穿过格栅指部的单向(one-way)行程。这是对现有包装方法的改进，在现有包装方法中，格栅系统首先接近(come over)产品，接着产品被拾取并被送入箱子，再接着，当产品位于箱子或盒子上方时，产品被降下退回通过格栅系统.在这样的系统中，需要产品经历穿过格栅系统的双向(two-way)行程，并因此具有用于堵塞和故障的更大空间.需要的指出的是，在连续运动包装机器中，当格栅组件连续向下游移动时，经历的是穿过格栅指部的单向行程，不同于在正常操作中必须停止产品运动的间歇运动机器.

再次参照图1，箱子进给部分18包括用于箱子进给802的调整组件800。箱子进给802可能由几个部分形成，但是箱子12仍然从第一端到第二端平滑地行进通过箱子进给802。调整组件800的操作以类似于用于凸轮装置202的调整组件500，除到达原位置或零位置，对于箱子进给802，用于箱子进给802的调整组件800向下移动(进一步远离固定的凸轮装置302)箱子进给802而不是向上移动(向着固定的凸轮装置302)。调整组件800向下移动箱子进给802(沿着远离固定的凸轮装置302的方向)直到箱子进给802位于其最低位置，即“原”或“零”位置。一旦知道了零位置，将产生预先确定数目的旋转，以将箱子进给802移动到由操作者或控制器确定的适当高度。需要再次指出的是，原位置可以是任何选定的位置而不是零位置，在这种情况下，控制器将自动确定箱子进给是否应该向上或向下移动以到达其适当的设置。

使用一个空气马达804来调整箱子进给802，该空气马达804可以与一组起重器(起重螺旋)806连通操作，在示范性的实施方式中，该组起重器包括用于升高或降低箱子进给802的四个起重器806。每组中的两个起重器806通过一个驱动轴(未示出，但类似于图13中所示的调整组件500中的驱动轴506)连接在一起。当空气马达804旋转驱动轴时，起重器806根据驱动轴的旋转数量向上或向下移动箱子进给802(朝向或远离固定的凸轮装置302)。使用一个探测器810来探测箱子进给802在高度上何时位于其最低位置或零位置。一个第二探测器812计算驱动轴的旋转。这使得操作者可以通过在操作者界面触摸屏或任何其他的操作者界面输入新的箱子尺寸来设置箱子进给802的高度，所述任何其他的操作者界面包括但不限于袖珍键盘、键盘、扫描仪等。箱子进给802通过控制器自动地向下移动到零位置并且计算(count up)到恰当的高度，该控制器利用来自于相对于箱子进给802定位的传感器的传感输入信号和/或通过操作者界面的操作者输入。供选择地，操作者可以利用一个调整机构控制器(例如旋钮、开关等)来直接调整使用调整组件800的箱子进给802的高度。在运行循环中，当检测到堵塞时，也会利用箱子进给802的移动。箱子进给802向下移动到最低高度或零高度或者向下朝着最低高度或零高度移动，以清除箱子进给部分18中的堵塞。

抓爪器头部组件200包括多个用于与产品20的头部接合的抓爪器。如图16-17所示，在抓爪器的一个实施方式中，一个抓爪器双向作用(double acting)凸轮装置，以下称之为抓爪器600，形成了下降头部组件也称之为抓爪器头部组件200的一部分。抓爪器头部组件200包括第一支撑及第二支撑，在示出的实施方式中，第一支撑包括一个第一板236，在操作中，该第一板236是一个上部板，第二支撑包括一个第二板254，在操作中，该第二板254是一个下部板。当框架204的滚子218在板分离块214上移动或与任何其他类型的抓爪器支撑分离装置接合时，第二板254与第一板236分离。使用与格栅组件框架接合的板关闭旋钮312将第二板254朝着第一板236带回。

多个抓爪器600附着到第一及第二板236、254上.抓爪器600的数目与一个产品组中的产品数目一致.尽管在一些实施方式中可以提供多于必要数目的抓爪器600，但如果抓爪器600的数量少于必要的数目，包装机器10将不能正确地包装产品.除此之外，至少必要数目的抓爪器600应该以与通过抓爪器/格栅部分16的产品一致的方式排列.在示出的实施方式中，每个产品组包括来自于编组器部分14并通过抓爪器/格栅部分16的六个瓶子的四个通道，因此，抓爪器头部组件200包括排成四排(row)六列(column)的二十四个抓爪器600.当然，抓爪器600的其他排列也在可用于包装机器10的抓爪器头部组件200的范围内.

每个抓爪器600包括一个外部凸轮支撑，如示出的管602，仅仅作为示例，其可以由塑料形成。外部凸轮支撑包括第一端604和第二端606。第一端604包括用于与第二板254上的孔螺旋配合的螺纹608。第一端604的外径小于外部凸轮支撑602的主要部分612的外径。一个凸缘614形成在第一端604与主要部分612之间。凸缘614抵靠第二板254的表面255，这样，当第二板254与第一板236分离时，第二板254沿图17中所示的x方向推动外部凸轮支撑602。外部凸轮支撑602还包括从外部凸轮支撑602的第一端604延伸的一个第一内部孔616、及一个第二内部孔618，该第二内部孔618的直径大于第一内部孔616。邻近外部凸轮支撑602的第二端606、且在第二内部孔618内设置有一个环状块620，该环状块620作为用于套爪组件624的夹爪622的凸轮表面。需要指出的是，凸轮管602在环状块620处的内径小于第二内部孔618其余部分的内径。

套爪组件624包括一个第一端626，其尺寸设计用于插入第二内部孔618内。因此，套爪组件624的第一端626的最外面的直径小于第二内部孔618的直径。套爪组件624包括从外部凸轮支撑602向外延伸的一个第二端628。套爪组件624的第二端628的外径基本上等于或略大于外部凸轮602的主要部分612的外径。虽然套爪组件624具有大体上的圆形外部圆周，但该外部圆周被狭槽630中断，狭槽630形成用于收容夹爪622。尽管在图16-17所示的剖面图中示出的是两个夹爪622，需要理解的是，可以使用更多的夹爪，在这种情况下，套爪组件624的外部应该形成相同数目的狭槽630。示出的实施方式包括一对夹爪622，通过将一个接合销(dowel pin)(枢轴销)632穿过套爪组件624的第一端的一部分、接着穿过夹爪622、再接着向后穿过套爪组件624的第一端626的另一部分将每一个夹爪622枢转地附着到套爪组件624的第一端626。

套爪组件624的第一端626包括与一个内部凸缘636基本上平行的第一表面634，所述内部凸缘636形成在外部凸轮支撑602的第一内部孔616与第二内部孔618之间。穿过套爪组件624的第一表面634的是一个车有螺纹的中心孔638，该中心孔638用于收容套爪组件移除螺钉640。套爪组件移除螺钉640固持杆642，杆642的第二端644固持到套爪组件626且杆642的第一端646固持到第一板236。杆642用另一个螺钉648固定到第一板236。套爪组件626包括用于收容套爪组件移除螺钉640的头部的第二孔650、以及用于收容顶部保护装置654的第三孔652。该顶部保护装置654由橡胶或类似的材料制成，用于保护进入第三孔652的产品20的头部，顶部保护装置654还保持套爪锁扣螺钉640。套爪组件626还包括用于收容产品20头部的第四孔656。套爪组件624的第二端628被向内斜切(chamfered)至第四孔656。也就是说，套爪组件624具有截头圆锥体形状(frusto-conical shape)658，用于引导位于第四孔656的范围内的产品20头部。

套爪组件624的每个夹爪622包括第一端660，该第一端660包括枢轴点632及一个块接合凸轮662.块接合凸轮662包括从夹爪622的第一端660朝向夹爪622的第二端668延伸的凹面664.夹爪622的第二端668包括产品接合表面670.产品接合表面670具有与产品20的内部弯曲(curvature)相匹配的内部弯曲.在夹爪622的打开位置，套爪组件624的第四孔656的内部圆周(perimeter)与夹爪622的产品接合表面670的内部弯曲相连.在夹爪622的关闭位置，产品接合表面670在第四孔656内延伸，以与产品20接合.

当第二板254邻近抓爪器头部组件200内的第一板236时，抓爪器600的外部凸轮支撑602在图16所示的位置被向上拉。在这个位置，外部凸轮支撑602的环状块620与夹爪622的块接合凸轮662的上部接合。环状块620向内枢转夹爪622的第一端660，使得夹爪622的第二端668向外移动。随着夹爪622的第二端668向外移动，收容在套爪组件626的第四孔656内的所有的产品20头部可以自由地移出抓爪器600。当第二板254被迫使远离第一板236时，如图17所示，外部凸轮支撑602被推动越过(over)套爪组件626，使得环状块620被推向夹爪622的第二端668，因此，夹爪622的第二端668绕着枢轴点632向内枢转。当夹爪622的第二端668向内枢转，夹爪622的产品接合表面670在第四孔656内延伸，而且产品头部的所有部分(any portion)将被夹爪622从第四孔656捕获，其中，产品头部例如瓶盖，其直径大于相对的夹爪622的产品接合面670之间形成的距离。需要理解的是，当瓶子或需要包装的其他相关产品20与抓爪器头部组件200接合时，抓爪器头部组件200的第二板254邻近第一板236。当瓶子准备好供抓爪器头部组件200抓取时，第二板254将被迫远离第一板236以如图17所示地定位外部凸轮支撑602，因此关闭夹爪622以将产品头部固持在其内。除枢转夹爪622之外，套爪组件624相对于第一板236保持静止。当第二板254均匀地朝向或远离第一板236，所有抓爪器600的夹爪622基本上同时地打开或关闭。因此，所述的抓爪器没有弹簧且其是使用机械凸轮表面打开和关闭。

图18-19示出了用于抓爪器头部组件200的抓爪器的替代实施方式。类似于抓爪器600，抓爪器700包括一个外部支撑702，在此作为一个管示出，该外部支撑702具有附着到第二板654的第一端704、及第二端706。一个内部保持杆707帮助将外部支撑702固持到第二板254。抓爪器600的环状块620被凸轮环720代替，该凸轮环720固持在凸轮支撑702内并邻近凸轮支撑702的第二端706。凸轮环720是可以替换的，这样，当凸轮环720在使用过程中损耗时，其可以被替换。当处于适当的位置，凸轮环720在支撑702内轻微地浮动，以留出制造公差。凸轮环720可以不需要工具地从支撑702移除，因此，可以使用“无工具(toolless)”工序移除。凸轮环720包括中断，如果没有这些中断，凸轮环720将是圆形环，这些中断对应于第二端706上对应形状的中断(参照图22)。这些中断可以包括扁平部分、带键的(keyed)部分等。当这些中断匹配，凸轮环720可以插入和移出支撑702。一旦凸轮环720插入通过第二端706，其在支撑702内可以旋转，使得凸轮环720的中断与第二端706的中断未对准，因此，在使用过程中，凸轮环720被保留在支撑702内。当然，如果凸轮环720需要更换，其可以使用“无工具”工序容易地移除，“无工具”工序包括在支撑702内旋转大约90度或1/4转以及在凸轮环720的中断与第二端706的中断对准时将凸轮环720从支撑702拔出。

抓爪器700包括一个抓爪器柱722，该抓爪器柱722在其第一端724附着到第一板236.抓爪器柱722的第二端726包括一个垫圈728.一个柱头螺栓730穿过抓爪器柱722的中心孔，用于将抓爪器柱722固持到第一板236.一对抓爪器夹爪732在夹爪弹簧734处附着到抓爪器柱722，并可以在枢轴735处相对于抓爪器柱722枢转.弹簧734将夹爪732偏置在关闭位置，以确保在产品包装的过程中抓爪器700将产品头部保持在其抓取器内，即使凸轮环720因使用而损耗.每个抓爪器夹爪732包括一个凸轮端736和一个产品接合端738.凸轮端736邻近夹爪732的第一端740，产品接合端738邻近夹爪732的第二端742.凸轮端736包括用于打开和关闭夹爪732的凸轮环接合表面.位于凸轮端736的凸轮环接合表面包括邻近夹爪732的第一端740的凸轮打开表面744.邻近凸轮打开表面744的是凸轮连接器746，该凸轮连接器746从凸轮打开表面744延伸到凸轮关闭表面748.当在凸轮702内部时，凸轮端736的形状设计使得凸轮打开表面744和凸轮关闭表面748向着凸轮支撑702的内壁倾斜.在图18-19所示的剖面图中，凸轮端736具有沙漏(hour-glass)形状.在产品接合端738，夹爪具有梯形形状，其最宽部分邻近第二端742，如图25-26所示.每一个夹爪732包括一个窗口764，其使得当抓爪器位于关闭位置时，操作者可以观察产品的头部插入抓爪器内，如图26所示.窗口764使得当产品20被抓爪器头部组件200抓取时可以看见产品，以确保抓爪器700内的正确接合.

每一个夹爪732的产品接合端738包括一对用于接合产品20的成角度的(angled)表面750，如图20-21中最清楚地示出。如图20所示，当夹爪位于关闭位置而将一个产品完全捕获在夹爪732内时，产品头部将位于相对的中心区域751之间的中心，中心区域751位于每对成角度的表面750之间。在理想的状态下，每一个抓爪器700具有与需要抓取的产品20的纵向轴线完全对准的纵向轴线。事实上，在抓取之前，每个产品20没有完全对准是可能的，因此，当夹爪732从打开位置移动到关闭位置时，通过成角度的表面750的端部760以及产品接合引导表面762轻轻地抵靠产品头部并引导产品20位于中心位置749，成角度的表面750的形状自然地将产品引导到纵向中心位置749。需要指出的是，这种产品重新对准方法比将自身置于(slam)产品顶部以重新对准产品的抓取器更温和，例如抓爪器600的截头圆锥体形状658。由于成角度的表面750接合产品20的侧部而不是头部，因此，在对准的过程中不会妨害产品密封(例如瓶盖)。

使用中，当第二板254邻近第一板236定位，夹爪的凸轮打开表面744抵接凸轮环720，以枢转夹爪732，使得产品接合表面738被间隔开。当第二板254与第一板236分离，凸轮支撑702在x方向上朝向夹爪732的第二端742移动，使得凸轮环720滑动通过凸轮打开表面744并在凸轮关闭表面748上滑动。当凸轮环720被抵压(pressed against)在凸轮关闭表面748上，夹爪732的产品接合端738被压在一起，以将产品头部保持在它们之间。

如此，已经描述了利用管(如示出的)或能够支撑凸轮的任何其他支撑元件的抓爪器，所述管可以朝向或远离抓取器以驱使该抓取器。需要理解的是，凸轮支撑，其已经作为一个管示出，可以被具有类似所述功能的联接系统(例如4杆联接、滑块曲柄机构、钟锤杠杆等)代替。当管向着抓取器的端部移动，抓取器关闭，因此使抓爪器围住产品的至少一部分。当管远离抓取器的端部移动，抓取器打开，因此使抓取器释放先前保持在其内的所有产品。抓取器的打开和关闭运动通过利用位于管内部的凸轮表面来完成。尽管所明确描述的抓取器是利用抓爪器600和700内的夹爪，但需要理解的是，任何抓取器都在用于抓爪器头部组件的抓爪器的范围内，例如但不限于由可变形材料制成的抓取器、具有一个可枢转的夹爪和一个固定的夹爪的抓取器、具有单一套爪(singlecollet)的抓取器、充气式的(inflatable)抓取器等。

现在转向参照图23-27，尽管所示用于抓爪器头部组件200的抓爪器是来自于图18-19的抓爪器700，需要理解的是，抓爪器头部组件200可以利用任何适当的抓爪器，包括但不限于抓爪器600.抓爪器可以可拆卸地附着到抓爪器头部组件200上，以便修理、置换、或重新构造.

如前面关于位于用于抓爪器头部组件200的凸轮装置202的第一凸轮件210上的板分离块214的描述，抓爪器组件框架204设置有在块214上滚动的板分离滚子218(图23-24)。板分离滚子218的旋转轴线220几乎垂直于凸轮滚子208的旋转轴线222，尽管由于滚子218设置在一个枢转元件224上而使得旋转轴线220枢转。板分离滚子218自位于滑动杆420之间的位置的抓爪器头部组件框架204延伸，该滑动杆420是抓爪器头部组件200沿着其上下滑动的杆。当板分离滚子218在板分离块214上滚动时，板分离滚子218所附着的枢转元件224朝向和倚着(against)一个推杆226的一端移动，该推杆226在其第二端附着到一个盘228，该盘228也悬挂在抓爪器组件框架204上。也就是说，推杆226穿过框架204的一个凸缘230，通过框架204，推杆226朝向或远离抓爪器头部组件200移动，且朝向或远离凸轮轨道202。因此，当板分离滚子218在板分离块214上滚动时，盘230朝向悬挂在抓爪器组件框架204上的抓爪器头部组件200移动。当盘230朝向抓爪器头部组件200移动时，设置在盘230上的推动器旋钮232推动锁扣杆234。

锁扣杆234(图25-27)与抓爪器头部组件200的第一板236相关地位于抓爪器头部组件200上并可以在导轨238内滑动，导轨238位于锁扣杆234的纵向侧。邻近锁扣杆234的第一和第二端242、244设置有切口240。当推动器旋钮232推动锁扣杆234的第一端242，锁扣杆234滑动越过第一板236的顶面246，且位于锁扣杆234上的第一及第二滚子248、250落入形成在杆234上的切口240内。滚子248、250通过块凸轮滚动安装件(block camroll mountings)252(每个滚子248、250一个)连接到第二板254，使得滚子248、250落入切口240，第二板254与第一板236分离。弹簧313在第二板254与第一板236分离时伸长并在第二板254被推回第一板236时重新压缩。下垂部(skirt)315附着到第一板236上并在板236、254如图24所示分离时用于隐藏并保护第一板236与第二板254之间的空间。当第二板254与第一板236分离时，抓爪器头部组件200的抓爪器内的套爪组件的夹爪关闭，借此捕获抓爪器内的产品头部。因此，当抓爪器头部组件框架204在凸轮装置202的板分离块214上移动时，产品20被抓取在抓爪器头部组件200内。在抓爪器头部组件框架移动通过板分离块214之后，再一次不需要板分离滚子218直到其在另一个环绕传送装置400的行程中再次返回到第一凸轮件并再次与板分离块214接合。

尽管已经明确地描述了分离板236、254和重新接合板236、254的布置，需要理解的是，分离和重新接合的替代布置也在抓爪器头部组件的范围内。而且，尽管板236、254被描述用来控制凸轮管和位于关闭和打开位置的抓取器，包括但不限于板的、可以控制抓爪器和移动位于打开和关闭位置的抓取器的任何支撑都在抓爪器头部组件的范围内。供选择地，这种支撑可以构造为连接板(web)、联动装置(linkage)、磁性支撑等。

因此，所描述的包装机器10包括格栅组件300，其可以位于产品20下面和抓爪器头部组件200的下面。当产品20移动通过编组器部分14，抓爪器头部组件200和格栅组件300旋转(swing around)以准备接收产品20。抓爪器头部组件200在产品20上方旋转，格栅组件300在产品20下方旋转。借助于抓爪器头部组件凸轮装置202，抓爪器头部组件200下降并抓取产品20的顶部并轻微地提升产品20，使产品20脱离编组器部分14内的表面。格栅组件300的格栅肋(grid rib)的顶部到达通道导轨的底部，使得产品20的跟部(heel)被导入格栅组件300的指部310.格栅组件300来自于下面(come from underneath)且抓爪器头部组件200降低产品使其通过格栅组件300。抓爪器头部组件200和格栅组件300作为一个整体向下移动到箱子12，接着抓爪器600/700释放产品20使其进入箱子12，箱子12沿着箱子进给部分18继续行进。

自动化的凸轮装置202和箱子进给18调整组件500、800使得可以迅速地改变，这对操作者来说是明晰的。两个组件的移动是可重复的和精确的。堵塞区域打开使得操作者可以排除问题且可以迅速地完成产品尺寸的改变。包装机器的控制器可以自动调整抓爪器头部组件，以清除堵塞或者改变产品高度或箱子高度。

尽管已经参照较佳实施方式对本发明作了描述，但是本领域的技术人员可以对本发明作出各种改变和等同替换其元件而不脱离本发明的范围。另外，为了适应特定的情形或材料，可以对本发明的教示作出许多更改而不脱离本发明的实质范围。因此，本发明并不限于作为实施本发明的最佳实施方式描述的特定实施方式，本发明包括落入权利要求书的范围内的所有实施方式。而且，术语第一、第二等的使用并不表示任何次序或含义(importance)，而是用于将元件彼此区分开。

Claims (10)

1.一种用于包装产品的连续运动包装机器，该包装机器包括：

一个有指部的格栅组件，所述指部能够将产品导入箱子；

一个箱子进给部分，所述箱子进给部分能够传送包装产品的箱子；

一个格栅凸轮系统，所述格栅凸轮系统与所述格栅组件可操作地连通，使得在格栅组件与被包装的产品接合的过程中，格栅组件相对于被包装机器所包装的产品在一个单一的方向上移动；以及

能够抓取需要包装的产品的抓爪器头部组件和一个抓爪器头部组件凸轮装置，所述抓爪器头部组件凸轮装置与所述抓爪器头部组件可操作地连通，使得抓爪器头部组件凸轮装置在需要包装的一组产品的上面传送抓爪器头部组件，所述抓爪器头部组件凸轮装置包括第一凸轮件，抓爪器头部组件在所述第一凸轮件上滚动并与一个产品组接合，第一凸轮件包括用于将抓爪器头部组件与格栅组件会聚的一个下降斜面，所述抓爪器头部组件凸轮装置包括一个第二凸轮件，所述第二凸轮件枢转地附着到第一凸轮件，其中，抓爪器头部组件滚离第二凸轮件并到达格栅组件上。

2.如权利要求1所述的包装机器，其特征在于，格栅组件包括面向所述抓爪器头部组件的第一侧及第二侧、从第二侧悬挂的多个指部，需要包装的产品不会沿着从第二侧到第一侧的方向通过格栅组件。

3.如权利要求1所述的包装机器，其特征在于，所述格栅凸轮系统在需要包装的一组产品下面传送格栅组件。

4.一种用于包装产品的连续运动包装机器，所述包装机器包括：

一个有指部的格栅组件，所述指部能够将产品导入箱子；

一个箱子进给部分，所述箱子进给部分能够传送包装产品的箱子；

一个格栅凸轮系统，所述格栅凸轮系统与所述格栅组件可操作地连通，使得在格栅组件与被包装的产品接合的过程中，格栅组件相对于被包装机器所包装的产品在一个单一的方向上移动；以及

能够抓取需要包装的产品的抓爪器头部组件和一个抓爪器头部组件凸轮装置，所述抓爪器头部组件凸轮装置与所述抓爪器头部组件可操作地连通，使得抓爪器头部组件凸轮装置在需要包装的一组产品的上面传送抓爪器头部组件，所述抓爪器头部组件凸轮装置包括具有产品抓取区域及一个倾斜块的第一凸轮件，在所述产品抓取区域，需要包装的一组产品被抓爪器头部组件抓住，第一凸轮件上的倾斜块提升产品组使其脱离轨道，该轨道将产品组从包装机器的一个编组器部分引导到一个抓爪器/格栅部分。

5.如权利要求1所述的包装机器，其特征在于，格栅凸轮系统包括一个第一倾斜表面、一个水平表面、一个倾斜表面、一个包装区域、及一个第二倾斜表面，格栅组件能够在第一倾斜表面上行进并在所述水平表面处到达一个产品组的下面，当格栅组件沿着所述倾斜表面向下行进时，产品组能够由抓爪器组件和格栅组件的指部移动通过格栅组件并进入从箱子进给部分进给的箱子，在产品组被完全移入箱子之后，格栅组件承载抓爪器头部组件沿着第二倾斜表面上升，以将格栅组件和抓爪器头部组件与箱子分离。

6.如权利要求1所述的包装机器，其特征在于，所述格栅凸轮系统包括一个斜面，在抓爪器头部组件滚离第二凸轮件并到达格栅组件上之后，格栅组件承载抓爪器头部组件沿着所述斜面上升并远离已经被包装的箱子。

7.一种用于包装产品的连续运动包装机器，所述包装机器包括：

一个有指部的格栅组件，所述指部能够将产品导入箱子；

一个箱子进给部分，所述箱子进给部分能够传送包装产品的箱子；

一个格栅凸轮系统，所述格栅凸轮系统与所述格栅组件可操作地连通，使得在格栅组件与被包装的产品接合的过程中，格栅组件相对于被包装机器所包装的产品在一个单一的方向上移动；以及

能够抓取需要包装的产品的抓爪器头部组件和一个抓爪器头部组件凸轮装置，所述抓爪器头部组件凸轮装置与所述抓爪器头部组件可操作地连通，使得抓爪器头部组件凸轮装置在需要包装的一组产品的上面传送抓爪器头部组件，其中，所述抓爪器头部组件凸轮装置用于限定抓爪器头部组件的行进路径并包括第一凸轮件，所述第一凸轮件具有抓爪器关闭接合装置，当抓爪器头部组件经过抓爪器关闭接合装置时，附着到抓爪器头部组件上的抓爪器关闭到产品上；

一个驱动轴、由驱动轴驱动的一个链条、与驱动轴平行并连接到链条以与链条一起行进的一个滑动杆，抓爪器头部组件和格栅组件均可滑动地连接到滑动杆以与链条一起行进，格栅组件位于抓爪器头部组件的下面。

8.如权利要求7所述的包装机器，其特征在于，包装机器还包括一个抓爪器头部组件框架，该抓爪器头部组件框架具有用于抓爪器头部组件的快速安装/拆卸装置。

9.如权利要求1所述的包装机器，其特征在于，包装机器还包括一个会聚侧、及一个分离侧，在该会聚侧，一个抓爪器头部组件和格栅组件被集合在一起以包装一个产品组，在分离侧，所述抓爪器头部组件和格栅组件被分离开以返回到会聚侧。

10.如权利要求9所述的包装机器，其特征在于，所述抓爪器头部组件凸轮装置包括位于包装机器分离侧的回程凸轮，其中，一个抓爪器头部组件框架滚子与回程凸轮接合，且抓爪器头部组件沿着回程凸轮向上行进以将其自身返回到产品组上面的会聚侧，格栅凸轮系统包括位于包装机器分离侧的回程倾斜表面，格栅组件滚下倾斜表面以将其自身返回到产品组下面的会聚侧。

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