RU2301149C2

RU2301149C2 - System and the method of placement of the devices for opening the packets

Info

Publication number: RU2301149C2
Application number: RU2004124051/12A
Authority: RU
Inventors: Йеран БЕРГГРЕН (IT); Йеран БЕРГГРЕН
Original assignee: Тетра Лаваль Холдингз Энд Файнэнс С.А.
Priority date: 2002-01-08
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2007-06-20
Also published as: SE0200029D0; DE60216325T2; EP1474284B1; RU2004124051A; AU2002367307A1; US20050173438A1; EP1474284A1; PT1474284E; AP2004003090A0; DK1474284T3; CN1622877A; UA78749C2; ES2275940T3; ATE345922T1; KR20040075063A; DE60216325D1; SE524756C2; SE0200029L; BR0215499A; MXPA04006638A

Abstract

FIELD: food industry; the systems and the methods of placement of the devices for opening the packets for the liquid foods stuffs.

SUBSTANCE: the invention is pertaining to the system and the method of placement of the devices for opening the packets for the liquid food stuffs. The system for placement of the devices for opening the packets contains the conveyor for the packets feeding along the preset route and the equipment for placement of the packets opening devices on the packets located on the conveyor for the packets. The equipment for placement of the packets opening devices contains the block of the optical determination of the point of placement on one of the packets on the conveyor for the packets. The equipment for placement additionally contains the block of the capture and allocation, which receives the information on placement concerning the detected point of the placement from the block of the optical determination, information for the capture of one of the devices for opening of the packets and about its allocation on one of the packets on the conveyor for the packets. The technical result of the invention is the improved quality of the produced packets due to the extremely correct placement of the packet opening device on the packet.

EFFECT: the invention ensures the extremely correct placement of the packet opening device on the packet and the improved quality of the produced ready packets.

28 cl, 6 dwg

Description

Изобретение касается системы и способа установки устройств для открывания пакетов для разливаемых пищевых продуктов. Указанная система содержит конвейер для пакетов, предназначенный для подачи пакетов по заданному пути, и устройство для установки устройств для открывания пакетов на пакеты на конвейере.The invention relates to a system and method for installing devices for opening bags for poured food products. The specified system includes a conveyor for packages designed to supply packages along a given path, and a device for installing devices for opening packages on packages on the conveyor.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Известно, что многие разливаемые пищевые продукты типа фруктового сока, пастеризованного (обработанного при высокой температуре) молока, вина, томатного соуса и т.д., продаются в пакетах, изготовленных из стерилизованного упаковочного материала.It is known that many bottled food products such as fruit juice, pasteurized (processed at high temperature) milk, wine, tomato sauce, etc., are sold in bags made of sterilized packaging material.

Примером такого пакета является пакет в форме параллелепипеда для жидких или разливаемых пищевых продуктов, известный как Tetra Brik Aseptic (зарегистрированная торговая марка), который формируется посредством складывания и герметизации полотна слоистого упаковочного материала. Упаковочный материал имеет многослойную структуру, содержащую слой волокнистого материала, например бумаги, закрытый с обеих сторон слоями термоплавкого пластичного материала, например полиэтилена, и, в случае антисептических пакетов для продуктов длительного хранения, типа пастеризованного молока, также содержащую слой кислородонепроницаемого материала, например алюминиевую пленку, которую накладывают на слой термоплавкого пластичного материала и закрывают другим слоем термоплавкого пластичного материала, который в конечном счете определяет внутреннюю поверхность пакета, соприкасающуюся с пищевым продуктом. Как известно, такие пакеты делают полностью на автоматических упаковочных машинах, на которых из подаваемого полотна упаковочного материала формируют непрерывную трубку, рулон упаковочного материала стерилизуют непосредственно в упаковочной машине, например, применяя химическое стерилизующее средство типа раствора перекиси водорода, который после стерилизации удаляют, например, выпаривая с поверхности упаковочного материала путем нагревания; стерилизованный рулон упаковочного материала содержат в закрытой стерильной среде, сгибают и герметизируют в продольном направлении, чтобы образовать вертикальную трубку. Можно использовать другие способы стерилизации упаковочного материала.An example of such a bag is a parallelepiped bag for liquid or poured food products, known as Tetra Brik Aseptic (registered trademark), which is formed by folding and sealing a web of laminated packaging material. The packaging material has a multilayer structure containing a layer of fibrous material, for example paper, covered on both sides with layers of hot-melt plastic material, for example polyethylene, and, in the case of antiseptic bags for long-term storage products, such as pasteurized milk, also containing a layer of oxygen-proof material, for example aluminum film which is applied to a layer of hot-melt plastic material and covered with another layer of hot-melt plastic material, which ultimately e determines the inner surface of the package contacting the food product. As you know, such bags are made entirely on automatic packaging machines, on which a continuous tube is formed from the supplied packaging material web, the roll of packaging material is sterilized directly in the packaging machine, for example, using a chemical sterilizing agent such as a hydrogen peroxide solution, which, for example, is removed after sterilization evaporating from the surface of the packaging material by heating; the sterilized roll of packaging material is kept in a closed sterile environment, bent and sealed in the longitudinal direction to form a vertical tube. You can use other methods of sterilization of the packaging material.

Трубку заполняют стерилизованным или стерильно обработанным пищевым продуктом, разрезают на равные поперечные секции и герметизируют, чтобы образовать пакеты типа "подушек", которые затем механически сгибают для образования законченных пакетов, например, имеющих форму параллелепипедов.The tube is filled with sterilized or sterile processed food product, cut into equal transverse sections and sealed to form bags such as pillows, which are then mechanically bent to form complete packages, for example, in the form of parallelepipeds.

Либо упаковочный материал можно разрезать на заготовки, которые формируются в пакеты на формовочных сердечниках, и готовые пакеты заполняют пищевым продуктом и герметизируют. Примером такого пакета является так называемый пакет с "крышеобразным верхом", известный под торговым названием Tetra Rex (зарегистрированная торговая марка).Or, the packaging material can be cut into blanks, which are formed into bags on molding cores, and the finished bags are filled with food and sealed. An example of such a package is the so-called “roof top” package, known under the trade name Tetra Rex (registered trademark).

Другим примером пакета для разливаемых пищевых продуктов является пакет, имеющий форму параллелепипеда, известный как Tetra Brik (зарегистрированная торговая марка). Главное различие между Tetra Brik и Tetra Brik Aseptic состоит в том, что Tetra Brik не содержит кислородонепроницаемый слой, так как его используют для "обычных" пастеризованных молочных продуктов.Another example of a poured food bag is a parallelepiped bag known as Tetra Brik (registered trademark). The main difference between Tetra Brik and Tetra Brik Aseptic is that Tetra Brik does not contain an oxygen barrier, as it is used for “regular” pasteurized dairy products.

После формирования пакеты вышеупомянутого типа можно подвергать дополнительной обработке, например, установке устройств для открывания пакетов многократного действия, представляющих собой разливочную деталь пакета.After forming, the packages of the aforementioned type can be subjected to additional processing, for example, the installation of devices for opening multiple-acting packages, which are the filling part of the package.

Наиболее часто используемое устройство для открывания пакета содержит рамку, определяющую отверстие и закрепленную вокруг пробитого или удаляемого участка верхней стенки пакета, и колпачок, шарнирно прикрепленный к рамке, который можно удалить, чтобы открыть пакет. Также известны другие устройства для открывания пакета, например скользящего типа.The most commonly used bag opener comprises a frame defining an opening and secured around a punched or removable portion of the upper wall of the bag, and a cap pivotally attached to the frame that can be removed to open the bag. Other devices for opening a bag, for example a sliding type, are also known.

Пробитая часть пакета может быть определена так называемым "предварительно ламинированным" отверстием, например отверстием, сформированным в волокнистом слое упаковочного материала до присоединения волокнистого слоя к непроницаемому слою, который является, таким образом, целым и закрывает отверстие, гарантируя герметичность, стерильную герметизацию, но в то же время его легко продавить.The punctured part of the bag can be defined by a so-called “pre-laminated” hole, for example, an opening formed in the fiber layer of the packaging material before the fiber layer is attached to the impermeable layer, which is thus intact and closes the hole, ensuring tightness, sterile sealing, but in it’s easy to push it at the same time.

Установка устройства для открывания на пакет требует чрезвычайно точного расположения этого устройства по отношению к предварительно ламинированному отверстию. Установка устройства для открывания в неправильном месте может привести к различным проблемам типа плохого приклеивания устройства для открывания к пакету, трудностям при открывании пакета, утечке продукта или выплескиванию, когда продукт выливают из пакета.Installing an opening device on a bag requires an extremely accurate positioning of this device with respect to the pre-laminated hole. Installing the opening device in the wrong place can lead to various problems, such as poor adhesion of the opening device to the bag, difficulty opening the bag, leakage of the product, or splashing out when the product is poured out of the bag.

При использовании антисептических упаковочных машин устройства для открывания пакетов обычно подгоняют прямо на формируемых пакетах на станках для установки, работающих в оперативном режиме и расположенных ниже по потоку от упаковочной машины. Установка является механическим процессом, то есть пакеты упираются в некоторое средство крепления, и на крае пакетов устанавливают устройство для открывания, причем место установки устройства на каждом пакете находится на предварительно определенном расстоянии от его краев. Это означает, что устройства для открывания будут установлены в одинаковых местах на каждом пакете. По нескольким причинам пакеты, на которые должны быть установлены устройства для открывания, бывают неидентичны. Это означает, что расстояние от предварительно ламинированного отверстия на пакете до его краев различается от пакета к пакету. Поэтому на многих пакетах устройства для открывания не будут установлены точно на предварительно ламинированные отверстия, что приведет к сбою в работе.When using antiseptic packaging machines, bag-opening devices are usually fitted directly on the formed bags on installation machines operating in an on-line mode and located downstream of the packaging machine. Installation is a mechanical process, that is, the bags abut against some means of attachment, and a device for opening is installed at the edge of the packages, and the installation location of the device on each package is at a predetermined distance from its edges. This means that the opening devices will be installed in the same places on each package. For several reasons, the packages on which the opening devices must be installed are not identical. This means that the distance from the pre-laminated hole on the bag to its edges varies from bag to bag. Therefore, on many packages, the opening device will not be installed exactly on the pre-laminated holes, which will lead to a malfunction.

В патенте ЕР 0842041 раскрыты способ и устройство для присоединения носиков для разливания к картонным упаковкам в форме параллелепипеда с плоским верхом, заполненным свободно текущими продуктами. В указанном патенте картонные коробки на ленте конвейера подаются горизонтально. Над лентой конвейера расположена подвешенная цепь, причем на цепи размещено множество держателей разливных носиков, предназначенных для прикрепления разливных носиков к картонным коробкам, расстояние между держателями равно расстоянию между картонными коробками на ленте конвейера. Для определения наличия разливного носика в держателе имеется датчик. Датчик определяет наличие носика, пакет загружают на ленту конвейера, а разливной носик покрывают клейким веществом и прикрепляют к пакету. Даже в этом случае установка является механической, что может привести к неточному прикреплению разливных носиков к картонным коробкам, так как прикрепление происходит в одинаковом положении держателя относительно картонной упаковки, независимо от правильного наложения.EP 0 842 041 discloses a method and apparatus for attaching spouts for pouring to cardboard boxes in the form of a parallelepiped with a flat top filled with freely flowing products. In said patent, cardboard boxes on a conveyor belt are fed horizontally. A suspended chain is located above the conveyor belt, and on the chain there are many holders of spout nozzles designed to attach the spout nozzles to cardboard boxes, the distance between the holders is equal to the distance between the cardboard boxes on the conveyor belt. To detect the presence of a spout in the holder there is a sensor. The sensor detects the presence of the spout, the bag is loaded onto the conveyor belt, and the spout is covered with adhesive and attached to the bag. Even in this case, the installation is mechanical, which can lead to inaccurate attachment of the spout nozzles to the cardboard boxes, since the attachment takes place in the same position of the holder relative to the cardboard packaging, regardless of the correct application.

Краткое изложение сущности изобретенияSummary of the invention

Задачей настоящего изобретения является создание системы и способа для установки устройств для открывания на пакеты для разливаемых пищевых продуктов, позволяющих устранить указанные недостатки. Основная концепция изобретения состоит в использовании оптического определения места, в котором на пакете следует установить устройство для открывания, путем определения точки установки на пакете. Изобретение обеспечивает возможность чрезвычайно точного расположения устройства для открывания на пакете независимо от его формы, поскольку точка установки является видимой. Даже если пакет по некоторым причинам имеет форму, отличающуюся от идеальной формы, устройство для открывания будет установлено в правильном положении, так как никакая часть пакета не используется в качестве опорной.The objective of the present invention is to provide a system and method for installing devices for opening on bags for poured food products to eliminate these disadvantages. The basic concept of the invention is to use an optical determination of the place where the opening device should be installed on the bag by determining the installation point on the bag. The invention enables extremely accurate positioning of the opening device on the bag regardless of its shape, since the installation point is visible. Even if, for some reason, the bag has a shape different from the ideal shape, the opening device will be installed in the correct position, since no part of the bag is used as a support.

Система согласно настоящему изобретению содержит конвейер для последовательной подачи пакетов по заданному пути. Вдоль этого пути пакеты подвергаются различным воздействиям. Система дополнительно содержит устройство для непрерывной установки устройств для открывания на пакеты. Устройство для установки предпочтительно располагают рядом с конвейером для пакетов, чтобы обеспечить возможность установки устройств для открывания на пакеты, когда они проходят на конвейере для пакетов.The system according to the present invention comprises a conveyor for sequentially feeding packets along a predetermined path. Along this path, packages are exposed to various influences. The system further comprises a device for the continuous installation of opening devices on packages. The installation device is preferably positioned adjacent to the bag conveyor to allow the opening devices to be installed on the bags as they pass on the bag conveyor.

Для определения точки установки на одном из пакетов устройство установки содержит блок оптического определения. Посредством этого блока можно достоверно определить точку установки. Поскольку внешний вид пакета не влияет на обнаружение точки установки, не будет никакого влияния нарушающих факторов, таких как деформация пакета. Это означает, что даже деформированный пакет, имеющий размеры, отличающиеся от идеальных, будет снабжен устройством для открывания точно в точке установки. Если не использовать блок оптического обнаружения, то есть, если использовать механический зажим, устройство для открывания может быть смещено относительно точки установки. Таким образом, блок оптического обнаружения позволяет выполнять установку устройства для открывания на пакеты различных размеров, поскольку точка установки не оценивается относительно размеров пакета.To determine the installation point on one of the packages, the installation device contains an optical determination unit. Using this block, you can reliably determine the installation point. Since the appearance of the package does not affect the detection of the installation point, there will be no influence of disturbing factors such as deformation of the package. This means that even a deformed bag having dimensions different from ideal will be equipped with a device for opening exactly at the installation point. If you do not use the optical detection unit, that is, if you use a mechanical clamp, the opening device can be offset from the installation point. Thus, the optical detection unit allows you to install the device to open on packages of various sizes, since the installation point is not evaluated relative to the size of the package.

Устройство установки дополнительно содержит блок захвата и размещения устройств для открывания. Блок захвата и размещения предназначен для приема информации об установке относительно обнаруженной точки установки на пакете от блока оптического обнаружения, а также для захвата одного из устройств для открывания и размещения его на пакете с помощью информации об установке. Информация об установке для одного отдельного пакета однозначна и зависит от его внешнего вида.The installation device further comprises a capture and placement unit for opening devices. The capture and placement unit is designed to receive installation information regarding the detected installation point on the package from the optical detection unit, as well as to capture one of the devices for opening and placing it on the package using the installation information. Installation information for one single package is unique and depends on its appearance.

Точка установки на пакете предпочтительно определяется предварительно ламинированным отверстием на пакете. Это означает, что для правильной установки устройство для открывания должно быть помещено над предварительно ламинированным отверстием, чтобы окружить и закрыть его.The installation point on the bag is preferably determined by a pre-laminated hole in the bag. This means that for proper installation, the opening device must be placed above the pre-laminated hole to surround and close it.

Блок оптического определения содержит камеру для записи изображения пакета, а изображение в свою очередь содержит точку установки пакета. Это изображение можно затем использовать для получения однозначной информации о точке установки. Блок оптического обнаружения также содержит средство обработки для формирования информации об установке путем сравнения записанного изображения с эталонным изображением, содержащим эталонную систему, и затем получения местоположения точки установки относительно эталонной системы.The optical determination unit contains a camera for recording the image of the package, and the image, in turn, contains the installation point of the package. This image can then be used to provide unambiguous information about the installation point. The optical detection unit also includes processing means for generating installation information by comparing the recorded image with a reference image containing a reference system, and then obtaining the location of the installation point relative to the reference system.

Эталонная система предпочтительно содержит предварительно определенную, запомненную, идеальную точку установки для одного типа пакета. Идеальную точку установки определяют с помощью местоположения точки установки на пакете без отклонений размеров, т.е. на пакете, имеющем требуемые размеры, недеформированном и имеющем местоположение точки установки, оптимальное с точки зрения назначения пакета.The reference system preferably comprises a predetermined, stored, ideal installation point for one type of package. The ideal installation point is determined by the location of the installation point on the package without dimensional deviations, i.e. on a package having the required dimensions, undeformed and having the location of the installation point, optimal from the point of view of the purpose of the package.

Альтернативно эталонная система содержит предварительно определенное, запоминаемое, идеальное местоположение точки установки относительно метки, а метку устанавливают относительно конвейера для пакетов. В этом случае идеальное местоположение соответствует точке установки на пакете без отклонений размеров.Alternatively, the reference system comprises a predetermined, memorized, ideal location of the installation point relative to the mark, and the mark is set relative to the packet conveyor. In this case, the ideal location corresponds to the installation point on the package without dimensional deviations.

Информация об установке предпочтительно содержит однозначную траекторию перемещения для блока захвата и размещения. Таким образом, блок захвата и размещения захватывает устройство для открывания, получает траекторию перемещения и перемещается согласно этой траектории, чтобы поместить устройство для открывания на пакет.The installation information preferably contains an unambiguous trajectory for the capture and placement unit. Thus, the capture and placement unit captures the opening device, obtains a movement path and moves according to this path to place the opening device on the bag.

Блок оптического определения выполнен предпочтительно за одно целое с блоком захвата и размещения. При этом обнаружение точки установки на пакете и установку устройства для открывания можно выполнять непрерывно.The optical determination unit is preferably made integrally with the capture and placement unit. In this case, the detection of the installation point on the package and the installation of the device for opening can be performed continuously.

Альтернативно блок оптического определения можно располагать рядом с конвейером для пакетов на расстоянии от блока захвата и размещения. В этом случае скорость конвейера для пакетов должна быть известна, чтобы можно было рассчитать местоположение точки установки на пакете в некоторый момент времени для получения однозначной информации для этого пакета.Alternatively, the optical detection unit may be located adjacent to the packet conveyor at a distance from the capture and placement unit. In this case, the speed of the pipeline for the packages must be known so that you can calculate the location of the installation point on the package at some point in time to obtain unambiguous information for this package.

Блок захвата и размещения имеет по меньшей мере один автомат по меньшей мере с одним манипулятором. Возможно, чтобы блок захвата и размещения имел по меньшей мере один автомат с тремя манипуляторами. Этот автомат способен функционировать в трех измерениях, чтобы предоставить полную свободу перемещения блоку захвата и размещения.The capture and placement unit has at least one machine with at least one manipulator. It is possible that the capture and placement unit has at least one machine with three manipulators. This machine is capable of functioning in three dimensions to provide complete freedom of movement to the capture and placement unit.

Предпочтительно устройство установки дополнительно содержит блок для нанесения клея на устройства для открывания прежде, чем они будут захвачены блоком захвата и размещения, чтобы приклеить их на пакеты.Preferably, the installation device further comprises a unit for applying glue to the opening devices before they are captured by the capture and placement unit to adhere them to the bags.

Система дополнительно содержит пункт подачи пакетов к конвейеру для пакетов. В пункте подачи пакеты из наполнительной машины предварительно размещают так, чтобы они находились на определенном друг относительно друга расстоянии, когда их автоматически подают один за другим от пункта подачи к конвейеру для пакетов.The system further comprises a bag feed point to the bag conveyor. At the pick-up point, packets from the filling machine are preliminarily placed so that they are at a certain distance relative to each other when they are automatically fed one after the other from the pick-up point to the bag conveyor.

Система предпочтительно дополнительно содержит опорное ограждение для пакетов, чтобы поддерживать пакеты во время установки устройств для открывания. Это осуществляют посредством закрепления пакетов между опорным ограждением и конвейером для пакетов. Опорное ограждение для пакетов является регулируемым, т.е. обеспечивается возможность изменять расстояние между опорным ограждением и конвейером для пакетов, чтобы устройства для открывания можно было устанавливать на пакеты различных размеров.The system preferably further comprises a bag support fence to support the bags during installation of the opening devices. This is accomplished by securing the bags between the support fence and the bag conveyor. The bag support is adjustable, i.e. it is possible to change the distance between the support fence and the bag conveyor so that the opening devices can be installed on bags of various sizes.

В системе предпочтительно содержится множество направляющих элементов для направления пакетов. При этом направляющие элементы прикреплены к конвейеру для пакетов и перемещаются вместе с ним, чтобы подавать пакеты по заданному пути. Помимо поддерживания и перемещения пакетов используются направляющие элементы для пакетов. Расстояние между направляющими элементами можно регулировать, чтобы оно соответствовало различным размерам пакета.The system preferably contains a plurality of guide elements for guiding the packets. In this case, the guiding elements are attached to the conveyor for packages and move with it to feed packages along a given path. In addition to supporting and moving packages, package guides are also used. The distance between the guide elements can be adjusted to fit different bag sizes.

Каждый из направляющих элементов содержит по меньшей мере один несущий штырь для поддержания и транспортирования пакетов. Несущие штыри имеют требуемую форму и прикреплены к конвейеру для пакетов известным образом, подходящим для внешнего вида пакетов. Например, если пакеты имеют форму параллелепипеда, несущие штыри могут быть просто прямоугольными пластинами, выступающими в радиальном направлении от конвейера для пакетов, при этом пакеты опираются на пластины одной из стенок.Each of the guide elements comprises at least one support pin for supporting and transporting the bags. The carrier pins have the desired shape and are attached to the bag conveyor in a known manner suitable for the appearance of the bags. For example, if the bags are parallelepiped-shaped, the carrier pins can be simply rectangular plates protruding radially from the bag conveyor, with the bags resting on the plates of one of the walls.

Система дополнительно содержит устройство для подачи устройств для открывания пакета к устройству установки, или более конкретно, к блоку нанесения клея, после чего их захватывает блок захвата и размещения.The system further comprises a device for supplying devices for opening the bag to the installation device, or more specifically, to the glue application unit, after which they are captured by the capture and placement unit.

Способ согласно настоящему изобретению содержит этапы подачи пакетов по заданному пути конвейером для пакетов и установки устройств для открывания на пакеты на конвейере для пакетов. Способ дополнительно содержит этапы оптического определения точки установки на пакете на конвейере для пакетов, формирования, основываясь на оптически определенной точке установки на пакете, информации об установке для управления блоком захвата и размещения и захвата устройства для открывания и размещения его на пакете на конвейере для пакетов с помощью блока захвата и размещения и в соответствии с информацией об установке.The method according to the present invention comprises the steps of delivering packets along a predetermined path by a packet conveyor and installing devices for opening onto packets on a packet conveyor. The method further comprises the steps of optically determining an installation point on a packet on a packet conveyor, generating, based on an optically determined installation point on a packet, installation information for controlling a capture and placement unit and gripping a device for opening and placing it on a packet on a packet conveyor with using the capture and placement unit and in accordance with the installation information.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов его воплощения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:The invention is further explained in the description of the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, in which:

фиг. 1 изображает систему установки устройств для открывания на пакеты, согласно изобретению;FIG. 1 shows a system for installing devices for opening onto bags in accordance with the invention;

фиг. 2 изображает вид пакета сверху, согласно изобретению;FIG. 2 is a plan view of a bag according to the invention;

фиг. 3 изображает вид пакета сверху, согласно другому варианту осуществления изобретения;FIG. 3 is a plan view of a bag according to another embodiment of the invention;

фиг. 4 изображает блок-схему устройства установки в системе установки устройств для открывания пакетов, согласно изобретению;FIG. 4 is a block diagram of an installation device in an installation system of packet opening devices according to the invention;

фиг. 5 изображает общий вид блока захвата и размещения, согласно изобретению;FIG. 5 is a perspective view of a capture and placement unit according to the invention;

фиг. 6 изображает схему алгоритма способа установки устройств для открывания, согласно изобретению.FIG. 6 is a flow diagram of a method for installing opening devices according to the invention.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

На фиг. 1 представлена схема системы 1 для установки устройств 2 для открывания на пакеты 3 для разливаемых пищевых продуктов.In FIG. 1 is a diagram of a system 1 for installing devices 2 for opening onto bags 3 for poured food products.

Пакеты 3 изготавливают в упаковочной машине (не показана) из рулона листового упаковочного материала, содержащего слой бумажного материала, покрытого с обеих сторон слоями термоплавкого пластичного материала, например полиэтилена, и в некоторых случаях слоем непроницаемого материала, например алюминия, накладываемого на внутреннюю сторону слоя бумажного материала и, в свою очередь, покрытого с внутренней стороны другим слоем пластичного материала.Bags 3 are made in a packaging machine (not shown) from a roll of sheet packaging material containing a layer of paper material coated on both sides with layers of hot-melt plastic material, such as polyethylene, and in some cases a layer of impermeable material, such as aluminum, applied to the inside of the paper layer material and, in turn, coated on the inside with another layer of plastic material.

Лицевая поверхность 4 каждого пакета 3, которая имеет по существу форму параллелепипеда, содержит пробитый участок 5, определяемый как "предварительно ламинированный", т.е. с отверстием, выполненным в бумажном слое упаковочного материала прежде, чем к бумажному слою прикрепляют непроницаемый слой, который закрывает отверстие для гарантирования герметичности и стерильности, но в то же время можно было легко открыть пакет.The front surface 4 of each package 3, which has a substantially parallelepiped shape, contains a punctured portion 5, defined as "pre-laminated", i.e. with an opening made in the paper layer of the packaging material before an impermeable layer is attached to the paper layer, which closes the opening to ensure tightness and sterility, but at the same time it was easy to open the bag.

Система 1 содержит конвейер 6 для пакетов, который движется с постоянной скоростью по заданному пути, определенному двумя средствами 7 и 8 привода, соответственно. Конвейер 6 для пакетов поддерживает множество направляющих элементов 9 для направления пакетов 3. Направляющие элементы закреплены на одинаковом расстоянии друг от друга на конвейере 6 для пакетов и выступают от него в радиальном направлении. Каждый из направляющих элементов 9 содержит два несущих штыря 10a и 10b, соответственно, чтобы поддерживать и транспортировать один пакет, причем пакет опирается на несущие штыри 10a-10b двумя противоположными стенками и на конвейер 6 для пакетов промежуточной стенкой. Таким образом, расстояние между несущими штырями по существу равно расстоянию между противоположными стенками.System 1 comprises a conveyor 6 for packets, which moves at a constant speed along a predetermined path defined by two drive means 7 and 8, respectively. The bag conveyor 6 supports a plurality of guide elements 9 for guiding the packages 3. The guide elements are fixed at the same distance from each other on the bag conveyor 6 and protrude from it in the radial direction. Each of the guide elements 9 contains two carrier pins 10a and 10b, respectively, to support and transport one package, the package being supported on the carrier pins 10a-10b by two opposite walls and on the conveyor 6 for packages with an intermediate wall. Thus, the distance between the bearing pins is essentially equal to the distance between the opposite walls.

Направляющие элементы 9 принимают пакеты 3 от загрузочного конвейера 11, причем на каждый из направляющих элементов подается по одному пакету. Загрузочный конвейер 11 расположен рядом с конвейером 6 для пакетов и по касательной к нему у пункта 12 поставки. Он транспортирует пакеты 3 от наполнительной машины (не показана) на равном расстоянии друг от друга и с постоянной скоростью, равной линейной скорости направляющих элементов 9. Вращаясь вместе с конвейером 6 для пакетов, направляющие элементы 9 подают пакеты 3 по пути P через устройство 13 установки устройств 2 для открывания пакетов на пакеты 3, причем устройство 13 установки расположено рядом с конвейером 6 для пакетов. Путь следования P начинается с пункта 12 поставки и заканчивается пунктом 14 разгрузки, где пакеты 3 удаляют с конвейера 6 для пакетов.The guide elements 9 receive packages 3 from the loading conveyor 11, with one packet being supplied to each of the guide elements. The loading conveyor 11 is located next to the conveyor 6 for packages and tangentially to it at point 12 of delivery. It transports packages 3 from a filling machine (not shown) at an equal distance from each other and at a constant speed equal to the linear speed of the guide elements 9. Rotating together with the conveyor 6 for bags, the guide elements 9 feed packages 3 along the path P through the installation device 13 devices 2 for opening packages on packages 3, and the installation device 13 is located next to the conveyor 6 for packages. Route P starts from point 12 of delivery and ends with point 14 of unloading, where packages 3 are removed from the conveyor 6 for packages.

Устройство 13 установки содержит блок 15 для нанесения клея на устройства 2 для открывания и блок 16 захвата, в который устройства для открывания подаются после нанесения клея.The installation device 13 comprises a block 15 for applying glue to the opening devices 2 and a gripping unit 16 into which the opening devices are supplied after applying the glue.

Система 1 содержит устройство 17 для подачи устройств 2 для открывания пакетов из сортирующего устройства 18 к блоку 15 нанесения клея и далее в блок 16 захвата в устройстве 13 установки. Система 1 дополнительно содержит опорное ограждение 19 для пакетов, чтобы поддерживать пакеты 3 во время установки устройств 2 для открывания пакетов. Опорное ограждение 19 для пакетов расположено по существу параллельно конвейеру 6 для пакетов вдоль горизонтального пути P и обеспечивает нахождение пакетов 3 между самим опорным ограждением и конвейером 6 для пакетов. Для обеспечения установки устройств для открывания пакетов на пакеты различных размеров опорное ограждение 19 для пакетов можно регулировать по высоте, то есть расстояние от опорного ограждения 19 для пакетов до конвейера 6 для пакетов является варьируемым.The system 1 comprises a device 17 for supplying devices 2 for opening packages from the sorting device 18 to the glue application unit 15 and then to the capture unit 16 in the installation device 13. The system 1 further comprises a bag support fence 19 to support the bags 3 during installation of the bag opening devices 2. The bag support 19 is arranged substantially parallel to the bag conveyor 6 along the horizontal path P and allows the bags 3 to be located between the bag support itself and the bag conveyor 6. To ensure the installation of devices for opening packages on packages of various sizes, the support fence 19 for bags can be adjusted in height, that is, the distance from the support fence 19 for bags to the conveyor 6 for bags is variable.

На фиг. 2 и 3 представлены два вида сверху пакета 20, изображающие пробиваемую часть в виде предварительно ламинированного отверстия 21. Центр 22 отверстия используют для определения его местоположения. Местоположение предварительно ламинированного отверстия не является одинаковым в каждом пакете. Круг 23 на чертеже, обозначенный штрихпунктирной линией, представляет точное местоположение предварительно ламинированного отверстия, то есть местоположение предварительно ламинированного отверстия на пакете без отклонений размеров.In FIG. 2 and 3 are two top views of the package 20, depicting the punched part in the form of a pre-laminated hole 21. The center 22 of the hole is used to determine its location. The location of the pre-laminated hole is not the same in every bag. The circle 23 in the drawing, indicated by a dash-dot line, represents the exact location of the pre-laminated hole, that is, the location of the pre-laminated hole on the bag without dimensional deviations.

На фиг. 2 точное местоположение предварительно ламинированного отверстия, или более конкретно, его центр 24 используют в качестве эталонной системы, чтобы выразить местоположение центра 22 фактического предварительно ламинированного отверстия 21 на пакете 20. Отклонение отверстия 21 от точного местоположения 23 (на фиг. 3 преувеличено, чтобы сделать его более заметным) показано стрелкой 25 между центром 24 и центром 22. Стрелку 25 можно разделить на горизонтальную составляющую 26 и вертикальную составляющую 27, описывающие отклонение отверстия 21 в горизонтальном и вертикальном направлениях, соответственно.In FIG. 2, the exact location of the pre-laminated hole, or more specifically, its center 24 is used as a reference system to express the location of the center 22 of the actual pre-laminated hole 21 on the bag 20. The deviation of the hole 21 from the exact location 23 (in FIG. 3 is exaggerated to make its more visible) is shown by arrow 25 between center 24 and center 22. Arrow 25 can be divided into horizontal component 26 and vertical component 27, describing the deviation of the hole 21 to the horizon vertical and vertical directions, respectively.

На фиг. 4 представлена блок-схема устройства 13 установки. В дополнение к блоку 15 нанесения клея и блоку 16 захвата устройство 13 установки содержит блок 30 оптического определения центра 22 отверстия 21 на каждом из пакетов 3.In FIG. 4 is a block diagram of an apparatus 13 of an installation. In addition to the glue application unit 15 and the grip unit 16, the installation device 13 includes an optical unit 30 for determining the center 22 of the hole 21 on each of the bags 3.

Блок 30 оптического определения содержит датчик 31 для формирования сигнала, разблокирующего камеру 32, например камеру ПЗС-типа (прибор с зарядовой связью), чтобы записывать изображение верхней части каждого пакета 3, где изображение показывает предварительно ламинированное отверстие и его центр. Блок 30 оптического определения дополнительно содержит память 33 для хранения эталонного изображения с эталонной системой, имеющей точное местоположение, и средство 34 обработки для сравнения записанного изображения с эталонным изображением, т.е. предварительно ламинированного отверстия в записанном изображении с эталонной системой. Результат сравнения, то есть отклонение от точного местоположения в горизонтальном и вертикальном направлениях, соответственно, используется для формирования информации, необходимой для установки устройств 2 для открывания на пакеты 3. Блок 30 оптического определения также содержит средство 35 для передачи информации об установке относительно определенного предварительно ламинированного отверстия.The optical determination unit 30 includes a sensor 31 for generating a signal enabling the camera 32, for example a CCD type camera (charge coupled device), to record an image of the top of each packet 3, where the image shows a pre-laminated hole and its center. The optical determination unit 30 further comprises a memory 33 for storing the reference image with a reference system having an exact location, and processing means 34 for comparing the recorded image with the reference image, i.e. pre-laminated holes in the recorded image with a reference system. The result of the comparison, that is, the deviation from the exact location in the horizontal and vertical directions, respectively, is used to generate the information necessary for installing the devices 2 for opening onto the packages 3. The optical determination unit 30 also includes a means 35 for transmitting installation information regarding a certain pre-laminated holes.

Устройство 13 установки дополнительно содержит блок 36 захвата и размещения устройств 2 для открывания из блока 16 захвата и размещения их на пакетах 3.The installation device 13 further comprises a unit 36 for capturing and placing devices 2 for opening from the unit 16 for capturing and placing them on the packages 3.

Блок 36 захвата и размещения содержит средство 37 для приема передаваемой информации об установке и автомат 38. Информация об установке содержит траекторию перемещения для блока 36 захвата и размещения, описывающую траекторию перемещения от эталонного положения, чтобы разместить одно устройство для открывания на одном пакете с большой точностью на предварительно ламинированном отверстии.The capture and placement unit 36 contains means 37 for receiving transmitted installation information and an automatic machine 38. The installation information contains a movement path for the capture and placement unit 36 describing the movement path from the reference position in order to place one opening device on one package with high accuracy on a pre-laminated hole.

В предпочтительном варианте осуществления автомат 38 (фиг. 5) является захватывающим автоматом типа IRB 340 (промышленный робот), серийно выпускаемым на фирме АВВ Flexible Automation AB, Västeres, Швеция. Он имеет три автоматических манипулятора 39a-39c, соединенных вместе на одном конце 40, причем автомат 38 способен работать в трехмерном пространстве. Автомат 38 на конце 40 содержит захватывающие лапки 41, предназначенные для захватывания и размещения устройств 2 для открывания на пакетах 3, причем захватывающие лапки 41 закрываются при захвате и открываются при размещении устройства для открывания на конвейере.In a preferred embodiment, the machine 38 (FIG. 5) is an IRB 340 type gripping machine (industrial robot) commercially available from ABB Flexible Automation AB, Västeres, Sweden. It has three automatic manipulators 39a-39c connected together at one end 40, the machine 38 being able to operate in three-dimensional space. The machine 38 at the end 40 comprises gripping tabs 41 for gripping and placing the opening devices 2 on the bags 3, the gripping tabs 41 being closed during gripping and opened when the opening device is placed on the conveyor.

Блок 30 оптического определения выполнен как одно целое с блоком 36 захвата и размещения, причем камера 32 расположена рядом с захватывающими лапками 41.The optical determination unit 30 is made integrally with the capture and placement unit 36, the camera 32 being located next to the gripping tabs 41.

На фиг. 6 представлен алгоритм программы способа установки устройств для открывания пакетов согласно изобретению. Каждый блок соответствует одному этапу способа. Действия выполняются циклически с периодом, равным времени, требуемому конвейеру 6 для перемещения на расстояние между двумя последующими пакетами 3. Сначала следуют две ветви в графической схеме программы, которые позже сливаются в одну. Устройства 2 для открывания пакетов сортируются в сортирующем устройстве 18 (этап 42), подаются от сортирующего устройства 18 устройством 17 подачи к блоку 15 нанесения клея, где их намазывают клеем (этап 43), и далее подаются в блок 16 захвата (этап 44). Одновременно пакеты 3 из упаковочной машины загружаются на загрузочный конвейер 11 (этап 45) и затем подаются на конвейер 6 для пакетов, который подает их к устройству 13 установки (этап 46). Одно из намазанных клеем устройств для открывания пакетов захватывается блоком 36 захвата и размещения (этап 47) из блока 16 захвата. Чтобы избежать сбора и обработки чрезмерного количества данных, датчик 31 формирует запускающий импульс для разблокирования камеры 32 (этап 48). Камера делает запись изображения верхней части одного из пакетов 3, упомянутое изображение показывает предварительно ламинированное отверстие и его центр (этап 49). В памяти 33 запоминается эталонное изображение, содержащее описанную выше эталонную систему. На основании обработки обычного изображения определяется отклонение предварительно ламинированного отверстия от его точного местоположения, и на основании упомянутого отклонения определяется траектория перемещения для автомата 38 (этап 50). Траектория перемещения передается из блока 30 оптического определения и принимается блоком 36 захвата и размещения (этап 51). Блок 36 захвата и размещения следует за траекторией перемещения от эталонного положения и размещает устройство для открывания пакетов точно сверху предварительно ламинированного отверстия пакета (этап 52). Наконец, пакеты с устройствами для открывания пакетов выгружаются в пункте 14 разгрузки (этап 53).In FIG. 6 shows a program algorithm for installing devices for opening packages according to the invention. Each block corresponds to one step of the method. The actions are performed cyclically with a period equal to the time required by the conveyor 6 to move the distance between two subsequent packets 3. First, two branches in the graphical scheme of the program follow, which later merge into one. The bag opening devices 2 are sorted in the sorting device 18 (step 42), fed from the sorting device 18 by the feeding device 17 to the glue application unit 15, where they are smeared with glue (step 43), and then fed to the capture unit 16 (step 44). At the same time, packets 3 from the packaging machine are loaded onto the loading conveyor 11 (step 45) and then fed to the conveyor 6 for packets, which feeds them to the installation device 13 (step 46). One of the packet-opening devices smeared with glue is captured by the capture and placement unit 36 (step 47) from the capture unit 16. To avoid collecting and processing an excessive amount of data, the sensor 31 generates a trigger pulse to unlock the camera 32 (step 48). The camera records the image of the top of one of the packets 3, the image shows the pre-laminated hole and its center (step 49). A reference image containing the above-described reference system is stored in the memory 33. Based on the processing of the conventional image, the deviation of the pre-laminated hole from its exact location is determined, and the movement path for the machine 38 is determined based on the deviation mentioned (step 50). The trajectory of movement is transmitted from the optical determination unit 30 and received by the capture and placement unit 36 (step 51). The capture and placement unit 36 follows the trajectory from the reference position and places the device for opening the bags exactly on top of the pre-laminated bag opening (step 52). Finally, packages with packet opening devices are unloaded at unloading point 14 (step 53).

Альтернативно изложенному выше эталонную систему можно воплотить с помощью метки 29 на направляющем элементе 28. На фиг. 3 пакет 20 показан вместе с частью направляющего элемента 28, причем направляющий элемент снабжен меткой 29. Метка 29 и точное местоположение предварительно ламинированного отверстия 23 в этом варианте осуществления составляют эталонную систему. На пакете без отклонений размеров расстояние между меткой 29 и точным местоположением предварительно ламинированного отверстия 23 или его центром 24 составляет Х₀ и y₀ в горизонтальном и вертикальном направлениях, соответственно. Расстояние между меткой 29 и местоположением центра 22 фактического предварительно ламинированного отверстия 21 составляет х₁ и y₁ в горизонтальном и вертикальном направлениях, соответственно, выражения |x₀-x₁| и |y₀-y₁| описывают отклонения отверстия 21 от точного местоположения 23 в соответствующих направлениях.Alternative to the above, the reference system can be implemented using the mark 29 on the guide element 28. In FIG. 3, a bag 20 is shown along with a portion of the guide member 28, the guide member being provided with a mark 29. The mark 29 and the exact location of the pre-laminated hole 23 in this embodiment constitute a reference system. On a bag without dimensional deviations, the distance between the mark 29 and the exact location of the pre-laminated hole 23 or its center 24 is X ₀ and y ₀ in the horizontal and vertical directions, respectively. The distance between the mark 29 and the location of the center 22 of the actual pre-laminated hole 21 is x ₁ and y ₁ in the horizontal and vertical directions, respectively, the expressions | x ₀ -x ₁ | and | y ₀ -y ₁ | describe the deviations of the hole 21 from the exact location 23 in the respective directions.

Возможен вариант выполнения, когда устройства для открывания пакетов не приклеивают к пакетам. Альтернативно устройства для открывания пакетов можно нагревать и затем запаивать на пакетах.An embodiment is possible when the devices for opening the packages are not glued to the packages. Alternatively, the bag openers can be heated and then sealed on the bags.

Блок захвата и размещения может содержать более одного автомата и обеспечивает возможность выполнения более одной установки одновременно, ускоряя изготовление.The capture and placement unit may contain more than one machine and provides the ability to perform more than one installation at a time, speeding up production.

Блок оптического определения и блок захвата и размещения можно не изготавливать за одно целое друг с другом. Согласно альтернативному варианту осуществления блок оптического определения располагают рядом с конвейером для пакетов на расстоянии от блока захвата и размещения. Если скорость конвейера для пакетов известна, можно определить местоположение центра предварительно ламинированного отверстия на пакете в некоторый момент времени и можно вырабатывать информацию об установке и передавать блоку захвата и размещения.The optical detection unit and the capture and placement unit may not be manufactured integrally with each other. According to an alternative embodiment, the optical determination unit is located adjacent to the packet conveyor at a distance from the capture and placement unit. If the speed of the bag conveyor is known, you can determine the location of the center of the pre-laminated hole on the bag at some point in time and you can generate installation information and transmit it to the capture and placement unit.

Claims

1. A system (1) for installing devices (2) for opening packages (3) for poured food products, comprising a conveyor (6) for feeding packages along a predetermined path (P), a device (13) for installing devices for opening onto packages on a conveyor characterized in that the installation device (13) comprises an optical point determination unit (30) on one of the packages (20) on the conveyor and a capture and placement unit (36) for receiving installation information regarding a specific installation point from the optical unit definitions ata one of the opening devices and placing it on one of the packages on the conveyor using the information about the installation.

2. System (1) according to claim 1, characterized in that the installation point is determined by a pre-laminated hole (21) on one of the packages (20).

3. System (1) according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the optical determination unit (30) comprises a camera (32) for recording an image of one of the packets (20), in which the image contains an installation point.

4. System (1) according to claim 3, characterized in that the optical determination unit (30) further comprises processing means (34) for generating installation information by comparing the image with a reference image containing a reference system and obtaining the location of the installation point relative to reference system.

5. The system (1) according to claim 4, characterized in that the reference system contains the exact location of the installation point (23) corresponding to the installation point on the package without dimensional deviations.

6. System (1) according to claim 4, characterized in that the reference system contains the exact location of the marking point (23) of the mark (29) fixed relative to the conveyor (6) for the packages, the exact location corresponding to the installation point on the package without dimensional deviations .

7. The system (1) according to claim 1, characterized in that the installation information contains the trajectory of the block capture and placement (36) and is designed to accommodate one of the opening devices on one of the packages (20).

8. System (1) according to claim 1, characterized in that the optical determination unit (30) is made integrally with the capture and placement unit (36).

9. System (1) according to claim 1, characterized in that the optical determination unit (30) is located next to the conveyor (6) for packets at a distance from the capture and placement unit (36).

10. The system (1) according to claim 1, characterized in that the block (36) capture and placement contains at least one machine (38) with at least one manipulator (39a-39c) of the machine.

11. The system (1) according to claim 1, characterized in that the block (36) capture and placement contains at least one machine (38) with three manipulators (39a-39c) of the machine, and at least one machine is capable of functioning in three dimensions.

12. The system (1) according to claim 1, characterized in that the installation device (13) further comprises an adhesive applying unit (15) and is intended for applying adhesive to the devices (2) for opening before capturing.

13. The system (1) according to claim 1, characterized in that it further comprises paragraph (12) for feeding packets (3) to the conveyor (6) for packets.

14. System (1) according to claim 1, characterized in that it further comprises a support fence (19) for bags for supporting packages (3) during installation of the opening devices (2), securing packages between the support fence and the conveyor (6) for packages.

15. The system (1) according to 14, characterized in that the support fence (19) for the bags is adjustable to ensure the installation of devices (2) for opening on the bags (3) of various sizes.

16. The system (1) according to claim 15, characterized in that it further comprises a plurality of divided guide elements (9) for guiding the packets (3), wherein the guiding elements are fixed on the conveyor (6) for the packets and moved with it to convey packets on a given path (P).

17. System (1) according to claim 16, characterized in that each guide element (9) comprises at least one support pin (10) for supporting and transporting the packages (3).

18. System (1) according to claim 17, characterized in that it further comprises a device (17) for supplying devices (2) for opening into the device (13).

19. System (1) according to claim 12, characterized in that it further comprises a device (17) for supplying devices (2) for opening to the glue applying unit (15), after which the opening devices are captured by the gripping unit (36) and placement.

20. The method of installation of devices (2) for opening onto packages (3) for poured food products, which consists in supplying packages along a predetermined path (P) by a conveyor (6) for packages and installing devices for opening onto packages on a conveyor for packages, characterized in that they additionally carry out optical determination of the installation point on one of the packages (20) on the packet conveyor, form information for controlling the capture and placement unit (36) based on the determined optical installation point, and carry out capture one of the opening devices and place it on one of the packages on the conveyor by means of a capture and placement unit and in accordance with the said installation information.

21. The method according to claim 20, characterized in that the installation point is determined by the pre-laminated hole (21) on one of the packages (20).

22. The method according to claim 20 or 21, characterized in that it further records an image of one of the packets (20), in which the image contains an installation point.

23. The method according to item 22, wherein the installation information is formed by comparing the image with a reference image containing a reference system, and get the location of the installation point relative to the reference system.

24. The method according to item 23, wherein the reference system contains the exact location of the installation point (23) corresponding to the installation point on the package without size deviations.

25. The method according to item 23, wherein the reference system contains the exact location of the installation point (23) relative to the label (29), fixed relative to the conveyor (6) for the packages, the exact location corresponds to the installation point on the package without dimensional deviations.

26. The method according to claim 20, characterized in that the installation information contains the trajectory of the block capture and placement (36) and is designed to accommodate one of the devices for opening on one of the packages (20).

27. The method according to claim 20, characterized in that the adhesive is additionally applied to the devices (2) for opening before their capture.

28. The method according to claim 20, characterized in that it additionally serves packages (3) to the conveyor (6) for packages.