專利名稱：用于兩種不同類型的紙盒的送料機(jī)構(gòu)和貯料器的制作方法
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(gè)貯料器對(duì)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，現(xiàn)代的裝瓶廠需要使用多種包裝機(jī)器，來包裝不同類型的紙盒，每個(gè)機(jī)器占據(jù)相當(dāng)大的地面空間，并且購(gòu)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(shí)，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(duì)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(zhǎng)，不能使用該機(jī)器(被稱為″停機(jī)時(shí)間″)，在裝瓶廠中這是一種代價(jià)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(gè)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(diǎn)，這是通過提供一種送料機(jī)構(gòu)來實(shí)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(shí)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(diǎn)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(gè)相應(yīng)的申請(qǐng)(本申請(qǐng)人的參考號(hào)D—7725)中描述的一個(gè)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(gè)單獨(dú)的模件銷售，以把它配裝到新的設(shè)備上，或者，在改型基礎(chǔ)上配裝到現(xiàn)有的設(shè)備上。
本發(fā)明的一個(gè)方面提供了用來儲(chǔ)存兩種不同類型的紙盒并用來選擇和運(yùn)送用于包裝的紙盒的設(shè)備，該設(shè)備包括用來儲(chǔ)存第一種類型紙盒的第一貯料器、用來儲(chǔ)存第二種類型紙盒的第二貯料器、紙盒接合裝置，此裝置與另一裝置結(jié)合，此另一裝置提供用來與來自第一貯料器的紙盒接合的第一位置和用來與來自第二貯料器的紙盒接合的不同的第二位置，本發(fā)明的裝置還包括傳送裝置，把來自相應(yīng)的第一和第二貯料器的紙盒傳送到一個(gè)包裝機(jī)器的給進(jìn)端。
按照本發(fā)明的這一方面的一個(gè)可選的特點(diǎn)，該設(shè)備還包括把所述貯料器之一設(shè)置在運(yùn)行位置的裝置和選擇與所選擇的運(yùn)行的貯料器相對(duì)的紙盒接合的位置的控制裝置。
按照本發(fā)明的這一方面的另一個(gè)可選的特點(diǎn)，所述紙盒抓取和傳送裝置可以在一個(gè)軌道路徑關(guān)于一根固定的軸線旋轉(zhuǎn)。
按照本發(fā)明的這一方面的又一個(gè)可選的特點(diǎn)，第一和第二抓取位置在所述軌道路徑上位于不同的部位。
按照本發(fā)明的這一方面的再一個(gè)可選的特點(diǎn)，把所述貯料器中之一設(shè)置在運(yùn)行位置的裝置包括安裝到第二固定的軸線上的一個(gè)框架，其中，把所述第一和第二貯料器安裝到該框架上，使每個(gè)貯料器關(guān)于第二固定的軸線相對(duì)地設(shè)置。
按照本發(fā)明的這一方面的另一個(gè)可選的特點(diǎn)，所述運(yùn)行的貯料器鄰近所述紙盒抓取和傳送裝置的軌道路徑。
按照本發(fā)明的第二方面，提供有選擇安裝在第一或第二貯料器中的紙盒并把所述紙盒傳送到一個(gè)包裝機(jī)器的給進(jìn)端的方法，該方法包括如下步驟挑選使其中一個(gè)所述貯料器運(yùn)行，把所述貯料器設(shè)置在運(yùn)行位置，把一個(gè)與紙盒接合的裝置定位成與在運(yùn)行的貯料器中儲(chǔ)存的一個(gè)紙盒接合，并把接合的紙盒傳送到所述給進(jìn)端。
按照本發(fā)明的第三方面，提供有用來儲(chǔ)存兩種不同類型的紙盒的設(shè)備，它包括第一貯料器和第二貯料器，它們關(guān)于一根固定的軸線相對(duì)地設(shè)置，并可以在第一位置與第二位置之間旋轉(zhuǎn)，在第一位置所述第一和第二貯料器中之一處于運(yùn)行位置，而在第二位置所述第一和第二貯料器中的另一個(gè)處于運(yùn)行位置。
現(xiàn)在將以示例的方式參考著附圖描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在附圖中

圖1a為以折平狀態(tài)供應(yīng)的一種提籃型紙盒的側(cè)視圖，此紙盒適宜于與按照本發(fā)明的機(jī)器一起使用；圖1b為一種提籃型紙盒的側(cè)視圖，此紙盒適宜于與按照本發(fā)明的機(jī)器一起使用；
圖2a為一種完全封裝好的紙盒坯料的透視圖，此紙盒適宜于與按照本發(fā)明的機(jī)器一起使用；圖2b為在圖2a中所示的那種類型的已經(jīng)豎立起來并已裝載后的紙盒的透視圖；圖3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(gè)優(yōu)選實(shí)施例的貯料單元和送料機(jī)構(gòu)；圖4為由圖3所示的包裝機(jī)器的相對(duì)的側(cè)面看的透視圖；圖5為本發(fā)明的一個(gè)透視圖，示出了處在第一位置的貯料單元；圖6為本發(fā)明的一個(gè)透視圖，示出了處在第二位置的貯料單元；圖7為圖3所示的送料器組件的透視圖；以及圖8為圖7所示的送料器組件的部件分解圖。
按照本發(fā)明的機(jī)構(gòu)可以儲(chǔ)存多種類型的紙盒，并對(duì)它們進(jìn)行送料，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(duì)紙盒類型的任何稱呼都包括任何特定類型的紙盒的不同尺寸，例如，用于8或12件物品的完全封裝好的紙盒。
參見附圖，特別是參見圖1a和1b，紙盒10為提籃型的攜帶裝置，在圖1b中示出的為已經(jīng)豎立起來的狀態(tài)，準(zhǔn)備用來降下到物品上。紙盒10包括相對(duì)的側(cè)壁面板12、14，相對(duì)的端壁面板16、18，它們可作樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到緊接著的面板上。該紙盒還包括一個(gè)把手結(jié)構(gòu)20，此結(jié)構(gòu)把端壁面板16、18相互連接起來，該紙盒還包括橫向的隔開面板22，它把每個(gè)側(cè)壁12、14相互連接起來。底面板24、26可作樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地分別連接到每個(gè)側(cè)壁12、14上。
現(xiàn)在參見圖2a和2b，紙盒30為完全封裝好的紙盒，在圖2a中示出了它的平折疊的形式。該紙盒坯料包括相對(duì)的側(cè)壁面板32、34和相對(duì)的端壁面板36、38，它們可作樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到緊接著的面板上。該紙盒還包括頂面板40、42和底面板44、46，它們可作樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到相應(yīng)的側(cè)壁32、34上。由上方把物品A插進(jìn)該紙盒，或者如果情況可能是那樣的話，由下方插進(jìn)該紙盒，隨后，把頂面板和底面板緊固在一起，提供一個(gè)完全封裝起來的紙盒。
設(shè)想紙盒將按照要包裝的物品的形狀和／或數(shù)量改變，因此，按照本發(fā)明的機(jī)器可以在許多方面進(jìn)行調(diào)整，從而使它可以處理范圍廣泛的這樣的紙盒。在圖1a和2a中示出了可能要改變的主要設(shè)置，在這些圖中″H″為豎立起來的紙盒的總高度，此高度與側(cè)壁的上邊緣與底面板之間的距離相等，而″L″為當(dāng)?shù)酌姘逡呀?jīng)關(guān)閉起來時(shí)紙盒的總長(zhǎng)度。
參見圖3到4，這些圖示出了用來加工上面描述的類型的紙盒的機(jī)器50。該機(jī)器的上游端包括一個(gè)雙貯料器52，在此貯料器中裝有處于折平狀態(tài)的多個(gè)提籃型和完全封裝起來的紙盒10、30，準(zhǔn)備用于加工。在相應(yīng)的申請(qǐng)(本申請(qǐng)人的參考號(hào)D—7723)中提到的那種類型的背部送料器54和一個(gè)旋轉(zhuǎn)的真空送料器55鄰近雙貯料器52設(shè)置。設(shè)置有一根送紙鏈56把紙盒向下游輸送到裝載站57。
貯料單元52在相鄰的位置包括兩個(gè)或多個(gè)分開的貯料器58、60，將參考著圖3到6更詳細(xì)地描述它們。把每個(gè)貯料器58、60安裝到一個(gè)框架62上，如在圖3中所示出的那樣。把該框架62安裝到一根主軸64上，此軸可以關(guān)于在圖5中所示的軸線X—X旋轉(zhuǎn)。每個(gè)貯料器58、60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，以提供可靠的送料。設(shè)想貯料單元可以包括更多的貯料器，其適宜于容納不同類型或不同尺寸的紙盒，它們的位置最好圍繞著下面將描述的旋轉(zhuǎn)送料器。
為了把坯料由傾斜的位置運(yùn)送到一個(gè)豎直的平面，必須使旋轉(zhuǎn)的送料器55的轉(zhuǎn)動(dòng)軸由該豎直平面偏置，如在圖3和4中所示出的那樣。
在此實(shí)施例中，使用一個(gè)壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的柱體(未畫出)使框架在兩個(gè)位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)如圖5所示，第一位置使第一貯料器58處于運(yùn)行位置，準(zhǔn)備好使放在第一貯料器58中的完全封裝好的紙盒30送進(jìn)包裝機(jī)器中。圖6示出了處在第二位置的框架62，此位置使包含提籃型的紙盒10的第二貯料器60處于運(yùn)行位置。
每個(gè)貯料器58、60分別包括分離開的支承件61、63，以固定處于平折疊狀態(tài)的紙盒。這些支承件61、63是可以充分調(diào)節(jié)的，從而可以支承不同尺寸和不同類型的紙盒。
在相應(yīng)的申請(qǐng)(本申請(qǐng)人的參考號(hào)D—7725)中描述的一個(gè)控制系統(tǒng)控制貯料器的位置。
在圖7和8中示出了旋轉(zhuǎn)送料器55的結(jié)構(gòu)。按照本發(fā)明的送料器機(jī)構(gòu)55包括一根主軸70，它可以關(guān)于一根固定的軸線旋轉(zhuǎn)。通常，一個(gè)適用的軸承結(jié)構(gòu)71、73在軸承的端部支撐著此軸70，這些軸承是傳統(tǒng)的，并被安裝到側(cè)框架72上。設(shè)置適用的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)比如一個(gè)伺服馬達(dá)74，使軸旋轉(zhuǎn)。
為了由貯料單元提取最下面的折平紙盒，設(shè)置有一個(gè)抓取裝置68，它包括紙盒接合裝置，例如吸盤80，這些吸盤被分別支承在吸盤固定裝置和一個(gè)框架82和84上。最好分別把吸盤固定框架84固定地安裝在一根細(xì)長(zhǎng)的支承桿86上，此桿可滑動(dòng)地分別安裝在一個(gè)頸圈結(jié)構(gòu)88上。該頸圈結(jié)構(gòu)88最好剛性地緊固到主旋轉(zhuǎn)軸70上。把框架84安裝在凸輪桿76上，該凸輪桿伸展進(jìn)側(cè)框架72中，此側(cè)框架裝放后面將描述的一根凸輪導(dǎo)軌78。由圖7可見，在此實(shí)施例中，與可旋轉(zhuǎn)的主軸70相結(jié)合設(shè)置有三組紙盒抓取裝置67、68、69。只詳細(xì)地描述了一組這樣的裝置，比如以標(biāo)號(hào)68表示的那組裝置，這是因?yàn)樗腥M抓取裝置有相同的結(jié)構(gòu)，以相同的方式運(yùn)行。
圖8用來示出旋轉(zhuǎn)的真空送料器的側(cè)框架72的內(nèi)部部件分解圖。在此實(shí)施例中，把一個(gè)固定的凸輪板77安裝在側(cè)框架72的內(nèi)表面上，此凸輪板設(shè)有孔79，驅(qū)動(dòng)軸70穿過此孔伸展。在此固定的凸輪板77中形成一個(gè)凸輪導(dǎo)軌78，凸輪隨動(dòng)件(未畫出)設(shè)置在該凸輪導(dǎo)軌78內(nèi)。此凸輪導(dǎo)軌78的目的是使凸輪桿76容易離開主軸70伸展，使得吸盤可以與紙盒接觸，從而可以由運(yùn)行的貯料器58把其中一個(gè)紙盒移開，并可以在一個(gè)均勻的路徑把該紙盒旋轉(zhuǎn)到送紙鏈56。當(dāng)由它的貯料器58使一個(gè)紙盒旋轉(zhuǎn)時(shí)，使用一個(gè)背部送料器54把相對(duì)的側(cè)面板分開，并幫助紙盒豎立起來。
在送料機(jī)構(gòu)55中設(shè)置有一個(gè)真空中斷裝置90，與真空提供裝置結(jié)合起來使用這些裝置，設(shè)定真空連接部位和真空切斷部位。
在使用時(shí)，使貯料單元的位置使得貯料器之一處于運(yùn)行位置，例如，第一貯料器58處于運(yùn)行位置。然后，主軸70把紙盒連續(xù)地和接續(xù)地由貯料器52送到送紙鏈56，該主軸使抓取裝置68在圖5中以箭頭表示的方向上旋轉(zhuǎn)。當(dāng)抓取裝置67、68、69旋轉(zhuǎn)時(shí)，使吸盤82按照凸輪導(dǎo)軌的路徑運(yùn)動(dòng)，伸展到與紙盒30的一個(gè)側(cè)壁32接觸。隨后，把真空施加到那組吸盤80上。這樣，紙盒30被提取出來，并隨后被傳送到送紙鏈56上。在此傳送階段維持真空，使得吸盤80抓住紙盒壁30。當(dāng)把紙盒放在送紙鏈56上時(shí)，真空中斷裝置90中斷真空供應(yīng)裝置與吸盤的連接，松開紙盒。
如果希望包裝一種不同類型的紙盒，例如想包裝放在第二貯料器中的提籃型紙盒10時(shí)，對(duì)機(jī)器作一些調(diào)整。壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的柱體使第二貯料器60關(guān)于軸64旋轉(zhuǎn)，并處于運(yùn)行位置，并把相應(yīng)的貯料器58移到一個(gè)非運(yùn)行的位置。因?yàn)榈诙A料器60相對(duì)于旋轉(zhuǎn)的送料器55的位置與第一貯料器58不同，所以，必須移動(dòng)在圖8中所示的吸盤的抓取(或與紙盒接合的)部位91，并改變提供真空的″開″和″關(guān)″位置。通過把控制提供真空的凸輪導(dǎo)軌78和／或真空中斷裝置90移動(dòng)到第二位置實(shí)現(xiàn)這些改變。由控制系統(tǒng)控制的適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)裝置，例如一個(gè)伺服馬達(dá)92，使這些分組件在兩個(gè)位置之間移動(dòng)。提供真空的裝置最好包括第三位置這一位置為″缺損設(shè)定″，從而使得在吸盤80旋轉(zhuǎn)的整個(gè)過程中脫開提供真空的裝置。在切換紙盒的過程中，或如果機(jī)器有故障時(shí)，適宜使用此缺損位置。
按照本發(fā)明，改進(jìn)了設(shè)備的運(yùn)行速度，同時(shí)改進(jìn)了它的效率和使用壽命，這是因?yàn)槭辜埡杏烧燮轿恢眠\(yùn)動(dòng)到完全豎立起來的狀態(tài)。當(dāng)然，最后的豎立操作部分地是由于與背部送料器相接合和紙盒的一角與凸耳相接合來實(shí)現(xiàn)的，這些凸耳影響正在被吸盤固定的紙盒的完全的和最后的豎立。
盡管在這里描述的優(yōu)選實(shí)施例是用于把瓶裝進(jìn)紙盒，但是，將會(huì)認(rèn)識(shí)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(shí)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(duì)本技術(shù)熟悉的人士將會(huì)認(rèn)識(shí)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(huì)理解到，參考著一個(gè)特定的實(shí)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(gè)瓶，而在調(diào)整該機(jī)構(gòu)時(shí)不用花費(fèi)停機(jī)時(shí)間。
權(quán)利要求
1．一種用來儲(chǔ)存兩種不同類型的紙盒并用來選擇和運(yùn)送用于包裝的紙盒的設(shè)備，該設(shè)備包括用來儲(chǔ)存第一種類型紙盒的第一貯料器、用來儲(chǔ)存第二種類型紙盒的第二貯料器、紙盒接合裝置，此裝置與另一裝置結(jié)合，此另一裝置提供用來與來自第一貯料器的紙盒接合的第一位置和用來與來自第二貯料器的紙盒接合的不同的第二位置，本發(fā)明的裝置還包括傳送裝置，把來自各自的第一或第二貯料器的紙盒傳送到一個(gè)包裝機(jī)器的給進(jìn)端。
2．按照權(quán)利要求1中所述的設(shè)備，其還包括把其中一個(gè)所述貯料器設(shè)置在運(yùn)行狀態(tài)的裝置和選擇與所選擇的運(yùn)行的貯料器相對(duì)應(yīng)的紙盒接合位置的控制裝置。
3．按照權(quán)利要求1或2中所述的設(shè)備，其特征在于，所述紙盒抓取和傳送裝置可以在一個(gè)軌道路徑關(guān)于一根固定的軸線旋轉(zhuǎn)。
4．按照權(quán)利要求3中所述的設(shè)備，其特征在于，第一和第二抓取位置在所述軌道路徑上位于不同的部位。
5．按照權(quán)利要求2到4中任何一個(gè)所述的設(shè)備，其特征在于，把其中一個(gè)所述貯料器設(shè)置在運(yùn)行位置的裝置包括安裝到第二固定的軸線上的一個(gè)框架，其中，把所述第一和第二貯料器安裝到該框架上，使每個(gè)貯料器關(guān)于第二固定的軸線相對(duì)地設(shè)置。
6．按照權(quán)利要求2到5中任何一個(gè)所述的設(shè)備，其特征在于，所述運(yùn)行的貯料器鄰近所述紙盒抓取和傳送裝置的軌道路徑。
7．一種選擇裝在第一或第二貯料器中的紙盒并把所述紙盒傳送到一個(gè)包裝機(jī)器的給進(jìn)端的方法，該方法包括如下步驟挑選其中一個(gè)所述貯料器運(yùn)行，把所述貯料器設(shè)置在運(yùn)行位置，把一個(gè)與紙盒接合的裝置定位成與在運(yùn)行的貯料器中儲(chǔ)存的一個(gè)紙盒接合，并把接合的紙盒傳送到所述給進(jìn)端。
8．一種用來儲(chǔ)存兩種不同類型的紙盒的設(shè)備，它包括第一貯料器和第二貯料器，它們關(guān)于一根固定的軸線相對(duì)地設(shè)置，并可以在第一位置與第二位置之間旋轉(zhuǎn)，在第一位置所述第一和第二貯料器中之一處于運(yùn)行位置，而在第二位置所述第一和第二貯料器中的另一個(gè)處于運(yùn)行位置。
全文摘要
一種用來儲(chǔ)存兩種不同類型的紙盒(10、30)并用來選擇和運(yùn)送用于包裝的紙盒的設(shè)備和方法,該設(shè)備包括用來儲(chǔ)存第一種類型紙盒的第一貯料器(58),用來儲(chǔ)存第二種類型紙盒的第二貯料器(60),紙盒接合裝置,此裝置與另一裝置結(jié)合,此另一裝置提供用來與來自第一貯料器的紙盒接合的第一位置和用來與來自第二貯料器的紙盒接合的不同的第二位置,本發(fā)明的裝置還包括傳送裝置,把來自各自的第一和第二貯料器的紙盒傳送到一個(gè)包裝機(jī)器的給進(jìn)端。
文檔編號(hào)B65B43/14GK1278772SQ98811146
公開日2001年1月3日 申請(qǐng)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(qǐng)人:米德公司