专利名称：包装系统的制作方法
技术领域：
本发明领域本发明涉及包装系统和它们的使用方法。
本发明背景目前具有多种多样的可用的包装机器。由容器和被包装在该容器内的产品确定了大多数机器的功能。变得越来越普遍的容器的一特定形式是柔性的站立袋。该袋具有从圆形或椭圆基底延伸至细长开口的楔锥形(conocuneous)周壁。这些袋子是自支持的，但是具有便于物品的包装和消费者使用的一定程度的柔性。
利用外袋成形设备的现有系统必须聚集许多袋子和然后手工传送它们进入注入和密封机器。这造成速度、质量、成本、空间和操作许多问题。这些袋子通过细长孔被注入和随后被密封。它们需要在直立状态中被注入，这要求对袋子有一定程度的控制。用于注入这些袋子的现有系统由于缺乏实施在袋子上的控制、它们的基本设计和所使用的驱动系统，所以趋向于是缓慢的、低效率的和不可改变的。尤其，在内装物是液体的场合，袋子的运输必须不会在顶盖密封区域上泄漏或溅落。
现有技术的一列式机器在操作中是间断的，因此造成许多困难和袋内的液体产生质量问题，例如顶部密封较差。这些机器的间断运动使它对于任何类型的产品、包括所有类型的固体和液体难以用高速度(200袋/分以上)注入。并且，在袋中通常包含有助于内含物的使用和再密封的附件。必须以受控的和有效的方式插入这些附件。现有系统使用缓慢的三步手工传送操作或它们以很慢的速度操作它们的注入器/密封器。
有些机器使用用于注入的圆形结构，但这使袋子的添加和去除复杂化。在它们的产品通用性和袋子尺寸方面圆形机器也是受限制的，不适合于多线操作。
总之，现有系统没有寻求以有利于被输注的袋子的集中生产和输送的方式保持从基本卷筒形原材料至最终的运送单元的对产品的控制。
因此，本发明的一目的是消除或减轻上述缺点。
附图简述现在将参照附图仅以举例方式叙述本发明的一实施例，在附图中
图1是现有技术的袋状容器的立体图。
图2是带有一附件的、类似于图1的袋子的立体图。
图3是用于注入图1和2的袋子的包装系统的总体布置的示意图。
图4是图3所示的机器的一部分的更详细的示意图。
图5是沿着图4的线“V-V”的剖视图。
图6是沿着图4的线“VI-VI”的剖视图。
图7是使用图3所示机器的一传送器的平面图。
图8是图7所示传送器的侧视图。
图9是使用在图7和8所示的传送器中的一构件的放大立体图。
图10是图1的袋子通过在图3的机器上的注入工位的示意图。
图11是袋子通过图10所示的设备的详细示意图。
图12是详细示出打开图11的袋子的连续步骤的侧视图。
图13是用于执行图12的连续步骤的机器的立体图。
图14是另一实施例的类似于图13的立体图。
图15是图14所示设备的另一实施例的侧向立体图。
图16是图14的夹具的分解立体图。
图17是从图15的夹具下方观察的立体图。
图18是示出图15的夹具的操作的后视图。
图19是图15所示夹具的平面图。
图20是注入器回路的示意图。
图21是用于图20的回路中的泵组件的前方立体图。
图22是沿着图21的线“XXII-XXII”截取的带有剖面的立体图。
图23是可以结合在图2的包装系统中的附件放置工段(fitment placing stage)的立体图。
图24是图23中所示装置的一部分的侧向立体图。
图25是图24中所示的附件放置工段的立体图。
图26是传送器传送工位和冷却器送进的示意图。
图27是使用在图26的袋传送和冷却器送进工位中的冷却器/干燥器运输链的一部分的立体图。
图28是用在图27的传送器上的夹具的立体图。
图29示出连接于图28的夹具的传送器链。
图30是冷却器内部的一部分。
图31是使用在图3所示系统内的综合性检查工位的立体图。
图32是使用在图31的工位中的一构件的立体图。
图33是袋子进入的另一实施例的类似于图4的示意图。
图34是又一可替换的、类似于图33的视图。
图35是再一可替换的、类似于图33的视图。
最佳实施例的详细描述现参阅图1，在现有技术中已知为柔性站立袋的一容器10包括周壁12和基底14。由柔性塑性材料形成壁12和基底14，并在其外侧上所印的标记指示在该容器内的产品。壁12终止于开口16，在注入之后能够密封该开口，以提供封闭的包装。如图2所示，在容器10的制造期间或初步制造之后，可以将被称为附件250的、例如出口管或可释放的塞子的附加物件结合在壁12内。容器10具有已知结构，以及会理解到可以将容器的许多可替换的形式与以下所讨论的设备和加工过程一起使用。利用包装系统以输注袋10。
图3示出了包装系统18的总体布置，它包括一对制袋机19、20，每台制袋机将从原料以众所周知的方式制造容器10。在每台制袋机19、20中成对地制造容器10，每次两对，每次四只袋子被传送在出料传送器21、22上。这些出料传送器21、22通过观测扫描和对齐系统23、24将袋子传送到传送工位26。传送工位26从出料传送器21、22中的任一个移动袋子到达注入器/密封器进入传送器28。注入器/密封器进入传送器将袋子从机械手传送工位通过四个平行路径传送到注入器/密封器30，在那里真空摆动臂将袋子10插入在注入器/密封器的输送链上装载的夹具内。注入器/密封器30沿着在四条路径中的通道31将袋子顺序移动通过袋子打开工位、注入工位、附件插入工位、热密封和密封冷却工位。注入器/密封器30连接于强制移动注入系统(positive displacement filing system)32和一任选的附件插入单元(optionl fitment insertion unit)34，在那里例如出口管的附加物品可以被装配至容器10。
在通过插入单元34之后，使被注入和密封的袋子通过水冷却器36和一在线检查和细管进给器工位38到达装纸盒和外壳包装工位(cartoning and casingstage)40。
会理解到按照被包装的产品和它被包装的方式将改变用于具体容器的诸单元的组合。例如，可以不要求冷却单元36和如果产品不是饮料产品可以不要求细管进给器38。类似地，制袋机19的具体形状可以改变每台机械的通路的不同数量，例如1台机器或2台机器和每台机器2条或4条通路。由计算机为基础的控制器42控制袋子通过系统18的运动，该控制器通过在系统的构件上的伺服致动器(servoactuator)操作。控制器42从监视器沿着通路31接受控制信号和对电动机提供控制信号，如在说明系统18的功能时将较详细地叙述那样，用于保持诸构件同步。
出料传送器21、22，检查扫描和对齐系统23、24，传送工位26和注入器/密封器送进传送器(sealer in-feed conveyor)28的细节较好地示出在图4中。出料传送器21、22包括与各制袋机19、20相关联的四条平行通路50、52、54、56。会理解到各制袋机、出料传送器和检查扫描和对齐系统基本是相同的，因此将仅详细叙述诸制袋机和相关联的传送器和系统中的一个。将各出料传送器21、22设计成接受来自制袋机19、20的袋子10和使它们通过具有检查扫描和对齐系统23、24的对齐工位。检查扫描和对齐系统23、24保证袋子被对齐和以适当的对齐公差放在凹槽58内。扫描和对齐系统23包括确定各袋子相对于一较佳方位的位置和地点的照相机25或激光扫描器。将误差传送到调节袋子10的位置的一机械手臂27。通常沿着袋子的各边缘的公差±1/8英寸是可以接受的。图5详细地示出了凹槽58，该凹槽包括周边框架60。指状件62、64从框架60的一对相对侧边朝外和朝下延伸，用于支持袋子10。指状件64的端部被设置成低于指状件62的端部，以致袋子10被支持在倾斜平面上和被偏置成与中央隔板66抵靠着。
制袋机19、20每次两对地生产袋子，诸袋子是异手征性(allochiral)的，以致诸开口16相互相邻和诸基底14相互远离。因此在隔板66的相对侧上的框架60同样是异手征性的，引起袋子10抵靠着公共隔板66。由指状件62、64形成的向下倾斜平面和底靠着隔板66保证袋子10在各凹槽58内定向在常规位置中。
当制袋机19、20生产袋子时凹槽58沿着出料传送器21、22前进到达传送工位26，该工位用作为聚集袋子的收集区。由观测系统68(图4)观测到传送工位，该系统确定在执行传送之前集聚了至少四排被装载的凹槽58。
观测系统68还与控制器42连系，用于确定哪个出料传送器21、22将被传送工位26选取，用于完成传送过程。
传送工位26包括具有两套机械手臂70的机械手装置，该机械手臂被设置在4×4格子内和由装有底板的框架72支持。多个臂70可以被设置在串联的和较大的格子内，例如4×5的格子可以用来提高产量。多个轴向机械手摆臂70可相对于出料传送器21、22如箭头X所指示的前后方向移动和如箭头Y所指示的侧向移动。机械手臂组件70可各自单独地控制和具有所要求的运动，以使能够将袋子10从在间断运动的出料传送器21、22上的凹槽58移动到连续运动的注入器/密封器进入传送器28。如可以从图6所见到的那样，各机械手臂组件70具有铰接的多个轴向臂74，以提供在水平和垂直平面中的必要的运动。致动器75安装在摆动臂74上和可以垂直地朝向和离开凹槽58延伸。每个致动器具有头部76，该头部装有抽吸垫，该抽吸垫与袋子10可接合，以将它固定于臂组件，以用于传送。
臂组件70还提供头部76的围绕垂直轴线的转动。如图6所示，可以由致动器75单独地调节头部76的高度，以致在拾取袋子10之后在传送期间它们可以在垂直方向交错。然后在四排的每排中的一对头部76转过180°，将袋子移入一方位，在该方位中两对袋子的开口面向离开中心的方向，用于放置在传送器28上的诸凹槽80内。
注入器/密封器送进传送器28也被设置呈四通道，并带有沿着诸通道设置的凹槽80形状的一套容器。在图7和8中可以看到凹槽80，该凹槽包括支持指状件84、86的畅开的框架，用于将袋子10保持在预定的方位。以类似于指状件62、64的方式设置指状件84、86，以致使袋子10朝各框架82的端壁88偏置。
由受控制器42控制的伺服电动机使诸凹槽80以受控的连续方式在注入器/密封器进入传送器28上前进。使凹槽80前进到图10和11示意地示出的注入器/密封器30。将会理解各通道是类似的，因此将仅详细叙述其中的一个。随着袋子前进，在其它通道内平行地执行类似的操作。
注入/密封单元30具有沿着通道31顺序设置的许多不同的工位。袋子10以连续运动前进和被整理成三组通过各工位。由输送传送器90控制袋子通过注入器/密封器密封单元的运动。输送传送器90包括装有夹具组件94的传动链92，并在控制器42的控制下由伺服电动机(未示出)以连续方式驱动。夹具组件94成对设置并保持有标定间距，该间距对应于在传送器28上的诸凹槽80之间的间距，起到保持器的作用，用于夹持袋子。
图13示出了夹具组件94的一实施例，它包括一固定夹具96和滑动夹具98。各夹具96、98由从链条92悬伸出的悬架100所支持。
夹具96具有一对夹片102、104。夹片104连接于悬架100，夹片102在横向于链条92的运动方向在打开与关闭位置之间可运动。一销钉将夹片102连接于夹片104，该销钉可滑动地被接纳在夹片104内，夹片102被一弹簧10偏压至关闭位置。销钉106具有一头部110，该头部可被致动凸轮107接触，以便如以下将说明的那样克服弹簧108的偏压处于所选择的位置。
夹具98类似于夹具96，具有一对夹片112、114。由销钉116引导夹片112在打开与关闭位置之间移动。弹簧118将夹片112、114偏压至关闭位置，以及设置头部120与致动器协作以打开两夹片。夹片112、114作为一单元相对于悬架100可纵向移动。为此，夹片114可滑动地安装在杆122上和被弹簧124偏压离开夹具96。由在销钉128处连接于夹片114的凸轮从动件126控制了夹片114沿着杆122的运动。凸轮从动件126具有支持在链条92上的一支点130和用于与一组凸轮杆134接触的一凸轮凸起(cam lobe)132，如以下将详细说明的，该组凸轮杆134通过注入器/密封器30而设置。从动件126与凸轮杆134的接触影响在杆122上的纵向运动和因此在链条92的运动方向朝夹具96移动夹具98。
在图10至12中详细示出了袋子通过注入器/密封器。由摆臂140实现袋子从凹槽80至夹具组件94的转移，该摆臂作为注入器/密封器送进传送器28的部分与各凹槽80相关联。这些摆臂将袋子10从水平位置提升到垂直位置和将袋子10放入如图12和13所示的注入器/密封器的链条夹具96、98内。如能在图9中清楚地看到的那样，摆臂140包括固定于伸缩臂144的一端的真空垫142，以及随着该真空垫与传送器28一起运动该真空垫选择地连接于真空源。例如，轴145可以有孔连通于(port)真空支管，以致它转动时该垫连接于该支管和袋子受到抽吸。臂144安装在轴145上并可围绕水平轴线转动，以致它可以从水平位置运动到垂直位置。当凹槽80到达注入器密封器30的工位A之下时，臂144的运动由在注入器/密封器进入传送器内位于臂144之下的固定凸轮所控制。连续运动的送进传送器28和连续运动的注入器/密封器运送链条必须对齐和以相同的速度运动，以便袋子从出料传送器凹槽80转移到运送链条夹具94。这动作由控制器42与各传送器的线性伺服电动机驱动同步地执行，并保证适当对齐。
与各夹具96、98关联的凸轮杆107在工位A处被构造成头部110、120自动地受传送器链条90的运动而被驱动，用于克服弹簧108、118的偏压和打开夹具96、98。在臂140运动到垂直位置后臂144被延伸，使袋10的边缘运动到分别在夹具96、98的夹板102-104、112-114之间，如图13中的两点划线所示。凸轮杆107的轮廓被形成为随着链条的前进释放头部110、120和允许夹板102、104、112、114运动到关闭位置和在它的边缘夹住袋10。一旦闭合夹板从垫142释放真空，以及臂140缩回和返回到在凹槽80之下的水平位置。
随着臂被缩回，注入器/密封器送进传送器28将凹槽80和关联的臂140返回到传送工位和链条携带袋10到达在注入/密封单元30内的第二工位。随着链条92前进至第二工位B，凸轮凸起132与凸轮杆134接触和沿着杆122滑动夹片144。同时袋10的相反指向的侧面被吸杯145接合(图11)，引起袋10的开口16被张开，呈现出袋10的不受阻碍的内部。
凸轮杆134延伸至下一工位，工位C，以及如此保持袋10的开口打开。在这工位处提供一束气流，用于膨胀袋子10，从而保证诸壁分开。
成套的袋10连续运动通过一组注入工位D、E和F，可以利用各工位将附加的成份加入到袋10内或补充已经在袋10的内含物。在下一工位G内，如果需要时可以添加附件。在运动通过这些工位期间，凸轮杆134接触于凸起132，用于保持夹具96、98朝向对方运动后的位置和保证开口16保持畅开。凸轮杆134终止于附件插入工位G的端部，以及弹簧124使夹片122、114沿着杆122滑动，将夹具96、98返回到它们原来分开的位置。夹具96、98的间距的增加引起开口16闭合，以准备用于秤重。
在叙述附件插入和密封的随后阶段之前，将参照图14至19叙述图13所示的夹具的另一实施例，在图14至19中用相同的标号表示相同的部分，并为了清楚起见添加下标。在图14至19所示的实施例中，夹具96a、98a被结合在一个单元内，以及各夹具可相对于链条92a运动，用于执行袋10a的打开。如从图15可以看到的那样，链条92a被支持在壳体400内。壳体400的壁402装有凸轮杆134a。悬架100a从链条92a沿侧向突出和支持夹具98a的可运动构件。悬架100a向下延伸，用于接合在位于壳体400的下侧上的通道404内。当夹具98a承载有袋10a时，该通道对该夹具提供稳定性。
如从图16至19能够清楚地看到的那样，夹具98a包括一对夹片112a和114a。夹片114a具有一对销钉406，该对销钉在悬架100a的前表面里设置的狭槽408中滑动。夹片112a通过销钉410可枢转地连接于夹片114a和连接于驱动杆116a的加大的头部412。夹片112a对头部412的连接通过销钉和狭槽414。
杆116a在它的内端处装有转子118a，用于与凸轮轨道107a相接触，并可滑动地被支持，用于在横向于在壳体414内的链条92a的运动方向的方向运动。壳体414可转动地被支持在悬架100a上和具有驱动臂126a，该驱动臂装有转子132a，用于与凸轮杆134a相接触。壳体414通过一对连杆416连接于夹片114a的销钉406，该对连杆416可枢转地连接于销钉406和壳体414。扭转弹簧124a位于该壳体内，用于将壳体414偏置于如图18所示的位置。
在操作中，随着杆118a被缩回，夹片114a、112a被打开，销钉406处于在狭槽408内运行的一极限位置处，用于将诸夹片114a朝向对方运动。一旦转子118a与凸轮轨道134a相接触，杆116a相对于悬架100a延伸，以引起夹片112a朝夹片114a枢转运动。夹片112a、114a在袋10a的边缘周围闭合，从而袋10a被夹在两夹片之间。
一旦转子132a与凸轮轨道134a接触，壳体414相对于悬架100a转动，引起销钉沿狭槽408滑动和使夹片112a、114a朝袋10a的中心线移动。在袋10a的相对边处产生类似运动，如以上所述引起开口被打开。
凸轮杆134a的轮廓被形成为实现相对于图13的实施例的如以上所述的相同的运动，因此不需要进一步叙述。将会注意到图14至19的结构提供了袋子10a和成对夹具的整体结构之间的紧密连接，以提供设计的较好的紧凑性。
现在回到袋子10通过系统的加工过程。在袋10的内含物是液体的场合，较佳地通过在图10中所示的闭环系统提供在工位D、E和F处对袋10的液体供应。液体存储在批量保持的贮罐200内和按需传送到短期高温巴氏灭菌器202。巴氏灭菌器以所需的温度通过出口将液体供应至一联管箱206。该联管箱206在正压之下将液体传送到各根管道208，对于其中要存放液体的各袋子有一根该管道，以及将多余的液体通过溢流管道210返回到贮罐200。管道208具有柔性壁，以便于夹紧密封进口和排放阀。
由图21和22所示的正排量注入泵组件212提供了通过各管道208的液体控制。泵组件32安装在支持板213上，该支持板又固定于注入器/密封器单元30的框架。各注入泵组件32包括将液体从管道208传送到供应管道216的泵214，供应管道连接于设置在各袋10的开口内的注入喷嘴。供应管道216是柔性的，以致当它被注入和随后返回到最初位置时注入喷嘴可以跟随在传送器92上的袋10的运动。由受所述控制器42控制的线性驱动器执行运动。泵214包括具有带入口孔220和出口孔222的缸体218。活塞224在缸体218内形成腔室225和在线性伺服电动机226的控制下往复。在控制器42的控制下的伺服电动机226以正比于直线速度和将分配的容积驱动活塞224，用于改变袋10的注入速率。
由一对阀228、230控制通过孔口220、222的流量，这对阀分别在导管208和供应管道216上工作。阀228、230的每一个都具有由销233支持在板213上的本休232。本体232具有导管208和供应管道216通过的孔234。柱塞236安装在形成于本体232中、与孔234相交的滑道238内。柱塞的头部与导管208或供应管道216的壁接触和相对端分别被驱动板238、240接合。板238、240由与伺服电动机226同步的机构控制，用于打开和关闭阀228、230，以及当腔室225扩大时使液体从导管208引入该腔室和当腔室225缩小时将液体从该腔室排放到供应管道216。活塞224的往复运动连续直至分配了所要求的液体容积，在此时闭合袋10的开口。
在工位F完成注入之后，袋子运动到工位G。如以上所指出，在工位G的端部凸轮134的轮廓允许凸轮从动件126围绕它的支点枢转和将夹具98以离开夹具96的方向移动。从而夹具96、98之间的间距增加，引起袋子的开口闭合。由施加于袋子、在开口16附近的加热的密封板150施加初步的顶部密封。板150与袋10一起运动和接触壁12的长度足以执行密封，但不熔化袋子。在所要求的时间之后，板150被释放和返回到工位G的起点，用于接合下一组袋子10。开口16的闭合提供了袋10的内含物的封闭，以致在袋10随后运动至下一工位时内含物很少可能溅出。如果要使用附件，如以下将更详细地解释那样，在工位G的开始处将它们插入。
随着板150被缩回和施加了粘性密封，链条92将成套的袋10运动到下一工位H，在那里以与在工位G所进行的类似方式在容器10的开口16处进行最后的顶部密封。在下一工位I处，由冷却板冷却顶部密封。在使用附件的场合，板150的轮廓被形成为适应附件和保证围绕附件密封。
图22至25示出了将附件250插入袋子，该插入操作与袋子通过工位G的运动相结合。如图23至25所示，将附件250供应到与从一对振动料斗252输送的附件平行的袋10的四条通道。(在图23中仅示出了一个料斗，但是会理解到使用重复结构以对另一对通道输送)料斗252通过滑道254传送附件到达传送机构256。传送机构256包括与输送传送器90会聚的倾斜皮带264，以及将附件250传送到袋10的开口内和然后将该附件传送至位于袋10的开口之上的水平放置皮带258。放置皮带258与保持有在该袋的开口内的附件250的袋10为一体和平行地运动，以及当夹具96、98之间的距离增加和施用初步粘性密封、引起袋10的开才合和保持附件250时释放附件。
倾斜传送机构26包括围绕靠近各自滑道254的端部的垂直轴线转动的有缺口的轮子260。轮260的周边具有一系列的缺口262，以及当缺口通过滑道254的端部时，它们接纳附件250，并由该轮携带该附件到达倾斜皮带264。皮带264围绕一对同步皮带轮266被传动，该同步皮带轮由同步皮带268保持与轮260同步。皮带264在它的朝外的表面上具有夹头270，该夹头被构造成当该夹头通过轮260的周边时啮合在缺口262中的附件250。这样将附件250从缺口262传送到夹头270，以及由倾斜皮带264传送和逐渐地引入至袋子的开口内，然后被传送到放置皮带258。皮带258与链条92的运行路线相对齐，以致将附件250保持在袋子10的开口内的适当位置中。
放置皮带258也是同步皮带，它通过齿轮箱272和电动机274与皮带266同步被传动。放置皮带258具有类似于夹头270的夹头276，以及被构造成沿着皮带258的下水平运行路线支持附件。如从图25能够清楚地看到的，当袋子通过该工位和夹具96、98运动时夹头276提供对于附件250的连续支持，夹具96、98在围绕附件的袋子的开口附近分开。然后将密封器(未示出)施加于袋子的开口，以固定附件和夹头276释放附件和袋子，用于进一步加工。
然后袋子运动通过顺序的诸工位，用于提供袋10的最后的顶部密封、冷却和总体检查。
当袋子10运动通过工位J时，将袋子从传动器90转移到辅助的链条传送器171，如图26至29所示。由凸轮173打开由辅助传送器链条171携带的顶部夹具172，该凸轮作用在凸轮从动件294上。由传送器链条171将夹具172定位在袋子上方。随着凸轮从动件294离开凸轮173，夹具172夹持于袋10的顶边并支持它。同时，凸轮107接触夹具96、98的头部110、120，以打开夹具和释放袋子的侧边。当释放袋子10时，它被侧向移动以离开夹具96、98和使袋子进一步输送。然后，将被注入和密封的袋子通过冷却器36、在线上压力测试和细管输送器38(如果被包含时)到达纸箱和外壳工位，在那里可以按照客户的要求将其包装。
如从图27、28和29可看到的那样，顶部夹具172从链条280悬挂在L形托架282上。托架282具有延伸至弹性夹片286的相对侧的一对导向销284。夹片286被固定于托架282和沿着它的长度逐渐进展，以致它的下端与托架282的本体分开。夹片286具有一圆孔，固定于托架282的本体的保持销288通过该圆孔。刚性的曲柄销290还被接纳在保持销288上和被支点销292所固定。
刚性夹片290具有从右侧延伸的一对臂296、298，大致呈V形。在诸臂296之一的远端处设置头部294。另一臂298终止于通常被设置成平行于柔性夹片的远端夹持垫300。
柔性夹片286的弹性迫使固定夹片290依靠支点销292，引起它围绕支点销转动和使垫300与弹性夹片286的下端接触。一旦对头部294施加力、以相反方向围绕支点销290转动夹片290时可以分开夹片286、290，以及引起夹片286弯曲。由相对于在V形夹片290的凹部中的支点销292形成的跟部302引起该弯曲。当头部294下降至在袋10上方的位置时它被定位成依靠在图26中的凸轮表面173和被凸轮表面173释放，以当袋子被夹具96、98释放时接合袋子和支持它们。
随着袋子被链条280支持，它们运动进入图26和30详细示出的冷却器36。冷却器36对在四个平行的辅助传送器171上的袋子10工作。随着袋子在弯曲的通道中被输送通过冷却器36时，袋10保持固定于传送器171。喷洒组件310位于传送器171的诸相邻的运行路线之间，用于在袋子10上喷洒冷却剂。喷洒组件310包括平行于传送器171的运行路线沿纵向延伸的支管312。支管312包括在沿着该支管的较小间距处的许多喷嘴314，用以沿着传送器的运行路线连续喷洒冷却剂。支管312被支持在夹具172之下的袋10的上边缘附近，以致冷却剂在袋子的长度上流动。支管312由连接于主冷却管道318的竖管316支持。冷却剂被收集在贮槽320内，用于在进一步冷却之后的再循环。
在袋10沿着在冷却器36内由传送器形成的弯曲通道通过之后，它们通过干燥器322被送出冷却器36。干燥器通常是一股空气流，该空气流射在袋子上和从袋子的表面去除多余的冷却剂。
冷却之后，可以包装袋10。但是，为在包装之前保证袋子的整体性，在该生产线中装有一压力试验器330，同时袋10被支持在传送器171上。在图31和32中示出了该压力试验器，它包括平台332和加载单元334。袋10在平台与加载单元之间通过，加载单元测量施加于袋10的压力，因此显示出袋子的整体性。平台322包括安装在框架338内的一对分开的辊子336。皮带340绕过两辊子336延伸，对其中一根辊子提供传动，用于以与传送器171相同的线速度移动皮带。
加载单元334(图32)类似地设置有由框架344保持成分开关系中的一对辊子342。皮带346围绕这两根辊子延伸。传动其中一根辊子，用于以与传送器相同的线速度运动皮带346。在一对辊子342之间在悬臂350上支持检测辊348。由托架352将臂350固定于框架344。一应变片或类似的一载荷检测装置装在臂350内，用于检测辊348施加于臂350的弯曲力矩。辊348接触于皮带346的内表面和通过臂350和托架352起作用，以抵抗皮带346的偏转。当袋10通过皮带340、346之间时，皮带被定位成试图加压袋10和它的内含物，由辊348感应和由应变片监测施加在皮带346上的载荷。如果载荷超过限定值，就认为袋子的整体性合格；否则对袋子加标签(flagged)，以便排出和进一步检查。然后将袋子传送到打包工位，在那里释放夹具172和传送器171返回到对于冷却器/干燥器36的进口。
如从以上叙述将会理解的那样，控制器42工作，保证传送器28、90和171同步发挥作用和提供袋子通过系统18的连续流动。通过使用线性伺服驱动进行该操作，该线性伺服传动对控制器42提供反馈，以致能够调节驱动信号。控制器42类似地接受来自检测系统的信号，以保证有序供应袋子10和控制注入工位30的操作，用于分配所要求的内含物。
控制器42还将保证通过使用线性伺服驱动实现注入器喷嘴和密封板的往复运动，以获得所要求的运动，以及，在插入附件的场合保证在附件插入工位用于传送机构256和放置板258的传动被保持与传送器91同步。更具体地说，连接入一主控器的若干PLC控制器控制了系统的定时和操作。控制顺序如下1)由袋子成形设备的排放速度控制了整个系统的速度。当袋子成形设备排放袋子时由观测系统对袋子扫描和由机械手真空臂拾取袋子。
2)主控制器设置注入器/密封器进入传送器伺服传动的速度，以与袋子成形设备的输出速率匹配。
3)主控制器设置注入器/密封器伺报传动的速度，以将该速度与注入器/密封器输入传送器匹配。通过上述凸轮和机械致动器控制袋子传送摆动臂、注入器链条夹具的打开和关闭和该链条夹具相互靠近和相互分开的运动。
)空气流、注入器和附件系统是单独被伺服驱动的，以及由通过各个PLC的控制的伺服驱动控制它们的定时和操作，PLC控制器被结合在主控制系统内和由主控制系统控制。
5)由各个伺服驱动控制顶部夹具传送系统、水冷却系统、检查和排除系统、细管输送系统和进入外壳包装设备的发送，以及各PLC控制它们的定时和操作，PLC被结合入主控制器和受主控制器控制。
诸控制的合成使用传统的线性伺服技术，例如可从Allen Bradley可得的技术，所以不需要进一步叙述。
会注意到袋子始终受到控制和同步地运动通过注入和密封单元的各个工位。
在图33至35示意地示出了类似于图4的袋子传送的可替换选用的布置。
在图33中，单台袋成形设备19a将袋子传送至四通道出料传送器21a。由观测系统23a监测袋子的对齐。一对机械手臂70a各自工作在2×2的格子上，以校正对齐和将袋子通过传送检测系统68a到达诸传送臂70a。该诸臂70a在交替的通道上工作和沿着传送器交错，以提供对交替通道的通路。臂70a在准确的通道中移动设置在用于传送到注入和密封通道的转移传送器上的两排共六只袋子。将会注意到由各臂进行的交替通道的拾取由于交替的通道共同被定向避免了在转移到转移传送器28a时需要转动袋子。
在图34中，使用与图33类似的结构，但是在这情况中，机械手臂70b收集相邻的通道和在转移期间转动诸通道的一个通道的袋子。
在图35中，制袋机19c供应两通道的袋子，以及两对机械手臂70c分开在传送器的两侧上。来自各通道的袋子被选择成六只一组的许多组，由诸臂的第一臂将一组六只转移到转移传送器28c的外通道和由第二臂将另一组六只转移到内通道。这样将两通道袋成形设备转换成四通道转移传送器(four lane transfer conveyor)。
虽然已参照某些特定实施例叙述了本发明，在不脱离本发明的原理和范围的它的许多变化对于该领域的那些熟练人员将是很明显的，本发明的原理和范围由所附权利要求书限定。
权利要求
1.一种注入柔性袋的方法，该袋具有一基底和从所述基底延伸的、以形成开口的侧壁，所述方法包括下列诸步骤以预定的方向将所述袋子传送到一送进传送器，由所述送进传送器以受控的方式将所述袋子输送到一注入器工位，从所述送进传送器将所述袋子输送到一输送传送器，在该输送传送器中所述袋子在所述开口附近被夹持，以致从所述输送传送器悬挂，打开所述袋子的所述开口以允许在所述注入工位处注入，使所述袋子通过所述注入器工位，在从所述输送传送器释放袋之前闭合所述开口和密封所述开口。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于所述输送传送器的运动是连续的。
3.按照权利要求2的方法，其特征在于出料传送器从制袋机接收袋子和将所述袋子传送到所述送进传送器。
4.按照权利要求3的方法，其特征在于所述袋子在所述出料传送器上以较佳方位对齐。
5.按照权利要求4的方法，其特征在于观测系统检测所述袋子在所述出料传送器上的不对齐，机械手臂将所述袋子调节到所述较佳方位。
6.按照权利要求4的方法，其特征在于在所述出料传送器上所述袋子被接纳在容器内和被偏置于所述较佳方位。
7.按照权利要求3的方法，其特征在于由机械手装置将所述袋子从所述出料传送器转移到所述进入传送器。
8.按照权利要求7的方法，其特征在于所述机械手装置将所述袋子放置在由所述送进传送器携带的凹槽内。
9.按照权利要求8的方法，其特征在于所述凹槽将所述袋子偏置到所述预定方位。
10.按照权利要求7的方法，其特征在于所述出料传送器包括其中袋子聚集的收集区域，所述机械手装置从所述收集区域将袋子转移至所述送进传送器。
11.按照权利要求7的方法，其特征在于所述机械手装置在所述出料传送器的运动方向相对于所述出料传送器可调节。
12.按照权利要求11的方法，其特征在于所述机械手装置横向于所述出料传送器的运动方向是可调节的。
13.按照权利要求7的方法，其特征在于所述袋子在所述出料传送器上被设置成成对地并排放置，并且所述开口指向相反的方向，在转移到所述送进传送器期间所述机械手装置转动至少一只袋子，以将所述开口指向相同方向。
14.按照权利要求13的方法，其特征在于所述袋子大体水平地被支持在所述出料传送器上，在转移到所述送进传送器期间所述机械手装置在垂直方向将成对的袋子交错，以便于其转动。
15.按照权利要求7的方法，其特征在于成对的出料传送器将袋子供应至所述送进传送器，所述机械手装置从所述诸出料传送器中的任一个在间断的基础上选择袋子。
16.按照权利要求15的方法，其特征在于各所述出料传送器包括一收集区域以聚集诸袋子，用于被所述机械手装置选择。
17.按照权利要求16的方法，其特征在于包括在所述收集区域监测袋子和确定哪一个所述区域有了被所述机械手装置选择的袋子的步骤。
18.按照权利要求的方法，其特征在于用观测系统执行所述监视步骤。
19.按照权利要求2的方法，其特征在于包括将所述袋子从在所述送进传送器上的水平放置运动到垂直放置，用于被所述输送传送器接合的步骤。
20.按照权利要求19的方法，其特征在于包括围绕大体水平轴线转送所述袋子和提升所述袋子进入用于被所述输送传送器接合的位置的步骤。
21.一种用于注入柔性袋的注入系统，该袋具有一基底和从所述基底延伸的形成开口的诸侧壁，所述系统包括送进传送器、注入器工位、输送传送器和密封器单元，送进传送器具有在所述送进传送器的预定方位保持所述袋子的多个容器，该注入器工位分配内含物进入所述袋子，该输送传送器运动所述袋子通过所述注入器工位，所述输送器包括可与所述传送器一起移动的多个保持器，以在所述开口附近夹持所述袋子，使从其悬挂，该密封器单元在由所述注入器分配所述内含物之后密封所述开口，同时被所述保持器夹持。
22.按照权利要求21的系统，其特征在于所述输送传送器包括一驱动装置，用于以连续方式运动所述袋子通过所述注入器。
23.按照权利要求22的系统，其特征在于包括将来自制袋机的袋子运送到所述送进传送器的出料传送器。
24.按照权利要求23的系统，其特征在于包括保证所述袋子在所述出料传送器上处于一较佳方位的对齐工位。
25.按照权利要求23的系统，其特征在于所述对齐工位包括用于确定相对于所述较佳方位的所述袋子的位置的观测系统和调节所述袋子到所述较佳方位的机械手单元。
26.按照权利要求23的系统，其特征在于包括在所述出料传送器上的许多容器，各所述容器接受一只袋子和偏置所述袋子至所述较佳方位。
27.按照权利要求26的系统，其特征在于所述容器具有倾斜的基底，用于将所述袋子偏置到较佳方位。
28.按照权利要求26的系统，其特征在于所述出料传送器具有许多成对的并排排列的容器，所述容器将所述袋子偏置成抵靠于公共隔板。
29.按照权利要求23的系统，其特征在于包括将袋子从所述出料传送器转移到所述送进传送器的机械手装置。
30.按照权利要求29的系统，其特征在于所述机械手装置具有将相应的许多袋子从所述出料传送器转移至所述送进传送器的许多头部。
31.按照权利要求30的系统，其特征在于所述机械手装置相对于所述出料传送器在平行于所述袋子和所述出料传送器的运动方向的一方向上是可调节的。
32.按照权利要求30的系统，其特征在于所述机械手装置相对于所述出料传送器在横向于在所述传送器上的所述袋子的运动方向的一方向上是可调节的。
33.按照权利要求30的系统，其特征在于诸所述头部的许多被选择的头部是可被操作得在所述出料传送器和所述进入传送器之间运动时期可转动所述袋子。
34.按照权利要求33的系统，其特征在于所述头部在垂直方向相对地可调节，以便于所述袋子的转动。
35.按照权利要求29的系统，其特征在于包括一对出料传送器，所述机械手装置是可被操作得可间断地从所述出料传送器中的任一个选择袋子。
36.按照权利要求35的系统，其特征在于各所述传送器包括用于聚集诸袋子的一收集区域。
37.按照权利要求36的系统，其特征在于所述收集区域位于所述机械手装置可接触到的一位置处。
38.按照权利要求21的系统，其特征在于所述送进传送器包括许多提升臂，它们用于从在所述送进传送器上的所述容器提升所述袋子到达在所述输送传送器上的所述保持器。
39.按照权利要求38的系统，其特征在于所述提升臂从大体水平位置转动所述袋子到达大体垂直位置。
40.按照权利要求39的系统，其特征在于所述提升臂是可延伸的，用于相对于所述保持器提升所述袋子。
41.一种将附件插入袋子的开口的方法，它包括下列诸步骤打开袋子的开口，将所述附件定位在相对于所述开口的所需位置，闭合所述开口使之接合于所述附件，以及密封所述开口以保持所述附件。
42.按照权利要求41的方法，其特征在于包括在插入和密封期间连续运动所述袋子的步骤。
43.按照权利要求42的方法，其特征在于包括支持在传送器上与所述开口同步运动的所述附件的步骤。
44.按照权利要求43的方法，其特征在于包括通过在一致的或在会聚的通道中运动所述袋子和所述附件以便将所述附件引入所述开口中的步骤。
45.按照权利要求44的方法，其特征在于包括在密封所述开口期间沿着平行于所述开口的一路径运动所述附件的步骤。
46.按照权利要求45的方法，其特征在于包括一旦初步密封就释放所述附件和随后在所述袋子上实施进一步的密封操作的步骤。
47.按照权利要求42的方法，其特征在于包括在所述密封操作之后对袋子施加外部压力以确定所述操作的完整性的步骤。
48.按照权利要求47的方法，其特征在于包括在所述密封操作之后冷却所述袋子的步骤。
49.按照权利要求48的方法，其特征在于包括在所述密封和冷却操作之间将所述袋子从一传送器转移至另一传送器的步骤。
50.按照权利要求49的方法，其特征在于在所述冷却操作期间从所述另一传送器悬挂所述袋子和在所述袋子上喷洒液体冷却剂，用于实施冷却。
51.一种用于将附件插入袋子的开口的设备，所述设备包括一第一传送器、一第二传送器和一密封器，该第一传送器包括用于在其时所述开口是畅开的一第一位置中或在其时所述开口是闭合的一第二位置上支持所述袋子的保持器，该第二传送器携带保持器和将它定位在所述开口中，该密封器在闭合位置中围绕所述附件密封所述开口。
52.按照权利要求51的设备，其特征在于所述第二传送器包括传送装置和放置装置，该传送装置沿着与所述袋子会集的路径运动附件以插入所述开口，该放置装置平行于所述袋子运动，用于当所述密封器执行所述密封时支持所述附件。
53.按照权利要求52的设备，其特征在于所述传送装置包括轮子和传送皮带，该轮子是可工作的用于从料斗选择单个附件，该传送皮带从所述轮子接受附件和将单个附件运动进入开口内。
54.按照权利要求53的设备，其特征在于所述放置装置包括一放置皮带，该放置皮带在其上具有诸夹头，用于从所述传送皮带接受所述附件。
55.按照权利要求51的设备，其特征在于包括用在所述开口的所述打开和闭合位置之间调节所述保持器的一致动器。
56.按照权利要求55的设备，其特征在于所述致动器在插入所述附件之后和所述密封器的操作之前将所述保持件运动到所述闭合位置。
57.按照权利要求56的设备，其特征在于所述保持器包括接合所述袋子的相对侧边的一对夹具。
58.按照权利要求57的设备，其特征在于所述致动器是可被操作得可相互相对地运动所述一对夹具，以执行所述开口的打开和闭合。
59.按照权利要求的设备，其特征在于所述密封器包括与所述袋子可一起运动的一对密封板。
60.按照权利要求59的设备，其特征在于所述板的轮廓被形成为适应于所述附件。
61.一种用于冷却袋子的内含物的冷却器，所述冷却器包括一传送器和一冷却剂源，该传送器用于悬挂诸所述袋子并沿着多个喷嘴沿着其设置的一路径运动它们通过所述冷却器，该冷却剂供应源对所述喷嘴供应冷却剂，诸所述喷嘴被定位成当诸袋子运动通过所述冷却器时在所述袋子的相对侧上喷洒所述冷却剂。
62.按照权利要求61的冷却器，其特征在于所述路径是弯曲的，诸所述喷嘴被设置在所述弯曲路径的诸直线运行路线之间。
63.按照权利要求62的冷却器，其特征在于诸所述喷嘴位于设置在所述诸直线运行路线之间的一支管上，诸所述喷嘴相对于所述支管的任一侧喷射流体。
64.按照权利要求63的冷却器，其特征在于所述传送器包括带有固定在其上的夹具的一链条，该夹具用于悬挂诸所述袋子，所述夹具被定位成接合于所述袋子的一上边缘。
65.按照权利要求64的冷却器，其特征在于诸所述喷嘴被定位成喷洒所述袋子的上部分。
66.一种将一种液体注入一袋子用的注入器系统，该系统包括所述液体的贮罐、供应管道、至少一泵和一对阀，该供应管道将所述液体传送至支管，该泵具有一入口和一出口，该入口由入口管道连接于所述支管，该出口由出口管道连接于注入器喷嘴，该对阀分别与所述入口和出口关联，所述阀是可被操作得可通过与其一外壁的接合引起所述外壁变形和所述管道的压扁来控制通过所述管道的流量。
67.按照权利要求66的注入器系统，其特征在于所述泵包括往复的活塞和缸体，与所述活塞同步地驱动所述阀，用于控制在所述入口和出口之间的液体流量。
68.按照权利要求66的注入器系统，其特征在于包括返回管道，用于从所述支管将液体返回到所述贮罐。
全文摘要
一种注入柔性袋的方法，该袋具有一基底和从该基底延伸以形成开口的诸侧壁。该方法包括下列步骤将袋子传送到送进传送器并到达预定的方位，以受控的方式朝注入器工位输送诸袋子，将袋子从送进传送器输送到传送器，在输送传送器中在开口附近夹住袋子，使袋子从输送传送器悬挂。打开袋子的开口，以允许在袋子通过注入器工位时在注入工位向其内注入，在从输送传送器释放袋之前闭合袋开口并封住开口。
文档编号B65B43/00GK1671597SQ03817547
公开日2005年9月21日 申请日期2003年6月9日 优先权日2002年6月7日
发明者W·D·罗吉斯 申请人:阿麦克E&C服务股份有限公司