用于嵌套產(chǎn)品的包裝的系統(tǒng)和方法
【專利說明】
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本專利申請是在2013年4月17日由本申請中的發(fā)明人提交的先前提交的共同待 決的美國臨時專利申請No. 61/854, 154的正式申請。該專利申請根據(jù)負責臨時專利申請的 法律和規(guī)則（特別地，35U.S.C. § 119 (a) (i)和 37C.F.R. § 1. 78 (a) (4)和（a) (5))要求該 引用的臨時專利申請的提交日期的權益。上面引用的臨時專利申請的說明書和附圖特別地 通過引用并入這里，如同整體被闡述。
技術領域
[0003] 本發(fā)明總體上涉及在紙箱內(nèi)的諸如瓶、罐或其它產(chǎn)品的各種物品的包裝，并且特 別地涉及選擇并裝載嵌套的成組產(chǎn)品到紙箱中，嵌套的成組產(chǎn)品在它們被裝載到紙箱中并 且紙箱的端部被折疊和密封時被控制。
【背景技術】
[0004] 通常，諸如瓶、罐、袋等等的產(chǎn)品被選擇到預定義的產(chǎn)品分組中并且裝載到紙箱中 以便將這種產(chǎn)品包裝成組或"包"以便運輸或銷售。例如，通常，被包含在罐或瓶內(nèi)的軟飲 料、啤酒和其它食物或飲料產(chǎn)品要被包裝在紙板箱中（諸如以6、12、20和/或24個包）以 便銷售給最終消費者。典型地，該瓶或罐將被進給到包裝機中，在該包裝機中，它們將被分 組成希望的組或產(chǎn)品包，即，由6、12、20、24個等等構成的組，此后瓶或罐的每一個組將被 裝載到紙箱中或上。雖然也可以使用平的坯料類型的紙箱，該紙箱可以包括紙板套筒，并且 選定的產(chǎn)品分組通常通過紙箱套筒的一個打開端部被推動或以其它方式運動到這種紙箱 套筒的內(nèi)部中。此后，紙箱的端部將被折疊且膠合到適當位置以產(chǎn)生密封的包裝件。
[0005] 傳統(tǒng)上，諸如軟飲料和啤酒的產(chǎn)品已經(jīng)以由6、12和24個瓶或罐構成的包被出售， 因此為消費者提供可購買的預包裝的產(chǎn)品的數(shù)量的有限選擇。最近，由于消費者品味和偏 好已經(jīng)改變，消費者對可用包裝尺寸的更多種類的需求已經(jīng)增加。響應于消費者對更多且 /或不同尺寸的產(chǎn)品供應的需求，制造商現(xiàn)在開發(fā)且提供很多種部分尺寸容器，諸如6、8或 20瓶或罐和/或半升以及1升尺寸。結果，與傳統(tǒng)的6、12和24個包的包裝件相比，日益需 要和需求更多種包裝選擇。
[0006]雖然消費者在產(chǎn)品包尺寸方面尋找更多選擇，然而，仍然希望這種產(chǎn)品包裝件保 持盡可能緊湊以便配合在冰箱內(nèi)或架子上，并這種包裝件需要或占據(jù)最小量的空間。此外， 這種非傳統(tǒng)的尺寸包裝件經(jīng)常需要新的不一致的尺寸/形狀的紙箱構造，這可能在選擇、 在其中裝載和包裝這種不同尺寸的成組產(chǎn)品中產(chǎn)生多種問題。雖然已經(jīng)試圖形成具有非傳 統(tǒng)產(chǎn)品分組（例如，8或16瓶的分組）的包裝件，但這種系統(tǒng)通常被迫以較慢的生產(chǎn)速率操 作并且在可以在其中包裝的紙箱的尺寸和構造方面不靈活，典型地被限制到用于特別的包 裝件尺寸。
[0007] 因此，可以看到，需要一種用來以多種不同的非傳統(tǒng)的產(chǎn)品分組來包裝產(chǎn)品的系 統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法解決該技術領域中的前述和其它相關的和不相關的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 簡要地描述，本發(fā)明總體上涉及一種包裝系統(tǒng)和這種包裝系統(tǒng)的操作方法，該包 裝系統(tǒng)和操作方法適合于實現(xiàn)變化的尺寸和/或構造的嵌套的產(chǎn)品分組的選擇和分組，并 且用來將這種產(chǎn)品組或包裝載到沿紙箱路徑運動通過包裝系統(tǒng)的一系列紙箱中，此后，該 紙箱可以被封閉且密封。本系統(tǒng)提供其操作的靈活性以便適應選擇和包裝多種不同尺寸和 /或構造的產(chǎn)品分組（包括非傳統(tǒng)的包尺寸和"嵌套的"或交錯的產(chǎn)品組或包）。例如，本發(fā) 明的包裝系統(tǒng)可以適合于以從常規(guī)的2x3-6包，2x6-12包，3x4-12包，4x5-20包和4x6-24 包變化到更加非傳統(tǒng)的包（諸如2x5-10包，3x5-15包，4x8-32包和更大的包）的構造包裝 瓶、罐或其它類似產(chǎn)品/物品，以及實現(xiàn)嵌套的產(chǎn)品分組或交錯的產(chǎn)品布置的選擇、分組和 包裝（包括8、10、14、18、22和26包和其它變化的尺寸和/或構造的包裝和/或產(chǎn)品分組 的形成）。
[0009] 在一個實施例中，該包裝系統(tǒng)將包括在產(chǎn)品選擇和分組區(qū)域上游的橫切進給區(qū) 域，在該產(chǎn)品選擇和分組區(qū)域，例如罐或瓶的產(chǎn)品將形成為希望尺寸和構造的產(chǎn)品組或包。 該產(chǎn)品可以通過產(chǎn)品傳送器沿第一行進路徑被進給到產(chǎn)品選擇和分組區(qū)域中，最初或第一 系列的產(chǎn)品由第一或主選擇器分離到各線路或路道中。如果需要，任何剩余的產(chǎn)品可以被 次選擇器接合，該次選擇器位于第一或主選擇器下游。為了形成交錯的或嵌套的包構造，第 一系列的產(chǎn)品（即，產(chǎn)品的2-7排）將被選擇且通過主選擇器的路道被進給到產(chǎn)品選擇器 傳送器，以在選擇器傳送器的包縮小條板內(nèi)形成最初產(chǎn)品分組。另外系列的產(chǎn)品（即，一 個、兩個、三個、四個或更多產(chǎn)品）可以通過下游次選擇器的路道被進給到鄰接且接合最初 產(chǎn)品分組的位置中以形成產(chǎn)品包。形成的產(chǎn)品包此后被包縮小條板帶到裝載區(qū)域或站中， 由此該產(chǎn)品包從其裝載側被第一或主裝載組件的裝載臂接合。
[0010] 在主裝載組件的裝載臂將產(chǎn)品包推過選擇器傳送器的其包縮小條板時，該產(chǎn)品包 可以被可運動的壓縮板接合。該壓縮板可以沿包縮小條板的上游或下游邊緣布置并且朝著 包縮小條板的相對的板運動，以施加壓縮或推力在產(chǎn)品包上。由壓縮板施加在嵌套的產(chǎn)品 包上的該運動/壓縮力幫助減小且收緊嵌套的產(chǎn)品包的產(chǎn)品之間的間隔，并且同時在產(chǎn)品 包插入到對應的紙箱的打開端部中時可以幫助穩(wěn)定且引導產(chǎn)品包。
[0011] 在形成產(chǎn)品包時，該紙箱通常由紙箱進給裝置進給到延伸通過包裝系統(tǒng)的紙箱傳 送器上。該紙箱將被放置在條板內(nèi)或在紙箱傳送器的凸耳之間并且還可以被懸吊凸耳式傳 送器接合以便將紙箱豎立成端部打開的套筒。紙箱套筒此后將與關聯(lián)的或?qū)倪x擇器傳 送器條板時間相關地運動以便在其中接收嵌套的產(chǎn)品包。
[0012] 在產(chǎn)品包從包裝系統(tǒng)的裝載側運動進入它們的相應的紙箱時，次或穩(wěn)定側裝載臂 可以運動通過紙箱的相對的打開端部而與產(chǎn)品包接合，使得產(chǎn)品包被接合且穩(wěn)定地保持在 主和次裝載組件的裝載臂之間。為了裝載嵌套的產(chǎn)品包，裝載臂的推動面可以具有基本上 U或C形的構造，由此在嵌套的產(chǎn)品包被插入到紙箱中時，被次選擇器添加到該產(chǎn)品包的另 外的嵌套的產(chǎn)品將被保持在穩(wěn)定的對準中。另外，也可以使用替代的推動面構造，諸如基本 上十字形的、A形的、或其它推動面設計。另外，次選擇器的選擇器楔形件可以被改變以在 需要時提供變化的選擇器楔形件構造，以便在需要時選擇另外的系列的一個、兩個、三個、 四個或更多產(chǎn)品進給到紙箱，從而形成希望尺寸和/或構造的嵌套的產(chǎn)品包或其它交錯的 產(chǎn)品布置。
[0013]主和次裝載組件的相對的裝載臂通常沿傾斜的或定相的（pitchedorphased)運 動路徑運動進入和離開該紙箱，由此裝載臂最初在嵌套的產(chǎn)品包運動進入紙箱內(nèi)的裝載位 置時朝著彼此運動，并且此后在嵌套的產(chǎn)品包接合在其間的情況下以基本上同步的運動橫 穿紙箱，以便穩(wěn)定地且安全地傳送該產(chǎn)品包到其關聯(lián)紙箱內(nèi)的裝載位置中。在產(chǎn)品包被裝 載或安置在其紙箱內(nèi)時，該紙箱將移向/進入包裝系統(tǒng)的折疊/密封區(qū)或區(qū)域，其中紙箱的 端部折板將被折起且/或折疊到關閉位置，并且粘合劑被施加用來密封該紙箱。
[0014]在紙箱進入包裝系統(tǒng)的折疊/密封區(qū)域時，沿紙箱的穩(wěn)定側的紙箱的下端部折板 部分可以被第一或上游折疊/折起機構接合，該第一或上游折疊/折起機構將紙箱的下端 部折板向它們的關閉位置折疊。在下端部折板被折疊時，次裝載組件的裝載臂可以維持與 紙箱內(nèi)的產(chǎn)品包接合接觸。沿紙箱的上游側的前下端部折板可以被鄰近紙箱的行進路徑安 裝的一系列下引導軌接合且推向它們的關閉位置。在基本上相同的時間，前下端部折板之 間的角板可以被旋轉(zhuǎn)折起裝置接合且被運動到向內(nèi)折起位置，而后角板和下端部折板可以 被類似地接合且被運動到它們的折起的且折疊的位置。
[0015] 在裝載的紙箱沿它們的行進路徑繼續(xù)時，主和次裝載組件的裝載臂從紙箱完全縮 回，此后該紙箱可以被該紙箱兩側的下游折疊和折起機構接合。紙箱的兩側的頂、上和/或 側端部折板和紙箱的裝載側上的下端部折板因此將被折疊到它們的關閉位置中，紙箱的底 端部折板還被折疊在頂端部折板上方或下方。粘合劑或膠水材料還可以被施加以將紙箱的 端部折板密封在它們的關閉位置中。紙箱的上表面也可以被鄰近它們的裝載端部的控制帶 接合，在主或裝載側裝載組件的裝載臂脫離與其接合時，該帶可以施加希望的壓縮力到其 上以幫助向鄰近紙箱的裝載端部的產(chǎn)品包的產(chǎn)品提供另外的穩(wěn)定性，直到沿紙箱的裝載側 的端部折板可以被折疊/關閉。
[0016] 封閉的紙箱然后可以運動通過壓縮部段，在該壓縮部段中，該紙箱被壓縮帶接合 以幫助將紙箱的端部密封在它們的關閉構造中。紙箱也可以被沖頭或其它致動器接合以激 活還可以沿紙箱的底面板設置的各系列的物品保護結構。例如，如果一系列瓶被包裝在該 紙箱內(nèi)，翅片、舌狀件或其它突起在需要時可以形成在紙箱內(nèi)以限定物品保護結構，該物品 保護結構充分分離瓶或其它易碎物品以在紙箱的搬運和運輸期間減小其間的直接物理接 觸的量并且?guī)椭苊庑孤４撕?，紙箱可以從包裝系統(tǒng)被移除以便收集用于存儲和/或運 輸。
[0017] 此外，對于較大的產(chǎn)品包裝，諸如，例如20、22、24、26、28、30、32和/或34-36包或 更大的包裝，可能希望為這些較大的產(chǎn)品包裝提供沿其中心線的另外產(chǎn)品保護特征，該產(chǎn) 品包裝可以被進給到轉(zhuǎn)動/分配站中，在該轉(zhuǎn)動/分配站中，產(chǎn)品包裝可以旋轉(zhuǎn)例如近似 90°，且/或也被分配到多個路道中以便容易收集存儲。轉(zhuǎn)動/分配站可以安裝在包裝系 統(tǒng)的端部以便直接接收紙箱，或者可以被設置為獨立的分離系統(tǒng)，在該獨立的分離系統(tǒng)中， 在需要或希望時，紙箱可以被單獨地進給。
[0018] 在紙箱被進給到轉(zhuǎn)動/分配站中時，它們可以被懸吊轉(zhuǎn)動機構接合。懸吊轉(zhuǎn)動機 構可以包括一系列轉(zhuǎn)動臂，該一系列轉(zhuǎn)動臂接合每一個紙箱的上表面。該轉(zhuǎn)動臂通?？梢?包括向下突出部分或凸耳以分別接合在紙箱的上游或下游側表面中，并且通常將安裝到支 撐板，該支撐板具有連接到其上的凸輪從動件。該凸輪從動件接合凸輪軌道并且沿凸輪軌 道運動，從而引起轉(zhuǎn)動臂旋轉(zhuǎn)，這對應地引起紙箱旋轉(zhuǎn)近似90°。一旦紙箱已經(jīng)旋轉(zhuǎn)，它們 就可以被一系列沖頭或其它致動器接合以便在需要時激活沿紙箱的中心線延伸的物品保 護結構。該紙箱此后可以再被轉(zhuǎn)動并且可以被分配到多個路道或線路中以便收集和存儲。
[0019] 本發(fā)明的各種特征、目標、優(yōu)點和方面還可以被闡述或者在結合附圖仔細思考以 下詳細描述時對本領域技術人員來說將變得顯然。
【附圖說明】
[0020] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的原理的用來包裝嵌套的產(chǎn)品包和其它變化的產(chǎn)品包構造的 包裝系統(tǒng)的實施例的透視圖。
[0021] 圖2A-2B是圖1的包裝系統(tǒng)的透視圖。
[0022] 圖3A-3B是示出圖1-2B的包裝系統(tǒng)的各種操作組件的分解透視圖。
[0023] 圖4是透視圖，該透視圖示出可以與根據(jù)本發(fā)明的原理的包裝系統(tǒng)一起使用的