專利名稱：用于形成成組待裝盒產品的機器和方法
技術領域：
本發明涉及用于形成成組的待包裝在箱中或待裝盒的產品的機器和方法，尤其用于具有非圓形截面的產品，諸如例如卵形容器和卵形瓶。
背景技術：
文獻FR218359中描述了這種類型的機器，文獻FR218359涉及用于聚集待裝盒或裝箱產品的方法和機器。這種聚集機器包括進給輸送機，提供待聚集的產品；收集臺，布置在進給輸送機的側面并位于相同水平面上，機動收集器，當產品在所述進給輸送機上移動時捕獲產品，所述收集器包括單元格，單元格布置在與產品到達的縱向方向垂直的直線上；吊運車，支撐所 述收集器并使其在所述進給輸送機和收集臺上移動；用于引導吊運車的結構；以及用于所述吊運車的控制裝置，為了在閉合環路中進行各種產品聚集操作。吊運車被操縱以使收集器以在閉合環路中循環的重復動作的方式移動，所述閉合環路包括多個階段用于捕獲進給輸送機上的產品的階段；用于將所捕獲產品轉移至存放站處的收集臺的階段，在放置站處，合適裝置接管該批被捕獲產品例如以將它們裝箱；以及用于使收集器返回開始位置以再次開始捕獲環路的階段。這類機器允許捕獲所有類型的產品并將這些產品聚集為一批，合適的裝置隨后接管這批產品例如以執行最后的裝箱操作。該裝箱操作包括獲取這批產品(具有一行產品的形式)，并將該行產品引入箱內并等待后面的一行或多行產品。該組合占據所述箱內的所分配空間。該收集器所捕獲的產品通常是具有圓形截面的規則形狀的瓶。當這些產品被收集器釋放在存放站處時，這些產品形成準備好用于裝箱設備的直隊列。該裝箱操作的成功主要取決于該批產品的幾何特性，不論該批產品是包括單行產品的成批產品還是包括多行產品的成批產品。對于具有非圓形截面的特定類型的產品，諸如具有例如卵形截面的瓶，箱中所分配的空間需要適應該批產品，所以行中的每個物品均有角度(“有角度的行”)，即需要具有減小該組產品所占用的空間并將這些產品合理地楔入箱中的優點的式樣。這類產品需要聚集機器的特殊布置。因此，如文獻JP2002096926中所述，產品到達它們那側并落入無限帶的單元格內，耙形推動工具將產品從單元格內排出。 在文獻FR2940788中，產品被相對于產品到達的縱向軸線傾斜定向的耙形收集器捕獲。在這種機器中，成批產品因此通過收集器以一定角度釋放并且這需要對該批產品進行重新定向以對其進行裝箱。
發明內容
本發明提出了用于聚集這些特殊產品的機器和方法，本發明以簡單且有效的方式克服了在現有解決方案中所遇到的困難。
本發明所使用的裝置將產品聚集為直行以形成一批產品或多批產品的組合。本發明在為該批產品提供高水平幾何精度的情況下實現。該批產品的準備允許裝箱操作的順利管控。裝箱操作能夠以使用依靠收集器形成的多行產品的多個連續操作的形式出現，或以多行產品被預先聚集以形成一批產品的單個操作的形式出現，該批產品包括的產品總數精確對應于能夠裝入箱內的產品的數量。本發明的產品聚集機器包括-輸送機，提供對齊且隔開的產品；-耙形收集器，垂直于縱向進給軸線XX’延伸；-臺，被布置為與所述輸送機齊平并緊靠，臺具有存放站，在存放站處，成批產品被收集以進行包裝；
-結構，適于支撐所述收集器并允許所述收集器在所述輸送機之上和在所述臺上相對于所述進給輸送機縱向和橫向移動以收集成批產品；其特征在于，該機器包括收集器，收集器被布置為對直立到達并具有非圓形水平截面的卵型產品進行捕獲和定向，所述收集器包括單元格，單元格相對于縱向進給軸線XX’傾斜布置，以在所述產品被捕獲時將所述產品自動定向為“有角度的行”配置。依然根據本發明，收集器的單元格沿傾斜軸線成角度，傾斜軸線相對于縱向軸線XX’成位于10°與45°之間的角度這。在本發明的另一個布置中，聚集機器包括耙形收集器，耙形收集器由熱塑材料的矩形板構成，所述收集器包括單元格，單元格沿其長度均勻分布。依然根據本發明，收集器包括單元格，單元格的形狀與待捕獲的產品的形狀相對應，以避免損壞所述產品的表面，并在高生產速度的情況下避免產品在捕獲期間在完全進入相應單元格之后回彈的風險。在本發明的另一個布置中，收集器包括兩個疊置的具有單元格的耙，這兩個耙形成為一體或由組裝在一起并由分隔器分隔的兩個板構成，以為產品提供雙倍支撐從而改善產品的穩定性，特別是當產品在進給輸送機與收集臺上的存放站之間移動時。依然根據本發明，聚集機器包括用于對所述進給輸送機上的待捕獲產品的存在進行檢測的裝置，所述裝置布置在所述收集器側面和上游。在本發明的另一個布置中，聚集機器包括用于產品的收集臺，收集臺包括無限帶式輸送機，所述輸送機被控制以確保允許對依靠收集器形成的多批產品進行聚集的積累。依然根據本發明，聚集機器包括用于被捕獲產品的兩個收集臺，所述收集臺包括在提供所述產品的進給輸送機兩側延伸的面板或無限帶式輸送機，以允許將由收集器移動的所述產品存放在所述進給輸送機的兩側。在本發明的另一個布置中，聚集機器包括至少一個機器人，所述至少一個機器人在收集臺上抓取被布置為有角度的行配置的產品，所述機器人包括頭，頭被配置為收集成批產品并將這些產品放置在一個或多個箱中。本發明還涉及由上面詳細描述的機器實施的方法，具體是聚集產品的方法，該產品在進給輸送機上對齊且隔開，所述方法包括以下步驟-通過垂直于所述產品到達的方向布置的耙形收集器捕獲所述產品的步驟；-將所述產品轉移至布置在所述進給輸送機旁邊的臺的步驟；
-將成批產品釋放在存放站處的步驟；-使所述收集器返回開始點的步驟，即使所述收集器返回所述進給輸送機上的第一個產品的步驟；該方法還包括-通過具有相對于所述產品到達的方向傾斜布置的單元格的收集器捕獲具有非圓形水平截面的卵型直立產品，-通過捕獲操作自動且同時地定向所述產品，以將所述產品放置為有角度的行配置，-以及，在釋放操作中，使所述收集器平行于所述單元格的定向反向移動。依然根據本發明，聚集方法包括將由收集器聚集的產品交替地放置在進給輸送機 的兩側，即交替地放置在所述進給輸送機的左側和右側，以在存放站處降低如此形成的成批產品的包裝速度。在本發明的另一個布置中，聚集方法包括在產品通過諸如機器人的合適裝置或其它裝置全部拿走以進行裝箱之前，在存放站處使聚集為多批的多行產品彼此相鄰放置。
下面將以十分清楚和完全的方式描述本發明以使本發明能夠執行。該描述伴隨附圖進行，在附圖中圖I示意性地示出本發明的機器，即用于使具有非圓形截面的產品定向并聚集為有角度的行的機器，其中產品被收集器捕獲，所述機器以平面圖的方式示出；圖2示意性地描繪用于定向和聚集圖I所描繪的產品的機器的正視圖；圖3示出收集器的更多細節，收集器將這些具有非圓形截面的特殊產品(諸如例如卵形瓶)定向并聚集為有角度的行；圖4示出兩個收集器的疊置和組裝的側視圖；圖5示出收集器的循環路徑，根據收集器是否將其成批產品存入進給輸送機的右側或左側，該循環路徑由實線或虛線表示，所述方向與所述產品的前進方向有關。
具體實施例方式圖I和2示意性地示出用于將以直立狀態聚集的產品I (諸如瓶或容器)定向和聚集的機器。該機器與上面提到的文獻FR2918359中所述的機器類似。產品I在它們捕獲區域中具有卵形而非圓形(例如由長軸和短軸定義的橢圓)的水平截面。機器包括輸送產品I的輸送機2，輸送機2是連續移動的無限帶。該進給輸送機2由位于上游的對應于貼標簽機的另一個機器(未不出)供貨。在輸送機2上,產品被直立布置為一列縱隊并彼此間隔。間隔優選為有規律的，并通過合適的裝置(未示出)實現。產品I均以相同方式布置在進給輸送機2上；這些產品被定向以使它們的主軸線與所述進給輸送機2的縱向軸線XX’重合。該機器還包括用于收集產品I的沿著進給輸送機延伸的至少一個臺3。臺3在進給輸送機2的右側(相對于下游方向)，用實線表示，并且另一個臺3’在左側，用虛線表示。
將輸送機2、臺3、以及臺3’(視情況而定)并排放置在同一平面上，以允許產品I從所述輸送機2向所述臺3或3’的水平轉移。這種轉移通過收集裝置實現，在余下說明書中，收集裝置將稱為收集器4。收集器4具有直線型耙的形式，該直線型耙在進給輸送機2的下游端之上平面來回移動并平行于輸送機和臺3和臺3’(視情況而定);收集器4相對于所述進給輸送機2的縱向軸線XX’橫向和縱向行進。圖3中更加詳細地描繪了這種收集器4。例如，收集器4由熱塑材料的矩形板構成并包括由齒6側面地限定的單元格5。在收集器4的大側之一，尤其是在通常面對進給輸送機2的上游方向的那側，單元格5是開口的，以便接收布置在所述輸送機上的產品I。單元格5相對于進給輸送機2的縱向軸線xx’傾斜地布置，所述軸線xx’還對應于產品I到達所述輸送機2時所遵循的縱向軸線。如圖3所示，這些單元格5相對于產品到達的縱向軸線xx’的傾斜角度對應于角 度這，根據待捕獲的產品I的形狀和類型，角度a例如位于10°與45°之間。還可以使用穿過齒6的上游端的直線8作為參照在耙上直接測量單元格5的軸線7的傾斜角度。例如，余角 <位于45°與80°之間。優選地，單元格5的形狀適于待捕獲的產品I的形狀，以避免損壞外表面特別是置于所述表面上的標簽，并且該形狀還被選擇為當產品I已經完全進入所述單元格時避免回彈現象。根據產品I的類型，特別是其穩定性，即其重心的位置，可使用包含多個疊置的耙的收集器4。圖4是示出收集器4的側視圖，其中收集器4包括兩個疊置的耙下部耙4i和上部耙4s，下部耙4i和上部耙4s間隔一定距離，該間隔根據待聚集的產品選擇。這些耙由單塊熱塑材料或兩個單獨板構成，這兩個單獨的板由一個或多個分隔器9分隔并通過螺栓10或其它緊固件組裝在一起，螺栓10或其它緊固件還允許將收集器4安裝至使收集器4在輸送機2和臺3上移動的裝置，該裝置將在下面描述。如圖2中所示，收集器4，無論其包括一個或是多個耙8，都與結構11關聯，結構11具有在前面提到的文獻FR2918359中描述的類型。伺服電機(未示出)確保收集器4在與產品到達時所遵循的縱向軸線xx’相對應的方向上移動，并垂直于所述軸線xx’橫向移動。結構11相對于進給輸送機2并相對于臺3和臺3’(視情況而定)移動。結構11包括支撐收集器4的吊運車12和支撐吊運車的梁13。梁13相對于輸送機橫向布置。梁13位于收集器4之上的明顯大于待由機器處理的產品I的最大高度的距離處。梁13由軌道14引導，軌道14沿著臺3或臺3’(視情況而定)的邊緣縱向布置，所述軌道14整體附接至機器的總體框架15，并且所述梁13在合適的伺服電機裝置的影響下移動。吊運車12由梁13支撐并且通過合適的伺服電機裝置在梁13上移動。吊運車12因此在進給輸送機2和收集臺3以及臺3’(視情況而定)的表面的整個部分上掃過。合適的控制裝置允許收集器4在與用于捕獲產品I的單元格5的軸線平行的傾斜方向上移動，以將所述產品I放置在臺3或3’(視情況而定)上。這種控制裝置充當使吊運車12和梁13移動的伺服電機。控制器4可將產品I放置在進給輸送機2的兩側，即放置在臺3或虛線所表示的臺3’上。臺3和臺3’均可包括固定平面或包括輸送帶，固定平面或輸送帶的作用將在下面描述。臺3可在其自由側擴展有輸送機16,例如,可在輸送機16上對一批產品I執行裝箱操作；同理，對于如虛線所示的臺3’，可包括布置在側面的輸送機16’。這種裝箱操作將在下面描述。圖5示出收集器4在輸送機2和臺3之上的路徑，以及在臺3’之上的路徑(虛線表不)。該路徑為閉合循環并包括環路中所發生的一系列移動，該環路開始于進給輸送機2上的產品I的第一捕獲點，并繼續在所述輸送機2上上行，并穿過不同的逐漸偏移的捕獲點。 在所示示例中，6個產品I在它們被側面地轉移至臺3和/或臺3’之前可由收集器4捕獲。應注意，在圖5中，收集器4在捕獲產品I的階段中以橫向移動和縱向移動的方式移動，所述移動例如被組合；通過沿著xx’的縱向移動，收集器4通過在輸送機2之上沿與所述輸送機2和所述產品I前進的方向相反的方向前進，即向產品I的隊列上方行進。收集器4沿著軸線xx’縱向地前進圖I所示的總距離2，距離2例如至少對應于輸送機2上的產品I之間的步長的大小。如圖5所示，用于捕獲產品I的縱向路徑這部分在第一個產品的捕獲點與最后一個產品的捕獲點之間延伸。該路徑被描繪成直線和由羅馬數字I至VI表示的點，所述點例如對應于在吊運車12下方延伸并承載收集器4的臂17的放置。在最后一個產品被捕獲之后，收集器4在點VI與VII (依然使用羅馬數字)之間橫向移動，以遠離上面布置有連續到達的產品I的輸送機2 ;該橫向移動允許收集器4將其這批產品I轉移至收集臺3上，并將這批產品放置在18所表示的站處，該站可稱為存放站18。該存放站18與輸送機2上的產品I的最后一個捕獲點齊平或基本位于輸送機2上的產品I的最后一個捕獲點的上游。在存放站18處，該批產品I可緊靠引導器或保持結構(未示出)放置，當產品I到達時且當收集器4退回時，引導器或保持結構使所述產品I的位置保持穩定。收集器4隨后沿著傾斜軌跡從點VII退回至點IX，該傾斜軌跡的角度對應于單元格5的傾斜軸線7的角度。該軌跡可包括從點VII至點IX的單個直線,或包括折線,該折線包括位于點VII與VIII之間的第一傾斜軌跡部分、以及位于點VIII與X之間的第二軌跡部分，所述第二軌跡與縱向軸線xx’平行。退回軌跡的點VII與VIII之間的第一部分的長度在圖5中由d表示，豆基本對應于圖3中所示的單元格5的深度￡。根據情況，從點IX至X，收集器4沿著長度L的一部分橫向地返回至點I，在點I處，收集器4被重新定位于到達輸送機2的第一個產品I的前面。收集器4返回至開始點的速度大于輸送機2前進的速度，使得收集器4能夠在下面的各種操作發生時領先于連續前進的第一個產品I :
-轉移該批產品I的操作，-在存放站18處釋放該批產品的操作，以及-使收集器4返回開始點以使其再次位于到達進給輸送機2的第一個產品的前方的操作。圖5還以虛線示出循環，循環對應于當該批產品I被放置在收集臺3’上時的收集器4的路徑。收集器4的位于I’至VI’(依然使用羅馬數字)之間的路徑與圖5所示的路徑相同，點VI’與點VII’之間的橫向移動也是一樣。然而，收集器4的用于釋放該批產品I的移動同樣傾斜地發生；點VII’與IX’之間的該傾斜移動基本減小收集器4的橫向返回的長度LI。收集器4的該傾斜退回移動因此可沿著兩個軌跡發生
-第一軌跡，包括單個直線，如上所示，位于點VII’與IX’之間，該直線相對于軸線xx’的角度對應于單元格5的傾斜軸線7的角度；-第二軌跡，具有折線的形式，該折線包括位于點VII’與VIII’之間的第一傾斜軌跡部分以及位于點VIII’與X’之間的第二部分；所述第一部分的長度il基本對應于所述單元格5的深度￡。這種布置允許將收集器4所捕獲的產品I組交替地放置在輸送機2的兩側，即放置在所述進給輸送機2的右側和左側，以降低臺3和3’上的各存放站處的如此形成的產品批的包裝速度。傾斜路徑的長度可減小至與單元格5的深度￡相對應的值，即足以使收集器4快速啟動其朝著第一個產品I的捕獲點的返回移動的值。收集器4的特點在于，當產品I位于輸送機2上并直立時，收集器4使產品I樞轉。產品I在到達時的主水平軸線沿著它們前進的縱向軸線定向，面朝這些產品I的單元格5的傾斜定向自動地將產品I聚集為有角度的行配置。產品I的這種定向還因產品I被捕獲的模式而自動發生，這種定向在進給輸送機2使產品前進時發生，即產品I因它們進入單元格5的速度而被自動地定向和定位在各單元格5中。如圖I所示，將產品I聚集為有角度的行配置允許形成例如與能夠放置于箱中的產品的數量相對應的完整的多批產品。圖I中示出由輸送機16所輸送的箱19。因此，對于包裹箱19，該批產品可通過使用使產品橫向移動至包裹坯料19的推動裝置在存放站18處簡單地包裝。或者可使用機器人收集該批產品1，機器人在圖中由其基座20表示，機器人具有抓取存放站18處的該批產品的夾持頭21，例如，在抓取這些產品的時候將這些產品擠壓在一起，以引導這些產品進入“美式箱”型的有溝槽容器22。可通過使用無限帶式輸送機的上表面作為收集區域以有助于完整批在收集臺3、或臺3’上的形成；該輸送機可在產品I被收集器4釋放之后自動移動該批產品1，以將依靠收集器4形成的多批產品聚集在一起的方式積累產品；這允許以非常簡單的方式為能夠被聚集且與被存放的第一批產品關聯的第二批產品騰出空間。對于文獻FR2918359中所述的機器來說，優選在產品I被捕獲的時候停止收集器4的移動。因此，如圖I和2所示，吊運車12包括傳感器23，傳感器23整體地附接至控制器4并放置于控制器4上游，以對進給輸送機2上的產品I的存在進行檢測。合適的計算裝置考慮該信息，即進給輸送機上的第一個產品I相對于收集器4的位置、以及與所 述進給輸送機2的速度有關的信息，以當各產品I到達所述收集器4附近時觸發各產品I的捕獲環路。
權利要求
1.用于聚集產品的機器，包括 -進給輸送機(2)，提供對齊且隔開的產品(I)； -耙形收集器(4)，垂直于縱向進給軸線XX’延伸； -臺(3)，被布置為與所述輸送機(2)齊平并緊靠，所述臺(3)具有存放站，在所述存放站處，成批產品(I)被收集以進行包裝； -結構(11 )，適于支撐所述收集器(4)并允許所述收集器(4)在所述輸送機之上和在所述臺上相對于所述進給輸送機(2 )縱向和橫向移動以收集成批產品(I); 其特征在于，所述機器包括收集器(4)，所述收集器(4)被布置為對直立到達并具有非圓形水平截面的卵型產品進行捕獲和定向，所述收集器包括單元格(5)，所述單元格(5)相對于所述縱向進給軸線XX’傾斜布置，以在所述產品被捕獲時將所述產品自動定向為有角度的行配置。
2.根據權利要求I所述的用于聚集產品的機器，其特征在于，所述收集器(4)的單元格沿傾斜軸線(7)成角度，所述傾斜軸線(7)相對于所述軸線XX’成位于10°與45°之間的角度這。
3.根據權利要求I或2所述的用于聚集產品的機器，其特征在于，所述機器包括耙形收集器(4)，所述耙形收集器(4)由熱塑材料的矩形板構成，所述收集器(4)包括單元格(5)，所述單元格(5 )沿其長度均勻分布。
4.根據權利要求I至3中任一項所述的用于聚集產品的機器，其特征在于，所述收集器(4)包括單元格(5)，所述單元格(5)的形狀與待捕獲的產品的形狀相對應，以避免損壞所述產品(I)的表面，并在高生產速度的情況下避免所述產品(I)在捕獲期間在完全進入相應單元格(5)之后回彈的風險。
5.根據權利要求I至3中任一項所述的用于聚集產品的機器，其特征在于，所述收集器(4)包括兩個疊置的具有單元格的耙(8)，這兩個耙(8)形成為一體或由組裝在一起并由分隔器(9)分隔的兩個板構成，以為所述產品提供雙倍支撐從而改善所述產品的穩定性，特別是當所述產品在所述進給輸送機(2)與收集臺(3，3’)上的存放站之間移動時。
6.根據權利要求I所述的用于聚集產品的機器，其特征在于，所述機器包括用于對所述進給輸送機(2)上的待捕獲產品(I)的存在進行檢測的裝置，所述裝置布置在所述收集器(4)側面和上游。
7.根據權利要求I所述的用于聚集產品的機器，其特征在于，所述機器包括用于所述產品(I)的收集臺，所述收集臺包括無限帶式輸送機，所述輸送機被控制以確保允許對依靠所述收集器(4)形成的多批產品進行聚集的積累。
8.根據權利要求I所述的用于聚集產品的機器，其特征在于，所述機器包括用于被捕獲產品(I)的兩個收集臺(3，3’)，所述收集臺(3，3’)包括在提供所述產品(I)的進給輸送機(2)兩側延伸的面板或無限帶式輸送機，以允許將由所述收集器(4)移動的所述產品存放在所述進給輸送機(2)的兩側。
9.根據權利要求I所述的用于聚集產品的機器，其特征在于，所述機器包括至少一個機器人(20)，所述至少一個機器人(20)在所述收集臺(3，3’)上抓取被布置為有角度的行配置的所述產品(I)，所述機器人(20 )包括頭(21)，所述頭(21)被配置為收集成批產品(I)并將所述產品(I)放置在一個或多個箱中。
10.聚集產品的方法，所述產品在所述進給輸送機(2)上對齊且隔開，所述方法包括以下步驟 -通過垂直于所述產品到達的方向布置的耙形收集器(4)捕獲所述產品(I)的步驟； -將所述產品(I)轉移至布置在所述進給輸送機(2)旁邊的臺的步驟； -將成批產品(I)釋放在存放站處的步驟； -使所述收集器(4)返回開始點的步驟，即使所述收集器(4)返回所述進給輸送機(2)上的第一個產品(I)的步驟； 其特征在于，所述方法包括通過具有相對于所述產品到達的方向傾斜布置的單元格(5)的收集器(4)捕獲具有非圓形水平截面的直立產品， 通過捕獲操作自動且同時地定向所述產品，以將所述產品放置為有角度的行配置， 以及，在釋放操作中，使所述收集器(4)平行于所述單元格(5 )的定向反向移動。
11.根據權利要求10所述的聚集產品的方法，其特征在于，所述方法包括將由所述收集器(4 )聚集的所述產品(I)交替地放置在所述進給輸送機(2 )的兩側，即交替地放置在所述進給輸送機(2)的左側和右側，以在所述存放站處降低如此形成的成批產品的包裝速度。
12.根據權利要求10或11所述的聚集產品的方法，其特征在于，所述方法包括在所述產品通過諸如機器人(20)的合適裝置或其它裝置全部拿走以進行裝箱之前，在所述存放站處使聚集為多批的多行產品(I)彼此相鄰放置。
全文摘要
本發明涉及用于具有非圓形截面的產品諸如卵形容器或卵形瓶的機器。該機器包括收集器(4)，具有相對于用于提供所述產品的輸送機(2)的XX’軸線傾斜布置的腔；裝置，用于將由所述收集器形成組的成批產品轉移至沿著所述進給輸送機(2)布置的臺(3)上的存放站；裝置，用于通過在傾斜方向上的反向運動釋放成批產品(1)；以及裝置，用于使所述收集器(4)返回開始點，即與所述進給輸送機(2)上的第一個產品(1)齊平。
文檔編號B65G47/08GK102791597SQ201080059814
公開日2012年11月21日 申請日期2010年12月27日 優先權日2009年12月30日
發明者大衛·賈圖斯 申請人:西德爾合作公司