專利名稱：豎立紙盒的機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及把主要物品比如罐或瓶包裝進(jìn)多種包裝紙盒，更具體地說，涉及由一個貯料器對處于折平狀態(tài)的這樣的紙盒進(jìn)行送料，順序地開始并隨后完成把紙盒豎立起來的操作。
大多數(shù)已知的包裝機(jī)器是專用機(jī)器，它們的結(jié)構(gòu)只適用于一種尺寸的一種類型的紙盒。因此，需要現(xiàn)代的裝瓶廠使用多種包裝機(jī)器，來包裝不同類型的紙盒，每個機(jī)器占據(jù)相當(dāng)大的空間，并且購置和運(yùn)行都很費(fèi)錢。
數(shù)目有限的包裝機(jī)器可以包裝不同尺寸或不同類型的紙盒，例如6、8或12瓶裝的卷繞的紙盒。當(dāng)由一種尺寸或類型的紙盒切換到另一種紙盒時，所有這些機(jī)器都需要調(diào)整。這種調(diào)整包括手工地除去在包裝機(jī)器中的所有紙盒，并可能需要對機(jī)器中的部件作機(jī)械調(diào)整。在此切換期間，此期間可能為30分鐘或更長，不能使用該機(jī)器(被稱為″停機(jī)時間″)，在裝瓶廠中這是一種代價很大的延誤。如果在切換過程中出現(xiàn)問題，這樣的延誤甚至可能造成整個裝瓶廠的停機(jī)，而不只是該包裝機(jī)器的停機(jī)。
本發(fā)明尋求克服已知的包裝機(jī)器在商業(yè)上的缺點，這是通過提供一種送料機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)的，此送料機(jī)構(gòu)可以把多于一種類型的紙盒豎立起來。還有，本發(fā)明能夠以最短的停機(jī)時間由一種類型的紙盒切換到另一種類型，或在不同尺寸之間進(jìn)行切換。本發(fā)明的模塊化的特點使得可以構(gòu)成一種″有充分適應(yīng)性的″機(jī)器，它克服了，或者至少減輕了已知機(jī)器的問題。
本發(fā)明可以與在一個相應(yīng)的申請(本申請人的參考號D-7725)中描述的一個包裝機(jī)器一起使用。設(shè)想本發(fā)明可以與多種其它類型的包裝機(jī)器一起使用。另外，本發(fā)明的豎立機(jī)構(gòu)可以作為一個單獨的模件銷售，把它裝配到新的設(shè)備上，或者，在改型基礎(chǔ)上裝配到現(xiàn)有的設(shè)備上。
英國專利UK2053133涉及用來由一個靜止不動的儲料裝置移開／固定坯料盒并把這些坯料豎立起來和傳送這些坯料的設(shè)備。該設(shè)備包括傳送件，此傳送件安裝在四點連接裝置上，并把此傳送件設(shè)置在被罐控制的一個旋轉(zhuǎn)攜帶裝置上。在旋轉(zhuǎn)過程中，為了容易移開坯料，這些傳送件是靜止不動的。在把豎立起來的坯料傳送到運(yùn)輸裝置上的過程中，與運(yùn)輸裝置同步地移動部段件。
美國專利US專利4625575涉及用于送料機(jī)構(gòu)的一種罐組件，在此組件中設(shè)置了一個罐平板，它有一根連續(xù)的罐導(dǎo)軌，此導(dǎo)軌包括一個深的部段和一個淺的俘獲罐的部段。罐導(dǎo)軌使得可以使用臂在深的和較淺的罐導(dǎo)軌內(nèi)作相對運(yùn)動。一個偏心的臂把抓取裝置連接到罐臂上，罐導(dǎo)軌使得抓取裝置移動到一個向外伸展的位置，并向里轉(zhuǎn)到一個縮回的位置。
專利文件WO 92／15450涉及一種豎立紙盒的機(jī)器，它有一個抽吸裝置，用來由一個儲料裝置提取折平的套筒型紙盒。當(dāng)一根可滑動的桿關(guān)于一根中心轉(zhuǎn)動軸在軌道上運(yùn)動時，抽吸裝置在該桿上向里和向外移動。安裝在抽吸裝置的軌道外面的一個振蕩的夾取裝置在被打開的折平紙盒的一個外面板上向外拉它。
這些先有技術(shù)的參考資料涉及抓取紙盒的主要裝置，但是沒有尋求解決與紙盒由折疊狀態(tài)豎立起來有關(guān)的問題。本發(fā)明尋求克服與以折疊的狀態(tài)儲存不同的紙盒之后把它們的相對的面板分開有關(guān)的困難，對于不同類型的紙盒，可以很容易地改變本發(fā)明的裝置。
因此，本發(fā)明尋求克服或者至少減輕先有技術(shù)的問題。
本發(fā)明的一個方面提供了用來由一個貯料器接續(xù)地處理折平的紙盒的一種裝置，這些紙盒有相對地設(shè)置的面板，該裝置還用來實現(xiàn)紙盒的豎立，所述機(jī)器包括紙盒抓取裝置，它用來接續(xù)地與所述相對的面板之一接合，并用來把折平的紙盒由貯料器提取出來，該紙盒包括所述一個面板，所述機(jī)器還包括一個裝置，用來沿著關(guān)于一根可旋轉(zhuǎn)的軸線的軌道由所述貯料器把紙盒傳送到一個包裝機(jī)器的給進(jìn)端，其中，面板接合裝置設(shè)置在用來與所述相對面板中的另一個面板接合的軌道路徑的外面，使得在離開紙盒抓取裝置的方向上拉所述另一個面板，從而把紙盒打開，其特征在于，把所述面板接合裝置安裝到一根導(dǎo)軌上，并且，一個橫向的滑動架可以沿著所述導(dǎo)軌在第一平面中移動。
按照本發(fā)明的這一方面的一個可選的特點，一個線性伺服馬達(dá)可以使面板接合裝置在第一平面中移動。
按照本發(fā)明的這一方面的另一個可選的特點，可以把所述面板接合裝置以基本上垂直于所述導(dǎo)軌的關(guān)系安裝到一個滑動件上，并且，所述滑動件可以相對于所述導(dǎo)軌移動，從而所述面板接合裝置可以在兩個平面中運(yùn)動。
按照本發(fā)明的這一方面的又一個可選的特點，一個線性伺服馬達(dá)使所述面板接合裝置在第二平面中運(yùn)動。
按照本發(fā)明的這一方面的再一個可選的特點，可以設(shè)置控制裝置，用來控制面板接合裝置的運(yùn)動。
按照本發(fā)明的這一方面的又一個可選的特點，所述面板接合裝置可以包括一個吸盤和安裝在所述滑動件上的吸盤固定裝置，在所述打開紙盒的過程中，所述吸盤連接到真空供應(yīng)裝置上。
按照本發(fā)明的這一方面的又一個可選的特點，所述表面相互接觸的面板可以包括紙盒的相對的側(cè)壁。
現(xiàn)在將以示例的方式參考著附圖描述本發(fā)明的一個實施例，在附圖中

圖1為一種包裝機(jī)器的給進(jìn)機(jī)構(gòu)的透視圖，示出了本發(fā)明的一個實施例的背部送料機(jī)構(gòu)；圖2為由圖1中所示的包裝機(jī)器的相對的側(cè)面看的透視圖；圖3為圖1所示的背部送料機(jī)構(gòu)的放大的透視圖；圖4到6為透視圖，示出了把紙盒的相對的面板分開的一個背部送料機(jī)構(gòu)；以及圖7a、7b和7c為提籃型紙盒，用于8個瓶的完全封裝好的紙盒和用于12個瓶的完全封裝好的紙盒的側(cè)視圖；圖8示出了四個圖，表示控制吸盤的X坐標(biāo)的線性伺服馬達(dá)的位置、速度、加速度和速度的導(dǎo)數(shù)隨時間的變化的一個例子；以及圖9示出了四個圖，表示控制吸盤的Y坐標(biāo)的線性伺服馬達(dá)的位置、速度、加速度和速度的導(dǎo)數(shù)隨時間的變化的一個例子。
按照本發(fā)明的機(jī)構(gòu)可以把多種類型的紙盒豎立起來，例如卷繞的紙盒、完全封裝好的紙盒和提籃型的紙盒。在本文件中對紙盒類型的稱呼都包括一種特定類型的紙盒的不同尺寸。例如，該機(jī)構(gòu)可以用8或12件物品裝載完全封裝好的紙盒。
參見圖1和2，這些圖示出了用來加工上面描述的類型的紙盒的包裝機(jī)器10。該機(jī)器的上游端包括一個雙貯料器12、14，在此貯料器中裝有處于折平狀態(tài)的多個紙盒，例如處于折平狀態(tài)的提籃型和完全封裝好的紙盒16、18，把它們裝好準(zhǔn)備用于加工。在此實施例中，每個貯料器12、14為重力送料型的，從而把紙盒坯料傾斜地放在它們各自的貯料器中，提供可靠的送料。
位置鄰近該雙貯料器12、14的一個旋轉(zhuǎn)的真空送料器20順序地由該貯料單元移開一個紙盒，并把紙盒在一個旋轉(zhuǎn)路徑＂Z″傳送到在圖3中示出的一條送紙鏈22上。把此送紙鏈22設(shè)置成把紙盒向下游傳送到裝載站24。
當(dāng)把紙盒由貯料單元12移開，并用旋轉(zhuǎn)送料器20使它旋轉(zhuǎn)時，使用一個背部送料機(jī)構(gòu)30把相對的側(cè)面板分開，并部分地幫助紙盒豎立起來。在圖中所示的實施例中，旋轉(zhuǎn)送料器傳送的紙盒是在圖7b中示出的處于扁平折平狀態(tài)的完全封裝好的紙盒。
為了把坯料由貯料器12、14的傾斜的位置運(yùn)送到在送紙鏈22中一個豎直的平面，必須使旋轉(zhuǎn)的送料器20的轉(zhuǎn)動軸線由該豎直平面偏置，如在圖1和2中所示出的那樣。因此，背部送料器30也應(yīng)該偏置，與紙盒的軌道路徑相切。
轉(zhuǎn)到在圖3中示出的背部送料器30的結(jié)構(gòu)，它包括有適當(dāng)?shù)慕雍涎b置，用來與紙盒的一個壁或多個壁接合。在本實施例中，此接合裝置包括一個吸盤32，它被支承在一個吸盤固定裝置34上，此固定裝置安裝在一個滑動件36上。設(shè)置有適當(dāng)?shù)难b置，以在＂X″和＂Y″方向上移動該接合裝置。例如，進(jìn)而把滑動件36安裝在一個橫向的滑動架38上，使滑動件36可以在字母X表示的方向上相對于橫向的滑動架移動。最好把橫向滑動架38連接到一根導(dǎo)軌39上，把此導(dǎo)軌固定到一個支承框架(未畫出)上橫向滑動架適宜于使吸盤和滑動件在字母Y表示的方向上相對于導(dǎo)軌39移動。這樣，吸盤32可以朝向旋轉(zhuǎn)的真空送料器20或離開該送料器運(yùn)動，和／或在平行于紙盒的軌道路徑Z的一個方向上運(yùn)動。如果愿意，在滑動件和／或?qū)к壍亩瞬靠梢栽O(shè)置限位止動件。
設(shè)想可以使用另外的部件或構(gòu)形提供給可以在X-Y方向上運(yùn)動的組件。
第一驅(qū)動裝置例如第一線性伺服馬達(dá)(未畫出)使滑動件36運(yùn)動，一個適當(dāng)?shù)目刂葡到y(tǒng)控制此第一線性伺服馬達(dá)，第二驅(qū)動裝置例如第二線性伺服馬達(dá)(未畫出)使橫向的滑動架38運(yùn)動，控制系統(tǒng)也控制此第二線性伺服馬達(dá)。在某些實施例中，對控制系統(tǒng)進(jìn)行編程，預(yù)先設(shè)定適合的X-Y坐標(biāo)，并確定吸盤的路徑?？刂蒲b置可以是一個專用的處理器，或者，可以是一個包裝機(jī)器的控制裝置，背部送料器在該包裝機(jī)器中使用。另外，該控制裝置最好是一個已知的可編程的伺服控制裝置?？梢园ㄊ止さ妮斎胙b置，用來改變特定的″X″和″Y″坐標(biāo)。在相應(yīng)的申請(本申請人的參考號D-7725)中提供了一種類型的控制系統(tǒng)的更多細(xì)節(jié)。
在使用時，背部送料器30把紙盒的一個壁40與由旋轉(zhuǎn)的送料器20固定的相對的壁42分開。在此實施例中，所使用的相對的壁為側(cè)壁40、42。當(dāng)旋轉(zhuǎn)的送料器20運(yùn)送紙盒時，使背部送料器30的吸盤32向前移動到與折平的紙盒18的一個側(cè)壁40接觸，如在圖4中所示出的那樣。最好，接觸點在要分開的壁的中心部位。把真空施加到吸盤32上，以抓住側(cè)壁40。當(dāng)旋轉(zhuǎn)的送料器20繼續(xù)使紙盒向前旋轉(zhuǎn)時，背部送料器的吸盤32離開旋轉(zhuǎn)送料器20，把圖5中所示的兩個側(cè)壁分開。在此實施例中，旋轉(zhuǎn)送料器的前面的一對吸盤44松開前端面板46。這樣，把紙盒折疊成部分豎立起來的狀態(tài)，使側(cè)壁和端壁分開。隨后，中斷背部送料器的真空供應(yīng)裝置，使紙盒由圖6中所示的背部送料器脫開。
盡管優(yōu)選采用吸盤固定住壁之一，但是，某些實施例可以采用另外的部件，例如機(jī)械連接裝置。
紙盒18在它的軌道上繼續(xù)行進(jìn)，直到它與送紙鏈20接觸。特別是，紙盒的前邊緣48壓靠著送紙鏈20的前凸耳50。前凸耳50引導(dǎo)前邊緣48離開旋轉(zhuǎn)送料器26的吸盤44、52，從而以基本上垂直的關(guān)系把前端部面板54與側(cè)面板40分離開。同時，后凸耳56移動到與后端部面板58接觸，幫助完成豎立的操作。然后，旋轉(zhuǎn)送料器26的吸盤44、52把紙盒松開，并繼續(xù)在″Z″方向上運(yùn)動，送紙鏈把紙盒30向下游移動到裝載站60。
如上面解釋的那樣，如在圖7中所示，背部送料器吸盤的優(yōu)選的″抓取″位置62是在紙盒側(cè)面板的大約中心部位。然而，這一位置將根據(jù)紙盒的類型改變，特別是根據(jù)每種紙盒類型和每種紙盒尺寸的側(cè)壁和端壁的尺寸變化而改變。在圖7a和7c中示出了應(yīng)用于提籃型紙盒和大尺寸的完全封裝好的紙盒的這些位置的例子。類似地，把兩個壁分開的吸盤的路徑也將根據(jù)要豎立起來的特定類型的紙盒而改變。設(shè)想吸盤可以采用類似于在專利文件WO 92／15450中公開的一種振蕩路徑。另外，對于某些紙盒可以采用旋轉(zhuǎn)路徑。上面描述的背部送料器的好處是由系統(tǒng)提供好的適應(yīng)性。因此，可以使背部送料器的吸盤32的位置移動到任何所需位置，或者適應(yīng)在滑動件36和導(dǎo)軌39的端部止動件的限制以內(nèi)任何數(shù)量的路徑。這樣，可以對背部送料器編程，以按照一條路徑，和／或?qū)τ谝环N特定類型的紙盒移動到一個抓取位置，此路徑和位置可以按照紙盒類型來改變。在圖8和9中示出了當(dāng)構(gòu)造一個完全封裝好的紙盒時吸盤的路徑，控制吸盤的X和Y方向的線性伺服馬達(dá)的速度和加速度的例子。
通過對控制系統(tǒng)預(yù)先編程，可以預(yù)先設(shè)定吸盤32的位置和路徑，這樣，減少切換紙盒類型或形式時的停機(jī)時間。按照本發(fā)明，可以提高設(shè)備的運(yùn)行速度，并提高它的效率和使用壽命。
盡管在這里描述的優(yōu)選實施例是用于把瓶裝進(jìn)紙盒，但是，將會認(rèn)識到，本發(fā)明不限于用于瓶的紙盒。本發(fā)明可以與把罐、紙板″磚″和其它容器包裝進(jìn)紙盒的機(jī)器一起使用。
再有，盡管在這里描述的優(yōu)選實施例是作為用來把容器裝進(jìn)豎直地裝載的套筒型紙盒中的機(jī)器的一部分，但是，本發(fā)明不限于這種類型的紙盒。如對本技術(shù)熟悉的人士將會認(rèn)識到的那樣，本發(fā)明可以與卷繞的或端部裝載的紙盒一起使用。
將會理解到，參考著一個特定的實施例示出了本發(fā)明的貯料器和送料機(jī)構(gòu)，但是，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以有多種改型。貯料器和送料機(jī)構(gòu)可以處理包括多種構(gòu)形的物品組的紙盒，這些物品包括一定范圍的紙盒尺寸和形狀，例如6、8和12個瓶，而在調(diào)整該機(jī)構(gòu)時不用花費(fèi)停機(jī)時間。
權(quán)利要求
1．一種用來由一個貯料器接續(xù)地處理折疊的紙盒的設(shè)備，這些紙盒有相對地設(shè)置的面板，該裝置還用來實現(xiàn)紙盒的豎立，所述機(jī)器包括紙盒抓取裝置，它用來接續(xù)地與所述相對的面板之一接合，并用來把折平的紙盒由貯料器提取出來，該紙盒包括所述面板，所述機(jī)器還包括一個裝置，用來沿著關(guān)于一根可旋轉(zhuǎn)的軸線的軌道由所述貯料器把紙盒傳送到一個包裝機(jī)器的給進(jìn)端，其中，面板接合裝置設(shè)置在用來與所述面板中的另一個面板接合的軌道路徑的外面，使得在離開紙盒抓取裝置的方向上拉所述另一個面板，從而把紙盒打開，其特征在于，把所述面板接合裝置安裝到一根導(dǎo)軌上，并且，一個橫向的滑動架可以沿著所述導(dǎo)軌在第一平面中移動。
2．按照權(quán)利要求1中所述的設(shè)備，其特征在于，一個線性伺服馬達(dá)使面板接合裝置在第一平面中移動。
3．按照權(quán)利要求1或2中所述的設(shè)備，其特征在于，把所述面板接合裝置以基本上垂直于所述導(dǎo)軌的關(guān)系安裝到一個滑動件上，其中，所述滑動件可以相對于所述導(dǎo)軌移動，從而所述面板接合裝置可以在兩個平面中運(yùn)動。
4．按照權(quán)利要求3中所述的設(shè)備，其特征在于，另一個線性伺服馬達(dá)使所述面板接合裝置在第二平面中運(yùn)動。
5．按照上述權(quán)利要求中任何一項所述的設(shè)備，其特征在于，設(shè)置有控制裝置，用來控制面板接合裝置的運(yùn)動。
6．按照權(quán)利要求5中所述的設(shè)備，其特征在于，設(shè)置有控制裝置，用來控制面板接合裝置的速度。
7．按照權(quán)利要求5或6中所述的設(shè)備，其特征在于，控制裝置包括用來接收關(guān)于紙盒在軌道傳送裝置中的速度的信息的裝置。
8．按照上述權(quán)利要求中任何一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述面板接合裝置包括一個吸盤和安裝在所述滑動件上的吸盤固定裝置，在所述打開紙盒的過程中，所述吸盤連接到真空供應(yīng)裝置上。
9．按照上述權(quán)利要求中任何一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述表面相互接觸的面板包括紙盒的相對的側(cè)壁。
全文摘要
一種用來由一個貯料器接續(xù)地處理折平的紙盒的設(shè)備,這些紙盒有相對地設(shè)置的面板,該裝置還用來實現(xiàn)紙盒的豎立,機(jī)器包括紙盒抓取裝置,它用來接續(xù)地與相對的面板之一接合,并用來把折平的紙盒由貯料器提取出來,該紙盒包括面板,機(jī)器還包括一個裝置,用來沿著關(guān)于一根可旋轉(zhuǎn)的軸線的軌道由貯料器把紙盒傳送到一個包裝機(jī)器的給進(jìn)端,其中,面板接合裝置設(shè)在用來與面板中的另一個面板接合的軌道路徑的外面,使得在離開紙盒抓取裝置的方向上拉另一個面板,從而把紙盒打開,其中,把面板接合裝置安裝到一根導(dǎo)軌(39)上,并且,一個橫向的滑動架(38)可以沿著導(dǎo)軌在第一平面中移動。
文檔編號B65B43/30GK1278773SQ98811166
公開日2001年1月3日 申請日期1998年9月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月19日
發(fā)明者J·C·邦奈恩, J·J·杜薩特, P·埃布林 申請人:米德公司