способ и устройство для загрузки пакетов в картонные коробки

Формула изобретения

1. Способ загрузки объектов в контейнер, прежде всего упаковок, таких как пакеты (10), в картонную коробку (14), с образованием упорядоченного расположения объектов или же пакетов (10) внутри контейнера или же картонной коробки (14), при этом пакеты (10) на подающем конвейере (15) по отдельности один за другим или группами подают на упаковочный узел (16) и загружают в открытые по меньшей мере с одной стороны контейнеры или же картонные коробки (14), отличающийся тем, что контейнер или же картонную коробку (14) для загрузки объектов или же упаковок (10) перемещают в относительное положение, соответствующее подлежащему выполнению расположению объектов или же упаковок (10).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что относительное расположение картонной коробки (14) во время загрузки, при необходимости многократно, изменяют, при этом, прежде всего, упаковки (10) выполнены с возможностью подачи к картонной коробке (14) или же загрузки в нее в заданной, прежде всего, горизонтальной или наклонной плоскости загрузки, предпочтительно с изменяемым направлением подачи с целью подгонки к подлежащему выполнению расположению.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для образования ряда вертикально расположенных упаковок, прежде всего пакетов (10), картонную коробку (14) удерживают наготове в наклонном положении таким образом, что предпочтительно также в наклонно направленной в сторону под острым углом плоскости подаваемые пакеты (10) получают опору на направленной вниз, расположенной под углом боковой стенки (29) картонной коробки (14), и за счет размещения один над другим соответствующего числа пакетов (10) с опорой на наклонную, направленную вверх донную стенку (26) образуется ряд.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для образования слоя или ряда пакетов (10) из расположенных в поперечной или же горизонтальной плоскости пакетов (10) картонная коробка (14) является перемещаемой в положение, в котором донная стенка (26) незначительно наклонена относительно горизонтальной плоскости к стороне загрузки.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что пакеты (10) загружают в картонную коробку (14) на проходящем горизонтально или под наклоном в направлении подачи опорном элементе, прежде всего направляющем щитке (55), при этом опорный элемент является частично вводимым в картонную коробку (14) в соответствии с местом укладки соответствующего пакета (10).

6. Устройство для загрузки объектов в контейнер, прежде всего упаковок, таких как пакеты (10), в картонную коробку (14), с образованием упорядоченного расположения объектов или же пакетов (10) внутри контейнера или же картонной коробки (14), при этом объекты или пакеты (10) являются подаваемыми на подающем конвейере (15) по отдельности один за другим или группами на упаковочный узел (16) и загружаемыми в его области в открытые по меньшей мере с одной стороны контейнеры или картонные коробки (14), отличающееся тем, что картонная коробка (14) или контейнер удерживается наготове в области упаковочного узла (16) посредством манипулятора, прежде всего робота (21, 61), таким образом, что открытая сторона контейнера или же картонной коробки (14) повернута к загружающему органу для объектов или же пакетов (10), при этом контейнер или же картонная коробка (14) во время процесса загрузки является перемещаемой манипулятором в соответствии с подлежащим выполнению расположением объектов или же упаковок (10) в картонной коробке (14).

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что пакеты (10) удерживаются наготове к загрузке в картонную коробку (14) на, прежде всего, подвижной, а именно наклоняемой опоре или основании, предпочтительно на перегрузочной ленте (53), при этом картонная коробка (14) открытой стороной размещена рядом с основанием или же перегрузочной лентой (53).

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что перегрузочная лента (53) выполнена с возможностью приведения в движение параллельно к картонной коробке (14) в упаковочном узле (16) и возможностью выполнения наклона в поперечном направлении относительно хода подачи, прежде всего, посредством привода (58).

9. Устройство по п.6, отличающееся тем, что пакеты (10) являются загружаемыми в картонную коробку (14) посредством дополнительного вспомогательного средства, прежде всего посредством выполненного с возможностью возвратно-поступательно движения толкателя (56), который предпочтительно в поперечном направлении сталкивает пакеты (10) с перегрузочной ленты (53) в картонную коробку (14).

10. Устройство по п.6, отличающееся тем, что пакеты (10) являются загружаемыми в открытую картонную коробку (14) на дополнительном укладочном элементе предпочтительно за счет по меньшей мере частично входящего в открытую картонную коробку (14) направляющего щитка (55), который на основании относительного положения по отношению к картонной коробке (14) определяет положение укладки пакета (10) при загрузке в картонную коробку (14), при этом направляющий щиток (55) предпочтительно расположен с возможностью выдвигания и задвигания на перегрузочной ленте (53) непосредственно под верхней ветвью и направлен в плоскости наклона перегрузочной ленты (53).

11. Устройство по п.6, отличающееся тем, что по меньшей мере один манипулятор, прежде всего робот (21, 61), имеет удерживающую головку (25) для захвата предназначенной для заполнения картонной коробки (14), прежде всего, посредством удерживающих элементов в области дна или же в области расположенных со стороны дна краев коробки и напротив в области краев или же ребер открытой картонной коробки (14),

при этом удерживающая головка (25) предпочтительно имеет в боковой проекции U-образную форму, при этом полка удерживающей головки, прежде всего расположенные со стороны дна удерживающие элементы выполнены в виде складных полок (36), которые выполнены с возможностью поворота относительно картонной коробки (14) при приеме картонной коробки (14) удерживающей головкой (25).

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что картонная коробка (14) удерживается наготове в образованном предпочтительно выше упаковочного узла (16) или со сдвигом к упаковочному узлу (16) узле (42) картонных коробок для приема посредством манипулятора или же удерживающей головкой (25) предпочтительно с направленной вниз открытой стороной, при этом удерживающая головка (25) захватывает картонную коробку (14) поперечным перемещением.

13. Устройство по п.6, отличающееся тем, что предназначенные для загрузки картонные коробки (14) являются подаваемыми из положения выше узла (42) картонных коробок предпочтительно за счет линейного нисходящего перемещения, при этом, прежде всего, картонные коробки (14) являются транспортируемыми в положении с направленным вверх отверстием, и во время нисходящего перемещения являются поворачиваемыми на 180° таким образом, что отверстие направлено вниз,

при этом картонные коробки (14) транспортируются предпочтительно посредством подвижно закрепленного на вертикальной вспомогательной оси (43) кронштейна (44) картонной коробки, который выполнен с возможностью вращения во время нисходящего перемещения предпочтительно таким образом, что картонная коробка (14) является захватываемой кронштейном (44) картонной коробки с помощью зажимов (47), которые воздействуют на вертикальные боковые стенки картонной коробки (14) удерживающими средствами, прежде всего вакуумными захватами (48).

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что картонные коробки (14) являются выгружаемыми посредством кронштейна (44) картонной коробки в узле (42) картонных коробок на несущие элементы, прежде всего на служащий в качестве опорного элемента фальцовочный рычаг (49) узла (42) картонных коробок, при этом фальцовочные рычаги (49) имеют предпочтительно поперечно направленные фальцовочные головки (51), на которые опирается картонная коробка (14) краями в области открытой стороны, при этом фальцовочные рычаги (49) предпочтительно выполнены с возможностью введения в картонную коробку (14), и за счет относительного перемещения картонной коробки (14) возможные направленные внутрь загибаемые бортики перемещаются в положение вне складной коробки предпочтительно за счет соответствующего восходящего или нисходящего движения картонной коробки (14) посредством кронштейна (44) картонной коробки.

15. Устройство по п.6, отличающееся тем, что по меньшей мере два манипулятора, прежде всего два предпочтительно тождественно выполненных робота (21, 61) соотнесены с упаковочным узлом (16), при этом в отношении перемещения роботы (21, 61) управляются таким образом, что один робот (21, 61) соотнесен с упаковочным узлом (16), а другой робот (61, 21) примерно в то же время соотнесен с узлом (42) картонных коробок.

16. Устройство по п.6, отличающееся тем, что соответственно заполненная картонная коробка (14) является выгружаемой соответствующим роботом (21, 61) на общий отводящий конвейер (60), который перемещает картонные коробки (14) сквозь фальцовочный узел (62) и опционально сквозь ленточный узел (63).

17. Устройство по п.6, отличающееся тем, что пакеты (10) являются подаваемыми к картонной коробке (14) на передаточном элементе, прежде всего на перегрузочной ленте (53), в различных направлениях или же с различными относительными расположениями пакетов (10) альтернативно посредством толкателя (56) или посредством подающего движения перегрузочной ленты (53).

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу загрузки объектов в контейнер, прежде всего упаковок, таких как пакеты, в частности рукавные пакеты, в картонную коробку, с образованием упорядоченного расположения объектов или же пакетов внутри контейнера или же картонной коробки, при этом пакеты на подающем конвейере по отдельности один за другим или (небольшими) группами подают на узел загрузки и загружают в открытые по меньшей мере с одной стороны контейнеры или же картонные коробки.

В первую очередь, изобретение предназначено для загрузки рукавных пакетов с хрупкими потребительскими товарами, такими как (картофельные) чипсы, в транспортировочные картонные коробки. Пакеты в форме подушек располагаются в картонной коробке в определенном порядке, а именно рядами, стопками и т.д.

По причине различного размера объектов, прежде всего пакетов, и/или по причине различных размеров картонных коробок с целью оптимального заполнения необходимо задавать различные способы расположения пакетов в картонной коробке с учетом имеющихся размеров.

Таким образом, задача изобретения состоит в выполнении загрузки объектов в контейнер, прежде всего пакетов в картонную коробку, таким образом, чтобы расположение объектов/пакетов в картонной коробке в процессе подгонки к заданным размерам при осторожном обращении с содержимым упаковок могло быть беспрепятственно изменено. Кроме того, задача изобретения состоит в усовершенствовании операции закрывания заполненной картонной коробки.

Объектом изобретения является способ загрузки объектов в контейнер, прежде всего загрузки упаковок, таких как пакеты, в частности рукавные пакеты, в картонную коробку, с образованием упорядоченного расположения объектов или же пакетов внутри контейнера или же картонной коробки, при этом пакеты на подающем конвейере по отдельности один за другим или группами подают на упаковочный узел и загружают в открытые по меньшей мере с одной стороны контейнеры или же картонные коробки. Для решения указанной выше задачи контейнер или же картонную коробку для загрузки объектов или же упаковок перемещают в относительное положение, соответствующее подлежащему выполнению расположению объектов или же упаковок.

В соответствии с этим, изобретение исходит из того, что подлежащие упаковке объекты или пакеты удерживаются наготове в узле загрузки в заданном положении, и что контейнер или же картонная коробка устанавливается в относительное расположение, которое соответствует предполагаемому способу укладки, например вертикальному продольному ряду, поперечному ряду или горизонтальному размещению пакетов. Согласно изобретению, во время загрузки картонная коробка, при необходимости, многократно меняет относительное расположение для обеспечения возможности также и сложных, однако упорядоченных размещений пакетов в картонной коробке без изменения положения пакетов во время процесса укладки. Согласно изобретению, при загрузке пакетов в картонную коробку пакеты укладываются в горизонтальном положении на, предпочтительно, наклонной относительно отверстия картонной коробки плоскости подачи при заданном относительном расположении пакета.

В предпочтительном варианте осуществления способа относительное расположение картонной коробки во время загрузки, при необходимости многократно, изменяют, при этом, прежде всего, упаковки выполнены с возможностью подачи к картонной коробке или же загрузки в нее в заданной, прежде всего горизонтальной или наклонной, плоскости загрузки, предпочтительно с изменяемым направлением подачи с целью подгонки к подлежащему выполнению расположению.

В другом предпочтительном варианте осуществления способа для образования ряда вертикально расположенных упаковок, прежде всего пакетов, картонную коробку удерживают наготове в наклонном положении таким образом, что, предпочтительно также в наклонно направленной в сторону под острым углом плоскости, подаваемые пакеты получают опору на направленной вниз, расположенной под углом боковой стенки картонной коробки, и за счет размещения один над другим соответствующего числа пакетов с опорой на наклонную, направленную вверх донную стенку образуется ряд.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления способа для образования слоя или ряда пакетов из расположенных в поперечной или же горизонтальной плоскости пакетов картонная коробка является перемещаемой в положение, в котором донная стенка незначительно наклонена относительно горизонтальной плоскости к стороне загрузки.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления способа пакеты загружают в картонную коробку на проходящем горизонтально или под наклоном в направлении подачи опорном элементе, прежде всего направляющем щитке, при этом опорный элемент является частично вводимым в картонную коробку в соответствии с местом укладки соответствующего пакета.

Объектом изобретения является также устройство для загрузки объектов в контейнер, прежде всего для загрузки упаковок, таких как пакеты, в частности рукавные пакеты, в картонную коробку, с образованием упорядоченного расположения объектов или же пакетов внутри контейнера или же картонной коробки, при этом объекты или пакеты являются подаваемыми на подающем конвейере по отдельности один за другим или группами на упаковочный узел и загружаемыми в его области в открытые по меньшей мере с одной стороны контейнеры или картонные коробки. Для решения указанной выше задачи предлагаемое в изобретении устройство выполнено таким образом, что картонная коробка или контейнер удерживается наготове в области упаковочного узла посредством манипулятора, прежде всего робота, таким образом, что открытая сторона контейнера или же картонной коробки повернута к загружающему органу для объектов или же пакетов, при этом контейнер или же картонная коробка во время процесса загрузки является перемещаемой манипулятором в соответствии с подлежащим выполнению расположением объектов или же упаковок в картонной коробке.

Как указано выше, предлагаемое в изобретении устройство оснащено по меньшей мере одним манипулятором в области упаковочного узла, который осуществляет различные относительные положении открытой с одной стороны картонной коробки в соответствии с предполагаемой укладкой. Прежде всего, для этого предусмотрен робот с удерживающей головкой для фиксации картонной коробки и для осуществления движений для различных относительных расположений.

С целью повышения производительности предусмотрено наличие еще одного манипулятора для картонных коробок, прежде всего дополнительного робота. Оба робота расположены внутри общей станины машины таким образом, что они попеременно принимают картонные коробки в области узла картонных коробок и доставляют их к упаковочному узлу. Наполненные картонные коробки выгружаются роботами на конвейер картонных коробок.

В предпочтительном варианте выполнения устройства пакеты удерживаются наготове к загрузке в картонную коробку на прежде всего подвижной, а именно наклоняемой опоре или основании, предпочтительно на перегрузочной ленте, при этом картонная коробка открытой стороной размещена рядом с основанием или же перегрузочной лентой. В этом случае перегрузочная лента может быть выполнена с возможностью приведения в движение параллельно к картонной коробке в упаковочном узле и с возможностью выполнения наклона в поперечном направлении относительно хода подачи, прежде всего, посредством привода.

В другом предпочтительном варианте выполнения устройства пакеты являются загружаемыми в картонную коробку посредством дополнительного вспомогательного средства, прежде всего посредством выполненного с возможностью возвратно-поступательно движения толкателя, который, предпочтительно, в поперечном направлении сталкивает пакеты с перегрузочной ленты в картонную коробку.

В еще одном предпочтительном варианте выполнения устройства пакеты являются загружаемыми в открытую картонную коробку на дополнительном укладочном элементе, предпочтительно за счет по меньшей мере частично входящего в открытую картонную коробку направляющего щитка, который на основании относительного положения по отношению к картонной коробке определяет положение укладки пакета при загрузке в картонную коробку, при этом направляющий щиток, предпочтительно, расположен с возможностью выдвигания и задвигания на перегрузочной ленте непосредственно под верхней ветвью и направлен в плоскости наклона перегрузочной ленты.

В еще одном предпочтительном варианте выполнения устройства по меньшей мере один манипулятор, прежде всего робот, имеет удерживающую головку для захвата предназначенной для заполнения картонной коробки, прежде всего посредством удерживающих элементов в области дна или же в области расположенных со стороны дна краев коробки и напротив в области краев или же ребер открытой картонной коробки, при этом удерживающая головка, предпочтительно, имеет в боковой проекции U-образную форму, при этом полка удерживающей головки, прежде всего расположенные со стороны дна удерживающие элементы, выполнены в виде складных полок, которые выполнены с возможностью поворота относительно картонной коробки при приеме картонной коробки удерживающей головкой. В этом случае картонная коробка может удерживаться наготове в образованном, предпочтительно, выше упаковочного узла или со сдвигом к упаковочному узлу узле картонных коробок для приема посредством манипулятора или же удерживающей головкой, предпочтительно с направленной вниз открытой стороной, при этом удерживающая головка захватывает картонную коробку поперечным перемещением.

В еще одном предпочтительном варианте выполнения устройства предназначенные для загрузки картонные коробки являются подаваемыми из положения выше узла картонных коробок, предпочтительно за счет линейного нисходящего перемещения, при этом прежде всего картонные коробки являются транспортируемыми в положении с направленным вверх отверстием, и во время нисходящего перемещения являются поворачиваемыми на 180° таким образом, что отверстие направлено вниз, при этом картонные коробки транспортируются, предпочтительно, посредством подвижно закрепленного на вертикальной вспомогательной оси кронштейна картонной коробки, который выполнен с возможностью вращения во время нисходящего перемещения предпочтительно таким образом, что картонная коробка является захватываемой кронштейном картонной коробки с помощью зажимов, которые воздействуют на вертикальные боковые стенки картонной коробки удерживающими средствами, прежде всего вакуумными захватами. В этом случае картонные коробки можно выгружать посредством кронштейна картонной коробки в узле картонных коробок на несущие элементы, прежде всего на служащий в качестве опорного элемента фальцовочный рычаг узла картонных коробок, при этом фальцовочные рычаги имеют, предпочтительно, поперечно направленные фальцовочные головки, на которые опирается картонная коробка краями в области открытой стороны, при этом фальцовочные рычаги, предпочтительно, выполнены с возможностью введения в картонную коробку и за счет относительного перемещения картонной коробки возможные, направленные внутрь загибаемые бортики перемещаются в положение вне складной коробки, предпочтительно за счет соответствующего восходящего или нисходящего движения картонной коробки посредством кронштейна картонной коробки.

В еще одном предпочтительном варианте выполнения устройства по меньшей мере два манипулятора, прежде всего два, предпочтительно тождественно выполненных, робота, соотнесены с упаковочным узлом, при этом в отношении перемещения роботы управляются таким образом, что один робот соотнесен с упаковочным узлом, а другой робот примерно в то же время соотнесен с узлом картонных коробок.

В еще одном предпочтительном варианте выполнения устройства соответственно заполненная картонная коробка может выгружаться соответствующим роботом на общий отводящий конвейер, который перемещает картонные коробки сквозь фальцовочный узел и, опционально, сквозь ленточный узел.

В еще одном предпочтительном варианте выполнения устройства пакеты являются подаваемыми к картонной коробке на передаточном элементе, прежде всего на перегрузочной ленте, в различных направлениях или же с различными относительными расположениями пакетов альтернативно посредством толкателя или посредством подающего движения перегрузочной ленты.

Изобретение предназначено также для решения проблемы последующей обработки наполненных картонных коробок, прежде всего мер для закрытия картонной коробки посредством складывания загибаемых бортиков таким образом, что они расположены «гармошкой».

Другие признаки и детали изобретения поясняются далее со ссылкой на фигуры. Показано на:

Фиг.1 - (рукавный) пакет в качестве примера подлежащего укладке объекта в перспективе,

Фиг.2 - картонная коробка как контейнер для укладки пакетов согласно фиг.1 в определенном порядке, также в перспективе,

Фиг.3 - другой способ расположения пакетов внутри картонной коробки,

Фиг.4 - устройство с узлами загрузки и закрытия картонных коробок в упрощенной боковой проекции,

Фиг.5 - устройство согласно фиг.4 в горизонтальной проекции или же горизонтальном сечении в плоскости V-V фиг.4,

Фиг.6 - поперечное сечение и поперечный разрез устройства в плоскости сечения VI-VI фиг.4,

Фиг.7 - деталь устройства в аналогичном фиг.6 представлении в увеличенном масштабе,

Фиг.8 - деталь согласно фиг.7 при измененном относительном положении элементов,

Фиг.9 - деталь согласно фиг.8, вид снизу или же горизонтальное сечение плоскости IX-IX фиг.8,

Фиг.10 - деталь согласно фиг.9 в вертикальном сечении согласно плоскости Х-Х фиг.9, в увеличенном масштабе,

Фиг.11-13 - различные положения при наполнении картонной коробки в боковой проекции согласно участку изображения на фиг.6,

Фиг.14 - деталь узла закрытия картонных коробок в поперечном сечении согласно плоскости XIV-XIV фиг.4,

Фиг.15 - узел согласно фиг.14 в боковой проекции,

Фиг.16 - узел согласно фиг.14 в горизонтальной проекции согласно указателю 16 на фиг.4,

Фиг.17-19 - изображения от фиг.14-16 при различных положениях складывания загибаемых бортиков картонной коробки,

Фиг.20 - узел XX фиг.17 в увеличенном масштабе,

Фиг.21-27 - различные изображения этапов складывания загибаемых бортиков картонной коробки аналогично фиг.17-19.

Примеры на чертежах относятся к манипулированию пакетами 10 из фольги, выполненными в виде рукавных пакетов. Они состоят из сегментов рукава упаковочного материала с верхними и нижними сварными швами 11, 12. Кроме того, этот пакет 10 выполнен с боковыми сгибами 13. Пакет 10 предназначен для упаковки различных продуктов. В данном случае пакеты 10 служат, например, для упаковки картофельных чипсов, то есть хрупкой продукции.

Важным моментом является загрузка пакетов 10 в контейнер, в данном случае в (складную) картонную коробку 14. Некоторое количество пакетов 10 располагается в картонной коробке 14 в определенном порядке. Задача заключается в том, чтобы полностью наполнить картонные коробки 14 различного размера пакетами 10 и/или разместить их в соответствии с особенностями продукта, при этом пакеты 10 могут также иметь различные размеры. В примере согласно фиг.2 пакеты 10 расположены в двух нижних рядах в вертикальном порядке со связкой рядов, а также еще один горизонтальный ряд расположен сверху. В картонной коробке 14 согласно фиг.3 пакеты 10 расположены в два ряда около друг друга, при этом пакеты одного ряда расположены в поперечном направлении, а пакеты другого ряда в продольном направлении. Возможно большое количество других вариантов расположения, обеспечивающих подгонку к размеру пакетов 10, с одной стороны, и к размеру подлежащей наполнению картонной коробки 14, с другой стороны.

Пакеты 10 для образования того или иного расположения загружаются в картонные коробки 14 автоматически, а именно посредством соответствующих упаковочных механизмов. С этой целью, например, прибывающие с загрузчика пакетов (не показан) пакеты 10 подаются один за другим, в данном случае с интервалом, на подающий конвейер 15 упаковочного узла 16. В той же области пакеты 10 укладываются один за другим (также небольшими группами, состоящими из нескольких расположенных рядом друг с другом или один на другом пакетов 10) в приготовленную картонную коробку 14 с образованием того или иного упорядоченного расположения. В упаковочном узле 16 пакеты 10 в заданной плоскости укладки заранее подготавливаются и загружаются в открытую картонную коробку 14. Положения пакетов 10 в картонной коробке 14 - в соответствии с подлежащим формированию расположением - определяются изменяемым относительным положением картонной коробки 14. Соответственно этому она располагается таким образом, что при укладке пакетов 10 в картонную коробку 14 занимается требуемое для создания предполагаемого порядка расположения соответствующее относительное положение. С этой целью картонная коробка 14 в области упаковочного узла 16 является подвижной, а именно вращаемой, наклоняемой и перемещаемой во всех направлениях.

Упаковочный узел 16 с соотнесенными с ним элементами и агрегатами находится на секционной станине машины с вертикальными стойками 17, верхними продольными несущими элементами 18 и поперечными несущими элементами 19. С целью придания устойчивости образованной таким образом рамной несущей конструкции предусмотрено наличие нижних продольных балок 20 для соединения стоек 17.

Упаковочный узел 16 имеет по меньшей мере один манипулятор для удержания и перемещения картонной коробки 14 во время процесса загрузки. В предлагаемом примере выполнения (первый) робот 21 выполняет функцию манипулятора. При этом речь идет о шестиосном роботе, расположенном на верхней вращающейся опоре 22 несущей конструкции станины машины. В области вращающейся опоры 22 робот 21 выполнен с возможностью вращения вокруг вертикальной оси. Два поворотных рукава 23, 24 образуют консоль робота 21. На манипуляторе или же на конце поворотного рукава 24 расположена удерживающая головка 25. Она выполнена так, что является удерживаемой (открытая) картонная коробка 14. Удерживающая головка 25 выполнена с возможностью перемещения так, что загрузка в картонную коробку 14 с заданным порядком расположения пакетов 10 может происходить автоматически.

Как правило, картонная коробка 14 состоит из (образованной загибаемыми бортиками) донной стенки 26, из четырех боковых стенок 27-30, в том числе двух расположенных напротив друг друга (вертикальных) продольных стенок 27, 28, двух поперечно направленных поперечных стенок 29, 30 и закрывающих бортиков, а именно продольных бортиков 31, 32, а также поперечных бортиков 33, 34 на верхней стороне картонной коробки 14.

Удерживающая головка 25 выполнена таким образом, что открытая картонная коробка 14 прочно удерживается, а, предпочтительно, загибаемые бортики 31 34 зафиксированы в открытом и расставленном положении. Кроме того, удерживающая головка 25 выполнена таким образом, что по меньшей мере одна преобладающая область (верхней) открытой части картонной коробки 14 свободна для укладки пакетов 10.

В предложенном примере выполнения удерживающая головка 25 выполнена в боковой проекции U-образно (фиг.10). Связанный с манипулятором или же роботом 21 несущий элемент конструкции имеет поперечно направленные удерживающие элементы, которые захватывают картонную коробку 14 за две противоположные стороны, в данном случае за (направленную вниз) открытую сторону и противоположно в области донной стенки 26. Удерживающая головка 25 переносит удерживающее или же зажимающее усилие на картонную коробку 14, что образует достаточный для выполнения движений удерживающий эффект без механического повреждения картонной коробки 14.

Удерживающая головка 25 через поперечно направленное соединение или же поперечно направленную осевую цапфу 41 соединена с возможностью вращения с роботом 21 или же его консолью. Удерживающая головка 25 имеет связанный с роботом 21 несущий элемент, а именно поперечный профиль 40, на котором установлена осевая цапфа 41. На концах поперечного профиля 40 по обе стороны установлены поперечно направленные (на фиг.7, фиг.8 вертикальные) несущие полки 37. Соединенная с роботом 21 несущая стойка соответственно выполнена в боковой проекции Н-образно. На свободных концах (двух) несущих полок 37 установлены несущие элементы, захватывающие картонную коробку 14 за противоположные стороны.

В приведенном примере выполнения картонная коробка 14 удерживается наготове в узле 42 картонных коробок с направленными вниз закрывающими бортиками 31 34. Нижний несущий элемент выполнен в виде выступающего рукава 38, а именно предусмотрены два захватывающих картонную коробку 14 по краям рукава 38, на который опирается картонная коробка 14 свободными краями в области открытой стороны. На концах рукавов 38 расположены соответственно угольники 39, которые фиксируют соотнесенные закрывающие бортики, в данном случае продольные бортики 31, 32, в открытом или же расставленном в поперечном направлении положении. Поперечные бортики 33, 34 удерживаются в открытом положении посредством рукавов 38. Бортики 31, 32; 33, 34 направлены горизонтально.

Напротив рукавов 38 расположены соответствующие подвижные несущие элементы, прежде всего складные полки 36, установленные (в положении при приеме картонной коробки 14 согласно фиг.10) на верхних концах несущих полок 37 шарнирным образом, то есть с возможностью поворота. Верхнее, выпрямленное исходное положение показано на фиг.7, удерживающее положение - на фиг.10. Складные полки 36 выполнены в поперечном сечении в форме угла и захватывают картонную коробку за углы в области донной стенки или боковых стенок (фиг.11-13). Противолежащие угольники 39 выполнены таким образом, что они посредством полки 35 входят в картонную коробку 14 в области углов. Таким образом обеспечивается защита картонной коробки 14 в удерживающей головке 25 от перемещений в любом направлении.

Пустые картонные коробки 14 подаются на узел 42 картонных коробок и подготавливаются к захватыванию удерживающей головкой 25 робота 21. Узел 42 картонных коробок расположен примерно посередине станины машины. Пустые картонные коробки 14 подаются в положении, при котором открытая сторона направлена вверх, из положения выше станины машины, то есть сверху. Для этого в области узла 42 картонных коробок предусмотрен вертикальный транспортер для картонных коробок 14. В данном случае речь идет о вспомогательной оси 43, расположенной в вертикальном положении на станине машины, в данном случае на продольном несущем элементе 18. Вспомогательная ось является известным элементом, служащим для линейной транспортировки объектов. Салазки расположены с возможностью перемещения в пустотелом профиле, например за счет шпинделя, для привода которого служит серводвигатель. На вспомогательной оси, а именно на ее салазках (не показано), с возможностью перемещения вверх и вниз и, помимо этого, поворота вокруг вращающейся опоры 45 установлен кронштейн 44 картонной коробки. Кронштейн 44 картонной коробки имеет (вращающийся) несущий элемент 46 конструкции, на котором расположены зажимы 47, захватывающие картонную коробку 14 с обеих сторон, в данном случае в области поперечных стенок 29, 30. Предпочтительно, каждый зажим 47 имеет несколько вакуумных захватов 48, которые захватывают и удерживают картонную коробку 14 посредством низкого давления или же вакуума. Во время движения вниз картонная коробка 14 поворачивается на 180° и опускается на несущие элементы в области узла 42 картонных коробок в положении, в котором открытая сторона направлена вниз.

Перед приемом картонной коробки 14 удерживающей головкой 25 манипулятора обеспечивается, что закрывающие бортики 31 34 находятся вне картонной коробки 14. С этой целью фальцовочные элементы входят в картонную коробку 14. В области узла 42 картонных коробок расположены несъемные фальцовочные рычаги 49, установленные с возможностью поворота на соединенной со станиной машины консоли 50. При движении вниз картонная коробка 14 передвигается и открывается посредством поворачивающегося внутрь фальцовочного рычага 49. Фальцовочные рычаги 49 имеют поперечно направленные фальцовочные головки 51. Благодаря движению фальцовочных рычагов 49 к внутренней стороне боковых стенок картонной коробки 14, поперечно расположенные фальцовочные головки 51 попадают в область сложенных внутрь, прилегающих к внутренним стенкам загибаемых или закрывающих бортиков 31 34. Соответствующий бортик захватывается и за счет относительного движения, прежде всего движения картонной коробки 14 вверх извлекается, наружу из картонной коробки 14. Фальцовочные головки 51 расположены таким образом, что они за счет соответствующего относительного положения захватывают свободный, направленный вверх край находящегося в данном случае в картонной коробке 14 закрывающего бортика 31 34. При этом движение картонной коробки 14 вверх и вниз осуществляется посредством кронштейна 44 картонной коробки, который используется в качестве манипулятора картонной коробки 14 в области узла 42 картонных коробок.

После того как все загибаемые бортики извлечены из картонной коробки 14 и направлены вниз, картонная коробка 14 удерживается наготове для робота 21 в положении передачи. Направленные наружу фальцовочные рычаги 49 вместе с фальцовочными головками 51 служат опорными элементами для картонной коробки 14 (фиг.8, фиг.9). Фальцовочные головки 51 за счет соответствующего положения фальцовочных рычагов 49 расположены таким образом, что они по меньшей мере в области продольных бортиков 31, 32 прилегают к образовавшимся краям картонной коробки 14 и действуют в качестве опорных элементов. Кроме того, загибаемые бортики 31, 32 перемещаются в поперечном или же горизонтальном направлении и остаются в этом положении. Расположенные в поперечном к этому направлении фальцовочные рычаги 49 расположены так, что они с фальцовочными головками 51 расположены вне картонной коробки 14 и лишь служат опорой для загибаемых бортиков 33, 34 в горизонтальном положении.

Картонная коробка 14 удерживается наготове в узле 42 картонных коробок в заданном относительном положении для передачи посредством удерживающей головки 25. Она приводится в свое положение за счет горизонтального движения при направленном вверх складном колене 36. При этом положение картонной коробки 14 фиксируется посредством несущего элемента. В данном случае эту задачу выполняют кронштейн 44 картонной коробки с зажимами 47. При приеме картонной коробки удерживающей головкой 25 может потребоваться относительное движение, прежде всего движение картонной коробки 14 вверх с целью введения полок 35 в картонную коробку 14. Данное движение выполняется элементом управления, в данном случае кронштейном 44 картонной коробки. После приема картонной коробки 14 удерживающей головкой 25 зажимы 47 отпускают картонную коробку 14. Кронштейн 44 картонной коробки может передвигаться только в направлении вверх для приема следующей картонной коробки 14.

Картонная коробка 14 перемещается в упаковочный узел 16 посредством манипулятора или же робота 21. Открытая сторона картонной коробки 14 поворачивается к загрузочному агрегату для принятия объектов или пакетов 10.

Упаковочный узел 16 имеет, прежде всего, горизонтально проходящий промежуточный конвейер 52 вслед за подающим конвейером 15, в области которого размещаются и направляются пакеты 10. В некоторых случаях образуются блоки или же группы. В предложенном варианте выполнения соответственно два следующих друг за другом пакета 10 собираются для общего приема в картонной коробке 14 на промежуточном конвейере 52. Пакеты 10 транспортируются (по одному или группой) к принимающему элементу, расположенному рядом с картонной коробкой 14 или же рядом с отверстием картонной коробки.

Принимающий элемент для укладки пакетов 10 в картонную коробку 14 состоит, по существу, из основания или же перегрузочной ленты 53, примыкающей к промежуточному конвейеру 52 таким образом, что отдельные или собранные пакеты 10 подготавливаются на перегрузочной ленте 53 (на верхней ветви) в виде загружаемого блока. В предлагаемом примере выполнения пакеты 10 перемещаются к ограничителю 54, который определяет положение пакетов 10 на перегрузочном элементе 53.

Пакеты 10 укладываются в картонную коробку 14 при расположении согласно фиг.5, фиг.6 в поперечном направлении относительно направления подачи перегрузочной ленты 53. С этой целью над перегрузочной лентой 53 установлен подвижный толкатель 56 для укладки пакетов 10 в картонную коробку 14. Имеющий угловую форму толкатель 56 расположен в агрегате 57 линейных перемещений и выполнен с возможностью прямого и обратного перемещения вдоль него. Толкатель 56 является подвижным в плоскости, параллельной плоскости основания и перегрузочной ленты 53.

Особенность заключается в том, что перегрузочный элемент или же перегрузочная лента 53 для укладки пакетов 10 в картонную коробку 14 может занимать наклонное положение, что позволяет осуществлять укладку пакетов 10 в наклонной плоскости (фиг.11-13). Перегрузочная лента 53 находится при подводе пакетов 10 в горизонтальном положении, а при передаче к картонной коробке 14 - в наклонном положении. Перемещение перегрузочной ленты 53 от горизонтального положения к наклонному осуществляется за счет передаточного механизма, прежде всего за счет рычажного привода 58, который работает синхронно с процессом загрузки, а также с подачей пакетов 10. Передаточный механизм или же рычажный привод 58 имеет контакт с краями перегрузочной ленты 53 и осуществляет переход в наклонное положение.

Кроме того, предусмотрено наличие вспомогательного элемента, который входит в картонную коробку 14 и осуществляет укладку пакетов в картонной коробке и/или защиту уже сложенных пакетов 10. При этом речь идет о направляющем элементе или направляющем щитке 55, находящемся в плоскости перегрузочной ленты 53 (в верхней ветви) и, предпочтительно, соединенном с ним. Направляющий щиток 55 может выходить сбоку, так что он, образуя постоянную или же параллельную плоскость движения для пакетов 10, достигает картонной коробки 14, а именно в плоскости немного выше уже уложенных пакетов 10. За счет отвода направляющего щитка 55 пакет 10 соответственно позиционно точно укладывается в картонную коробку 14. Тем самым направляющий щиток 55 действует совместно с толкателем 56, который сдвигает или сбрасывает пакеты 10 в соответствующем положении от направляющего щитка 55. Различное выдвинутое положение направляющего щитка 55 определяет положение укладки пакета 10 в картонной коробке 14.

Положение и/или выполнение направляющего элемента или же направляющего щитка 55 может быть выбрано таким образом, что в выдвинутом и входящем в картонную коробку 14 положении он может воздействовать на уже уложенные пакеты 10. За счет соответствующего относительного положения направляющий щиток 55 может оказывать (незначительное) давление на пакеты 10, стабилизируя порядок их расположения в картонной коробке 14. Кроме того, в случае необходимости направляющий щиток 55 может также осуществлять незначительные перемещения пакетов 10 в картонной коробке 14.

Относительное положение картонной коробки 14 в случае необходимости в процессе укладки может быть многократно изменено. Согласно фиг.11-13 картонная коробка 14 сначала располагается в наклонном положении, так что стенка картонной коробки, прежде всего поперечная стенка 29, служит опорной поверхностью в наклонной плоскости для пакетов 10. Соответственно, первый пакет 10 укладывается на наклонно направленную, прежде всего расположенную параллельно плоскости перегрузочной ленты 53, поперечную стенку 29 (фиг.11). После этого пакеты 10 укладываются при сохранении положения картонной коробки 14 на уже находящиеся в картонной коробке 14 пакеты 10. Донная стенка 26, образующая дно картонной коробки, служит в качестве основания. Благодаря наклонному положению картонной коробки 14 достигается устойчивое размещение пакетов 10 в картонной коробке 14.

Когда, как в примере на фиг.13, необходимо осуществить дополнительное верхнее размещение горизонтально расположенных пакетов 10, картонная коробка 14 поворачивается соответствующим образом, при этом открытая сторона направлена, по существу, вверх. Определенное наклонное положение сохраняется с тем, чтобы обеспечить устойчивое размещение пакетов 10 во время процесса укладки. Картонная коробка 14 размещается постоянно таким образом, что положение укладки пакетов 10 находится в (наклонной) плоскости перегрузочной ленты 53 или направляющего щитка 55.

Укладка пакетов 10 в картонную коробку 14 посредством перегрузочной ленты 53 может производиться также таким образом, что пакеты 10 доставляются в картонную коробку 14 посредством подающего движения перегрузочной ленты 53, то есть в поперечном направлении относительно направления движения толкателя 56. Направление подачи и укладки может также задаваться соответственно посредством перегрузочной ленты 53 или другого элемента, прежде всего посредством перемещаемого соответствующим образом основания.

Элемент, осуществляющий подготовку пакетов 10 к укладке в картонную коробку 14, то есть, прежде всего, перегрузочная лента 53, может быть выполнен и/или задействован таким образом, что пакеты 10 могут доставляться в расположенную соответствующим образом картонную коробку 14 в различных направлениях подачи. Прежде всего, пакеты 10 на перегрузочной ленте 53 могут транспортироваться таким образом, что пакеты сбрасываются на краю верхней ветви, а именно либо непосредственно, либо опосредованно в подготовленную в соответствующем положении картонную коробку 14. Соответственно, устройство выполнено таким образом, что пакеты 10 могут загружаться в картонную коробку 14 при различных, относительно сварных швов 11, 12, положениях.

После завершения процесса укладки, прежде всего все еще открытая, картонная коробка 14 передается на закрывающий узел 59 и с этой целью устанавливается на отводящий конвейер 60, подающий картонные коробки 14 в область закрывающего узла 59.

С целью повышения производительности упаковочного узла 16 он оборудован по меньшей мере одним манипулятором картонных коробок 14, в данном случае (вторым) роботом 61. Два однотипных робота 21, 61 расположены на противоположных краях станины машины, а именно по обе стороны упаковочного узла 16. Принцип действия робота 61 соответствует в данном случае принципу действия робота 21. То же самое касается удерживающей головки 25 и прочих деталей. Предпочтительно, роботы 21, 61 управляются посредством системы центрального управления в согласованном друг с другом порядке, так что робот упаковочного узла 16 и робот узла 42 картонных коробок одновременно поворачиваются соответствующей удерживающей головкой 25.

Особенность представляет собой процесс закрытия картонной коробки 14 после заполнения. Закрывающий узел 59 в области отводящего контейнера 60 расположен непосредственно на станине машины и соединен с ней. Закрывающий узел 59 предназначен для выполнения функции двойного назначения. Сначала картонные коробки 14 проходят через фальцовочный узел 62, а затем через ленточный узел 63. Первый узел предназначен для сгибания закрывающих бортиков 31 34 в закрытое положение. В области ленточного узла 63 на закрытую картонную коробку 14 наносится клейкая лента.

Фальцовочный узел 62 может быть выполнен различными способами. В предложенном примере выполнения (фиг.14-27) выполняется особенная фальцовка «гармошкой», при которой складываемые бортики 31 34 попеременно располагаются на нижней и верхней стороне смежных складываемых бортиков.

С этой целью на фальцовочном узле 62 расположены стационарные фальцовочные элементы, осуществляющие автоматическую фальцовку бортиков 31 34 с образованием «гармошки». Картонная коробка 14 удерживается на фальцовочном узле 62 для проведения процесса фальцовки, а именно посредством стопоров 64, 65, оказывающих воздействие на переднюю и заднюю стороны картонной коробки 14, в данном случае на поперечные стенки 29, 30. В этом положении, а именно когда направление продольных стенок 27, 28 совпадает с направлением транспортировки, соединенные с этими стенками продольные бортики 31, 32 во время транспортировки картонной коробки 14 выравниваются посредством фальцовочных элементов, а именно гибочных планок 66 по обе стороны траектории движения картонной коробки 14. Продольные бортики 31, 32 находятся в, по существу, ровном положении к моменту прибытия картонной коробки 14 на фальцовочный узел 62. В этом положении продольные бортики 31, 32 захватываются и удерживаются или же подпираются с обеих сторон. С внутренней стороны воздействуют крюкообразные, поворачивающиеся несущие элементы 67, 68 бортиков, которые захватывают и подпирают продольные бортики 31, 32 посредством направленной вниз полки 69. На наружной стороне располагается кронштейн 70 в продолжение гибочной планки 66.

Стопоры 64, 65 расположены диаметрально противоположно друг друга, то есть на противоположных друг другу сторонах картонной коробки 14. Подобным образом несущие элементы бортиков 67, 68 расположены на диагонально противоположных сторонах картонной коробки 14 сверху так, что направленная вниз полка 69 может получить опору с одной стороны в области продольных бортиков 31, 32 сзади в направлении подачи, а с другой стороны в области продольных бортиков 31, 32 впереди в направлении подачи. На наружной стороне загибаемых бортиков 31, 32 расположены фальцовочные и формовочные элементы, которые начинают действовать при запуске фальцовочного процесса. При этом речь идет о поворотных фальцевателях 71, 72, которые расположены также напротив друг друга у наружной стороны продольных бортиков 31, 32, то есть с одной стороны в области, лежащей впереди в направлении подачи, а с другой стороны в области, лежащей сзади в направлении подачи.

Первый этап фальцовки показан на фиг.17-20 и относится к расположенным в продольном направлении загибаемым бортикам 31, 32, которые удерживаются на одном краевом участке в вертикальном положении, а противоположный краевой участок складывается внутрь, а именно в (горизонтальную) плоскость закрытия. Вышеупомянутая фальцовка или же крученая формовка имеет обратную последовательность в отношении бортиков 31, 32. Соответственно, винтообразная формовка загибаемых бортиков 31, 32 возникает за счет фиксации загибаемых бортиков на одном крае и направленного вниз движения противоположного края загибаемого бортика, в (горизонтальную) плоскость закрытия. Фиксацию осуществляют крюкообразные несущие элементы бортиков 67, 68. Формовку посредством направленного вниз в плоскость закрытия движения осуществляют поворотные фальцеватели 71, 72, выполняющие нажим на загибаемые бортики 31, 32 за счет соответствующей поворачивающейся фальцовочной полки 73.

Расположенные в поперечном направлении загибаемые бортики, а именно поперечные бортики 33, 34, не задействованы в процессе формовки продольных бортиков 31, 32 и сначала остаются в, например, горизонтальной плоскости (фиг.15). После формовки загибаемых бортиков 31, 32 поперечные бортики 33, 34 выпрямляются. Для этого в предложенном примере выполнения используются стопоры 64, 65. Они выполнены в форме угла с поперечно или горизонтально направленной опорной полкой 74. Стопоры 64, 65, в целом, являются подвижными, а именно поворотными. В первом положении (функция блокирования) опорные полки 74 действуют в нижней области картонной коробки 14 в качестве блокирующих элементов, примерно на середине высоты картонной коробки 14 (фиг.14). С целью выпрямления поперечных бортиков 33, 34 стопоры 64, 65 поворачиваются вокруг горизонтальной оси, так что поперечно направленные опорные полки 74 из нижнего блокирующего положения поднимаются вверх, захватывая при этом сопряженные с ними поперечные бортики 33, 34, пока те не выпрямятся (фиг.24, фиг.25).

В выпрямленном положении поперечные бортики 33, 34 захватываются особым исполнительным элементом и складываются в плоскости закрытия. Поперечные бортики 33, 34 во время процесса фальцовки не должны складываться внутрь. Благодаря заданному, разнонаправленному скручивающему положению продольных бортиков 31, 32 поперечный бортик 33 складывается в области выпрямленной части продольного бортика 31 в плоскость закрытия и опускается в краевой области другого продольного бортика 32 за счет изогнутого положения (фиг.26). Подобным образом складывается расположенный на противоположной стороне поперечный бортик 34 в находящуюся в горизонтальной плоскости область продольного бортика 31 и рядом с выпрямленной частью продольного бортика 32 в плоскость закрытия.

Затем занимают исходное положение фальцовочные, формовочные и удерживающие элементы, а именно фальцовочные полки 73 и несущие элементы 67, 68 бортиков. При этом продольные бортики 31, 32 занимают (горизонтальное) положение закрытия таким образом, что продольные бортики 31, 32 укладываются с одной стороны сверху, а на соответственно диагонально противоположной стороне снизу под соотнесенными поперечными бортиками 33, 34 (фиг.27).

Исполнительный элемент для поперечных бортиков 33, 34 расположен над траекторией движения картонной коробки 14 в области фальцовочного узла 62. При этом речь идет о поперечном фальцевателе 75, 76, соотнесенном с каждым поперечным бортиком 33, 34. Поперечные фальцеватели захватывают примерно одновременно оба поперечных бортика 33, 34 за наружную сторону и осуществляют складывание в плоскость закрытия картонной коробки 14. С этой целью имеющие форму угла поперечные фальцеватели 75, 76 выполнены выдвигающимися вниз из горизонтально расположенного исходного положения (фиг.18), с возможностью совершения, прежде всего разнонаправленных поворотных движений, так что расположенный под углом складываемый элемент 77 получает опору в виде поперечных бортиков 33, 34 и при продолжении выполнения движения складывается внутрь. Поперечные фальцеватели 75, 76 расположены на стационарно расположенной выше картонной коробки 14, удлиненной фальцовочной балке 78, а именно на ее краях.

После реализации указанных этапов загибаемые бортики оказываются сложенными в форме «гармошки». Поворотные фальцеватели 71, 72 или же их фальцовочные полки 73 выдвигаются соответствующим движением из необходимого для осуществления фальцовки положения в области картонной коробки 14 (фиг.27), так что загибаемые бортики 31 34 укладываются друг к другу. Картонная коробка 14 может теперь транспортироваться отводящим конвейера 60 далее, при выполнении вышеописанной фальцовки минуя ленточный узел 63, без нанесения клейкой ленты.

Перечень ссылочных обозначений
10 пакет	45 вращающаяся опора
11 сварной шов	46 несущий элемент конструкции
12 сварной шов	47 зажим
13 боковая складка	48 вакуумный захват
14 картонная коробка	49 фальцовочный рычаг
15 подающий конвейер	50 консоль
16 упаковочный узел	51 фальцовочная головка
17 стойка	52 промежуточный конвейер
18 продольный несущий элемент	53 перегрузочная лента
19 поперечный несущий элемент	54 ограничитель
20 продольная балка	55 направляющий щиток
21 робот	56 толкатель
22 вращающаяся опора	57 агрегат линейных перемещений
23 поворотный рукав	58 рычажный привод
24 поворотный рукав	59 закрывающий узел
25 удерживающая головка	60 отводящий конвейер
26 донная стенка	61 робот
27 продольная стенка	62 фальцовочный узел
28 продольная стенка	63 ленточный узел
29 поперечная стенка	64 стопор
30 поперечная стенка	65 стопор
31 продольный бортик	66 гибочная планка
32 продольный бортик	67 держатель бортика
33 поперечный бортик	68 держатель бортика
34 поперечный бортик	69 полка
35 полка	70 кронштейн
36 складная полка	71 поворотный фальцеватель
37 несущая полка	72 поворотный фальцеватель
38 рукав	73 фальцовочная полка
39 угольник	74 опорная полка
40 поперечный профиль	75 поперечный фальцеватель
41 осевая цапфа	76 поперечный фальцеватель
42 узел картонных коробок	77 складываемый элемент
43 вспомогательная ось	78 фальцовочная балка
44 кронштейн картонной коробки