專利名稱：填充設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種填充設(shè)備。
背景技術(shù)：
通常，在制造裝有比如牛奶或者軟飲料等流質(zhì)食品的包裝容器時(shí)，一種由柔性的層壓材料制成的織物狀(web-like)包裝材料通過一個(gè)預(yù)成型裝置被成形為管狀，當(dāng)正在被充填流質(zhì)食品的時(shí)候，該管狀包裝材料被密封并被以一預(yù)定的間隔分割，從而生產(chǎn)出磚塊狀包裝容器。
圖1是一種傳統(tǒng)的填充設(shè)備的示意圖。
在圖1中，參考標(biāo)記11表示一種由柔性層壓材料制成的織物狀包裝材料。該包裝材料由一臺(tái)未圖示的包裝材料制造機(jī)器制造并被形成為一臺(tái)供應(yīng)裝置13上的一個(gè)卷筒12。包裝材料11被該供應(yīng)裝置13供應(yīng)并被一臺(tái)給料裝置促使而運(yùn)行通過該填充設(shè)備。
當(dāng)包裝材料11正在運(yùn)行時(shí)，在該包裝材料11上被沖出一個(gè)未圖示的孔，而一塊未圖示的內(nèi)條帶(inner tape)和一塊未圖示的拉伸片(pulltab)被粘貼到包裝材料11上，以覆蓋住所述穿孔。隨后，使包裝材料垂直運(yùn)行。當(dāng)正被沿著運(yùn)行方向設(shè)置的多個(gè)成形環(huán)15導(dǎo)引時(shí)，該正在垂直運(yùn)行的包裝材料11被成形為管狀，從而包裝材料的相對側(cè)邊相互重疊一個(gè)預(yù)定的重疊量。在相對側(cè)邊相互重疊的部分，即一個(gè)重疊部，被借助于一個(gè)未圖示的縱向密封設(shè)備沿縱向密封。
當(dāng)包裝材料11被一個(gè)管導(dǎo)輥17導(dǎo)引時(shí)，通過一根裝料管16從上方向該管狀包裝材料11供應(yīng)流質(zhì)食品。接著，當(dāng)借助于密封夾爪設(shè)備正在夾緊相對側(cè)邊時(shí)，包裝材料11被以預(yù)定的縱向間距沿橫向密封并且，通過由未圖示的成形翼片的作用而變形，被成形為一個(gè)枕頭狀的原型容器18。該密封夾爪構(gòu)成一個(gè)橫向密封設(shè)備。
然后，每個(gè)原型容器18被在一個(gè)橫向密封部分上分割，即一個(gè)橫向密封部分，并沿著上述所形成的折疊線折疊，從而成形為一個(gè)預(yù)定形狀，因而確保形成一種磚塊狀的包裝容器，該容器包含有預(yù)定量的流質(zhì)食品。
所述給料裝置總體上包括一對夾送輥R1(圖1僅示出這對夾送輥中的一個(gè))，它們設(shè)置在供應(yīng)裝置13的附近并用于供給包裝材料11，此時(shí)從前側(cè)和后側(cè)夾送包裝材料11；未圖示的折痕輥，它們用于當(dāng)包裝材料11被旋轉(zhuǎn)時(shí)在包裝材料11上形成折痕；一對夾送輥R2(圖1僅示出這對夾送輥中的一個(gè))，它們設(shè)置在填充設(shè)備的最高位置并用于供給包裝材料11，此時(shí)從前側(cè)和后側(cè)夾送包裝材料11；以及未圖示的嚙合部分，它們與相應(yīng)的成形翼片整體形成并用于與形成在所述原型容器18上的凸耳在所述橫向密封部分的附近嚙合，以便當(dāng)成形翼片移動(dòng)時(shí)向前移動(dòng)原型容器18和包裝材料11。
管導(dǎo)輥17包括至少兩個(gè)托輥。每一個(gè)托輥具有一預(yù)定的曲面，用于導(dǎo)引包裝材料11。
而且，在填充設(shè)備中，正運(yùn)行的織物狀包裝材料11能以一種相對容易的方式被未圖示的導(dǎo)引件定位，所述導(dǎo)引件形成為與包裝材料11的相對側(cè)邊相一致。然而，定位正運(yùn)行著的管狀包裝材料11是很困難的，因?yàn)榘b材料11是彎曲的。
一旦受到來自給料裝置的力，管狀包裝材料11可能在一個(gè)圓周方向上移動(dòng)，結(jié)果重疊部偏離一預(yù)定位置。為了克服此問題，一個(gè)未圖示的可移動(dòng)導(dǎo)輥，一個(gè)未圖示的可移動(dòng)成形環(huán)，和類似元件被沿著包裝材料11的運(yùn)行路徑設(shè)置，從而通過該可移動(dòng)導(dǎo)輥、該可移動(dòng)成形環(huán)和類似元件的操作而糾正重疊部的位置。
在此情形下，在包裝材料11的運(yùn)行方向上，可移動(dòng)導(dǎo)輥被設(shè)置在成形環(huán)15的上游。而且，該可移動(dòng)成形環(huán)被設(shè)置在一個(gè)成形環(huán)15的附近，該成形環(huán)15被設(shè)置在所述多個(gè)成形環(huán)15之中的上游側(cè)。由于其重疊部的位置受到糾正的包裝材料11被供應(yīng)到成形環(huán)15的下游，管狀包裝材料11能夠通過采用下面的機(jī)構(gòu)而穩(wěn)定地運(yùn)行在成形環(huán)15的成形輥之中，一個(gè)預(yù)定的成形輥上形成有一個(gè)凸緣，該凸緣輕輕壓住包裝材料11的一側(cè)邊部分。
然而，在傳統(tǒng)的填充設(shè)備中，當(dāng)具有某一尺寸的包裝材料11通過所述可移動(dòng)導(dǎo)輥、可移動(dòng)成形環(huán)和類似元件的操作被糾正重疊部的位置時(shí)，包裝材料11的一側(cè)邊部分緊密接觸在該凸緣上，因而該凸緣對重疊部的位置糾正產(chǎn)生了干涉。結(jié)果，一種要糾正重疊部的位置的嘗試可能會(huì)失敗。
這樣，在重疊部被偏離預(yù)定位置的情況下就形成了一個(gè)包裝容器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決在傳統(tǒng)的填充設(shè)備中存在的上述問題并提供一種能夠可靠地糾正重疊部位置的填充設(shè)備。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種填充設(shè)備包括成形環(huán)，該成形環(huán)具有多個(gè)成形輥并被沿著包裝材料的運(yùn)行方向上設(shè)置在一個(gè)預(yù)定位置上，以便使包裝材料從一個(gè)織物狀變形為一個(gè)管狀，和縱向密封設(shè)備，用于使該管狀包裝材料的相對側(cè)邊沿縱向密封。
被選擇的成形輥之一具有一個(gè)凸緣，該凸緣通過一個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)部件被軸向移動(dòng)。
在此情況下，即使在該成形環(huán)內(nèi)，當(dāng)具有某一尺寸的包裝材料的一個(gè)側(cè)邊部分接觸到該凸緣，該凸緣因而被移動(dòng)以避免與重疊部的位置糾正相干涉。因此，能夠可靠地糾正重疊部的位置。
在本發(fā)明的另一種填充設(shè)備中，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)部件被以一種可以往復(fù)移動(dòng)的狀態(tài)設(shè)置并且包括一個(gè)被連接到該凸緣上的操作元件。
在本發(fā)明的再一種填充設(shè)備中，所述操作元件延伸通過一個(gè)子輥，該子輥構(gòu)成所述被選擇的成形輥。
在本發(fā)明的還一種填充設(shè)備中，所述操作元件被連接到位于一個(gè)子輥的外圓周面上的所述凸緣上，該子輥構(gòu)成所述被選擇的成形輥。
本發(fā)明的另一種填充設(shè)備還包括重疊部檢測處理裝置，用于檢測在縱向密封時(shí)所形成的一個(gè)重疊部。
所述凸緣基于所述重疊部的一個(gè)檢測位置而被移動(dòng)。
本發(fā)明的還一種填充設(shè)備包括第一紙寬檢測處理裝置，用于檢測一個(gè)織物狀包裝材料的相對側(cè)邊從而確定該織物狀包裝材料的寬度；第二紙寬檢測處理裝置，用于檢測一個(gè)橫向密封部分的相對側(cè)邊從而確定該橫向密封部分的寬度；以及一個(gè)重疊量計(jì)算處理裝置，用于基于所述織物狀包裝材料的寬度和橫向密封部分的寬度而計(jì)算一個(gè)重疊量。
在此情況下，基于被第一紙寬檢測處理裝置所檢測到的織物狀包裝材料的相對側(cè)邊以及被第二紙寬檢測處理裝置所檢測到的橫向密封部分的相對側(cè)邊，能夠自動(dòng)計(jì)算出一個(gè)重疊量，因而不僅簡化了操作者的工作，而且避免了在判斷一個(gè)重疊量是否是合適的方面產(chǎn)生變化，這種變化將同樣會(huì)因檢測誤差、操作者的變化等原因而產(chǎn)生。
結(jié)果，包裝容器的質(zhì)量變化就不會(huì)出現(xiàn)。
本發(fā)明的再一種填充設(shè)備還包括重疊量修改處理裝置，用于基于由重疊量計(jì)算處理裝置所確定的一個(gè)重疊量而操作一個(gè)重疊量修改部件。
本發(fā)明的另一種填充設(shè)備還包括第一和第二邊緣檢測部件，用于檢測相對應(yīng)的相對側(cè)邊。
在本發(fā)明的還一種填充設(shè)備中，所述第一邊緣檢測部件是一個(gè)旋轉(zhuǎn)體，其要被壓靠在所述織物狀包裝材料的一個(gè)側(cè)邊上。
在此情況下，由于該旋轉(zhuǎn)體被壓靠在包裝材料的一個(gè)側(cè)邊上，包裝材料的曲折能被檢測到。當(dāng)該旋轉(zhuǎn)體基于包裝材料的曲折而移動(dòng)時(shí)，第二邊緣檢測部件因而也被移動(dòng)，從而另一側(cè)邊能被檢測。
因而，即使當(dāng)包裝材料曲折時(shí)，包裝材料的相對側(cè)邊能被穩(wěn)定地檢測，從而重疊量能被穩(wěn)定地檢測。
本發(fā)明的再一種填充設(shè)備包括成形環(huán)，它們被沿著織物狀包裝材料的運(yùn)行方向設(shè)置在多個(gè)位置上，以便使該織物狀包裝材料變形成一個(gè)管狀并且成形為使包裝材料沿著運(yùn)行方向向下游以一增加量被變形；一個(gè)縱向密封設(shè)備，用于使管狀包裝材料的相對側(cè)邊沿縱向密封；以及一個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于使所述成形環(huán)中的一個(gè)預(yù)定成形環(huán)沿著包裝材料的運(yùn)行方向移動(dòng)。
在此情況下，一旦重疊量變化，該重疊量能被調(diào)整，因而不僅縱向密封而且橫向密封都能被可靠地執(zhí)行，從而防止發(fā)生密封缺陷。而且，包裝材料能被沿著折痕準(zhǔn)確地折疊，從而避免發(fā)生成形缺陷并且改進(jìn)包裝容器的外觀。
僅僅通過一個(gè)預(yù)定成形環(huán)的運(yùn)動(dòng)就能夠調(diào)整重疊量。這樣，即使當(dāng)成形環(huán)要被手動(dòng)移動(dòng)，能夠簡化相應(yīng)的工作。采用自動(dòng)的移動(dòng)更能夠簡化相應(yīng)的工作。
由于重疊量的調(diào)整不需要替換所述預(yù)定成形環(huán)，所以不需要將正在旋轉(zhuǎn)的填充設(shè)備停止。這樣，用于使填充設(shè)備重新開始運(yùn)轉(zhuǎn)的工作就不需要了。而且，在用于制造無菌包裝容器的無菌型填充設(shè)備中，能夠保持無菌狀態(tài)。
本發(fā)明的另一種填充設(shè)備還包括一個(gè)重疊量檢測設(shè)備，用于檢測包裝材料的相對側(cè)邊的重疊量；以及一個(gè)重疊量調(diào)整處理裝置，用于根據(jù)一個(gè)檢測到的重疊量移動(dòng)所述預(yù)定成形環(huán)。
在本發(fā)明的還一種填充設(shè)備中，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)使所述成形環(huán)之中的最下游成形環(huán)移動(dòng)。


圖1是一種傳統(tǒng)填充設(shè)備的示意圖；圖2是一個(gè)透視圖，示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例填充設(shè)備的主要部分；圖3是一個(gè)概念視圖，示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的密封夾爪設(shè)備的操作；圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例中的一個(gè)第三成形環(huán)的概念視圖；圖5是一個(gè)示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的所述第三成形環(huán)的主要部分的視圖；圖6是本發(fā)明第一實(shí)施例中的所述第三成形環(huán)的一個(gè)分解透視圖；圖7是說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例填充設(shè)備的控制部分的視圖；圖8是一個(gè)示出本發(fā)明第二實(shí)施例中的一個(gè)第三成形環(huán)的主要部分的視圖；
圖9是一個(gè)示出本發(fā)明第三實(shí)施例中的一個(gè)橫向密封設(shè)備的視圖；圖10是一個(gè)截面圖，示出本發(fā)明第三實(shí)施例中的所述橫向密封設(shè)備的主要部分；圖11是本發(fā)明第三實(shí)施例中的填充設(shè)備的控制方塊圖；圖12是本發(fā)明第三實(shí)施例中的第一紙寬檢測部件的概念視圖；圖13是本發(fā)明第三實(shí)施例中的第一紙寬的一個(gè)說明性視圖；圖14是本發(fā)明第三實(shí)施例中的第二紙寬檢測部件的概念視圖；圖15是本發(fā)明第三實(shí)施例中的第二紙寬的一個(gè)說明性視圖；圖16是本發(fā)明第四實(shí)施例中的第一紙寬檢測部件的概念視圖；圖17是本發(fā)明第五實(shí)施例中的第二紙寬檢測部件的概念視圖；圖18是一個(gè)透視圖，示出根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例填充設(shè)備的主要部分；圖19是一個(gè)示出本發(fā)明第六實(shí)施例中的一成形環(huán)布置狀態(tài)的視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
圖2是一個(gè)透視圖，示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的填充設(shè)備的主要部分，圖3是一個(gè)概念視圖，示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的密封夾爪設(shè)備的操作。
在圖2和圖3中，參考標(biāo)記11表示一種由柔性層壓材料制成的織物狀包裝材料。該層壓材料包括一個(gè)紙襯底，一個(gè)覆蓋在該紙襯底的一個(gè)表面上的樹脂層，一個(gè)覆蓋在該紙襯底的另一個(gè)表面上的鋁箔層，以及一個(gè)覆蓋在該鋁箔層上的樹脂層。包裝材料11由一臺(tái)未圖示的包裝材料制造機(jī)器制造；在一臺(tái)未圖示的供應(yīng)裝置上卷繞成一個(gè)卷筒的形式；被該供應(yīng)裝置供應(yīng)；并被一臺(tái)給料裝置促使而運(yùn)行通過該填充設(shè)備。
當(dāng)包裝材料11正在運(yùn)行時(shí)，在該包裝材料11上被沖出一個(gè)未圖示的孔，而一塊未圖示的內(nèi)條帶和一塊未圖示的拉伸片被粘貼到包裝材料11上，以覆蓋住該穿孔。隨后，如圖所示，使包裝材料11垂直運(yùn)行。該正在垂直運(yùn)行的包裝材料11被設(shè)置在一預(yù)定位置的一個(gè)成形環(huán)導(dǎo)引并變形為管狀，在本實(shí)施例中，是由被沿著運(yùn)行方向上的多個(gè)位置設(shè)置的第一至第四成形環(huán)34-37導(dǎo)引。一臺(tái)縱向密封設(shè)備41將該管狀包裝材料11的相對側(cè)邊沿縱向方向密封。為了實(shí)現(xiàn)這一成形，第一至第四成形環(huán)34-37每個(gè)都具有一個(gè)成形輥，成形輥具有一個(gè)預(yù)定的曲面，用于使包裝材料11變形成管狀。這些成形環(huán)以這樣的方式使包裝材料11變形，即包裝材料11沿著運(yùn)行方向向下游以一個(gè)增加量而被變形。
隨后，當(dāng)包裝材料11被設(shè)置在第四成形環(huán)37下游的一個(gè)管導(dǎo)輥38導(dǎo)引時(shí)，通過一根裝料管16從上方向該管狀包裝材料11供應(yīng)流質(zhì)食品。接著，第一和第二密封夾爪設(shè)備44和45從相對側(cè)夾緊包裝材料11，包裝材料11被以預(yù)定的縱向間隔沿橫向密封。包裝材料11的沿著該縱向間隔延伸的一部分，通過由成形翼片46和47的作用發(fā)生變形而被成形為一個(gè)枕頭狀的原型容器18。特別地，第一和第二密封夾爪設(shè)備44和45構(gòu)成一個(gè)橫向密封設(shè)備。
然后，如此成形的每個(gè)原型容器18被在一個(gè)橫向密封部分上分割。之后，原型容器18沿著上述所形成的折痕成形，從而成形為一個(gè)磚塊狀的包裝容器，該容器包含有一預(yù)定量的流質(zhì)食品。
所述給料裝置總體上包括一對夾送輥，它們設(shè)置在供應(yīng)裝置的附近并用于供給包裝材料11，此時(shí)從前側(cè)和后側(cè)夾送包裝材料11；未圖示的折痕輥，它們用于當(dāng)包裝材料11被旋轉(zhuǎn)時(shí)在包裝材料11上形成折痕；一對夾送輥48，它們設(shè)置在填充設(shè)備的最高位置并用于供給包裝材料11，此時(shí)從前側(cè)和后側(cè)夾送包裝材料11；以及未圖示的嚙合部分，它們與相應(yīng)的成形翼片46和47整體形成并用于與形成在原型容器18上的凸耳在所述橫向密封部分的附近嚙合，以便當(dāng)?shù)谝缓偷诙芊鈯A爪設(shè)備44和45移動(dòng)時(shí)向前移動(dòng)原型容器18和包裝材料11。
特別地，其中，一臺(tái)預(yù)成形裝置由所述第一至第四成形環(huán)34至37、所述縱向密封設(shè)備41、所述管導(dǎo)輥38以及所述橫向密封設(shè)備組成。
接下來，對第一至第四成形環(huán)34至37進(jìn)行描述。
所述第一成形環(huán)34呈現(xiàn)為圓柱形，并使正在運(yùn)行的織物狀包裝材料11翻轉(zhuǎn)。所述第二成形環(huán)35使該織物狀包裝材料11的相對側(cè)邊成曲形；所述第三成形環(huán)36使織物狀包裝材料11的曲形相對側(cè)邊相互靠近，從而包裝材料11呈現(xiàn)為一個(gè)具有大致橢圓形橫截面的形狀；而第四成形環(huán)37使包裝材料11的相對側(cè)邊進(jìn)一步相互靠近，該包裝材料11具有一個(gè)大致圓柱形的橫截面，從而使包裝材料11成為管狀。
接下來，對第一和第二密封夾爪設(shè)備44至45進(jìn)行描述。
如圖3所示，每一個(gè)第一和第二密封夾爪設(shè)備44至45具有一個(gè)切割?yuàn)A爪51和一個(gè)熱封夾爪52。
在此情形下，當(dāng)包裝材料11被以一種間歇的方式向下供送時(shí)，具有相同結(jié)構(gòu)的第一和第二密封夾爪設(shè)備44和45被交替地操作，以便它們的操作循環(huán)被半周期地相互輪換，從而提高了填充設(shè)備的處理速度。
所述切割?yuàn)A爪51具有一個(gè)切割桿53，其被設(shè)置在前端(在圖3中的右手端)；所述熱封夾爪52具有一個(gè)密封塊(一個(gè)感應(yīng)器絕緣體)54，其被設(shè)置在前端(在圖3中的左手端)；所述密封塊54具有兩個(gè)感應(yīng)器55。切割?yuàn)A爪51和熱封夾爪52被驅(qū)動(dòng)向前，以便由切割桿53和密封塊54從相對側(cè)夾持包裝材料11。被這樣夾持的包裝材料11被在夾持部位進(jìn)行橫向密封，從而形成一個(gè)包括兩條密封線的橫向密封部S。
在切割?yuàn)A爪51的中心以一種可往復(fù)移動(dòng)的狀態(tài)(以在圖3中可以向右和向左移動(dòng)的狀態(tài))設(shè)有一個(gè)橫向延伸的平直切刀56。前進(jìn)的切刀56(在圖3中向右移動(dòng)的切刀56)在兩條密封線之間的中間位置切割所述橫向密封部S。
在所述切刀56的后端(圖3中的左手端)設(shè)有一個(gè)氣缸57，以便通過向該氣缸57供應(yīng)壓縮空氣或類似物和從中釋放之而使切刀56前進(jìn)和后退。
所述成形翼片46和47被可樞轉(zhuǎn)地分別連接到切割?yuàn)A爪51和熱封夾爪52上，以這樣一種方式，即環(huán)繞和導(dǎo)引包裝材料11，并且當(dāng)導(dǎo)引包裝材料11時(shí)用于使包裝材料11成形為一種枕頭的形狀。
在圖3中，第一密封夾爪設(shè)備44處于密封-切割開始的位置。在該密封-切割開始位置，第一密封夾爪設(shè)備44使切割?yuàn)A爪51和熱封夾爪52前進(jìn)以便從相對側(cè)夾持包裝材料11，從而使得包裝材料11的相向面被相互接觸。然后，當(dāng)夾持包裝材料11時(shí)，第一密封夾爪設(shè)備44向下移動(dòng)。在向下移動(dòng)期間所述橫向密封部S被形成，從而形成原型容器18。
在圖3中，所述第二密封夾爪設(shè)備45處于密封-切割結(jié)束的位置。就在第二密封夾爪設(shè)備45達(dá)到密封-切割結(jié)束位置之前，使第二密封夾爪設(shè)備45的切刀56前進(jìn)并在所述兩條密封線之間的中間位置切割所述橫向密封部S，從而將原型容器18分離。
當(dāng)橫向密封部S被在兩條密封線之間的中間位置切割時(shí)，使第二密封夾爪設(shè)備45的切割?yuàn)A爪51和熱封夾爪52后退并以一種回轉(zhuǎn)的方式向上移動(dòng)到密封-切割開始位置。當(dāng)在密封-切割開始位置，第二密封夾爪設(shè)備45開始使切割?yuàn)A爪51和熱封夾爪52前進(jìn)時(shí)，第一密封夾爪設(shè)備44的切刀56前進(jìn)并在兩條密封線之間的中間位置執(zhí)行切割，從而將原型容器18分離。
特別地，每一個(gè)第一和第二密封夾爪設(shè)備44和45具有一個(gè)未圖示的氣缸機(jī)構(gòu)。在密封-切割開始位置，壓縮空氣或者類似物被供應(yīng)到氣缸機(jī)構(gòu)內(nèi)以便使切割?yuàn)A爪51和熱封夾爪52相互接近，從而增加包含在密封中的壓力。
在此實(shí)施例中，第一和第二密封夾爪設(shè)備44和45被用作橫向密封設(shè)備。然而，可以用一個(gè)未圖示的橫向密封設(shè)備來代替第一和第二密封夾爪設(shè)備44和45，以用于通過超聲波密封方法來橫向密封管狀包裝材料。此時(shí)，該橫向密封設(shè)備的結(jié)構(gòu)是這樣，一個(gè)用于產(chǎn)生超聲波的號角(horn)與一個(gè)砧面相互面對并將包裝材料夾持在兩者之間。由于包裝材料在縱向方向上連續(xù)地形成有一個(gè)重疊部，包裝材料被夾持在橫向密封設(shè)備中，從而一個(gè)與重疊部一致的部分其厚度大于另一部分的厚度。這樣，假如在號角中產(chǎn)生的超聲波僅被傳遞到一個(gè)與重疊部一致的部分而沒有被傳遞到整個(gè)橫向密封部分，就不能可靠地執(zhí)行超聲波密封。為了克服此問題，在所述砧面上形成有一個(gè)凹槽用于接收該重疊部，以便當(dāng)包裝材料被夾持在號角與砧面之間時(shí)，將超聲波均勻地傳遞到整個(gè)橫向密封部分。
由于管狀包裝材料11具有一個(gè)大致圓形的橫截面，正在運(yùn)行的管狀包裝材料11就提高了定位的難度。當(dāng)一旦接收到來自給料裝置的力，包裝材料11在圓周方向上移動(dòng)時(shí)，所述重疊部就偏離了預(yù)定位置。當(dāng)原型容器18被成形為一個(gè)預(yù)定形狀從而完成一個(gè)包裝容器，而重疊部被偏離預(yù)定位置時(shí)，預(yù)先在包裝材料11上形成的折痕就不能與實(shí)際折痕的位置一致，導(dǎo)致包裝容器的外觀不美觀。
為了克服此問題，一個(gè)用作光檢測部件的CCD被設(shè)置在管狀包裝材料11的運(yùn)行路徑上的一個(gè)預(yù)定位置上，以便基于來自該CCD的一個(gè)傳感器輸出而檢測所述重疊部?；趯υ撝丿B部的檢測結(jié)果，設(shè)置在運(yùn)行路徑上的一個(gè)未圖示的可移動(dòng)導(dǎo)輥的一端被移動(dòng)，以便糾正重疊部的位置。而且，第一成形環(huán)34或者第二成形環(huán)35，無論哪個(gè)被預(yù)定，都充當(dāng)一個(gè)可移動(dòng)成形環(huán)。該可移動(dòng)成形環(huán)被移動(dòng)，以便糾正重疊部的位置。
在此情形下，相對于包裝材料11的運(yùn)行方向而言，該可移動(dòng)導(dǎo)輥被設(shè)置在第一至第四成形環(huán)34-37的上游，而第一和第二成形環(huán)34和35構(gòu)成了一個(gè)可移動(dòng)成形環(huán)。因而，由于在第一至第四成形環(huán)34-37之中，下游的第三和第四成形環(huán)36和37被供應(yīng)包裝材料11，該包裝材料11已經(jīng)經(jīng)過重疊部的位置糾正，管狀包裝材料11能夠穩(wěn)定地運(yùn)行，通過采用下述特征在第三成形環(huán)36的成形輥中的一個(gè)預(yù)定成形輥上，形成有一個(gè)凸緣，該凸緣輕輕壓住包裝材料11的一個(gè)側(cè)邊部分。
然而，當(dāng)具有某一尺寸的包裝材料11通過所述可移動(dòng)導(dǎo)輥、可移動(dòng)成形環(huán)和類似元件的操作被糾正重疊部的位置時(shí)，包裝材料11的一個(gè)側(cè)邊部分緊密接觸在該凸緣上，因而該凸緣對重疊部的位置糾正產(chǎn)生了干涉。結(jié)果，一種要糾正重疊部的位置的嘗試可能會(huì)失敗。這樣，在重疊部被偏離預(yù)定位置的情況下就形成了一個(gè)包裝容器。
為了克服此問題，本實(shí)施例使得第三成形環(huán)36能夠根據(jù)包裝材料11的尺寸移動(dòng)該凸緣。下面將對第三成形環(huán)36進(jìn)行描述。
圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例中的一個(gè)第三成形環(huán)的概念視圖；圖5是一個(gè)示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的所述第三成形環(huán)的主要部分的視圖；圖6是本發(fā)明第一實(shí)施例中的所述第三成形環(huán)的一個(gè)分解透視圖；圖7是說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例填充設(shè)備的控制部分的視圖。
在圖4至圖7中，參考標(biāo)記36表示第三成形環(huán)36。該第三成形環(huán)36被連接到一個(gè)支架61上，支架依次被連接到填充設(shè)備的一個(gè)框架Fr上。第三成形環(huán)36包括一個(gè)支承板63，該支承板呈一個(gè)大致的橢圓形狀并在其中心形成有一個(gè)開口62，第一至第四成形輥64-67被以這樣的方式設(shè)置在開口62內(nèi)，即成形輥64-67能夠相對于支承板63旋轉(zhuǎn)。包裝材料11在由第一至第四成形輥64-67所圍成的空間內(nèi)發(fā)生變形。
第一成形輥64包括一個(gè)中心的圓柱體68；第一和第二子輥69和70設(shè)置在圓柱體68的相對端的附近，并且它們的直徑隨著與圓柱體68端面的距離越遠(yuǎn)而越大；在位于圓柱體68與第一子輥69之間的邊界部分以這樣的方式設(shè)有一個(gè)凸緣71，即能夠在第一成形輥64的軸向上(圖4中箭頭A的方向)相對于第一子輥69可以移動(dòng)。第二成形輥65平行于第一成形輥64設(shè)置并具有一個(gè)大致呈紡錘的形狀，而直徑是在其相對端的附近被增大。每一個(gè)第三和第四成形輥66和67被設(shè)置在第一和第二成形輥64和65的相應(yīng)端部之間并具有一個(gè)大致呈沙漏狀的形狀，其中間直徑相對較小而其相對端附近的直徑相對較大。特別地，為了防止當(dāng)凸緣71移動(dòng)時(shí)第一子輥69發(fā)生軸向移動(dòng)，在第一子輥69的大直徑端部的圓周面上形成有一個(gè)環(huán)形凹槽69a，在框架Fr上設(shè)置一個(gè)止動(dòng)件Sp，以便其端部被容納在凹槽69a內(nèi)。
下面，將對填充設(shè)備的控制部件25的操作進(jìn)行描述。
在圖7中，參考標(biāo)記11表示管狀包裝材料。由于包裝材料11的相對側(cè)邊在一個(gè)重疊部LP相互重疊，在包裝材料11的外圓周面上形成有一個(gè)水平差。參考標(biāo)記21表示一個(gè)光源。該光源21向包裝材料11的外圓周面的一部分發(fā)射光，該部分包括至少所述重疊部LP。為了實(shí)現(xiàn)此照射，光源21被設(shè)置成沿一切線方向與所述重疊部LP相距一個(gè)預(yù)定距離，該切線在所述重疊部LP與管狀包裝材料11接觸，以這樣一種方式面向重疊部LP的一個(gè)端面22。一個(gè)用作光聚集元件的透鏡23被設(shè)置在一個(gè)預(yù)定的位置，該位置位于從在一根通過包裝材料11的中心和重疊部LP的直線上的重疊部LP徑向向外的地方。該透鏡23聚集從光源21發(fā)射并被包裝材料11的外圓周面反射的光。
一個(gè)CCD24被設(shè)置在從重疊部LP和透鏡23徑向向外的位置上并且位于透鏡23的光軸上，該透鏡23在那根通過包裝材料11的中心和重疊部LP的直線上。所述CCD24接收被透鏡23聚集的光并發(fā)出一個(gè)傳感器輸出。該CCD24可以是一個(gè)一維的直線傳感器或者一個(gè)二維的平面?zhèn)鞲衅鳌Ｋ鐾哥R23和CCD24構(gòu)成圖像拾取裝置。
在所述控制部件25內(nèi)設(shè)置有一個(gè)CCD驅(qū)動(dòng)電路26用于驅(qū)動(dòng)該CCD24。來自CCD24的一個(gè)傳感器輸出通過所述CCD驅(qū)動(dòng)電路26被發(fā)送到一個(gè)二值化部件27并在該二值化部件27上被二值化。在此實(shí)施例中，比較器可以用作所述二值化部件27。該比較器將傳感器輸出與一個(gè)預(yù)定的參考值進(jìn)行比較并輸出1或者0。來自所述二值化部件27的一個(gè)輸出被發(fā)送到重疊部檢測處理裝置28，從而該重疊部檢測處理裝置28檢測所述重疊部LP。
一旦檢測所述重疊部LP，所述控制部件25的顯示處理裝置29執(zhí)行顯示處理并發(fā)出一個(gè)檢測信號，該信號被發(fā)送到一個(gè)顯示裝置31比如一臺(tái)顯示器。該顯示裝置31顯示重疊部LP的位置。所述控制部件25的定中心處理裝置32執(zhí)行定中心處理并驅(qū)動(dòng)一臺(tái)第一電機(jī)33旋轉(zhuǎn)，該電機(jī)用作一第一驅(qū)動(dòng)裝置，從而使所述可移動(dòng)導(dǎo)輥的一端移動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)此移動(dòng)，一個(gè)未圖示的凸輪被連接到該第一電機(jī)33的一根未圖示的輸出軸上。該凸輪鄰接一個(gè)未圖示的隨動(dòng)件，該隨動(dòng)件設(shè)置在可移動(dòng)導(dǎo)輥的端部。該凸輪用作一個(gè)第一轉(zhuǎn)換元件；該隨動(dòng)件用作一個(gè)第二轉(zhuǎn)換元件；而由該凸輪和該隨動(dòng)件組成的一個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)用作一個(gè)第一運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換部件，用于將一種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成一種直線運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)所述定中心處理裝置32使第一電機(jī)33旋轉(zhuǎn)到一個(gè)與重疊部LP的偏移量一致的程度時(shí)，可移動(dòng)導(dǎo)輥的端部被因此移動(dòng)，從而包裝材料11的相對側(cè)邊的位置因此發(fā)生變化。結(jié)果，重疊部LP因此能被移動(dòng)而調(diào)整，從而糾正重疊部LP的偏移。
當(dāng)重疊部LP的偏移被糾正時(shí)，根據(jù)重疊部LP的位置，凸緣71能被在箭頭A的方向上移動(dòng)。
為了實(shí)現(xiàn)此移動(dòng)，設(shè)置有一個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)72。該移動(dòng)機(jī)構(gòu)72包括一個(gè)操作元件73，其以一種可往復(fù)移動(dòng)的狀態(tài)設(shè)置，延伸穿過第一子輥69，并被連接到凸緣71上；一根滾珠絲杠74與該操作元件73整體形成并用作一個(gè)第一轉(zhuǎn)換元件；一個(gè)球狀螺母75被設(shè)置成相對于框架Fr旋轉(zhuǎn)，與滾珠絲杠74螺紋嚙合，并用作一個(gè)第二轉(zhuǎn)換元件；一個(gè)齒輪76被連接到球狀螺母75上并用作一個(gè)隨動(dòng)件；一個(gè)齒輪77與齒輪76嚙合并用作一個(gè)主動(dòng)件；一個(gè)第二電機(jī)79通過一根輸出軸78連接到齒輪77上并用作一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)裝置。特別地，滾珠絲杠74和球狀螺母75構(gòu)成一個(gè)滾珠絲杠副，用作一個(gè)第二運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換部件，用于將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)。齒輪76和齒輪77構(gòu)成一個(gè)旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)部件。
當(dāng)重疊部檢測處理裝置28檢測重疊部LP時(shí)，控制部件25的凸緣移動(dòng)處理裝置81計(jì)算該重疊部LP的位置。基于此計(jì)算結(jié)果，凸緣移動(dòng)處理裝置81使第二電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。該正運(yùn)轉(zhuǎn)的第二電機(jī)使球狀螺母75旋轉(zhuǎn)，從而滾珠絲杠74在箭頭B的方向上移動(dòng)因而使凸緣71在箭頭A的方向上移動(dòng)。特別地，凸緣71的移動(dòng)距離約為±1mm。如果需要，一個(gè)未圖示的位置檢測器，其用作一個(gè)位置檢測部件，可以被設(shè)置在凸緣71附近。位置檢測器檢測凸緣71的位置并將該檢測到的位置反饋給控制部件25。上述移動(dòng)機(jī)構(gòu)部件可以由一個(gè)氣壓缸、一個(gè)被該氣壓缸驅(qū)動(dòng)可往復(fù)移動(dòng)的操作元件以及其它元件組成。
這樣，在第三成形環(huán)36內(nèi)，即使當(dāng)具有某一尺寸的包裝材料11的一個(gè)側(cè)邊部分接觸在凸緣71上，根據(jù)重疊部LP的位置，凸緣71相對于第一子輥69在箭頭A的方向上移動(dòng)。因此，凸緣71不會(huì)與重疊部LP的位置糾正發(fā)生干涉，從而重疊部LP的位置能被可靠地糾正。
如圖4所示，一個(gè)內(nèi)密封件82被固定到包裝材料11的一個(gè)側(cè)邊部分，以便當(dāng)包裝材料11被沿縱向密封時(shí)，從包裝材料11的內(nèi)部密封管狀包裝材料11。
接下來，將對本發(fā)明的第二實(shí)施例進(jìn)行描述。與第一實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)采用相同的參考標(biāo)記表示，這里不再贅述。
圖8是一個(gè)示出本發(fā)明第二實(shí)施例中的一個(gè)第三成形環(huán)的主要部分的視圖。
在此情形下，所述第一子輥69被一根固定到所述框架Fr上的軸83旋轉(zhuǎn)支承。在圓柱體68(圖6)與第一子輥69之間的邊界部分設(shè)有一個(gè)凸緣84，以這樣一種方式以使該凸緣84能夠相對于第一子輥69在第一成形輥64的軸向方向(圖8中箭頭A的方向)上移動(dòng)。
一個(gè)用于移動(dòng)該凸緣84的移動(dòng)機(jī)構(gòu)部件包括一個(gè)操作元件85，其被以一種可以往復(fù)移動(dòng)的狀態(tài)設(shè)置(以一種可以在箭頭B的方向上移動(dòng)的狀態(tài))。該操作元件85在第一子輥69的外圓周面上連接到凸緣84上。為了實(shí)現(xiàn)此連接，凸緣84的一個(gè)外圓周邊緣被可滑動(dòng)地裝配到形成于操作元件85一端的一個(gè)凹槽86內(nèi)。
下面，將對本發(fā)明的第三實(shí)施例進(jìn)行描述，其中一個(gè)橫向密封設(shè)備執(zhí)行超聲波密封。
圖9是一個(gè)示出本發(fā)明第三實(shí)施例中的一個(gè)橫向密封設(shè)備的視圖，圖10是一個(gè)截面圖，示出本發(fā)明第三實(shí)施例中的所述橫向密封設(shè)備的主要部分。
在圖9和10中，參考標(biāo)記130表示一個(gè)橫向密封設(shè)備。為了提高處理速度，該橫向密封設(shè)備130包括兩個(gè)具有相同結(jié)構(gòu)的密封-切割裝置134和135。所述密封-切割裝置134和135被交替地操作，以便它們的操作循環(huán)被半周期地相互輪換，并由一個(gè)未圖示的操作機(jī)構(gòu)部件驅(qū)動(dòng)可以往復(fù)地和垂直地移動(dòng)。
所述密封-切割裝置134和135分別包括反作用夾爪134a和135a與密封夾爪134b和135b。在每一反作用夾爪134a和135a的一端設(shè)置一根反作用桿138，而在每一密封夾爪134b和135b的一端設(shè)置一個(gè)密封塊139。該橫向密封設(shè)備130利用超聲波進(jìn)行密封。特別地，該反作用桿138包括兩個(gè)砧面118，該密封塊139包括兩個(gè)號角117。所述操作機(jī)構(gòu)部件當(dāng)被致動(dòng)時(shí)使反作用夾爪134a和135a以及密封夾爪134b和135b前進(jìn)，從而砧面118和號角117從相對側(cè)夾持包裝材料111。結(jié)果，包裝材料111的相對面相互接觸并接受橫向密封，因而在一個(gè)橫向密封部分S1形成兩條密封線。
在每一個(gè)反作用夾爪134a和135a的中心以一種可往復(fù)移動(dòng)的狀態(tài)(以在圖9中可以向右和向左移動(dòng)的狀態(tài))設(shè)有一個(gè)橫向延伸的平直切刀141。當(dāng)切刀141前進(jìn)時(shí)(在圖9中向右移動(dòng))，該切刀141在兩條密封線之間的中間位置切割所述橫向密封部S1。在所述切刀141的后端設(shè)有一個(gè)氣缸122，以便通過向該氣缸122供應(yīng)壓縮空氣或類似物和從中釋放之而使切刀141前進(jìn)和后退。特別地，參考標(biāo)記F11和F12表示成形翼片。所述成形翼片F(xiàn)11和F12被可樞轉(zhuǎn)地分別連接到反作用夾爪134a和135a與密封夾爪134b和135b上，以這樣一種方式，即環(huán)繞和導(dǎo)引管狀包裝材料111，并且用于使管狀包裝材料111成形為一個(gè)枕頭的形狀。
在圖9中，所述密封-切割裝置134處于密封-切割開始位置。在該密封-切割開始位置，密封-切割裝置134使反作用夾爪134a和密封夾爪134b前進(jìn)以便從相對側(cè)夾持包裝材料111，從而使得包裝材料111的相向面被相互接觸。
然后，當(dāng)正在夾持包裝材料111時(shí)，所述操作機(jī)構(gòu)部件使密封-切割裝置134向下移動(dòng)。在向下移動(dòng)期間，所述橫向密封部S1被形成，從而形成一個(gè)原型容器118。
在圖9中，所述密封-切割裝置135處于密封-切割結(jié)束位置。就在密封-切割裝置135達(dá)到密封-切割結(jié)束位置之前，使切刀141前進(jìn)并在所述兩條密封線之間的中間位置切割所述橫向密封部S1，從而將原型容器118分離。
當(dāng)橫向密封部S1被在兩條密封線之間的中間位置切割時(shí)，操作機(jī)構(gòu)部件使密封-切割裝置135的反作用夾爪135a和密封夾爪135b后退，然后以一種回轉(zhuǎn)的方式向上移動(dòng)到密封-切割開始位置。當(dāng)密封-切割裝置135被移動(dòng)到密封-切割開始位置時(shí)，密封-切割裝置134被移動(dòng)到密封-切割結(jié)束位置，而操作機(jī)構(gòu)部件使反作用夾爪135a和密封夾爪135b前進(jìn)。在此時(shí)刻，使密封-切割裝置134的切刀141前進(jìn)并在兩條密封線之間的中間位置執(zhí)行切割，從而將原型容器118分離。
特別地，每一個(gè)密封-切割裝置134和135具有一個(gè)未圖示的氣缸機(jī)構(gòu)。將壓縮空氣或者類似物供應(yīng)到該氣缸機(jī)構(gòu)內(nèi)而使反作用夾爪134a和135a以及密封夾爪134b和135b相互接近，從而增加密封時(shí)所需的壓力。
在一個(gè)短期時(shí)間內(nèi)，分別由反作用夾爪134a和135a及密封夾爪134b和135b產(chǎn)生的壓力被取消，密封-切割裝置134或者135達(dá)到密封-切割結(jié)束位置。
如圖10所示，作為縱向密封的結(jié)果，管狀包裝材料111具有一個(gè)被連續(xù)形成的重疊部(縱向密封部)S2。當(dāng)表現(xiàn)出包裝材料111的側(cè)邊重疊量的紙重疊量即重疊量變化時(shí)，不僅損傷了包裝容器的外觀，而且在橫向密封部S1處的密封缺陷也增加了。
特別是，在本實(shí)施例的橫向密封設(shè)備130中，其采用了超聲波密封，重疊量的變化很可能會(huì)導(dǎo)致在橫向密封部S1處出現(xiàn)的密封缺陷增加。特別是，所述橫向密封設(shè)備130的結(jié)構(gòu)形成為，每一個(gè)用于產(chǎn)生超聲波的號角117和每一個(gè)砧面118相互面對并將包裝材料111夾持在兩者之間。由于包裝材料111具有在縱向上連續(xù)形成的重疊部S2，包裝材料111被夾持在橫向密封設(shè)備130中，從而，一個(gè)與該重疊部S2對應(yīng)的部分具有大于另一部分的厚度，如圖10所示。這樣，假如在號角117處產(chǎn)生的超聲波僅僅被傳送到與重疊部S2對應(yīng)的一部分而沒能被傳送到整個(gè)橫向密封部S1，則不能可靠地執(zhí)行超聲波密封。為了克服此問題，在所述砧面118上形成有一個(gè)凹槽119用于接收該重疊部S2，以便當(dāng)包裝材料111被夾持在號角117與砧面118之間時(shí)，將超聲波均勻地傳遞到整個(gè)橫向密封部S1。
然而，當(dāng)上述重疊量變化時(shí)，特別是當(dāng)重疊量增加時(shí)，重疊部S2就變得太大而不能被接收在凹槽119內(nèi)并從凹槽中凸出。結(jié)果，超聲波就不能被傳遞到整個(gè)橫向密封部S1，密封就不能被可靠地執(zhí)行，結(jié)果就出現(xiàn)密封缺陷。
因而，填充設(shè)備被設(shè)計(jì)成能夠自動(dòng)檢測重疊量。
圖11是本發(fā)明第三實(shí)施例中的填充設(shè)備的控制方塊圖；圖12是本發(fā)明第三實(shí)施例中的第一紙寬檢測部件的概念視圖；圖13是本發(fā)明第三實(shí)施例中的第一紙寬的一個(gè)說明性視圖；圖14是本發(fā)明第三實(shí)施例中的第二紙寬檢測部件的概念視圖；圖15是本發(fā)明第三實(shí)施例中的第二紙寬的一個(gè)說明性視圖。
在圖12和圖13中，參考標(biāo)記111表示一織物狀包裝材料；參考標(biāo)記151表示一個(gè)激光傳感器，用作一個(gè)第一邊緣檢測部件，用于檢測包裝材料111的一個(gè)側(cè)邊e1；參考標(biāo)記152表示一個(gè)激光傳感器，用作一個(gè)第二邊緣檢測部件，用于檢測包裝材料111的另一個(gè)側(cè)邊e2。
激光傳感器151和152被相互平行地設(shè)置在一個(gè)預(yù)定位置上，該位置位于包裝材料111運(yùn)行路徑上的導(dǎo)輥R1(圖1)與導(dǎo)輥R2之間。激光傳感器151和152分別包括激光發(fā)生部件a1和a2及檢測器b1和b2。激光發(fā)生部件a1和a2設(shè)置在包裝材料111的前側(cè)并用于發(fā)射激光束，激光束用作檢測光束。檢測器b1和b2設(shè)置在包裝材料111的背面并分別面對激光發(fā)生部件a1和a2，用于接收相應(yīng)的激光束。
在此情形下，由激光發(fā)生部件a1和a2發(fā)出的每一激光束呈現(xiàn)為一種平行的筆形射束。當(dāng)包裝材料111沿著該平行筆形射束的寬度方向阻擋該平行筆形射束的一預(yù)定部分時(shí)，則該平行筆形射束的這部分未能到達(dá)檢測器b1和b2。結(jié)果，來自每一個(gè)檢測器b1和b2的傳感器輸出就包含一個(gè)高電平部分和一個(gè)低電平部分?？刂撇考?50的第一紙寬檢測處理裝置161執(zhí)行第一紙寬檢測處理。特別是，第一紙寬檢測處理裝置161激活激光發(fā)生部件a1和a2從而產(chǎn)生各自的激光束，并接收來自檢測器b1和b2的傳感器輸出。第一紙寬檢測處理裝置161對在所接收到的每一傳感器輸出的高電平部分與低電平部分之間的邊界進(jìn)行計(jì)算，因而檢測相對側(cè)邊e1和e2。隨后，基于檢測到的相對側(cè)邊e1和e2，第一紙寬檢測處理裝置161計(jì)算出寬度W，其用作織物狀包裝材料111的第一紙寬。
在圖14和圖15中，參考標(biāo)記118表示一個(gè)原型容器，其呈現(xiàn)枕頭狀、袋狀或者類似形狀；參考標(biāo)記S2表示一個(gè)重疊部；參考標(biāo)記153表示一個(gè)激光傳感器，其用作一個(gè)第三邊緣檢測部件，用于檢測包裝材料111的橫向密封部S1的一個(gè)側(cè)邊e3；而參考標(biāo)記154表示一個(gè)激光傳感器，其用作一個(gè)第四邊緣檢測部件，用于檢測包裝材料111的橫向密封部S1的另一個(gè)側(cè)邊e4。
激光傳感器153和154被設(shè)置成稍微低于上述密封-切割裝置134和135的密封-切割結(jié)束位置。這樣，作為所述橫向密封部S1被在兩條密封線之間的一個(gè)中間位置切割的結(jié)果，當(dāng)原型容器118被分離之后，相對側(cè)邊e3和e4立即被檢測。當(dāng)該橫向密封部S1被在兩條密封線之間的一個(gè)中間位置切割時(shí)，上述操作機(jī)構(gòu)部件使所述反作用夾爪134a和135a以及密封夾爪134b和135b后退；這樣，在一個(gè)稍微低于密封-切割結(jié)束位置的位置上，反作用夾爪134a和135a以及密封夾爪134b和135b不再遮擋相對側(cè)邊e3和e4免受激光傳感器153和154的照射。
而且，如果需要，可以對已被分離的原型容器118的相對側(cè)邊e3和e4進(jìn)行檢測。在此情形下，設(shè)置一個(gè)未圖示的導(dǎo)引件用以定位該原型容器118。此外，各自的激光傳感器能被設(shè)置在所述反作用夾爪134a和135a以及密封夾爪134b和135b上。
激光傳感器153和154分別包括激光發(fā)生部件a3和a4及檢測器b3和b4。激光發(fā)生部件a3和a4設(shè)置在原型容器118的前側(cè)并用于發(fā)射激光束，激光束用作檢測光束。檢測器b3和b4設(shè)置在原型容器118的背面而且分別面對激光發(fā)生部件a3和a4，并用于接收相應(yīng)的激光束。
在此情形下，由激光發(fā)生部件a3和a4發(fā)出的每一激光束呈現(xiàn)為一種平行的筆形射束的形式。當(dāng)原型容器118沿著該平行筆形射束的寬度方向阻擋該平行筆形射束的一預(yù)定部分時(shí)，則該平行筆形射束的這部分未能到達(dá)檢測器b3和b4。結(jié)果，來自每一個(gè)檢測器b3和b4的傳感器輸出就包含一個(gè)高電平部分和一個(gè)低電平部分?？刂撇考?50的第二紙寬檢測處理裝置162執(zhí)行第二紙寬檢測處理。特別是，第二紙寬檢測處理裝置162激活激光發(fā)生部件a3和a4從而產(chǎn)生各自的激光束，并接收來自檢測器b3和b4的傳感器輸出。第二紙寬檢測處理裝置162對在所接收到的每一傳感器輸出的高電平部分與低電平部分之間的邊界進(jìn)行計(jì)算，因而檢測相對側(cè)邊e3和e4。隨后，基于檢測到的相對側(cè)邊e3和e4，第二紙寬檢測處理裝置162計(jì)算出寬度T，其用作所述橫向密封部S1的第二紙寬。
控制部件150的重疊量計(jì)算處理裝置163執(zhí)行重疊量的計(jì)算處理，其中，基于由第一紙寬檢測處理裝置161檢測的寬度W和由第二紙寬檢測處理裝置162檢測的寬度T，根據(jù)下面的表達(dá)式，計(jì)算出重疊量D。
D＝W-2×T在此實(shí)施例中，兩個(gè)激光傳感器151和152被用來檢測相對側(cè)邊e1和e2，而兩個(gè)激光傳感器153和154被用來檢測相對側(cè)邊e3和e4。然而，包裝材料111的相對側(cè)邊e1和e2以及橫向密封部S1的相對側(cè)邊e3和e4能被各自的單一激光傳感器檢測。而且，取代上述激光傳感器151-154，可以用其它光學(xué)傳感器或者一個(gè)CCD攝像機(jī)來檢測包裝材料111的相對側(cè)邊e1和e2以及橫向密封部S1的相對側(cè)邊e3和e4。特別是，當(dāng)采用一個(gè)CCD攝像機(jī)時(shí)，如果需要，控制部件150的未圖示的圖像處理裝置執(zhí)行圖像處理，并且基于由該CCD攝像機(jī)獲得絲網(wǎng)圖像數(shù)據(jù)，檢測包裝材料111的相對側(cè)邊e1和e2以及橫向密封部S1的相對側(cè)邊e3和e4。
當(dāng)計(jì)算出重疊量D時(shí)，控制部件150的顯示處理裝置166執(zhí)行顯示處理，生成一個(gè)檢測信號，并將該檢測信號發(fā)送到一個(gè)顯示裝置167，比如一臺(tái)顯示器，從而在顯示裝置167上顯示該重疊量?？刂撇考?50的重疊量修改處理裝置168執(zhí)行重疊量的修改處理。特別地，重疊量修改處理裝置168將一個(gè)計(jì)算的重疊量與一個(gè)給定值進(jìn)行比較，根據(jù)此比較的結(jié)果，使致動(dòng)器169運(yùn)轉(zhuǎn)，從而通過移動(dòng)一個(gè)成形環(huán)F4(或者它的一部分)而修改重疊量。在此情形下，該成形環(huán)F4用作所述重疊量修改部件。
如上所述，基于由激光傳感器151和152所檢測的相對側(cè)邊e1和e2和由激光傳感器153和154所檢測的相對側(cè)邊e3和e4，而自動(dòng)計(jì)算出重疊量D，因而，不僅簡化了操作者的工作，而且避免了在判斷一個(gè)重疊量D是否合適方面產(chǎn)生變化，由于檢測誤差、操作者的變動(dòng)等原因，將同樣會(huì)產(chǎn)生變化。
結(jié)果，包裝容器中的質(zhì)量變化不會(huì)增加。
接下來，將對本發(fā)明的第四實(shí)施例進(jìn)行描述。
圖16是本發(fā)明第四實(shí)施例中的第一紙寬檢測部件的概念視圖。
在圖16中，參考標(biāo)記111表示織物狀包裝材料；參考標(biāo)記171表示填充設(shè)備的一個(gè)框架；參考標(biāo)記173表示一個(gè)檢測桿，它被設(shè)置在一個(gè)位于導(dǎo)輥R1(圖1)與導(dǎo)輥R2之間的包裝材料111的運(yùn)行路徑上的預(yù)定位置上，以這樣一種方式延伸穿過包裝材料111并可以沿著包裝材料111的寬度方向(橫向方向)移動(dòng)。一個(gè)輥?zhàn)?77，它是一個(gè)旋轉(zhuǎn)體并用作所述第一邊緣檢測部件，被旋轉(zhuǎn)地連接到所述檢測桿173的一端；一個(gè)激光傳感器178，其用作所述第二邊緣檢測部件，被連接到所述檢測桿173的另一端；以及一根彈簧179，其用作一個(gè)推進(jìn)元件，被設(shè)置在框架171與檢測桿173之間，以這樣一種方式將輥?zhàn)?77推向包裝材料111，從而使輥?zhàn)?77壓靠在包裝材料111的一個(gè)側(cè)邊e1上。這樣，當(dāng)包裝材料111在箭頭A1方式運(yùn)行時(shí)，輥?zhàn)?77隨之運(yùn)行并沿箭頭B1方向旋轉(zhuǎn)。
激光傳感器178檢測包裝材料111的另一側(cè)邊e2。
激光傳感器178包括一個(gè)激光發(fā)生部件和一個(gè)檢測器。激光發(fā)生部件被設(shè)置在包裝材料111的前側(cè)并用于發(fā)射激光束，激光束用作檢測光束。檢測器被設(shè)置在包裝材料111的背面并面對激光發(fā)生部件，并用于接收激光束。
在此情形下，由于彈簧179推動(dòng)輥?zhàn)?77使之壓靠在包裝材料111的一個(gè)側(cè)邊e1上，假如包裝材料111有任何的彎折，都能夠通過輥?zhàn)?77對側(cè)邊e1的檢測而被檢測。當(dāng)輥?zhàn)?77根據(jù)包裝材料111的彎折而被移動(dòng)時(shí)，激光傳感器178也隨之被移動(dòng)，從而另一側(cè)邊e2能被檢測。
因而，即使當(dāng)包裝材料111彎折時(shí)，包裝材料111的相對側(cè)邊e1和e2都能被穩(wěn)定地檢測，從而能夠穩(wěn)定地檢測所述重疊量D。
接下來，將對本發(fā)明的第五實(shí)施例進(jìn)行描述。
圖17是本發(fā)明第五實(shí)施例中的第二紙寬檢測部件的概念視圖。
在圖17中，參考標(biāo)記118表示一個(gè)原型容器，其呈現(xiàn)為一種枕頭狀、袋狀或者類似形狀；參考標(biāo)記181表示一個(gè)邊緣檢測窗口，其用作一個(gè)第三邊緣檢測部件，用于檢測橫向密封部S1的一個(gè)側(cè)邊e3；而參考標(biāo)記182表示一個(gè)邊緣檢測窗口，其用作一個(gè)第四邊緣檢測部件，用于檢測橫向密封部S1的另一個(gè)側(cè)邊e4。在此情形下，一個(gè)未圖示的位置檢測器，其用作一個(gè)預(yù)定位置檢測部件，被設(shè)置在每一邊緣檢測窗口181和182內(nèi)。當(dāng)通過邊緣檢測窗口181和182觀察時(shí)，該位置檢測器檢測相對側(cè)邊e3和e4的位置。
邊緣檢測窗口181和182被設(shè)置成稍微低于所述密封-切割裝置134和135的密封-切割結(jié)束位置。這樣，作為所述橫向密封部S1被在兩條密封線之間的一個(gè)中間位置切割的結(jié)果，當(dāng)原型容器118被分離后，相對側(cè)邊e3和e4的位置立即被檢測成為T1和T2。
控制部件150的未圖示的第二紙寬檢測處理裝置執(zhí)行第二紙寬檢測處理，其中，基于位置T1和T2通過計(jì)算，就獲得橫向密封部S1的寬度T。
結(jié)果，控制部件150的未圖示的重疊量計(jì)算處理裝置執(zhí)行重疊量的計(jì)算處理，其中，基于所述寬度W和T，通過計(jì)算獲得重疊量D。
同時(shí)，一旦重疊量D變化，為了調(diào)整重疊量D，可以想象得到，所述成形環(huán)15(參見圖1)可以用具有不同尺寸的成形環(huán)取代。比如，當(dāng)重疊量D太大時(shí)，該成形環(huán)15被用具有更小尺寸的成形環(huán)取代，以便削弱對包裝材料11的擠壓，因而減小了重疊量D。當(dāng)重疊量D太小時(shí)，該成形環(huán)15就被用具有更大尺寸的成形環(huán)取代，以便增加對包裝材料11的擠壓，從而增大了重疊量D。
然而，在此情形下，因?yàn)闉榱苏{(diào)整重疊量D，成形環(huán)15必須被具有不同尺寸的成形環(huán)取代，這就給工作帶來了麻煩。而且，為了更換該成形環(huán)15，必須使填充設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)。在此情形下，當(dāng)更換成形環(huán)15之后需要重新使填充設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，就必須修改預(yù)定的給定值。這樣，不僅增加了在使填充設(shè)備重新運(yùn)轉(zhuǎn)之前的準(zhǔn)備時(shí)間，而且用于使填充設(shè)備重新運(yùn)轉(zhuǎn)的準(zhǔn)備工作變得很麻煩。而且，有時(shí)，由于在填充設(shè)備重新開始運(yùn)轉(zhuǎn)之前，新的給定值是否會(huì)產(chǎn)生預(yù)期的效果是未知的，所以新的給定值可能需要被在此修改，因而致使工作更加麻煩。
在一種用于制造無菌包裝容器的無菌型填充設(shè)備的情形下，成形環(huán)15的更換會(huì)帶來無菌狀態(tài)的損失。
基于上述觀點(diǎn)，本發(fā)明的第六實(shí)施例被設(shè)計(jì)成簡化了重疊量D的調(diào)整。下面將描述第六實(shí)施例。
圖18是一個(gè)透視圖，示出根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例填充設(shè)備的主要部分，而圖19是一個(gè)示出本發(fā)明第六實(shí)施例中的一成形環(huán)布置狀態(tài)的視圖。
在圖18和圖19中，參考標(biāo)記211表示一種由柔性層壓材料制成的織物狀包裝材料。該層壓材料包括一個(gè)紙襯底，一個(gè)覆蓋該紙襯底一個(gè)表面的樹脂層，一個(gè)覆蓋該紙襯底另一個(gè)表面的鋁箔層，以及一個(gè)覆蓋該鋁箔層的樹脂層。包裝材料211由一臺(tái)未圖示的包裝材料制造機(jī)器制造；在一臺(tái)未圖示的供應(yīng)裝置上卷繞成一個(gè)卷軸的形式；被該供應(yīng)裝置供應(yīng)；并被一臺(tái)給料裝置促動(dòng)而運(yùn)行通過該填充設(shè)備。
當(dāng)包裝材料211正在運(yùn)行通過填充設(shè)備時(shí)，在包裝材料211上沖出一個(gè)未圖示的孔，而一塊未圖示的內(nèi)條帶和一塊未圖示的拉伸片被粘貼到包裝材料211上，以此覆蓋住該穿孔。隨后，如圖所示，使包裝材料211垂直運(yùn)行。該正在垂直運(yùn)行的包裝材料211被沿著該運(yùn)行方向設(shè)置在多個(gè)位置上的第一至第五成形環(huán)240和234-237導(dǎo)引并變形為一個(gè)管狀。當(dāng)管狀包裝材料211被設(shè)置在第四成形環(huán)237下游的一個(gè)管導(dǎo)輥238導(dǎo)引時(shí)，通過一臺(tái)縱向密封設(shè)備241將該管狀包裝材料211的相對側(cè)邊沿縱向方向密封，通過一根裝料管216從上方向該包裝材料211供應(yīng)流質(zhì)食品。
第二至第五成形環(huán)234-237每個(gè)都具有一個(gè)成形輥，成形輥具有一個(gè)預(yù)定的曲面，用于使包裝材料211變形成管狀。這些成形環(huán)以這樣的方式使包裝材料211變形，即包裝材料211沿著運(yùn)行方向向下游以一增加量而被變形。
所述給料裝置總體上包括一對夾送輥，它們設(shè)置在供應(yīng)裝置的附近并用于供給包裝材料211，此時(shí)從前側(cè)和后側(cè)夾送包裝材料211；未圖示的折痕輥，它們用于當(dāng)包裝材料211被旋轉(zhuǎn)時(shí)在包裝材料211上形成折痕；一對夾送輥248，它們設(shè)置在填充設(shè)備的最高位置并用于供給包裝材料211，此時(shí)從前側(cè)和后側(cè)夾送包裝材料211；第一成形環(huán)240，其起到一個(gè)反向輥的作用；以及未圖示的嚙合部分，它們與相應(yīng)的未圖示的成形翼片整體形成并用于與形成在一個(gè)未圖示的原型容器上的凸耳在橫向密封部的附近嚙合，以便向前移動(dòng)該原型容器和包裝材料211。
特別地，其中，由所述第一至第五成形環(huán)240和234至237、所述縱向密封設(shè)備241、所述管導(dǎo)輥238以及所述橫向密封設(shè)備組成一個(gè)預(yù)成形裝置。
接下來，對第二至第五成形環(huán)234至237進(jìn)行描述。
所述第二成形環(huán)234呈現(xiàn)為圓柱形，并使正在運(yùn)行的織物狀包裝材料211翻轉(zhuǎn)。所述第三成形環(huán)235使該織物狀包裝材料211的相對側(cè)邊成曲形；所述第四成形環(huán)236使織物狀包裝材料211的曲形相對側(cè)邊相互靠近，從而包裝材料211呈現(xiàn)為一個(gè)具有大致橢圓形橫截面的形狀；而第五成形環(huán)237使包裝材料211的相對側(cè)邊進(jìn)一步相互靠近，該包裝材料211具有一個(gè)大致圓柱形的橫截面，從而使包裝材料211成為管狀。
接下來，將對第四成形環(huán)236進(jìn)行描述。
在圖19中，參考標(biāo)記236表示第四成形環(huán)。第四成形環(huán)236包括5個(gè)成形輥221和一個(gè)反作用壓緊輥222。成形輥221被相應(yīng)的軸223可旋轉(zhuǎn)地支承，而反作用壓緊輥222被一根軸224可旋轉(zhuǎn)地支承，從而允許管狀包裝材料211運(yùn)行。為了實(shí)現(xiàn)此運(yùn)行，每一個(gè)成形輥221和該反作用壓緊輥222分別具有圓弧形截面的表面228和229。表面228和229被相互鄰近地設(shè)置，從而在中心確定出一個(gè)圓形空間230。
軸224被一個(gè)支架225支承。該支架225被連接到一個(gè)未圖示的壓縮空氣氣缸上。該壓縮空氣氣缸的致動(dòng)將反作用壓緊輥222推向包裝材料211(在圖19中向右)。
同時(shí)，第一至第五成形環(huán)240和234-237導(dǎo)引包裝材料211并使之變形成管形。在第五成形環(huán)237的空間230內(nèi)，包裝材料211被成形為管狀，從而它的相對側(cè)邊相互重疊一個(gè)預(yù)定的重疊量，因而形成一個(gè)重疊部。
在此情形下，一旦重疊量發(fā)生變化，不僅縱向密封而且橫向密封都不能被可靠地執(zhí)行，導(dǎo)致發(fā)生密封缺陷并且不能沿著折痕折疊包裝材料211。結(jié)果，成形缺陷增加，進(jìn)而損傷了包裝容器的外觀。
特別地，在一種采用了超聲波密封用以橫向密封該管狀包裝材料211的橫向密封設(shè)備中，重疊量的變化很可能使得在一個(gè)橫向密封部的密封缺陷增加。比如，當(dāng)重疊量變化至增大時(shí)，重疊部變得太大而不能被接收在一個(gè)凹槽內(nèi)并從該凹槽內(nèi)凸出。結(jié)果，超聲波不能被傳遞到整個(gè)橫向密封部，超聲波密封就不能被可靠地執(zhí)行，結(jié)果在該橫向密封部出現(xiàn)了密封缺陷。
因而，采用一個(gè)未圖示的重疊量檢測設(shè)備以檢測重疊量。該重疊量檢測設(shè)備以下面的方式起作用。用光照射一個(gè)重疊部，基于從該重疊部反射的光，檢測一個(gè)重疊量，或者采用一個(gè)預(yù)定的傳感器來檢測一重疊量。
一旦重疊量發(fā)生變化，為了調(diào)整重疊量，在第二至第五成形環(huán)234-237之中的一個(gè)預(yù)定成形環(huán)，在本實(shí)施例中為第四成形環(huán)236，它是第二個(gè)位于最下游的成形環(huán)，它被沿著包裝材料211的運(yùn)行方向向下游側(cè)或者上游側(cè)移動(dòng)；即，沿著包裝材料211的運(yùn)行方向垂直地移動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)此移動(dòng)，第四成形環(huán)236被一個(gè)未圖示的預(yù)定移動(dòng)機(jī)構(gòu)可移動(dòng)地支承并被連接到一個(gè)壓縮空氣氣缸239上，該氣缸用作一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置。該壓縮空氣氣缸239通過一個(gè)未圖示的控制閥與壓縮空氣連通。該控制閥被連接到一個(gè)未圖示的控制部件上。
該控制部件的未圖示的重疊量調(diào)整處理裝置執(zhí)行重疊量調(diào)整處理。特別地，重疊量調(diào)整處理裝置讀取由重疊量檢測設(shè)備所檢測到的一個(gè)重疊量并控制所述控制閥的出口，以致使壓縮空氣氣缸239致動(dòng)，從而導(dǎo)致第四成形環(huán)236依據(jù)該重疊量垂直地移動(dòng)。
比如，當(dāng)所述重疊量太大時(shí)，使該第四成形環(huán)236向下移動(dòng)以削弱對包裝材料211的擠壓，因而減小了重疊量。當(dāng)重疊量太小時(shí)，就使第四成形環(huán)236向上移動(dòng)以增加對包裝材料211的擠壓，從而增大了重疊量。特別地，在本實(shí)施例中，在第二至第五成形環(huán)234-237之中，第四成形環(huán)236被移動(dòng)。然而，第五成形環(huán)237也可以被移動(dòng)。而且，也可以多個(gè)成形環(huán)被移動(dòng)。在此情形下，由于包裝材料211的變形量能被在這些成形環(huán)中分配，所以包裝材料211能夠平滑地變形。
在此情形下，一旦重疊量變化，就可以通過控制部件的所述重疊量調(diào)整處理裝置來調(diào)整重疊量，從而不僅縱向密封而且橫向密封都能被可靠地執(zhí)行，從而防止發(fā)生密封缺陷。而且，包裝材料211能被沿著折痕準(zhǔn)確地折疊，從而避免發(fā)生成形缺陷并且改進(jìn)包裝容器的外觀。
而且，僅僅通過第四成形環(huán)236的移動(dòng)能夠調(diào)整一個(gè)重疊量。這樣，即使當(dāng)?shù)谒某尚苇h(huán)236要被手動(dòng)移動(dòng)時(shí)，也能簡化相關(guān)的工作。采用自動(dòng)移動(dòng)能更進(jìn)一步簡化相關(guān)工作。
由于重疊量的調(diào)整不需要更換預(yù)定的成形環(huán)，因而不需要使填充設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣，使填充設(shè)備重新運(yùn)轉(zhuǎn)的工作也不需要了。而且，在用于制造無菌包裝容器的無菌型填充設(shè)備中，能夠保證無菌狀態(tài)。
本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例。在本發(fā)明的精神范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明進(jìn)行許多的修改和變型，而它們都沒有背離本發(fā)明的保護(hù)范圍。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明能被應(yīng)用于填充設(shè)備，用以制造包裝容器。
權(quán)利要求
1.一種填充設(shè)備，其特征在于，包括(a)第一紙寬檢測處理裝置，用于檢測一個(gè)織物狀包裝材料的相對側(cè)邊從而確定該織物狀包裝材料的寬度；(b)第二紙寬檢測處理裝置，用于檢測一個(gè)橫向密封部分的相對側(cè)邊從而確定該橫向密封部分的寬度；以及(c)重疊量計(jì)算處理裝置，用于基于所述織物狀包裝材料的寬度和所述橫向密封部分的寬度而計(jì)算一個(gè)重疊量。
2.按照權(quán)利要求1所述的填充設(shè)備，其特征在于還包括重疊量修改處理裝置，其用于基于由所述重疊量計(jì)算處理裝置所確定的一個(gè)重疊量而操作一個(gè)重疊量修改部件。
3.按照權(quán)利要求1所述的填充設(shè)備，其特征在于還包括第一和第二邊緣檢測部件，用于檢測相對應(yīng)的成對的相對側(cè)邊。
4.按照權(quán)利要求3所述的填充設(shè)備，其特征在于所述第一邊緣檢測部件是一個(gè)旋轉(zhuǎn)體，其將被壓靠在所述織物狀包裝材料的一個(gè)側(cè)邊上。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種填充設(shè)備，能夠可靠地糾正重疊部的位置。該填充設(shè)備包括成形環(huán)，該成形環(huán)具有多個(gè)成形輥并被沿著包裝材料(11)的運(yùn)行方向設(shè)置在一個(gè)預(yù)定位置上，以便使包裝材料(11)從織物狀變形為管狀，以及縱向密封設(shè)備(41)，用于使該管狀包裝材料的相對側(cè)邊沿縱向密封。成形輥之一具有一個(gè)凸緣(71或84)，該凸緣通過一個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)部件(72)被軸向移動(dòng)。在此情況下，即使在該成形環(huán)內(nèi)，當(dāng)具有某一尺寸的包裝材料(11)的一個(gè)側(cè)邊部分接觸到該凸緣時(shí)，該凸緣(71或84)被移動(dòng)從而避免與重疊部(LP)的位置糾正相干涉。因此，能夠可靠地糾正重疊部(LP)的位置。
文檔編號B31B41/00GK1846980SQ2006100746
公開日2006年10月18日 申請日期2002年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月26日
發(fā)明者木下滋弘, 森谷俊雄, 矢野惠治 申請人:泰特拉-拉瓦爾金融控股公司