用于將物件預(yù)成型層轉(zhuǎn)移至托盤頂部的設(shè)備的制作方法
【專利摘要】用于將物件預(yù)成型層轉(zhuǎn)移至托盤頂部的設(shè)備。用于將物件預(yù)成型層(11)輸送至托盤(6)頂部的設(shè)備(1)包括：-導(dǎo)柱(2)；-放置頭(4)，其設(shè)計用于將所述層(11)一個疊放在另一個頂部地放置在所述托盤上；以及-接收盤(3)，其用于接收物件預(yù)成型層，所述接收盤相對于所述放置頭可移動。所述放置頭(4)和所述接收盤(3)各自僅以懸臂式樣可滑動地安裝在導(dǎo)柱(2)上。參考：圖1。
【專利說明】用于將物件預(yù)成型層轉(zhuǎn)移至托盤頂部的設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及碼垛系統(tǒng)。
[0002]本發(fā)明尤其涉及用于將物件預(yù)成型層轉(zhuǎn)移至托盤頂部的設(shè)備。這樣的設(shè)備通常稱為“碼垛機”，用于連續(xù)地將物件層裝載至托盤上方形成層堆，各個物件層預(yù)先成型以便于堆放。
[0003]本發(fā)明涉及的設(shè)備能夠減少用于裝載的循環(huán)時間。
[0004]術(shù)語“待轉(zhuǎn)移至標準托盤頂部的物件預(yù)成型層”應(yīng)理解為并排放置的一組多個物件，其中相鄰的物件大體上接觸彼此并彼此獨立。物件層的最大尺寸等于或略小于所述托盤的標準尺寸。托盤的主要規(guī)格為歐標800x1200mm以及美標1000x1200。
【背景技術(shù)】
[0005]1983年，文獻JP58139926描述了一種堆疊單元，其包括在立柱上的上滑道和下滑道。所述上滑道裝有逐個抓住物件的頭，通過其末端舉起物件并將物件放置至先前裝載至所述托盤頂部的物件毗連處。所述物件因此在所述托盤層形成之前被轉(zhuǎn)移至所述托盤。所述下滑道裝有兩個設(shè)計用于舉起單個物件的雙杠。
[0006]這樣的堆疊單元不在本發(fā)明范圍之中，因為其不適于將物件預(yù)成型層轉(zhuǎn)移至托盤頂部。一方面，所述下滑道不能舉起物件預(yù)成型層，因為物件會在雙杠之間掉落。另一方面，所述上滑道的頭不能裝載物件預(yù)成型層，因為物件會在轉(zhuǎn)移過程中掉落。
[0007]這樣的堆疊單元的堆疊速度極其緩慢，因為其抓捕和轉(zhuǎn)移的循環(huán)次數(shù)等于待堆疊的物件數(shù)。該堆疊單元的多次往復(fù)運動不僅耗時，而且能效低下，因為每次轉(zhuǎn)移物件時，堆疊單元的所有元件都要運轉(zhuǎn)。
[0008]本發(fā)明的領(lǐng)域涉及，在托盤上堆疊物件層時，以高堆疊速度完成，同時增加生產(chǎn)量并減少能耗。因為托盤尺寸的標準化，物件層預(yù)備設(shè)備被改進，其以一定結(jié)構(gòu)并排放置物件層，以便優(yōu)化安置在標準托盤表面上的物件數(shù)量。位于下游的另一設(shè)備將整個物件預(yù)成型層作為一個單元轉(zhuǎn)移至托盤頂部。
[0009]在本發(fā)明的領(lǐng)域中，2009年的文獻EP2243731描述的碼垛機包括兩根立柱，它們圍繞同一旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。每根立柱支撐一個用具，其中一個用具放置物件層，同時另一個用具抓捕另一個預(yù)成型層。每個用具以懸臂方式安裝在其自身立柱上。這樣的碼垛機通過加倍裝置來減少一次循環(huán)的時間。這樣的碼垛機的缺點在于用具的旋轉(zhuǎn)和立柱在輸送機供給預(yù)成型層的側(cè)邊占用空間。另外，加倍裝置成本高。
[0010]其它類型的碼垛機在固定高度裝載托盤。托盤隨著裝載逐漸降低。缺點在于預(yù)成型層必須被抬高，這增加了層預(yù)成型裝置的維持費用。
[0011]文獻IT1273728中描述的碼垛機包括龍門架，龍門架由兩個通過拱形件連接的立柱組成。該碼垛機包括兩個元件:一個是中間托盤，另一個是放置結(jié)構(gòu)。這兩個元件中的每一個都在兩個立柱之間延伸并且具有沿著所述立柱其中之一受到水平導(dǎo)向的一側(cè)邊。這兩個元件中每一個的對立側(cè)邊沿著另一立柱受到水平導(dǎo)向。這樣的堆垛機的缺點是龍門架妨礙進入所述元件的側(cè)邊。
[0012]文獻EP2112101 和 W02010 / 086292 也描述了堆垛機。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明提出一種用于將物件預(yù)成型層轉(zhuǎn)移至托盤頂部的設(shè)備和碼垛系統(tǒng)，其克服了上述缺點中的至少一個。
[0014]本發(fā)明的一個目的是改進到待堆疊層周圍的可達性。
[0015]根據(jù)一個實施例，用于將物件預(yù)成型層轉(zhuǎn)移至托盤頂部的設(shè)備包括:
[0016]-導(dǎo)柱；
[0017]-放置頭，其設(shè)計用于將所述層一個疊放在另一個頂部地放置在托盤上；
[0018]-接收盤，其用于接收物件預(yù)成型層，接收盤相對于放置頭可移動。
[0019]放置頭和接收盤各自僅以懸臂形式可滑動地安裝在所述導(dǎo)柱上。
[0020]該設(shè)備包括驅(qū)動裝置，其用于將物件預(yù)成型層從接收盤推進至放置頭的基準面。
[0021]換言之，所述碼垛機具有單個立柱。然而，所述碼垛系統(tǒng)可包括其它立柱用于其它連接所述碼垛機的元件。事實上，所述接收盤和所述放置頭都以懸臂形式安裝在單個立柱上，為進入每側(cè)余留了空間，每側(cè)指的是沒有立柱的每一側(cè)。這就允許其它可選的元件與碼垛機鄙鄰。另外，這樣安裝單立柱碼垛機比安裝龍門架碼垛機更快并且更便宜。相比于龍門架的雙立柱在安裝時必須校正，單立柱啟用時所有滑動裝置已經(jīng)過預(yù)調(diào)。
[0022]有利的是，驅(qū)動裝置設(shè)計成平推物件預(yù)成型層。
[0023]根據(jù)一個實施例，所述放置頭包括輸送機。所述基準面限定了所述輸送機上表面中能夠放置所述層的部分，所述層待放置在托盤上。
[0024]有利的是，所述導(dǎo)柱固定在地面上并且包括主平移軌道裝置，第一滑架和第二滑架移動安裝在所述主平移軌道裝置上，放置頭連接到所述第一滑架上，所述接收盤連接到所述第一滑架上，所述第二滑架位于所述第一滑架和地面之間，所述接收盤連接到所述第二滑架上。換言之，所述第二滑架不能超過所述第一滑架移動。這允許兩個滑架使用同一個導(dǎo)軌裝置。
[0025]有利的是，所述放置頭相對于所述立柱僅可平移，無轉(zhuǎn)動分量。這樣的放置頭比具有旋轉(zhuǎn)自由度的頭更簡單，更堅固，更便宜。
[0026]有利的是，所述立柱相對于地面固定。換言之，所述立柱不會圍繞某一軸(例如垂直軸)旋轉(zhuǎn)。所述立柱連接到地面能夠比可移動的立柱更堅固。所述立柱的滑動裝置的空間定位也更精確。
[0027]根據(jù)一個實施例，所述接收盤裝有輸送機，所述輸送機呈現(xiàn)出上述層的輸送方向。
[0028]有利的是，所述設(shè)備包括第一輪和第二輪，所述第一輪驅(qū)動第一鏈，第一鏈連接至放置頭，所述第二輪驅(qū)動第二鏈，第二鏈連接至所述接收盤，所述第一驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)軸和/或所述第二驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)軸平行于層的輸送方向。該特征允許簡單地放置電動機，所述電動機在單立柱的上游和/或下游(相對于層的輸送方向)延伸。這減小了所述碼垛機在橫向于層的輸送方向上的直徑。具有這一特征的可能性是單立柱碼垛機的進一步優(yōu)勢。作為對比，在IT1273728中描述的龍門架碼垛機中，常規(guī)傳動軸在龍門架的立柱之間延伸，使放置頭沿著兩個立柱同步滑動。該常規(guī)傳動軸的電動機也橫向延伸，但較笨重。[0029]有利的是，所述設(shè)備包括平整表面用于供一組預(yù)成型物件組成層，以便所述層被輸送后放置在所述托盤的頂部。所述放置頭安裝成沿著與層待放置的各個高度依次對應(yīng)的位置平移。所述接收盤能從與層的供給表面的高度相一致的高度平移至與放置頭現(xiàn)有高度相一致的高度。這使得同時進行層轉(zhuǎn)移過程中的多個步驟成為可能，且減少了碼垛機的循環(huán)時間。所述放置頭能保持在或靠近已經(jīng)裝載到托盤上的層堆頂部；所述接收盤能夠在放置頭執(zhí)行放置操作的同時穿梭于所述層的供給表面和放置頭之間。
[0030]根據(jù)一個實施例，所述放置頭具有物件層的插入方向。
[0031]有利的是，所述放置頭在基準面上方和/或在基準面中相對于插入方向的一側(cè)敞開。這樣當其不再移動時，提供了使待放置層進入的入口。這允許，例如，在待放置層上放置滑托板以便無需對其進行固定。當形成待堆疊層的物件是由收縮包裝膜包裹的容器時，能有利地應(yīng)用。
[0032]有利的是，所述接收盤裝有直徑小于40mm的端輥(end roller)，以便于毗連所述放置頭的輸送機，而無需中間連接平板。這減少了所述碼垛機的循環(huán)時間。之后該循環(huán)不再需要引入中間平板來確保所述接收盤和放置頭的輸送機之間得到連續(xù)支持的步驟。
[0033]根據(jù)一個實施例，所述放置頭包括用于支持和驅(qū)動所述輸送機并用于回縮所述輸送機的機械裝置，所述機械裝置包括兩個橫向結(jié)構(gòu)，所述橫向結(jié)構(gòu)沿著所述輸送機兩側(cè)相對于所述插入方向延伸。
[0034]有利的是，所述設(shè)備包括主臂和上游第二臂，所述主臂將所述放置頭連接至所述導(dǎo)柱，所述上游第二臂從主臂上的錨點處突出，所述錨點沿著所述插入方向位于基準面的上游，所述上游第二臂連接至所述兩個橫向結(jié)構(gòu)的上游部分，所述裝置進一步包括下游第二臂，所述下游第二臂從所述主臂的錨點處突出，所述錨點沿著所述插入方向位于基準面的下游，所述下游第二臂連接至所述兩個橫向結(jié)構(gòu)的下游部分。這種緊固類型的用于支撐和驅(qū)動所述輸送機的機械裝置允許所述放置頭在所述基準面上方和/或側(cè)面敞開。所述主臂可以是剛性的并且安裝成沿單立柱作直線移動。
[0035]在一個變體中，所述主臂能夠相對于所述立柱作垂直和/或水平直線運動的組合運動。
[0036]在另一個變體中，所述主臂能具有鉸鏈，所述鉸鏈圍繞著所述上游錨點和立柱之間的垂直軸旋轉(zhuǎn)。
[0037]有利的是，每個橫向結(jié)構(gòu)包括一個平板或一組平板，所述平板垂直且平行于所述插入方向并形成U形，U形的基座沿著所述基準面的全長延伸。這改進了到放置在堆疊層堆頂部的物件層的可達性。
[0038]有利的是，所述設(shè)備包括在所述橫向結(jié)構(gòu)中被導(dǎo)向的縱向?qū)χ袏A緊裝置。
[0039]本發(fā)明的另一部分關(guān)于碼垛系統(tǒng)，包括:
[0040]-層轉(zhuǎn)移設(shè)備，例如如上所述的設(shè)備，
[0041]-層預(yù)備設(shè)備，其沿著所述層的輸送方向安裝在所述接收盤的上游。
[0042]有利的是，所述碼垛系統(tǒng)包括托盤輸送機和托盤分配設(shè)備，所述托盤輸送機適于輸送托盤，所述托盤在相對于所述托盤輸送方向的縱向或橫向定向，所述托盤分配設(shè)備用于每次分配一個托盤到所述托盤輸送機上，所述托盤分配設(shè)備適于接收相對于所述輸送方向的縱向定位的托盤堆或橫向定位的托盤堆。[0043]“托盤分配設(shè)備”也被稱為“托盤分配器”，設(shè)計用于每次從托盤堆中提供一個托盤。
[0044]這樣的碼垛系統(tǒng)具有能夠堆疊預(yù)成型成矩形的物件層的優(yōu)勢，無論所述層是定位成其長度平行于所述層的輸送方向，還是定位成其長度垂直于所述輸送方向。這種靈活性允許優(yōu)化物件放置在層中，而不用顧慮物件的尺寸。由于所述托盤分配器能夠在兩個方向接收托盤堆，所述碼垛系統(tǒng)無需在將所述預(yù)成型層放置在托盤上前將其90°旋轉(zhuǎn)。這節(jié)省了繞軸旋轉(zhuǎn)的能量。這樣簡化了碼垛機且能減少循環(huán)時間。
[0045]本發(fā)明的另一方面涉及一種用于放置待堆疊物件預(yù)成型層的放置頭，該放置頭具有物件層的插入方向，并包括輸送機，所述輸送機具有基準面，其限定了所述輸送機上表面中能夠放置層的部分，所述放置頭在相對于所述插入方向的基準面上方和/或一側(cè)敞開。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]通過詳視作為非限制性示例給出的實施例的詳細描述，并參考附圖，有助于更好地理解本發(fā)明，其中:
[0047]-圖1是碼垛機的透視圖；
[0048]-圖2是沿著圖1中平面I1-1I的剖面圖；
[0049]-圖3是放置頭的透視圖；
[0050]-圖4是用于堆疊物件層的碼垛系統(tǒng)的俯視圖，堆疊物件層沿縱向定向；
[0051]-圖5是圖4中碼垛系統(tǒng)的俯視圖，但堆疊物件層沿橫向定向；
[0052]-圖6-9是碼垛系統(tǒng)沿著圖4中平面V1-VI的剖視圖，分別示出了放置層階段、供給新層階段、插入放置頭階段，以及對中夾緊層階段。
【具體實施方式】
[0053]如圖1所示，層轉(zhuǎn)移設(shè)備也稱碼垛機I，包括導(dǎo)柱2、接收盤3、放置頭4和托盤輸送機5，所述托盤輸送機5在水平橫向方向“Y”輸送托盤6。所述放置頭4機械地連接到第一滑架7，所述第一滑架7沿平移軌道裝置平移地滑動，例如，一對軌道8，所述軌道8平行且在垂直方向“ z ”上沿立柱2延伸。
[0054]所述接收盤3機械地連接到第二滑架9上，所述第二滑架9沿相同的軌道8平移滑動。所述接收盤3包括輸送機10，所述輸送機用于輸送物件層11。在示例中，所述輸送機10由旋轉(zhuǎn)的環(huán)形帶組成，所述旋轉(zhuǎn)環(huán)形帶沿著水平輸送平面13延伸，并且所述旋轉(zhuǎn)的環(huán)形帶通過馬達使得所述預(yù)成型層11在傳動方向12上被驅(qū)動。所述輸送方向12平行于水平縱向方向“X”。
[0055]所述導(dǎo)柱2包括伸長的中空體，其具有大體上矩形的水平橫截面，其中矩形的長度沿“X”方向定位。所述導(dǎo)軌8固定在中空體的外側(cè)并且靠近橫截面矩形的轉(zhuǎn)角，在該矩形的長邊的每一端。這使得所述導(dǎo)軌8能彼此分離。所述滑架7和9的引導(dǎo)因此最優(yōu)化，同時維持所述導(dǎo)柱2的柱體的同一慣性。特別地，這允許所述第一滑架7支撐所述放置頭4的雙懸臂:所述放置頭4不僅在橫向方向“y”遠離所述導(dǎo)柱2，在縱向方向“X”也遠離所述導(dǎo)柱2。這允許所述第一滑架7將放置頭4支撐于所述托盤輸送機5上方。
[0056]我們用圖1和圖2來描述驅(qū)動裝置30平移接收盤3和放置頭4。所述裝置30包括第一電動機31，其通過減速齒輪驅(qū)動第一驅(qū)動輪32。所述第一輪32驅(qū)動鏈33，所述鏈33是皮帶的形式，優(yōu)選的是平帶和/或齒形帶，具有外側(cè)33a和內(nèi)側(cè)33b，所述外側(cè)33a連接至所述第一滑架7，所述內(nèi)側(cè)33b連接至第一平衡物34(圖中未示出，但提及有利于更好的理解描述)，第一平衡物34與所述第一滑架7和所述放置頭4 一起的重量相一致。
[0057]相似的，驅(qū)動裝置30包括第二電動機35，其通過減速齒輪驅(qū)動第二驅(qū)動輪36。所述第二驅(qū)動輪36驅(qū)動第二鏈37，所述第二鏈37是皮帶的形式，優(yōu)選的為平帶和/或齒形帶，具有外側(cè)37a和內(nèi)側(cè)37b，所述外側(cè)37a連接至所述第二滑架9，所述內(nèi)側(cè)37b連接至第二平衡物38，第二平衡物38與所述第二滑架9和接收盤3的重量相一致。事實上，在圖1中特別明顯，兩條鏈33，37彼此平行地安裝，以便鏈33的內(nèi)側(cè)33b由所述第一電動機31驅(qū)動而平行于所述第二鏈37的內(nèi)側(cè)37b移動，并且大體上在與所述第二鏈37的內(nèi)側(cè)37b在同一平面內(nèi)，并且所述第一平衡物34連接到鏈33內(nèi)側(cè)33b的方式與所述第二平衡物38連接到鏈37內(nèi)側(cè)37b的方式相同。換言之，所述第一和第二平衡物34，38沿著所述導(dǎo)柱2的中空體內(nèi)的平行路徑移動。因此，所述第一和第二電動機31，35的能耗主要用于克服移動的慣性和克服摩擦。
[0058]在特別有利的方式中，第一輪32的旋轉(zhuǎn)軸32a和/或第二輪36的旋轉(zhuǎn)軸36a平行于所述層11的輸送方向12。因此，所述外側(cè)33a，33b和/或37a，37b能沿縱軸“x”具有細長的橫截面。這給予所述輸送裝置30的整個裝配在橫對輸送方向12的方向上特別小的尺寸。這使所述碼垛機I特別緊湊。
[0059]所述皮帶的外側(cè)33a，37a位于兩軌道8之間。這改進了碼垛機I的橫向緊湊性。
[0060]有利的是，第一和第二驅(qū)動輪32，36位于或靠近導(dǎo)柱2的上端。這允許所述驅(qū)動裝置30在沒有導(dǎo)向輪時運行，并允許具有不形成封閉環(huán)的鏈33，37。這減少了必須驅(qū)動部件的數(shù)量。
[0061]所述導(dǎo)柱2進一步包括，在中空體中導(dǎo)軌沿著立柱2延伸，以便于引導(dǎo)第一和第二平衡物34，38在彼此旁邊垂直移動而不碰撞。另外，導(dǎo)柱2的柱體用作所述平衡物和操作員之間的防護板。
[0062]如圖3所述，放置頭4包括輥子輸送機14，其在水平平面沿著平行于層的輸送方向12的插入方向23延伸。
[0063]放置頭包括在輸送機14中心的基準面60，基準面60呈閉合形式，基準面60限定了能夠接收層11的最大表面區(qū)域(如下所示)。
[0064]輸送機14由自由旋轉(zhuǎn)的輥子組成。每個輥子的轉(zhuǎn)動軸垂直于物件層11的插入方向23。輸送機14由上游部分輸送機14a和下游部分輸送機14b組成,上游部分輸送機14a位于接收盤3的一側(cè)，下游部分輸送機14b位于另一側(cè)。
[0065]放置頭4包括兩個垂直的橫向結(jié)構(gòu)15，該垂直的橫向結(jié)構(gòu)15由U形平板形成。所述平板15的每一邊包括上游部分15a、下游部分15b和主要部分15c，上游部分15a向上延伸并位于接收盤3的一側(cè)，下游部分15b向上延伸并位于另一側(cè)，主要部分15c在上游15a部分和下游15b部分之間水平延伸。
[0066]放置頭4包括主臂16，主臂16從第一滑架7向外平行于插入方向23地延伸。放置頭4包括第二上游臂17a，該第二上游臂17a從主臂16處從上游錨點18a中橫向突出。該上游錨點18a位于基準面60的上游。該上游第二臂17a連接至兩塊U形平板15的上游部分的上端。同樣地，放置頭4包括下游第二臂17b，該下游第二臂17b從主臂16處從下游錨點18b中橫向突出。該下游錨點18b位于基準面60的下游。該下游第二臂17b連接至兩個側(cè)平板15的下游部分15b的上端。
[0067]這兩部分輸送機14a和14b中的每個都通過兩個橫向撤回皮帶19，沿著兩個撤回半軌道20，以類似于滾動卷簾的方式拉動。這四條半軌道20和皮帶19的驅(qū)動皮帶輪21安裝在相應(yīng)的側(cè)平板15上，并與該平板15 —起形成機構(gòu)22，用于支撐和驅(qū)動輸送機14。平板15是該機構(gòu)的橫向結(jié)構(gòu)22。
[0068]放置頭4進一步包括上游可回縮擋塊24，其未回縮狀態(tài)時在上游部分輸送機14a上方橫向延伸。該上游擋塊24可滑動地安裝在兩個橫向軌道25上，并通過鏈條驅(qū)動，以便沿著插入方向23可移動以及能向上回縮。該放置頭4包括下游擋塊26，其不回縮狀態(tài)時在下游部分輸送機14b上方橫向延伸。該下游擋塊26沿著插入方向23移動。上游擋塊24、下游擋塊26和軌道25 —起構(gòu)成了縱向?qū)χ?夾緊裝置24-25-26，其通過這兩塊橫向結(jié)構(gòu)15引導(dǎo)。當回縮時，這兩部分輸送機14a，14b彼此間隔一定距離，并在軌道20的垂直端內(nèi)上升。換言之，輸送機14像艙口一樣打開并允許由上游擋塊24和下游擋塊26保持住的層11落下。
[0069]放置頭4包括橫向?qū)χ?夾緊裝置27，該裝置包括兩根橫向桿28，所述橫向桿28縱向延伸，并且每一根相對于垂直縱向中心平面對稱地移動，所述垂直縱向中心平面包含插入方向23。所述橫向?qū)χ?夾緊裝置27包括軌道和皮帶機構(gòu)29，其與每個第二臂17a，17b結(jié)合在一起。
[0070]現(xiàn)參考圖4和5來描述碼垛系統(tǒng)50，其除了包括之前描述的碼垛機I和托盤6輸送機5，還包括層11預(yù)備設(shè)備51、物件53的單線輸送機52和托盤6分配器54，所述層11預(yù)備設(shè)備51沿著所述層11輸送方向12安裝在所述接收盤3的上游，所述物件53的單線輸送機52安裝在所述設(shè)備51的上游,托盤6分配器54沿著托盤6的輸送方向5a安裝在所述托盤輸送機5的上游。
[0071]可選的，碼垛系統(tǒng)50能包括用于提供滑托板56的臂55。
[0072]待堆疊物件53典型的是獨立包裝，所占體積大致上為矩形。這些獨立包裝53包括，例如，罐子或瓶子，例如以如圖所示的6個為一組，通過收縮包裝膜牢牢地固定在一起?？蛇x的，所述包裝53能由任意抗垂直壓力的物質(zhì)組成，并組合成大致上為矩形的盒子。
[0073]可以理解的是，堆疊的目的是在托盤層11上放置最大數(shù)量的獨立包裝53。我們將獨立包裝的水平長度和寬度分別稱作“ I ”和“W”。托盤6通常為矩形，并具有標準尺寸，例如歐標800x1200mm和美標1000x1200mm。我們將托盤的長度和寬度分別稱為“L”和“W”。能夠放在層11內(nèi)的包裝53的數(shù)量大致上相當于(LW) / (Iw)的整數(shù)部分。通常還留有一些未利用的空間57。
[0074]層11預(yù)備設(shè)備51從單線輸送機52接收包裝53，并沿軌道53非旋轉(zhuǎn)地按特定路線輸送部分包裝，然后在輸送另一部分包裝的同時將它們圍繞著垂直軸旋轉(zhuǎn)90°，如此以便獲得常用的矩形排列，其中包裝53并排放置。包裝53的排列以致物件層11能夠被推進臂58在不破壞層的形狀的情況下推進，這意味著沒有物件53進入未利用的空間57。
[0075]圖4示出了層排列的第一種類型，其中僅所述層11的縱向防止該層被所述推進臂58的運作擠壓變形。所述縱向排列是指所述層11的矩形的長平行于輸送方向12。[0076]圖5示出了層排列的第二種類型，其中僅所述層11的橫向防止該層被所述推進臂58的運作擠壓變形。所述橫向排列以便所述層11的矩形的長垂直于所述輸送方向12。對于這兩種排列類型(縱向或橫向)中的任一種來說，都有兩種對應(yīng)的排列A,B,它們相對于對稱面59彼此對稱，所述平面59垂直延伸并包含所述輸送方向12。
[0077]優(yōu)化物件53層11的排列要求所述碼垛系統(tǒng)60能夠堆疊朝向縱向或橫向的層11。
[0078]放置頭4的基準面60是正方形的，例如尺寸為1300x1300mm。因此，無論層11朝向橫向或縱向，所述基準面60都能夠接收層11。不論使用縱向結(jié)構(gòu)(圖4)還是橫向結(jié)構(gòu)(圖5)，第一步都是將預(yù)成型層11從所述層預(yù)備設(shè)備51移至接收盤3，例如通過推進臂58的運作。
[0079]第二步，碼垛機I通過驅(qū)動裝置40，將層11從接收盤3移至基準面60，其在圖1至3中沒有示出，并在其它圖中作為所述主臂16的延伸功能性地描繪，所述主臂16平推推進臂41。
[0080]第三步，上游擋塊24、下游擋塊26以及橫向?qū)χ?夾緊裝置27(見圖3)將層11對中在基準面60的中心，不論該層11是縱向的還是橫向的。
[0081]第四步，輥子輸送機14回縮將矩形層11放置在矩形且近似朝向的托盤6上。
[0082]碼垛系統(tǒng)50的托盤分配器54用于接收托盤6堆61，托盤6中的所有矩形托盤的縱向都垂直或平行于所述托盤6的輸送方向5a。托盤分配器54具有可回縮指62，不論所述堆61的朝向如何，所述可回縮指62都足夠長以保持整個托盤堆61。
[0083]針對待堆疊物件53的給定尺寸1.W，確定所述層11的最佳排列。然后，所述層11預(yù)備設(shè)備51被調(diào)整用于執(zhí)行排列。如果該最佳排列是縱向的(圖4)，操作員插入托盤6堆61，其中全部托盤6堆61的長垂直于所述托盤6的輸送方向5a并平行于層11的輸送方向
12。然后，所述層11預(yù)備設(shè)備51產(chǎn)生一系列層11，所有層都是相同的縱向類型并且是交替的以便兩個連續(xù)的層11具有相對于對稱面59彼此對稱的排列Al，BI。類似的，如果該最佳排列是橫向的(圖5)，操作員插入托盤6堆61，其中全部托盤6堆61的長平行于托盤的輸送方向5a并且垂直于層11的輸送方向12。然后,所述層預(yù)備設(shè)備51產(chǎn)生一系列層11,所有層都是相同的橫向類型并且是交替的以便兩個連續(xù)的層11具有相對于對稱面50彼此對稱的排列A2，B2。
[0084]可以理解的是，這樣的碼垛系統(tǒng)50是靈活的，以便適應(yīng)任意類型的待堆疊物件53而無需旋轉(zhuǎn)預(yù)成型層11。這樣的碼垛系統(tǒng)50既簡單又經(jīng)濟，因為其既不需要旋轉(zhuǎn)預(yù)成型層11，也無需將旋轉(zhuǎn)的動能傳輸給預(yù)成型層11。
[0085]可選地，如果包裝53是由通過收縮包裝膜固定在一起的容器構(gòu)成的，各個包裝53的底部通常不平整。臂55在兩個連續(xù)的層11之間提供滑托板56。這樣防止了容器相對彼此水平滑動，以凝聚這堆堆疊層11。該可選步驟是個很簡單的方法并在縱向和橫向?qū)χ?夾緊階段同時進行。放置頭4具有敞開的頂部和前部，以允許插入滑托板，而不增加該碼垛系統(tǒng)50的循環(huán)時間。
[0086]現(xiàn)結(jié)合圖6-9，對把物件53預(yù)成型層11從層11預(yù)備設(shè)備51中輸送至托盤6的過程進行描述。
[0087]圖6示出了放置頭4剛剛放置了一層排列A的先前層11時刻的碼垛機I。在這種情況下，兩部分輸送機14a，14b沿著橫向伸縮軌道20回縮，并且上游擋塊24仍舊在適當?shù)奈恢?。接收盤3被定位以便輸送機10的輸送平面13對準層預(yù)備設(shè)備51的層供給表面51a。
[0088]第一步，設(shè)備51的推進臂58將下一個層11推上接收盤3，所述層11具有排列B，所述排列B與先前層11的排列A對稱。
[0089]第二步參考圖7，放置頭4上升到先前放置層11上方的高度。第三步，自由旋轉(zhuǎn)的所述兩部分輸送機14回到其位置，同時上游擋塊24上升到比所述層11的厚度更高的高度，以便放置頭4能夠接收新的層11。在第二和/或第三步的同時，推進臂58倒退至空的接收盤3。然后盤垂直移動以便輸送平面13對準輥子輸送機14。如果所述托盤6的平面在所述層11預(yù)備設(shè)備51的供給表面51a下方，只要已經(jīng)堆疊的層11的水平面沒有到達設(shè)備51的水平面上述接收盤3就能夠向下移動。否則，就向上移動。
[0090]第四步參照圖8，放置頭4的推進臂41將新的層11從接收盤3推進至輥子輸送機
14。作為一種變形，碼垛機I可包括任意其它用于將所述層11從所述接收盤3輸送至所述基準面60的裝置。在此期間，所述預(yù)備設(shè)備51已經(jīng)預(yù)備好下一個層11。
[0091]第五步參考圖9，推進臂41縮回，并且上游擋塊24返回至待放置的新的層11的水平面。第六步，上游擋塊24和擋塊26縱向移動來縱向地對中夾緊所述層11。在縱向?qū)χ袏A緊的同時，所述橫向夾緊/對中裝置27可同時操作。第七步，兩部分輸送機14a，14b在其各自縱向方向上縮回，同時上游擋塊24和下游擋塊26縱向保持新的層11，然后將所述層放置在先前一個層上方。在第五和/或第六和/或第七步時，接收盤3返回至供給表面51a的水平面，所述供給表面51a提供之后的層11。
[0092]可以理解的是，接收盤3的存在允許接收盤3在對稱放置頭4的步驟中完成向上和向下移動。該并行任務(wù)的完成大大地降低了堆疊的循環(huán)時間。
[0093]如圖1、圖7、圖8和圖9所述，接收盤3裝有至少一個端輥63，所述端輥63直徑小于40mm，并且水平放置，以便當所述接收盤3處于與所述放置頭4 一致高度時，鄰接所述輸送機14。如圖7所述，接收盤3被抬升，該抬升結(jié)束于接近所述輸送機14的返回端回到自己的位置時及之后。類似的，如圖8和圖9所示，輸送機14被縮回，該縮回起始于接近所述接收盤3開始下降時及下降之后。該同步避免了需要在所述接收盤3和所述輸送機14之間放置連接板的附加步驟。進一步減少了堆疊的循環(huán)時間。
【權(quán)利要求】
1.用于將物件(53)預(yù)成型層(11)轉(zhuǎn)移至標準托盤(6)頂部的設(shè)備(1)，包括: -導(dǎo)柱⑵， -放置頭(4)，其被設(shè)計成用于將所述層(11) 一個疊放在另一個頂部地放置在所述托盤上，以及 -接收盤(3)，其用于接收物件(53)預(yù)成型層(11)，所述接收盤(3)相對于所述放置頭(4)可移動， 其特征在于，所述放置頭(4)和所述接收盤(3)各自僅以懸臂方式可滑動地安裝在所述導(dǎo)柱(2)上，且所述設(shè)備(I)還包括驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置用于將所述物件預(yù)成型層(11)從所述接收盤(3)推進至所述放置頭(4)的基準面(60)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述驅(qū)動裝置設(shè)計成平推所述物件預(yù)成型層(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，所述放置頭(4)包括輸送機(14)，且其中，所述基準面(60)限定了所述輸送機(14)上表面中能夠放置所述層(11)的部分，所述層(11)待放置在托盤(6)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述接收盤(3)具有輸送平面(13)，且其中，所述驅(qū)動裝置在所述輸送平面(13)對準所述輸送機(14)時啟動。
5.根據(jù)上述任一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述放置頭(4)相對于所述立柱(2)僅可平移，無轉(zhuǎn)動分量，且/或所述立柱(2)相對于地面固定。
6.根據(jù)上述任一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述接收盤(3)裝有輸送機(10)，所述輸送機(10)呈現(xiàn)出所述層(11)的輸送方向(12)，所述設(shè)備包括第一輪(32)和第二輪(36)，所述第一輪(32)驅(qū)動第一鏈(33)，所述第一鏈(33)連接到所述放置頭(4)，所述第二輪(36)驅(qū)動第二鏈(37)，所述第二鏈(37)連接到所述接收盤(3)，所述第一輪(32)的旋轉(zhuǎn)軸(32a)和/或所述第二輪(36)的旋轉(zhuǎn)軸(36a)平行于所述層(11)的輸送方向(12)。
7.根據(jù)上述任一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括平整表面(51a)，所述平整表面(51a)用于供一組物件(53)預(yù)成型組成層(11)，以便輸送后放置在所述托盤(6)的頂部；所述放置頭(4)安裝成沿著與所述層(11)待放置的各個高度依次對應(yīng)的位置平移，所述接收盤(3)能從與所述層的供給表面(51a)的高度相一致的高度平移至與所述放置頭(4)現(xiàn)有高度相一致的高度。
8.根據(jù)上述任一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述放置頭(4)在所述基準面(60)上方和/或在所述基準面(60)中相對于將所述物件預(yù)成型層(11)插入所述放置頭的方向(23)的一側(cè)敞開。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述接收盤(3)裝有直徑小于40mm的端輥(63)，所述端輥被安裝成以便于能夠毗連所述放置頭(4)的所述輸送機(14)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2或9中一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述放置頭(4)包括用于支撐和驅(qū)動所述輸送機(14)并用于回縮所述輸送機(14)的機械裝置(22)，所述機械裝置(22)包括兩個橫向結(jié)構(gòu)(15)，所述橫向結(jié)構(gòu)(15)沿著所述輸送機(14)兩側(cè)相對于將所述物件預(yù)成型層(11)插入所述放置頭(4)的方向延伸。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括主臂(16)和上游第二臂(17a)，所述主臂(16)將所述放置頭(4)連接至所述導(dǎo)柱(2)，所述上游第二臂(17a)從所述主臂(16)上的錨點(18a)處突出，所述錨點(18a)沿著所述插入方向(23)位于所述基準面(60)的上游，所述上游第二臂(17a)連接至兩個橫向結(jié)構(gòu)(15)的上游部分(15a)，所述設(shè)備進一步包括下游第二臂(17b)，所述下游第二臂(17b)從所述主臂(16)上的錨點(18b)處突出，所述錨點(18b)沿著所述插入方向(23)位于所述基準面(60)的下游，所述下游第二臂(17b)連接至所述兩個橫向結(jié)構(gòu)(15)的下游部分(15b)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11中一項所述的設(shè)備，其特征在于，每個橫向結(jié)構(gòu)(15)包括一個平板或一組平板，所述平板垂直且平行于所述插入方向(23)并形成U形，U形的基座(15c)沿著所述基準面(60)的全長延伸；且/或其中，所述設(shè)備包括在所述橫向結(jié)構(gòu)(15)內(nèi)被導(dǎo)向的縱向?qū)χ袏A緊裝置(24-25-26)。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述接收盤(3)和所述基準面(60)各自具有表面區(qū)域，所述表面區(qū)域包括800x1200mm的矩形。
14.碼垛系統(tǒng)，包括: -根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項所述的用于轉(zhuǎn)移所述層(11)的設(shè)備(1)， -用于預(yù)備層(11)的設(shè)備(51)，其沿著所述層(11)的輸送方向(12)安裝在所述接收盤⑶的上游。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，包括: -托盤(6)輸送機(5),其適于輸送托盤(6),所述托盤(6)在相對于所述托盤(6)輸送方向(5a)的縱向或橫 向定位，以及 -托盤(6)分配設(shè)備(54)，其用于每次分配一個托盤至所述托盤輸送機(5)上，所述托盤分配設(shè)備(54)適于接收相對于所述輸送方向(5a)的縱向定位的托盤(6)堆(61)或橫向定位的托盤堆(61)。
【文檔編號】B65G61/00GK103827000SQ201280046352
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月15日
【發(fā)明者】茲馬吉·佩特羅維克 申請人:西德爾公司