自动纸箱仓装载系统的制作方法

专利名称：自动纸箱仓装载系统的制作方法
自动纸箱仓装载系统技术领域
因此能够看出存在对用于将纸箱自动装载到包装机批量进给 器的纸箱装载系统的需要，所述纸箱装载系统能够解决本领域的上述 和其它相关和不相关问题。 发明内容06简要地说，本发明大体上涉及一种自动纸箱仓装载系统，其 用于将纸箱堆装载在包装机的仓或进给器上，用于维持进给至包装机 而使得包装机连续操作。本发明的装载系统典型地包括可移除的支撑 框架，所述支撑框架典型地包括安装至托架或驱动板的直立梁或支柱。 所述托架沿着引导轨道或传送器运行，引导轨道或传送器沿着包装机 的批量进给器或仓的进给器传送器延伸，纸箱堆将装载至所述包装机。[07装栽传送器进一步大致地临近所述框架安装并包括上游端和 下游或排出端。装载传送器能够包括带、链或其它传送元件，并且将 把纸箱堆传送和运送至安装在装载站或系统的框架的装载器，所述的 纸箱堆然后将由装载器运送至装载器传送器。装载器通常至少初始地 定位在装载传送器的下游或排出端处，并以可动的方式安装在支撑框 架上并由支撑框架承载，而支撑框架沿着沿进给器传送器的排出路径 移动。[08所述装栽器通常包括装载器框架，装载器框架具有基部支撑 或板——纸箱以基本上平地、竖直叠放的状态接纳其上，带有一对以大约90。的角度从基部支撑伸出的臂或支撑构件。替代地，装载器框 架能够由一对平行的、基本上L形的板形成，每个板具有后部、平的纵向延伸的支撑部分，并且每个板进一步具有臂或支撑构件，所述臂 或支撑构件以大约卯°的角度安装至各板的支撑部分的远端和/或从各 板的支撑部分的远端突出。进一步地，临近装载器的基部的后部设置 有夹紧机构，并且夹紧机构将包括夹紧板，夹紧板能够移动成与接纳 在装载器上的纸箱堆接合，从而迫压纸箱堆抵靠所述臂或支撑构件。所述夹紧板能够基本上为矩形、叉形、大致u形或其它所需结构，并且通常将附接至诸如缸、马达、行程螺杆或其它类似机构。驱动机构 将夹紧板移向或移离装载器的支撑构件或臂，以接合纸箱堆和将纸箱 堆保持或夹在其间。[09所述装载器进一步大致支撑在附接至枢转机构的支架上，所 述枢转机构安装在框架的直立支撑构件上。所述枢转机构典型地包括 诸如伺服电机、步进电机等之类的马达，或者能够包括缸或其它类似 的驱动机构——连接至用于支撑装载器的支架所附接至的枢转或驱动 杆。枢转机构自身典型地安装在托架或滑动件上，所述托架或滑动件 可以沿着支撑框架的直立支撑构件的一侧运动，用于使装载器在下降 的、初始或搁置位置和升起的第二或运送位置之间运动，在所述下降 的、初始或搁置位置处纸箱堆被接纳在装载器上。能够通过安装至所 述滑动件的驱动马达、缸或类似驱动机构而控制装载器的升起和下降。[10
一旦装载器被升起至其运送位置，所述枢转机构典型地将被 接合而使得装载器以及其上的纸箱堆被枢转或重新定向大约90°。装 载器能够根据需要而被枢转较大或较小的程度，以将保持在装载器上 的纸箱堆重新定向成抵靠进给器传送器上在先装栽的纸箱堆。所述进 给器传送器通常将包括一系列间隔开的链、带或其它驱动元件——通 常成对设置，在其间限定有槽道或通道。装载器通过支撑框架的运动 而沿着排放通道被向前载运，通常经过进给器传送器的表面的上方， 基本上平行于在传送元件之间限定的槽道或通道。随着装载器接近进 给器传送器上的在先装栽的纸箱堆，由安装至框架的传感器检测在先 装栽的纸箱的前向运动，所述传感器给自动纸箱仓装载系统发送信号， 以实质上使装栽器沿着进给器传送器的前向运动减慢或停止。此后，随着夹紧机构被释放，装载器将被降低，从而装载器的支撑臂进入并 容纳在进给器传送器的通道或槽道内，从而纸箱堆被放置在进给器传 送器的传送元件的顶部上的搁置位置处。所述装载器然后沿着进给器 传送器向后移动回其初始的、装栽位置，而装载器的臂沿着进给器传 送器的槽道或通道运动，以便避免在纸箱堆放置在进给器传送器上时 与之干涉。[11在结合附图的基础上阅读下面的详细说明，本领域的普通技 术人员将清楚本发明的各种特征、目的和优点。


12图l是本发明的自动纸箱仓装载系统的透视图。[13图2是图1的自动纸箱仓装载系统的透视图示并大致示出被重新定向用于堆在进给器传送器上的纸箱。14图3是本发明的自动纸箱仓装载系统的装载操作的透视图。[15图4是图1 - 3的装载器的可选实施方式的透视图。[161图5A-5C是连续的视图，示出使用本发明的自动纸箱仓装载系统对纸箱堆的装载、重新定向以及排出。
具体实施方式
171现在更详细地参考附图，在所述数幅附图中，类似的数字表 示类似的部件，图1 - 3示出根据本发明主要原理的自动纸箱仓装载系 统10的一个示例实施方式。自动纸箱仓装载系统10大体上接纳基本 平放、竖直堆叠状态的纸箱C的堆S—其中纸箱堆通过进给或装载器 传送器11而来自自动堆叠机/整理机或者其它来源，以及将纸箱堆重 新定向和传送至进给器传送器12,进给器传送器12用于进给到产品 包装机(图未示)的仓或集中(mass)进给器，以维持用于进给到包 装机的纸箱的基本持续的供应。本领域的普通技术人员可以理解，尽 管本发明大体示出将纸箱装载到进给器传送器用于包装机，但是其它 不同结构或类型的产品或物品可类似地被接纳、重新定向和装载或堆 放而用于包装或其它应用，从而本发明不仅仅限于装载平的纸箱堆用 于进给到产品包装机。18如图l-3所大致示出的，自动纸箱仓装载系统IO大致包括可 运动的框架16，框架16安装在传送器11和进给器传送器12之间， 并且能够沿着箭头17和17，的方向基本平行于进给器传送器12地移 动。所述框架大致包括直立的竖直支撑构件或支柱18，竖直支撑构件 或支柱18安装在托架或驱动板19 (图2 )上，托架或驱动板19又以 可移动的方式安装在引导轨道21上并沿着引导轨道21运动。所述引 导轨道通常能够包括一个或多个引导轨22，托架19沿着引导轨22坐 -改并沿着箭头17和17，的方向移动。如图1和3所示，驱动马达23 安装在托架上，并且通常接合引导轨道，以便拖动或驱动所述托架板， 并且从而沿着引导轨道以及临近进给器传送器12沿着行程的传送和 排出路径(以箭头17和17，)拖动或驱动框架16，用于将纸箱C的 堆S放置在其上。[19装载器30以可移动的方式安装在框架16的竖直支撑构件18 上，用于接纳和重新定向从进给器传送器11进给的纸箱堆。在图1 和3示出的第一实施方式中，装载器大致包括基部或支撑板31，基部 或支撑板31能够具有大致"H"或U形的构造，并且带有从其前端或下 端突出的间隔开的、初始定位在大致平地、水平定向的姿态的腿32， 用于接纳以在图l和3所示的竖直堆叠方式纸箱C的堆S。支撑构件 或臂33安装至基板31的腿32或下游端并且从其向上突出，支撑构件 或臂33大致上实质地间隔开并从基板以基本上90。的角度竖直延伸， 尽管所述臂也能够根据需要以其它不同的角度安装，从而保持产品或 纸箱的各种构造。在装载器的如图1-3所示的第一实施方式中，支撑 臂或构件33各自附接至基板31的间隔开的腿32,在腿32之间限定 间隙34。所述基板和支撑构件通常以具有基本上非粘性(non - stick) 表面的高强度或弹性材料制成，例如以铝或其它金属或各种合成或塑 料材料制成。201装载器30还大致包括夹紧机构36，夹紧机构36能够临近装 载器30的基板31安装。夹紧机构36如图1-3中所示能够包括夹紧 板37，夹紧板37设置在基板31的上游或第一端并且定向为与支撑构件33成基本上相对的关系。通常诸如驱动缸38的驱动机构将被安装 到夹紧板37上并且将包括附接至支架或板41的缸杆39，支架或板41 自身典型地如图1所示在基板31的上游端42处附接至装载器的基板 31。缸38将沿箭头43和43，的方向使得夹紧板37移向或移离接纳在 基板31上的纸箱C的堆S，以迫压并捕获所述紙箱堆使之抵靠支撑构 件33，从而在重新定向及运送至进给器传送器期间保持并支撑纸箱而 防止其运动。211在如图4所示的另一实施方式中，装载器30，能够包括一对 基本上L形的支撑板45和46,各支撑板具有第一、升起的或上端47 和第二、向前延伸的远端48。臂或支撑构件49安装至各支撑板45和 46的第二或远端48，并且以基本上成90。的角度朝上突出，尽管更大 或更小的安装角度也是能够根据需要而使用的。夹紧机构51临近支撑 板的第一或上端安装并且通常包括基本上为H形的夹紧板52，夹紧板 52具有向下突出的腿或间隔开的腿53，在腿53之间有间隙54。支撑 臂或引导件56附接至夹紧板52的侧部，并且从此处沿着支撑板45 和46的外侧边缘向后延伸。引导件56帮助引导夹紧板并在夹紧板沿 箭头57和57，的方向朝着或远离支撑板45和46的臂49前后移动时 防止夹紧板的扭转或旋转运动，以夹持以及在其后释放与臂49接合的 纸箱堆。驱动机构58在支撑板45和46的上端47处临近支撑板45 和46的后边缘安装，并且典型地包括液压、气动缸59，缸59延伸和 收缩附接至夹紧板52的缸杆61，缸杆61用于控制夹紧板沿箭头57 和57，的运动。本领域的普通技术人员还可以理解，尽管驱动机构58 示出为缸59,但是诸如带有行程蜗杆的驱动马达、直线致动器或其它 类似驱动系统的其它结构也能够用于控制装载器的夹持/解除夹持操 作。22如图1 - 3所示，装载器30大体上将安装在支撑支架65上， 支撑支架65将装载器保持在与框架16的竖直支撑构件18间隔开的位 置处。支架65在装载器枢转以及沿着进给器传送器12以箭头17和 17，的方向运动期间支撑装载器。支撑支架65能够包括基本上坚固(solid)的板，或者能够包括一对间隔开的、附接至枢转板67的臂或 板65，如图1和2所示，枢转板67自身附接至枢转机构68。枢转机 构68大体上在图1和图2中示出，典型地将包括附接至齿轮箱71或 用于驱动或使得枢转杆72(图2)旋转的类似传动装置的驱动马达67， 枢转板67附接至枢转杆72。驱动马达旋转驱动杆，导致装载器30沿 箭头72和72，的方向枢转运动。当被枢转后，装载器，以及捕获在其 上的纸箱堆将重新定向大约80°-100°，典型地大约卯。。然而，也可 以纸箱堆能够根据需要被枢转至大于或小于约90。的旋转的方位，以 重新对齐所述纸箱堆，用于抵靠着在进给器传送器12上的在先装载纸 箱堆S，(图2)装载/堆叠。23如图2中所示，枢转机构68进一步其自身安装在支撑或承栽 板75上，支撑或承载板75沿着安装至框架16的直立竖直支撑构件 18的后侧的引导轨道76运行(ride )。驱动马达77典型地沿着引导轨 道安装，用于用安装在其上的枢转机构控制承载板在箭头78和78，的 方向上沿着引导轨道76的竖直运动，用于在如图1及5A所示的初始、 搁置(rest)或装载位置，如图2、 3及5B大致示出的升起的运送位 置以及排出位置之间升起和降下装载器30,在排出位置纸箱被排出靠 着已经装载在进给器传送器上的在先装载纸箱堆S，。[241如图2和3所示，当处在其用于装载的降下、初始或搁置位 置时，装载器30典型地将接合并抵靠一对间隔开的引导件81和82。 引导件81和82各自包括一对引导槽83或凹部，引导槽83或凹部从 开放上端84朝向下或底端86向内缩窄，从而帮助把基板的腿引导到 引导件81和82上的搁置位置，以帮助确保装载器用于在其上装载纸 箱堆的位置基本上一致。在其装载位置，装载器大体上定位为紧接着 临近装载器/传送器11的下游或排出端87 (图1 )，从而纸箱C的堆S 从装载器传送器排出，它们如图1所示直接被接纳在装栽器上。[25如图1和3所示，装栽传感器88通常安装在直立支撑件89 上，直立支撑件89安装在框架16的托架19上。装载传感器通常能够 包括光电元件、接近传感器(proximity sensor )或检查何时纸箱堆已经装载在装栽器上的其它类似检测器。装载传感器将对本发明的自动 纸箱仓装载系统的控制系统提供信号，以开始传送和装载操作。响应于此信号，装载器将竖直地升起至其如图3所示的运送位置，其后将 被重新定向，例如如图2和5B中所示，用于沿着进给器传送器12传 送、用于排出纸箱S的堆使之靠着如图5C所示已经在进给器传送器 12上的在先装载的纸箱C的堆S，。26如图2和5C所示，进给器传送器12通常将包括一系列传送 元件91，所述传送元件91典型地以间隔开的成对方式设置并在其间 限定间隙、通道或槽道92。所述传送器元件能够包括传送器链、带或 其它类似的已知传送元件，这些传送元件在箭头17和17，的方向上以 大致椭圆的路径延伸，以便限定其上放置纸箱堆的支撑表面93,用于 将纸箱堆传送至包装机(未示出)的进给器。所述进给器传送器进一 步包括上游或近端94，上游或近端94临近装栽器并稍微位于装栽器 的下游。[271堆传感器96进一步安装至框架16临近框架16的下游端以检 查进给器传送器上的在先装载的纸箱堆S，的接近。堆传感器96能够 包括接近传感器、光电元件或能够检测进给器传送器上的在先装栽纸 箱的最后纸箱C，的存在的其它类似检测器或传感器。所述堆传感器通 常将安装在基本上U形的支撑件97上，安装在延伸通过支撑97的引 导通道98中，从而堆传感器98的位置能够根据需要调节，这取决于 装栽器上的纸箱堆的尺寸或厚度，以便为检测进给器传送器上的在先 装载纸箱堆中最后纸箱提供足够的引导时间(lead time),以确保新的 堆能够靠着所述最后纸箱装载并且不会损坏或者不会从在先装载的堆 向后滑开或倒下，否则的话将导致纸箱的误进给或误堆叠。[28此外，如图1和5B-5C所示，装载器进一步能够包括安装 至装栽器基板的成角度的引导件或板99。这些引导件中的每一个能够 包括成角度的前向表面(forward facing surface),所述最后纸箱通常 将靠着所述前向表面而接合。所述引导件通常以诸如"Delrin"或类似 材料的非粘性材料制成。随着纸箱被移动与释放而靠着进给器传送器上的在先装载纸箱堆s，，装载器上的纸箱堆s的最后纸箱抵靠着引导件99的成角度的前向表面的接合通常将导致所述堆被迫压或向前成 一定角度，从而自然地配合并斜靠进给器传送器上的在先装载纸箱堆。 [29在本发明的自动纸箱仓装载系统的操作中，如图1-3和5A —5C中所示，纸箱C的堆S沿着装载器传送器11被传送并且从其排 出端87排出到如图1中所示的装载器30的基部上。 一旦装载传感器 88检测到纸箱堆已经被接纳在所述装载器上，其对自动纸箱仓装载系 统10的控制系统发送信号，所述控制系统致动驱动马达77 (图2)， 以便使得承载板75从而装载器30沿着框架16的直立竖直支撑构件 18在箭头78的方向上向上运动。装载器被竖直地升起至如图3和5B 所示的运送位置。此后枢转机构67被致动，导致装载器枢转大约80。 至100°，典型地大约卯。，从而将纸箱C的堆S从大致平放水平定向 (图1、 3和5A)重新定向至如图2和5B所示的基本上竖直定向状 态。[301 —旦装载器已经移动至其已枢转及升起的运送位置，承载装 栽器30的框架16然后沿着进给器传送器12以箭头17的方向移动至 排出位置，用于将容纳在装载器上的纸箱堆排出而靠着如图2和5C 所示的进给器传送器上的在先装载的纸箱堆S，。随着装载器到达进给 器传送器上的在先装载的纸箱的堆S，，堆传感器96检测纸箱C，的堆 S，的存在，并且发送控制信号以停止托架、框架和装载器沿着进给器 传送器的进一步向前运动。夹紧机构然后随着夹紧板升起和/或释放脱 离与纸箱的接合，同时在基本上相同的时间，装载器相对于进给器传 送器下降。装载器被下降从而其臂被接纳并进入在进给器传送器的传 送元件91之间限定的通道92的槽道内。装载器的臂被下降至低于进 给器传送器的支撑表面93 —个高度，所述高度足以将纸箱堆放置在由 传送器元件限定的支撑表面上，同时所述臂被降低至传送器元— 件的高 度之下，从而实质上从与纸箱的接合移除。31此后，自动纸箱仓装载系统的框架和装载器沿箭头17，的方 向向后移动，装载器的臂沿着进给器传送器的的通道或槽道92运动经过，直到装栽器返回到其如图2所示的运送位置。然后装载器被枢转 或者重新定向并且下降回其如图l所示的初始装载位置，用于接纳来 自装载传送器的下一纸箱堆。32本领域的普通技术人员将理解的是，尽管是结合特定的实施 方式来说明本发明，但是能够对本发明进行各种修改、添加或改变而 不会脱离本发明的主旨和范围。
权利要求
1.一种用于将物品堆装载在进给器上的系统，包括框架；装载器，其可旋转地安装到所述框架并包括至少一个物品支撑构件；所述装载器能够在第一位置和第二位置之间运动，所述第一位置用于接纳物品堆，在所述第二位置中所述物品堆被重新定向以便所述物品堆放置在所述进给器上；枢转组件，其安装到所述框架上，并且包括连接到所述装载器的驱动机构，用于使所述装载器在其第一位置和第二位置之间枢转；以及托架，其支撑所述框架，并且用于将所述装载器运动到将所述物品堆排出到所述进给器的位置。
2，如权利要求l所述的系统，其中所述枢转组件的所述驱动机构 包括马达。
3. 如权利要求l所述的系统，其中所迷枢转组件的所述驱动机构 包括气动或液压缸。
4. 如权利要求l所述的系统，其中所述装载器包括安装到支撑框 架的一对间隔开的支撑构件以及一夹紧件，所述支撑框架连接到所述 枢转組件的所述驱动机构，所述夹紧件能够运动到与被接纳在所述支 撑构件上的物品堆相接合，用于当所述装载器从其第一位置枢转到其 第二位置时，将所述物品堆保持抵靠着所述支撑构件。
5. 如权利要求4所述的系统，进一步包括进给器传送器，所述进 给器传送器具有一系列间隔开的传送器元件，其中所述支撑臂彼此间 隔开，并且尺寸设置为在所述物品被排放到所述进给器上时经过在所 述进给器传送器的所述间隔开的传送器元件之间。
6. 如权利要求l所述的系统，进一步包括夹紧组件，所述夹紧组 件安装到用于所述装栽器的支撑件并且包括夹紧件，所述夹紧件能够运动到与所述物品堆接合，以便将所述物品堆保持在所述装载器上。
7. 如权利要求6所述的系统，其中所述夹紧组件进一步包括缸， 所述缸用于将所述夹紧件移向所述装载器上的纸箱堆并与之接合或移 离与所述装栽器上的纸箱堆的接合。
8. 如权利要求l所述的系统，进一步包括进给器传送器，在所述 进给器传送器上接納来自所述装载器的所述物品堆，所述进给器传送 器包括一系列间隔开的传送器元件，在所述传送器元件之间限定一系 列通道，其中所述装载器包括一对支撑臂，所述支撑臂用于容纳在所 述通道内并沿着所述通道移动，以便临近所述进给器传送器上的在先 装栽的物品堆而放置由所述装载器承载的物品堆。
9. 一种将纸箱堆装载在进给器上的方法，包括 沿着第一路径移动纸箱堆； 在装载器上接纳所述纸箱堆；重新定向所述装载器以及其上的所述纸箱堆，以重新对齐所述纸 箱堆以便堆放在所述进给器上；朝着所述进给器传送器上的一系列在先装载的紙箱、沿着所述进 给器传送器、沿第二路径运动所述装载器；当所述装栽器接近所述在先装载的纸箱时，当所述纸箱堆被推压 抵靠着所述在先装载的纸箱时，降低所述装载器到低于所迷进给器传 送器的支撑表面；以及将所述装载器返回并重新定向到装载位置。
10. 如权利要求9所述的方法，进一步包括在所述纸箱堆被接纳 在所述装载器上后，夹紧所述装载器上的所述纸箱堆。
11. 如权利要求9所述的方法，其中重新定向所述装载器包括将 所述装载器升起到与所述进给器传送器的支撑表面大致对齐的高度， 以及枢转所述装载器以旋转所述纸箱堆。
12. 如权利要求11所述的方法，其中枢转所述装载器包括在大约 80°和110。之间旋转所述装载器和纸箱堆。
13. 如权利要求9所述的方法，其中沿着所述第二路径移动所述装载器包括移动托架，用于所述装栽器的支撑框架沿着引导轨道安装 在所述托架上。
14. 如权利要求9所述的方法，进一步包括感测接近所述在先装 载的纸箱的装载器，作为响应，当所述装栽器被下降到低于所述进给 器传送器的支撑表面时，停止所述装载器沿着所述第二路径的运动。
15. 如权利要求9所述的方法，其中使所述装载器下降包括在所 述进给器传送器的一系列间隔开的传送器元件之间向下移动所述装载 器的间隔开的支撑构件，在支撑构件上接纳有所述纸箱，使得所述纸 箱堆被放置在所述传送器元件上。
16. 如权利要求15所述的方法，进一步包括沿着所述进给器传送 器向后移动所述装载器，所述装载器的支撑构件被接纳在所述传送器 元件之间并在所述传送器元件之间经过，以使所述装栽器返回初始位 置。
全文摘要
一种仓装载器(10)，用于自动地将纸箱堆装载到用于把纸箱供应至包装机的批量进给器的仓上，所述仓装载器包括装载器(30)以及托架(19)，其中纸箱堆被接纳和保持在所述装载器(30)中，所述装载器(30)枢转地安装在所述托架上。纸箱被容纳装载在所述装载器(30)内，此后所述装载器从装载位置枢转到堆叠位置。然后所述装载器(30)朝着在先堆叠纸箱的仓或供应、沿着用于包装机的进给器传送器(12)移动，直到所述纸箱堆被接纳和堆叠抵靠在先装载的纸箱，以维持用于进给至所述包装机的纸箱供应。
文档编号B65H1/30GK101336200SQ200680052030
公开日2008年12月31日 申请日期2006年10月5日 优先权日2005年12月27日
发明者F·蒙克里夫, J·迪斯鲁德, T·W·亨德里克斯 申请人:印刷包装国际公司