CN213321656U - 用于处理容器的设备 - Google Patents

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CN213321656U CN201890001397.8U CN201890001397U CN213321656U CN 213321656 U CN213321656 U CN 213321656U CN 201890001397 U CN201890001397 U CN 201890001397U CN 213321656 U CN213321656 U CN 213321656U
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沃尔夫冈·哈恩
托马斯·米尔德纳
斯蒂芬·赖特
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Abstract

本实用新型涉及用于处理容器(10)，特别是塑料容器的设备(1)，包括至少一个容器处理装置(2)，所述容器处理装置(2)具有至少一个更换使用入口(5)，在所述更换使用入口(5)在更换操作期间能够更换格式化部件(7)和/或工具(8)，并且所述设备(1)包括运输系统(6)，通过所述运输系统(6)将所述更换格式化部件(7)和/或工具(8)带到所述至少一个容器处理装置(2)。根据本实用新型，所述运输系统(6)是无人驾驶运输系统(6a)，通过所述无人驾驶运输系统(6a)，能够将所述更换格式化部件(7)和/或工具(8)自动带到至少一个容器处理装置(2)。

Description

用于处理容器的设备
技术领域
本实用新型涉及用于处理容器，特别是塑料容器的设备。
背景技术
用于生产和/或处理塑料容器的容器处理设备现有技术中早就是已知的了。容器处理设备通常可以处理大量不同的容器类型。为此，容器处理设备可以包括一系列可互换的格式化部件(format parts)和/或工具，以处理或生产相应的容器类型。一旦需要生产另一类型的容器，必须相应地更换这些部件和/或工具。
新容器所需的格式化部件和工具必须在容器处理设备处提供，用于设置容器处理机器或更换为另一种容器类型。这通常是在托盘、底盘、格式化部件推车(trolley)或类似设备中完成。这些设备通常在使用前存放在临时储存设施中，并通过叉车或起重车(forklift wagons or lifting wagons)运输到更换位置。这个通常由工厂操作员或工厂员工手动完成。
因此，提供新的格式化部件和工具需要部署人员。此外，该提供过程通常在机器的更换过程中或在机器的更换操作中执行，即当机器处于静止状态时，这意味着更换过程将不必要地被延长，因为操作员必须首先从仓库中取出新的格式化部件，然后执行更换，然后将更换的格式化部件返回存储设备。为了将机器停机时间降到最低限度，操作员经常在生产过程中提供部件，这意味着操作员必须离开操作位置或正在操作的机器。如果在此期间机器发生故障或类似情况，则不可能及时作出反应，从而增加生产损失。如果由其他人员提供新的格式化部件和工具，则需要额外的人员和组织工作。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种设备和方法，通过该设备和方法可以特别有效地提供格式化部件和/或工具，并且可以大大减少设备的更换时间。
本实用新型涉及一种用于处理容器，特别是塑料容器的设备，包括至少一个容器处理装置，该容器处理装置具有至少一个更换使用入口(changeover access entry)，在所述更换使用入口，在更换操作期间可以更换格式化部件和/ 或工具，并且包括运输系统，通过所述运输系统将所述格式化部件和/或工具带到(bring)所述至少一个容器处理装置。
根据本实用新型，所述运输系统是无人驾驶运输系统。通过所述无人驾驶运输系统，可以将所述格式化部件和/或工具自动带到至少一个容器处理装置。自动是指所述运输系统在没有操作员干预的情况下，自动将新的格式化零件和 /或工具带到容器处理装置中。为此，优选地将控制装置分配给运输系统。在这种情况下，还可以想象的是，当需要新的格式化部件以及需要哪些格式化部件时，工厂操作员可以通过容器处理装置上的操作终端或便携式操作终端将命令传递给所述运输系统。
因此，根据本实用新型提出，当容器处理装置更换成新的容器类型时，所需的格式化部件通过可自动移动(autonomously movable transport system)的运输系统来提供。格式化部件优选可由系统操作员手动或由机器人或运输系统自身自动更换。特别是，在更换开始之前，所述无人驾驶运输系统使得(achieve) 所述格式化部件和/或工具已经在容器处理装置上，这意味着在没有额外人员的情况下，可以在系统几乎没有停机时间的情况下进行特别有效的改装 (retrofitting)。
因此，根据本实用新型的设备以及根据本实用新型的方法具有以下特殊优点，即通过无人驾驶运输系统向容器处理装置自动提供格式化部件可以显著缩短更换时间，并且还可以降低操作员的压力，这意味着可以实现更高的可用性和更低的总体运营成本。根据格式化部件和工具的类型或数量，这些部件和工具在某些情况下也可以转移到无人驾驶运输系统(以下也称为DTS)，而无需单独的运载工具，这也可以节省成本。另外，已经存在的DTS也可以在不增加额外工作的情况下使用，这意味着可以节省人员成本。
因此，优选地，在生产期间将格式化部件直接提供给所述容器处理装置，使得在更换过程开始时格式化部件已经准备好在机器上使用。在某些情况下，更换可以在更换过程中启动，可以大大减少系统的停机时间。例如，可以执行测试运行(test run)以检查格式化部件的分配和完成(assignment and completeness)。
在优选实施例中，所述容器处理装置选自一组处理装置，其中包括用于加热容器的加热装置、用于成形容器的成形装置、用于为容器贴标签的贴标签装置、用于灌装容器的灌装装置，用于封闭容器的封闭(closing)装置、用于包装容器的包装装置、用于运输容器的运输装置、用于灭菌容器的灭菌装置等。
更换成另一容器类型时必须更换的格式化部件和/或工具优选为吹塑模具、支撑(holding)装置、运输芯轴、灌装头、灌装喷嘴、吹塑喷嘴、灭菌喷嘴、包装材料、封盖、拉伸杆、导轨、支撑芯轴、支撑夹等。
在优选实施例中，所述格式化部件和/或工具可通过所述无人驾驶运输系统转移到容器处理装置的预定工作位置，其中该工作位置是更换使用入口。更换使用入口优选地是容器处理装置的壁中的开口或锁，通过该开口或锁可以进行格式化部件的更换或更换。无人驾驶运输系统尤其优选地具有定位登记装置 (location registration device)，以便定位工作位置或更换使用入口。为此，例如，传输装置(transmission device)也可以设置在所述容器处理装置上的相应位置，该容器处理装置与DTS的定位检测装置(locationdetection device)通信。此外，还可以优选地经由控制装置为DTS预定行进路径和/或DTS具有光学检测系统以识别工作位置并相应地接近它。
此外，所述运输系统具有驱动装置，其优选为电池、可充电电池或电动或气动驱动装置。
在另一优选实施例中，格式化部件和/或工具设置在可由无人驾驶运输系统接收和/或取出的承载框(carrying frame)上。用于更换的格式化部件和/或工具相应地设置在可由DTS直接拾取的承载框上。例如，这些承载框可以是托盘状框等。因此，DTS优选为自推进起重车。DTS的设计是有利的，至少像起重车。然而，承载框的所有其他可能的配置也是可以想象的，例如带有滚轴的框。
所述格式化部件和工具优选地设置在容易触及的承载框上，例如穿孔板等，以便不需要时间来搜索部件。承载框上的这种设置可以由操作员手动完成，也可以由无人驾驶运输系统自身完成，其中，承载框上至少有一个机械臂，该机械臂带有为此目的夹持格式化部件的夹持装置。如图中更详细地描述的，承载框还可以有利地具有提升装置或支撑滚轴(lifting devices or support roller)，使得承载框可以定位在更靠近机器的更换位置的位置。所述提升装置或支撑滚轴优选地还使得DTS更容易地拾取和传送它们，并且DTS优选地还可以为此目的具有相应的提升装置或支撑滚轴。
在另一优选实施例中，该设备具有多种容器处理装置，并且通过无人驾驶运输系统，可以将所述格式化部件和/或工具带到各种容器处理装置。因此，无人驾驶运输系统尤其优选在多个容器处理装置之间自由移动或在轨道系统上移动。所述轨道系统优选地在各个容器处理装置之间运行，并且可以通过控制装置预定运输系统的路径。相应地，也可以通过控制装置指定DTS的自由行进路径(travel path)。还可以优选地手动调整和更换行进路径，以便能够对变化的环境作出快速反应。DTS优选地具有至少一个且优选地多个传感器以检测道路上的物体或人。
因此，单个无人驾驶运输系统尤其优选地提供给各种容器处理装置。因此，无人驾驶运输系统可以优选地以这样的方式进行控制，例如，它首先将新的吹塑模具带到成形装置，然后取来(fetch)下一格式化部件，例如支撑装置，并将它们带到运输装置。无人驾驶运输系统可以优选地以这样的方式进行控制，即将格式化部件首先带到更换过程花费最长的容器处理装置。此外，可以优选地控制无人驾驶运输系统，例如，在成形装置中处理了该类型的最后一个容器之后，新的吹塑模具已经存在并且可以替换，但是容器的贴标签或灌装等可以继续不受阻碍。因此，例如新的容器类型的生产已经开始，而新的包装仍然必须交付给包装设施，或者旧的容器类型仍然在这里包装。因此，无人驾驶运输系统的控制方式可以使容器的生产能够以特别有效的方式继续进行，尽管已经更换为一种新的容器类型。
在另一优选实施例中，至少一个容器处理装置分配给用于替换和/或更换格式化部件和/或工具的更换机器人(changing robot)，其中，无人驾驶运输系统和更换机器人彼此通信连接和/或无人驾驶运输系统和更换机器人通过接触点(contact point)可接触。因此，无人驾驶运输系统可以连接到机器人或与机器人对接。为此，优选地，在更换机器人和无人驾驶运输系统上设置至少一个接触点，并且这些接触点优选地是能够在机器人和无人驾驶运输系统之间实现正连接和/或负连接的对应连接点。
代替无人驾驶运输系统，还可以优选地设想，承载框可以与更换机器人接触，并且承载框为此目的具有相应的接触点，或者无人驾驶运输系统和/或承载框和容器处理装置可以接触。在容器处理装置上也相应地设置有接触点。在这些情况下，接触点优选地设计成能够在无人驾驶运输系统和容器处理装置之间建立正和/或负连接(positive and/ornon-positive connection)，或者在承载框和更换机器人之间建立正和/或负连接。优选地，承载框、无人驾驶运输系统、更换机器人和容器处理装置各具有相应的接触点，以便承载框、无人驾驶运输系统、更换机器人和容器处理装置各可接触。然而，各自的接触点尤其优选地设计成使得承载框和无人驾驶运输系统可以与更换机器人和容器处理装置接触。
无人驾驶运输系统和更换机器人和/或承载框和更换机器人和/或无人驾驶运输系统和容器处理设备和/或承载框和容器处理设备可以优选地彼此连接，以便机器人可以接管格式化部件和/或工具，尤其优选地可以更换格式化部件。因此，本实用新型不仅能够自动地将格式化部件传送到容器处理装置，而且能够自动地更换格式化部件。为此，更换机器人优选地具有至少一个夹持装置，以便夹持格式化部件和/或工具。机器人优选地具有至少两个且尤其优选多个夹持装置。因此，例如，机器人可以用夹持装置夹持待更换的格式化部件，然后立即用另一个或类似的夹持装置插入新的格式化部件，以便能够特别快速地更换格式化部件。DTS本身也可以优选地更换格式化部件，为此，DTS上至少设置一个机械臂。
然而，也可以优选地设想，无人驾驶运输系统仅将承载框放置在机器人的工作区域中，然后机器人抓住格式化部件，或者无人驾驶运输系统将格式化部件传送给机器人，或者格式化部件例如通过操作者手动更换。此外，承载框的设计也可以使得例如，吹塑模具可以直接采用机器人单元(robot cell)中的更换机器人进行更换。所述机器人有利地设置成，其可以例如更换成形装置上的吹塑模具，并且还可以例如更换加热装置上的支撑芯轴或夹具。因此，更换机器人优选地在至少两个容器处理装置上执行格式化部件的更换。更换机器人优选地可以通过无人驾驶运输系统的定位登记装置来定位。然而，对于每个容器处理系统来说，具有自己的更换机器人是特别优选的，并且DTS向所有容器处理装置提供格式化部件和/或工具。
在另一优选实施例中，承载框具有至少一个传感器和/或至少一个固定边缘，以相对于更换机器人定位承载框。尤其优选地，承载框具有至少两个传感器和/或固定边缘。结果，在不精确或不居中的情况下，可以由机器人自身确定和考虑承载框相对于更换机器人的位置，例如通过接近传感器或固定边缘。还可以优选地以这种方式固定承载框。
此外，还可以优选地设想将条形码、RFID芯片等设置在承载框上，以便能够被无人驾驶运输系统识别。这使得无人驾驶运输系统能够识别仓库中的所需的承载框并将其带到容器处理装置中。该条形码或RFID芯片还可用于分配或识别承载框和容器处理装置。无人驾驶运输系统还可以优选地通过定位登记装置来识别相应的承载框的位置。
在另一优选实施例中，无人驾驶运输系统的控制系统与容器处理装置的控制系统耦合。结果，容器处理装置优选地可以独立操作，即不需要操作员干预，并且当需要新的格式化部件和/或工具时，向无人驾驶运输系统发送信号。因此，当进行更换时必须通知无人驾驶运输系统，或必须通知无人驾驶运输系统容器处理装置当前位于哪个生产阶段，下一步将生产哪个容器类型时，以便无人驾驶运输系统提供所需的格式化部件和/或能够提供工具。
因此，可以优选地通过无人驾驶运输系统的控制装置来控制运输系统的更换时间和行进路径。无人驾驶运输系统的控制装置可以有利地由系统操作员和 /或由容器处理装置自身控制。
本实用新型还涉及一种使用至少一个容器处理装置处理容器，特别是塑料容器的方法，该容器处理装置具有至少一个更换使用入口，在所述更换使用入口，可以在更换操作期间更换格式化部件和/或工具，并且包括运输系统，通过所述运输系统将所述格式化部件和/或工具带到(bring)所述至少一个容器处理装置。
根据本实用新型，运输系统是无人驾驶运输系统，通过该系统，格式化部件和/或工具将被自动带到至少一个容器处理设备。
因此，还提出了当容器处理装置更换成新的容器类型时，所需的格式化部件通过自动移动的运输系统提供，从而在不增加人员的情况下，可以在系统几乎不停机的情况下进行特别有效的更换。
在优选方法中，至少一个容器处理设备设置更换机器人以移除设置在承载框上的格式化部件和/或工具，并执行所述格式化部件和/或工具的更换或替换。因此，进一步建议不仅自动提供格式化部件，而且基本上自动执行整个更换过程。
附图说明
从附图中可以看出进一步的优点和实施例：
图1根据本实用新型的容器处理设备的示意图；
图2是无人驾驶运输系统的第一优选实施例的示意图；
图3是无人驾驶运输系统的第二优选实施例的示意图；以及
图4是无人驾驶运输系统的另一优选实施例的示意图。
具体实施方式
图1根据本实用新型的具有无人驾驶运输系统6a的用于处理容器10的设备1的示意图。所述设备具有至少一个容器处理装置2。在本实施例中，无人驾驶运输系统6a可以通过接触点18与容器处理装置2接触。该接触点18优选地位于工作位置12旁边，在该工作位置处发生更换过程。因此，如图2和 4所示的无人驾驶运输系统6a也具有相应的接触点18。附图标记5指示容器处理装置2的更换使用入口5。
在本示图中，无人驾驶运输系统6a具有承载框15，该承载框15由虚线表示。格式化部件7和工具8设置在承载框15上，用于更换容器处理装置2。容器处理装置2具有控制系统23，该控制系统23优选地与承载框15的控制系统22耦合。
附图标记17表示能够夹持用于容器处理装置2的更换的格式化部件7和工具8的更换机器人。以虚线示出的第二更换机器人17说明，更换机器人也可以优选地设置在容器处理装置2中。
图2示出无人驾驶运输系统6a的第一优选实施例的示意图。无人驾驶运输系统6a在本实施例中被设计为带有叉35的起重车，叉35在承载框15下沿移动方向x移动以将其取下。格式化部件7和工具8示意性地设置在承载框 15上。附图标记18指示无人驾驶运输系统6a可通过其与容器处理装置2接触的接触点。然而，还可以优选地，该接触点18设置在承载框15上，并且承载框可以与容器处理装置2接触。无人驾驶运输系统还具有定位登记装置32，通过该装置，无人驾驶运输系统6a可以定位容器处理装置2和承载框15。附图标记37指示在必要时也可以手动移动无人驾驶运输系统6a的手柄。
图3示出了无人驾驶运输系统6a的第二优选实施例的示意图。可以看出，在承载框15下面还有另一框40，该框40具有支撑滚轴25，承载框15可以在其上沿移动方向x被推到无人驾驶运输系统6a上。支撑滚轴26也设置在无人驾驶运输系统6a本身上。附图标记32指示定位登记装置。此外，在本实施例中，无人驾驶运输系统6a具有传感器30，使得无人驾驶运输系统6a能够检测道路中的人或物体。
图4示出无人驾驶运输系统6a的另一优选实施例的示意图。在该实施例中，无人驾驶运输系统6a在承载框15下驱动，并且可以通过提升装置29在提升方向h上移动以容纳承载框15。优选地，承载框15自身也具有这样的提升装置28，使得承载框15也可以沿提升方向h移动。附图标记36指示用于接收和保持承载框15的捕获元件(capturing element)。
申请人保留权利要求保护申请文件中公开的对本发明至关重要的所有特征，只要这些特征是单独的或者是与现有技术相结合的新颖的。此外，还指出，在单独的附图中，还描述了其自身可能有利的特征。本领域技术人员立即认识到，在不结合来自本申请附图的进一步特征的情况下，在附图中描述的特定特征也可能是有利的。此外，本领域技术人员认识到，本实用新型的优点也可能来自于单个附图或不同附图中所示的多个特征的组合。
附图标记清单
1 设备
2 容器处理装置
5 更换使用入口
6 运输系统
6a 无人驾驶运输系统
7 格式化部件
8 工具
10 容器
12 工作位置
15 承载框
17 更换机器人
18 接触点
22 无人驾驶运输系统6a的控制系统
23 容器处理装置2的控制系统
25 承载框15的支撑滚轴
26 无人驾驶运输系统6a的支撑滚轴
28 承载框15的提升装置
29 无人驾驶运输系统6a的提升装置
30 传感器
32 定位登记装置
35 叉
36 捕获元件
37 手柄
40 框
h 提升运动
x 运动方向

Claims (9)

1.一种用于处理容器(10)的设备(1)，包括至少一个容器处理装置(2)，所述容器处理装置(2)具有至少一个更换使用入口(5)，在所述更换使用入口(5)在更换操作期间能够更换格式化部件(7)和/或工具(8)，并且所述设备(1)包括运输系统(6)，通过所述运输系统(6)将所述更换格式化部件(7)和/或工具(8)带到所述至少一个容器处理装置(2)；其特征在于，所述运输系统(6)是无人驾驶运输系统(6a)，通过所述无人驾驶运输系统(6a)，能够将所述更换格式化部件(7)和/或工具(8)自动带到至少一个容器处理装置(2)。
2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述容器处理装置(2)选自一组处理装置，所述一组处理装置包括用于加热容器的加热装置、用于成形容器的成形装置、用于为容器贴标签的贴标签装置、用于灌装容器的灌装装置，用于封闭容器的封闭装置、用于包装容器的包装装置、用于运输容器的运输装置、用于灭菌容器的灭菌装置。
3.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述更换格式化部件(7)和/或工具(8)通过所述无人驾驶运输系统(6a)转移到所述容器处理装置(2)的预定工作位置(12)，其中所述预定工作位置(12)是所述更换使用入口(5)。
4.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述更换格式化部件(7)和/或工具(8)设置在能够由所述无人驾驶运输系统(6a)接收和/或取出的承载框(15)上。
5.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述设备(1)具有多种容器处理装置(2)，并且通过所述无人驾驶运输系统(6a)，能够将所述更换格式化部件(7)和/或工具(8)带到所述各种容器处理装置(2)。
6.根据权利要求5所述的设备(1)，其特征在于，所述无人驾驶运输系统(6a)在多个容器处理装置(2)之间自由移动或在轨道系统上移动。
7.根据权利要求4所述的设备(1)，其特征在于，至少一个容器处理装置(2)分配给用于替换和/或更换所述更换格式化部件(7)和/或工具(8)的更换机器人(17)，其中，所述无人驾驶运输系统(6a)和所述更换机器人(17)彼此通信连接和/或所述无人驾驶运输系统(6a)和所述更换机器人(17)通过接触点(18)可接触。
8.根据权利要求7所述的设备(1)，其特征在于，所述承载框(15)具有至少一个传感器和/或至少一个固定边缘，以相对于所述更换机器人(17)定位所述承载框(15)。
9.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述无人驾驶运输系统(6a)的控制系统(22)与所述容器处理装置(2)的控制系统(23)耦合。
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