灌装系统和用于纸箱坯件的供给系统的制作方法

文档序号:18022203发布日期:2019-06-26 01:23阅读:199来源:国知局
灌装系统和用于纸箱坯件的供给系统的制作方法

本实用新型总体上涉及灌装系统和用于供给纸箱坯件的供给系统的领域。更具体地说,本实用新型涉及一种具有旋转式供给器的供给系统,该旋转式供给器具有用于将纸箱坯件从料盒输送到折叠和运输单元的可枢转连杆。还提供了一种灌装系统和利用旋转式供给器供给纸箱坯件的相关方法。



背景技术:

在液体食品的纸箱类包装领域,通常有两种主要类型的系统;卷筒供给系统和坯件供给系统。在卷筒供给系统中,一卷包装材料被供给到系统,包装材料在该系统中被成形为管,管继而被灌满液体食品,然后沿管横向地密封成单独的容器。在纸箱坯件供给系统中,包装材料在被供给到系统之前通过将包装材料切割成件来进行准备,其中每件材料对应于一个包装。每件材料被成形为纵向密封的套筒形主体,并且可能设有弱化线以便于进一步折叠。套筒形包装材料件通常被称为坯件。在灌装机中,它们在料盒中以平面构造堆叠,即,套筒形坯件已经坍塌成扁平形状的构造,通常垂直放置开口。根据一种操作坯件供给系统的方法,通过旋转式供给器从料盒中取出坯件,然后进行操作,使得套筒具有或多或少矩形的横截面。套筒的一端被封闭并密封,从而形成具有开口端的包装。接下来,包装通过开口端被灌满液体产品,最后包装的开口端被密封并封闭。

坯件可以在一个场所生产,该场所有时也称为转化工厂,然后坯件被运输到灌装系统所在的另一个地方。在运输过程中,可能存在这种风险:坯件被挤压在一起,使得坯件的内侧彼此粘在一起,或者靠近放置的坯件彼此粘在一起。因此,确保能够以高速(例如,每秒超过一个坯件)且以较少发生不希望的中断的稳健方式从料盒逐个获取坯件是一种挑战。如果未能提供可靠的供给系统,则会显著阻碍高速灌装系统的进展,并限制生产线的生产量。另外的问题源于这种高速系统中旋转式供给器与固定料盒之间的相对运动。必须以高精度从其在料盒中的平面堆叠构造提取纸箱坯件到旋转式供给器,这进一步受到平面坯件的柔性性质的挑战,这意味着其相对于旋转式供给器的瞬时位置会存在固有的延迟。随着系统的速度增加,纸箱坯件和旋转式供给器的供给路径轨迹的布置因此对于确保坯件的可靠提取很关键。现有技术的系统由于这种供给路径的欠佳布置而在实现这种可靠性方面存在问题。

因此,改进的供给系统将是有利的,并且特别是允许避免上述问题和损害,并且提供在高速生产线中的旋转式供给器中从料盒更可靠地提取纸箱坯件。



技术实现要素:

因此,本实用新型的实施例优选地寻求通过提供根据本文中的设备来单独地或以任何组合的方式减轻、缓和或消除本领域中的一个或多个缺陷、缺点或问题(诸如上述指明的)。

根据第一方面,提供了一种用于纸箱坯件的供给系统。所述供给系统包括旋转式供给器,所述旋转式供给器包括可枢转连杆和经由夹持臂连接到所述可枢转连杆的夹持头,其中所述夹持臂在第一旋转关节处连接至所述可枢转连杆的外周边,由此所述夹持臂可围绕其第一旋转轴线旋转。所述供给系统包括料盒,所述料盒被构造成存储多个堆叠的纸箱坯件,每个纸箱坯件均在所述料盒的料盒平面中具有平面构造,当所述纸箱坯件被存储在所述料盒中时,所述纸箱坯件在与所述料盒平面的法向轴线平行的堆叠方向上堆叠。可枢转连杆被构造成可沿着总体供给路径运动,使得夹持头沿着接近路径朝着夹持头与料盒中的纸箱坯件接合的拾取位置前进,并且随后沿着输送路径从拾取位置到达输送位置。所述料盒包括料匣,当所述纸箱坯件被存储在所述料盒中时,所述纸箱坯件被限制在所述料匣中,所述料匣的尺寸适于使得所述纸箱坯件被限制为沿着料匣方向在所述料匣的近侧内表面和远侧内表面之间在所述料盒平面中延伸,所述料匣方向垂直于所述堆叠方向和所述第一旋转轴线。所述近侧内表面被布置成在与所述料匣方向垂直的近侧对齐平面中对齐所述纸箱坯件的近侧边缘,至少当所述夹持头处于所述拾取位置时,所述近侧对齐平面在所述夹持头和所述第一旋转轴线之间延伸,其中,至少当所述夹持头处于所述拾取位置时,所述第一旋转关节相对于所述料盒定位,使得在所述近侧对齐平面与所述第一旋转轴线之间存在间隔距离,所述间隔距离在与所述料匣方向平行的偏移方向上延伸。

根据第二方面,提供了一种灌装系统,所述灌装系统包括根据第一方面的供给系统和纸箱坯件。所述供给系统包括旋转式供给器,所述旋转式供给器包括可枢转连杆和经由夹持臂连接到所述可枢转连杆的夹持头,其中所述夹持臂在第一旋转关节处连接至所述可枢转连杆的外周边,由此所述夹持臂可围绕其第一旋转轴线旋转。所述供给系统包括料盒,所述料盒被构造成存储多个堆叠的纸箱坯件,每个纸箱坯件均在所述料盒的料盒平面中具有平面构造,所述纸箱坯件在与所述料盒平面的法向轴线平行的堆叠方向上堆叠。可枢转连杆被构造成可沿着总体供给路径运动,使得夹持头沿着接近路径朝着夹持头与料盒中的纸箱坯件接合的拾取位置前进,并且随后沿着输送路径从拾取位置到达输送位置。所述料盒包括料匣,所述纸箱坯件被限制在所述料匣中,并且所述料匣的尺寸适于使得所述纸箱坯件被限制为沿着料匣方向在所述料匣的近侧内表面和远侧内表面之间在所述料盒平面中延伸,所述料匣方向垂直于所述堆叠方向和所述第一旋转轴线。所述近侧内表面被布置成在与所述料匣方向垂直的近侧对齐平面中对齐所述纸箱坯件的近侧边缘,至少当所述夹持头处于所述拾取位置时,所述近侧对齐平面在所述夹持头和所述第一旋转轴线之间延伸,其中,至少当所述夹持头处于所述拾取位置时,所述第一旋转关节相对于所述料盒定位,使得在所述近侧对齐平面与所述第一旋转轴线之间存在间隔距离,所述间隔距离在与所述料匣方向平行的偏移方向上延伸。

根据第三方面,公开了一种利用旋转式供给器供给纸箱坯件的方法。所述旋转式供给器包括可枢转连杆,所述可枢转连杆在第一旋转关节处经由夹持臂连接到夹持头,由此所述夹持臂可围绕其第一旋转轴线旋转。所述方法包括使所述可枢转连杆沿着总体供给路径运动,使得所述夹持头沿着接近路径朝着所述夹持头与料盒中的纸箱坯件接合的拾取位置前进,并且随后沿着输送路径从所述拾取位置到达输送位置。所述料盒被构造成存储多个堆叠的纸箱坯件,每个纸箱坯件均在所述料盒的料盒平面中具有平面构造,当所述纸箱坯件被存储在所述料盒中时,所述坯件在与所述料盒平面的法向轴线平行的堆叠方向上堆叠。所述料盒包括料匣,当所述纸箱坯件被存储在所述料盒中时,所述纸箱坯件被限制在所述料匣中。所述料匣的尺寸适于使得所述纸箱坯件被限制为沿着料匣方向在所述料匣的近侧内表面和远侧内表面之间在所述料盒平面中延伸,所述料匣方向垂直于所述堆叠方向和所述第一旋转轴线,并且其中所述近侧内表面被布置成在与所述料匣方向垂直的近侧对齐平面中对齐所述纸箱坯件的近侧边缘。至少当所述夹持头处于所述拾取位置时,所述近侧对齐平面在所述夹持头和所述第一旋转轴线之间延伸。使所述可枢转连杆沿着总体供给路径运动包括相对于所述料盒定位所述第一旋转关节,使得在所述近侧对齐平面和所述第一旋转轴线之间存在间隔距离,所述间隔距离在平行于所述料匣方向的偏移方向上延伸。

在本文中限定了本实用新型的其他实施例,其中本公开的第二和第三方面的特征相对于第一方面作了必要的修改。

本公开的一些实施例提供了一种灌装系统,该灌装系统能够以更高速度操作以增加生产量。

本公开的一些实施例提供了一种灌装系统中的供给系统,该供给系统在更高速度下更可靠。

本公开的一些实施例提供了一种更稳健的供给系统。

本公开的一些实施例提供了一种供给系统,该供给系统能够以更高的精度和更高的速度从堆叠的纸箱坯件料盒中提取单个的纸箱坯件。

具体而言,本实用新型的一些方面可以阐述如下:

1.一种用于纸箱坯件(201)的供给系统(100),其包括:

旋转式供给器(101),其包括可枢转连杆(102,103);

夹持头(104),其经由夹持臂(105)连接到所述可枢转连杆,其中所述夹持臂在第一旋转关节(107)处连接至所述可枢转连杆的外周边 (106),由此所述夹持臂能围绕其第一旋转轴线(108)旋转;

料盒(130),其被构造成存储多个堆叠的纸箱坯件(201),每个纸箱坯件均在所述料盒的料盒平面(109)中具有平面构造,当所述纸箱坯件被存储在所述料盒中时,所述纸箱坯件在与所述料盒平面的法向轴线(111)平行的堆叠方向(110)上堆叠,

其中所述可枢转连杆被构造成能沿着总体供给路径(112)运动,使得所述夹持头沿着接近路径(113)朝着所述夹持头与所述料盒中的纸箱坯件接合的拾取位置(114)前进,并且随后沿着输送路径(115)从所述拾取位置到达输送位置(116),

其中所述料盒包括料匣(117),当所述纸箱坯件被存储在所述料盒中时,所述纸箱坯件被限制在所述料匣中,所述料匣的尺寸适于使得所述纸箱坯件被限制为沿着料匣方向(120)在所述料匣的近侧内表面(118)和远侧内表面(119)之间在所述料盒平面中延伸,所述料匣方向垂直于所述堆叠方向和所述第一旋转轴线,

其中所述近侧内表面被布置成在与所述料匣方向垂直的近侧对齐平面 (122)中对齐所述纸箱坯件的近侧边缘(121),至少当所述夹持头处于所述拾取位置时,所述近侧对齐平面在所述夹持头和所述第一旋转轴线之间延伸,并且

其中,至少当所述夹持头处于所述拾取位置时,所述第一旋转关节相对于所述料盒定位,使得在所述近侧对齐平面与所述第一旋转轴线之间存在间隔距离(123),所述间隔距离在与所述料匣方向平行的偏移方向(124)上延伸。

2.根据条款1所述的供给系统,其中,当所述夹持头处于所述拾取位置并且与沿着平行于所述料匣方向的第一纵向轴线(125)延伸的第一纸箱坯件 (201)接合时,所述第一旋转轴线被定位成使得所述第一纵向轴线在所述夹持头与所述第一旋转轴线之间在所述堆叠方向上延伸。

3.根据条款1或2所述的供给系统,其中所述第一旋转轴线和所述夹持头能沿着相应的接近路径(113、113')运动,当所述夹持头处于所述拾取位置时,所述相应的接近路径至少部分地基本平行于所述堆叠方向对齐。

4.根据条款1至3中任一项所述的供给系统,其中当所述夹持头处于所述拾取位置时,所述夹持头的所述接近路径和所述输送路径至少部分地基本上平行对齐。

5.根据条款1至4中任一项所述的供给系统,其中当由所述夹持头接合的第一纸箱坯件与所述料盒接触时,所述近侧对齐平面和所述第一旋转轴线分开所述间隔距离。

6.根据条款1至5中任一项所述的供给系统,其中所述第一旋转关节在沿着所述接近路径时在第一方向上旋转,直到所述夹持头到达所述拾取位置并且接触第一纸箱坯件,并且其中当从所述料盒抬升所述第一纸箱坯件时,所述近侧对齐平面和所述第一旋转轴线分开所述间隔距离,同时所述第一旋转关节在与所述第一方向相反的第二方向上旋转。

7.根据条款6所述的供给系统,其中,当所述第一旋转关节开始在所述第二方向上旋转以抬升所述第一纸箱坯件时,所述第一旋转轴线在基本平行于所述堆叠方向且与之相反的方向上平移运动。

8.根据条款1至7中任一项所述的供给系统,其中所述可枢转连杆包括第一连杆(103)和第二连杆(102),所述第一连杆在其相反端经由所述第一旋转轴线连接到所述夹持臂和所述第二连杆,其中所述第一连杆和所述第二连杆在沿着所述接近路径时相对于彼此在第一方向上旋转,直到所述夹持头到达所述拾取位置并接触第一纸箱坯件,其中当所述夹持头从所述料盒抬升所述第一纸箱坯件时,所述近侧对齐平面和所述第一旋转轴线分开所述间隔距离,同时所述第一连杆和所述第二连杆在与所述第一方向相反的第二方向上相对于彼此旋转。

9.根据条款1-8中任一项所述的供给系统,其中所述夹持头具有被构造成接触所述纸箱坯件的接合表面(129),其中所述接合表面与所述第一旋转轴线和所述料匣方向形成角度(127),并且其中在从所述料盒抬升所述第一纸箱坯件之前,当所述夹持头首次接触所述第一纸箱坯件时,所述角度基本为零。

10.一种灌装系统(200),所述灌装系统包括根据条款1至9中任一项所述的供给系统和纸箱坯件(201),所述供给系统包括:

旋转式供给器(101),其包括可枢转连杆(102,103);

夹持头(104),其经由夹持臂(105)连接到所述可枢转连杆;

所述夹持臂在第一旋转关节(107)处连接至所述可枢转连杆的外周边 (106),由此所述夹持臂能围绕其第一旋转轴线(108)旋转;

料盒(130),其被构造成存储多个堆叠的纸箱坯件,每个纸箱坯件均在所述料盒的料盒平面(109)中具有平面构造,所述纸箱坯件在与所述料盒平面的法向轴线(111)平行的堆叠方向(110)上堆叠,

其中所述可枢转连杆被构造成能沿着总体供给路径(112)运动,使得所述夹持头沿着接近路径(113)朝着所述夹持头与所述料盒中的纸箱坯件接合的拾取位置(114)前进,并且随后沿着输送路径(115)从所述拾取位置到达输送位置(116),

其中所述料盒包括料匣(117),所述纸箱坯件被限制在所述料匣中,所述料匣的尺寸适于使得所述纸箱坯件被限制为沿着料匣方向(120)在所述料匣的近侧内表面(118)和远侧内表面(119)之间在所述料盒平面中延伸,所述料匣方向垂直于所述堆叠方向和所述第一旋转轴线,

其中所述近侧内表面被布置成在与所述料匣方向垂直的近侧对齐平面 (122)中对齐所述坯件的近侧边缘(121),至少当所述夹持头处于所述拾取位置时,所述近侧对齐平面在所述夹持头和所述第一旋转轴线之间延伸,并且

其中,至少当所述夹持头处于所述拾取位置时,所述第一旋转关节相对于所述料盒定位,使得在所述近侧对齐平面与所述第一旋转轴线之间存在间隔距离(123),所述间隔距离在与所述料匣方向平行的偏移方向(124)上延伸。

11.利用包括可枢转连杆(102,103)的旋转式供给器(101)供给纸箱坯件的方法(300),所述可枢转连杆在第一旋转关节(107)处经由夹持臂 (105)连接至夹持头(104),由此所述夹持臂能围绕其第一旋转轴线(108)旋转,所述方法包括:

使所述可枢转连杆沿着总体供给路径(112)运动(301),使得所述夹持头沿着接近路径(113)朝着所述夹持头与所述料盒(130)中的纸箱坯件接合的拾取位置(114)前进,并且随后沿着输送路径(115)从所述拾取位置到达输送位置(116),其中

所述料盒被构造成存储多个堆叠的纸箱坯件(201),每个纸箱坯件均在所述料盒的料盒平面(109)中具有平面构造,当所述纸箱坯件被存储在所述料盒中时,所述纸箱坯件在与所述料盒平面的法向轴线(111)平行的堆叠方向(110)上堆叠,所述料盒包括料匣(117),当所述纸箱坯件被存储在所述料盒中时,所述纸箱坯件被限制在所述料匣中,所述料匣的尺寸适于使得所述纸箱坯件被限制为沿着料匣方向(120)在所述料匣的近侧内表面 (118)和远侧内表面(119)之间在所述料盒平面中延伸,所述料匣方向垂直于所述堆叠方向和所述第一旋转轴线,其中所述近侧内表面被布置成在与所述料匣方向垂直的近侧对齐平面(122)中对齐所述纸箱坯件的近侧边缘 (121),至少当所述夹持头处于所述拾取位置时,所述近侧对齐平面在所述夹持头和所述第一旋转轴线之间延伸,其中,使所述可枢转连杆沿着总体供给路径运动包括

使所述第一旋转关节相对于所述料盒定位(302),使得在所述近侧对齐平面与所述第一旋转轴线之间存在间隔距离(123),所述间隔距离在与所述料匣方向平行的偏移方向(124)上延伸。

12.根据条款11所述的方法,其包括:

当所述夹持头处于所述拾取位置时,使所述第一旋转轴线和所述夹持头的接近路径(113、113')基本上与所述堆叠方向平行地对齐(303)。

13.根据条款11或12所述的方法,其包括:

当所述夹持头处于所述拾取位置时,使所述夹持头的所述接近路径和所述输送路径基本上与所述堆叠方向平行地对齐(304)。

14.根据条款11至13中任一项所述的方法,其中所述夹持头具有被构造成接触所述纸箱坯件的接合表面(129),其中所述接合表面与所述第一旋转轴线和所述料匣方向形成角度(127),其中所述方法包括

使所述夹持头对齐(305),使得在从所述料盒抬升第一纸箱坯件之前,当所述夹持头首次接触所述第一纸箱坯件时,所述角度基本为零。

应当强调的是,当在本说明书中使用时,术语“包括/包含”被视为指明存在所述的特征、整数、步骤或部件,但是不排除存在或增加一个或多个其他的特征、整数、步骤、部件或它们的组合。

附图说明

参考附图,将从本实用新型的实施例的以下描述明白并阐明本实用新型能够实现的这些和其他方面、特征和优点,其中:

图1是根据一个实施例的供给系统中的旋转式供给器的俯视图形式的示意图;

图2是根据一个实施例的供给系统的详细俯视图形式的示意图;

图3a-f是根据一个实施例的从供给系统中的料盒提取纸箱坯件的顺序的示意图;

图4是根据一个实施例的供给系统的坐标系的示意图;

图5a-c是根据一个实施例的从供给系统中的料盒提取纸箱坯件的顺序的详细视图形式的示意图;

图6是根据一个实施例的利用旋转式供给器供给纸箱坯件的方法的流程图。

具体实施方式

现在将参照附图描述本实用新型的具体实施例。然而,本实用新型可以以许多不同的形式来实施,并且不应该被解释为限于在此阐述的实施例;相反,提供这些实施例是为了使本公开透彻和完整,并且将本实用新型的范围充分地传达给本领域技术人员。在附图中示出的实施例的详细描述中使用的术语并非旨在限制本实用新型。在附图中,相同的数字指代相同的元件。

图2示出了用于纸箱坯件201的供给系统100。供给系统100包括旋转式供给器101,该旋转式供给器包括可枢转连杆102、103以及经由夹持臂105连接到可枢转连杆102、103的夹持头104。如在图1的概览中所见,旋转式供给器101及其可枢转连杆102、103沿着循环路径运动。可枢转连杆102、103朝着纸箱坯件201向外延伸。夹持臂105在图2中更详细示出的第一旋转关节107处连接至可枢转连杆102、103的外周边106。夹持臂 105由此可围绕第一旋转关节108的第一旋转轴线108旋转。在该实施例中,夹持头104相对于夹持臂105具有固定位置,但可以设想的是,夹持头可以通过另外的旋转关节(未示出)旋转地连接到夹持臂105。

供给系统100包括料盒130,料盒被构造为存储多个堆叠的纸箱坯件201,每个纸箱坯件当被存储在料盒130中时在料盒的料盒平面109中具有平面构造。纸箱坯件201在堆叠方向110上堆叠,该堆叠方向平行于料盒平面109的法向轴线111。因此,每个纸箱坯件201已经被折叠成平面构造并且在料盒130中上下叠放。可枢转连杆102、103被构造成可沿着总体供给路径112运动,使得夹持头104沿着接近路径113朝着夹持头与料盒130 中的纸箱坯件201接合的拾取位置114(图2所示的位置)前进,并且随后沿着输送路径115从拾取位置114到达输送位置116,这在图1的概览中示出。夹持头104因此在拾取位置拾取纸箱坯件201并将其传送到输送位置 116。纸箱坯件201可以在输送路径115期间被操纵以呈现扩展的形状,即通过展开以呈现更加矩形的横截面。在输送位置116处,纸箱坯件201被放置在运动通过供给系统100的传送带的隔室中。

料盒130包括料匣117,当纸箱坯件201被储存在料盒130中时,纸箱坯件被限制在料匣中。料匣117的尺寸适于使得纸箱坯件201被限制为沿着料匣方向120在料匣的近侧内表面118和远侧内表面119之间在料盒平面109中延伸,该料匣方向垂直于堆叠方向110和第一旋转轴线108。图4示出了料匣117相对于第一旋转轴线108的几何概览。纸箱坯件201因此堆叠在料匣117中,并且从最靠近第一旋转轴线108的近侧内表面118以平面构造延伸到远侧内表面119。近侧内表面118被布置成在近侧对齐平面 122中对齐纸箱坯件201的近侧边缘121,如图2和图4所示。纸箱坯件201 的近侧边缘121因此可对应于其纵向折叠线,该纵向折叠线抵靠近侧内表面 118。至少当夹持头104处于拾取位置114时,结合图4如图2所示,近侧对齐平面122垂直于料匣方向120并且在夹持头104和第一旋转轴线108之间延伸。

此外,第一旋转关节108相对于料盒130定位,使得至少当夹持头104处于拾取位置114时,在近侧对齐平面122与第一旋转轴线108之间存在间隔距离123,如例如图2和4所示。间隔距离123在与料匣方向120平行的偏移方向124上延伸。如所指定的那样具有间隔距离123允许优化的接近和输送路径113、115,用于使夹持头104对齐在这样一个位置:使夹持头在料盒130的平面109中的任何运动最小化,同时在拾取位置114与纸盒坯件201接合。夹持头104的运动因此主要集中在与平面109垂直的方向上,即沿着堆叠方向110,这允许利用施加在位于当前接合的纸箱坯件201下方的后续纸箱坯件上的最小的力来在此方向上充分地拉动以使纸箱坯件201与料盒130分离。因此,虽然随后堆叠的纸箱坯件201之间存在一定的摩擦力,但是摩擦力被最小化,否则摩擦力可能导致待由夹持头104拾取的下一个纸箱坯件的错位。尽管通过具有这种间隔距离123来提供所提及的优点,但是这也允许相对于纸箱坯件201在料匣方向120上的位置来维持夹持头 104的最佳位置。即,与纸箱坯件201的近侧边缘121间隔最佳距离的夹持头 104可以有利地接合纸箱坯件201。例如,为了使纸箱坯件201适当定位以允许在高速处理应用中进一步操作,例如通过折叠以在灌装系统的后续步骤中呈现矩形横截面,夹持头104具有与近侧边缘121相邻或与其相距确定的最佳距离的有利的拾取位置114。具有指定的间隔距离123因此允许满足关于夹持头104应该在哪里接合纸箱坯件201以允许执行后续处理步骤的这种要求,同时提供主要沿着堆叠方向110发生(当处于拾取位置114时)的保持夹持头104的运动的前述优点。这还提供最小化第一旋转关节围绕第一旋转轴线108的运动量,而夹持头104需要这种运动来提升纸箱坯件201到与料匣117相距必要距离。由于可以减小第一旋转关节107的旋转量,所以可以增加旋转式供给器101的整体速度,因为减少了完成接近和输送路径113、 115的时间。如所指定的那样具有间隔距离123因此在高速生产线中提供更可靠且稳健的供给系统100。此外,如上所述,由于夹持头104的运动可以主要集中在垂直于平面109的方向上(当处于拾取位置114时),由于具有如所讨论的间隔距离123,因此当从料盒130抬升纸箱坯件201时,夹持头 104可基本平行于法向轴线111运动的距离增加。这允许更有效地沿法向轴线111的方向拉动纸箱坯件201,这在纸箱坯件201通过料盒130的相对侧的边缘保持在位的情况下是特别优选的,料盒的相对侧的边缘可以与纸箱坯件 201稍微重叠以防止其在法向轴线111的方向上的意外错位。因此,沿着与法向轴线111基本平行的增加的距离提升纸箱坯件201使得纸箱坯件201更容易地与这样的边缘脱离,同时确保纸箱坯件可以被牢固地固定到料盒130 上。

图3a-f示出了夹持头104从料盒130提取纸箱坯件201的供给系统100的顺序。如图3a所示,其对应于在图2中看到的供给系统100的快照,第一旋转轴线108已经被定位为与近侧内表面118相距间隔距离123,该近侧内表面108与纸箱坯件201的近侧边缘121所处的近侧对齐平面122 重合。夹持头104也已经沿着接近路径113运动到拾取位置114以接合纸箱坯件201。在图3b中,可枢转连杆102、103已经沿其总供给路径112进一步前进,同时第一旋转轴线108保持在间隔距离123处,该间隔距离123提供用于第一和第二可枢转连杆102、103的相反旋转方向。同时,夹持头104已经开始围绕第一旋转轴线108旋转,以从料盒130提升纸箱坯件201。如上所述,如所指定的那样将第一旋转轴线108布置在间隔距离123处允许保持拾取位置114靠近近侧内表面118,同时对于围绕第一旋转轴线108的给定旋转量,使夹持头104沿着平面109的运动量最小化,纸箱坯件201沿着该平面109延伸。在图3c-d中,可枢转连杆102、103呈现进一步前进,并且夹持头104继续绕第一旋转轴线108旋转以将纸箱坯件201从料盒130抬起,而第一旋转轴线108布置在与近侧对齐平面122相距间隔距离123处。夹持头104在图3e-f中沿着输送路径115进一步运动,并开始沿着具有沿平面109增加的轨迹矢量分量的方向运动,即沿着料匣方向120运动。在图3e 中,随着夹持头104沿着具有沿料匣方向123的轨迹矢量分量的供给路径 115运动,间隔距离123已经减小。在图3f中,可枢转连杆102、103开始运动经过料盒130,并且下一个夹持头然后将到达拾取位置104。

当夹持头104处于拾取位置114并且与沿着与料匣方向120平行的第一纵向轴线125延伸的第一纸箱坯件201接合时,第一旋转轴线108可定位成使得第一纵向轴线125在夹持头104与第一旋转轴线108之间在堆叠方向110上延伸,这在图4的几何概览中示出。即,考虑位于料匣117中的坯件堆的顶部上的第一纸箱坯件201,纸箱坯件在料匣中沿着与料匣方向120 平行的第一纵向轴线125以平面构造延伸,第一旋转轴线108相对于堆叠方向110定位在第一纸箱坯件201下方。第一旋转轴线108相对于第一纸箱坯件201在该方向上的位置由图4中的距离131表示。通过使第一旋转轴线108 在第一纸箱坯件201下方运动,由于旋转式供给器101及其可枢转连杆 102、103的运动可以通过使第一旋转轴线108在堆叠方向110上运动同时保持夹持头104在料匣方向120(即,垂直于堆叠方向110)上基本静止来吸收,所以可以增加可用于夹持头104在拾取位置114接合第一纸箱坯件201 的时间量。夹持头104在必须沿着输送路径115运动使得在料匣方向120上具有矢量分量之前在堆叠方向上抬升第一纸箱坯件201可用的时间量因此增加。这继而会使提取更可靠和安全。图5a-c是其中夹持头104接合并从料盒 130抬升纸箱坯件201的顺序的进一步详细视图,并且将在下面进一步详细讨论。图5a是刚好在第一纸箱坯件201接合之前的夹持头104的快照,并且其中第一旋转轴线108仍然在第一纸箱坯件201的第一纵向轴线125上方对齐。图5b示出了夹持头104与第一纸箱坯件201之间的初始接触。在该位置中,第一旋转轴线在堆叠方向110上的位置可以与第一纵向方向125基本对齐。在图5c中,夹持臂105和夹持头104围绕第一旋转轴线108的旋转已经启动纸箱坯件201从料盒130抬升,因为第一旋转轴线108如上所述继续在第一纵向方向125下方运动。

第一旋转轴线108和夹持头104可以沿着相应的接近路径113、 113'运动,当夹持头104处于拾取位置114时,这两个接近路径113、113'至少部分地基本上与堆叠方向110平行地对齐,如例如图2和图5a所示。由于夹持头104和第一旋转关节107均沿着基本上平行的接近路径113、113'在垂直于堆叠方向110的方向上运动,这有利地提供了夹持头104在该方向上的最小量的平移运动。纸箱坯件201由此可以被充分地向上拉动,使得任何后续纸箱坯件错位的风险最小。

当夹持头104处于拾取位置114时,夹持头104的接近路径113 和输送路径115可以至少部分地基本上平行对齐。图2示出了夹持头104的接近和输送路径113、115的一部分,这些路径的一部分主要在基本上与堆叠方向110平行同一方向上对齐,或者具有在料匣方向120上延伸的最小轨迹矢量分量。由于具有如指定的间隔距离123,因此促进了接近和输送路径 113、115的这种布置。在没有这种间隔距离123的情况下,接近和输送路径 113、115的曲率半径将会减小并且在料匣方向120上延伸的部分轨迹矢量分量将增大,在这个方向上在纸箱坯件201之间产生摩擦力的风险更大。

当由夹持头104接合的第一纸箱坯件201与料盒130接触时,近侧对齐平面122和第一旋转轴线108可以分开间隔距离123。这例如在图3a- e中的快照序列中示出,其中图3e示出了第一纸箱坯件201已经完全脱离料盒130,而第一旋转轴线108保持在如上所述与近侧对齐平面122相距间隔距离123处。第一旋转轴线108在料盒外侧的位置延迟因此可以确保纸箱坯件201在使在料匣方向120上具有矢量分量的输送路径115的一部分开始之前被完全拉出料盒130,以避免任何干扰,诸如对堆叠中的随后的纸箱坯件施加压力。

第一旋转关节107当沿着接近路径113'时可以沿第一方向旋转,直到夹持头104到达拾取位置114并接触第一纸箱坯件201。第一方向可以是逆时针方向,例如,在图5a-b中的方向。当从料盒130抬升第一纸箱坯件201时,近侧对齐平面122和第一旋转轴线108可以分开间隔距离123,同时第一旋转关节107在与第一方向相反的第二方向上旋转,如图5c中的第一旋转关节107处的顺时针箭头所示。顺时针旋转因此可以在存在间隔距离123 的同时继续,例如如图3e的进一步进行的瞬时快照所示。在第二方向上的整个旋转中使第一旋转轴线108的位置以这种间距对齐提供了优化接近和输送路径113、115,诸如进一步使上述路径基本平行于堆叠方向110对齐的时间量最大化。由于以下原因获得了协同效应:通过具有如所指定的间隔距离 123提供用于减少第一旋转关节107的顺时针旋转量以实现导致第一纸箱坯件201必须抬升的足够距离(即几何优势),同时由于所讨论的使第一旋转轴线108的位置延迟间距123的优化(即时间优势),可以增加第一旋转关节107完成顺时针旋转的可用时间量。例如,通过第一旋转轴线108在第一纸箱坯件201的第一纵向轴线125下方的运动(图4)可以进一步优化后一种延迟。也就是说,当第一旋转关节107开始在第二方向(例如图5c中的顺时针方向)上旋转以提升第一纸箱坯件201时,第一旋转轴线108可以沿着与堆叠方向110基本平行并相反的方向平移运动,如图5c中的第一旋转关节 108处的垂直箭头所示,并且如上所述。

可枢转连杆102、103可以包括第一连杆103和第二连杆102。第一连杆103的一端经由第一旋转轴线108连接至夹持臂105,并且第一连杆的相反端在第二旋转轴线132处连接至第二连杆102。第一和第二连杆102、 103当沿着接近路径113时在第一方向上相对于彼此旋转,直到夹持头104到达拾取位置114并且接触第一纸箱坯件201。当夹持头104从料盒130抬升第一纸箱坯件201时,近侧对齐平面122和第一旋转轴线108可以分开间隔距离123,同时第一连杆102和第二连杆103相对于彼此在与第一方向相反的第二方向上旋转。因此,在图3a中第一和第二连杆102、103的位置之前,即在夹持头104已经接触第一纸箱坯件201之前,第一和第二连杆102、103 可相对于彼此旋转,使得第一连杆103相对于第二连杆102具有顺时针旋转 (在例如图3a的视图中)。这可以提供用于将第一旋转轴线108尽可能快地定位在接近路径113的轨迹中与近侧对齐平面122分开间隔距离123。一旦夹持头104接触第一纸箱坯件201,第一连杆103可开始相对于第二连杆102 沿相反方向(即逆时针方向)旋转,如图3a-e的顺序所示。以这种方式使第一旋转轴线108以间隔距离123定位可以提供进一步优化接近和输送路径 113、115的轨迹,使得夹持头104的运动尽可能地连续且平滑,具有最小加速度,并且在垂直于堆叠方向110的方向上的运动最小化。

第二连杆102可以经由第三旋转轴线133进一步连接到旋转式供给器101,以提供至少三个自由度,这有利地改进从料盒130提取纸箱坯件 201。

如图5a所示,夹持头104可以具有接合表面129,该接合表面129被构造成接触纸箱坯件201。接合表面129与第一旋转轴线108和料匣方向120形成角度127。如图5b所示,在将第一纸箱坯件201从料盒130抬升之前,在夹持头104首先接触第一纸箱坯件201时,角度127可基本为零。这可以有利地提供避免在第一纸箱坯件201上在除堆叠方向110之外的方向上的任何推动力或拉力,因为接合表面129抵靠纸箱坯件201平坦并置。因此,在除堆叠方向110之外的其他方向上干扰纸箱坯件201的风险被最小化。

还公开了一种灌装系统200,该灌装系统200包括如上所述的供给系统100和纸箱坯件201。供给系统100包括具有可枢转连杆102、103的旋转式供给器101。夹持头104经由夹持臂105连接到可枢转连杆,夹持臂 105在第一旋转关节107处连接到可枢转连杆的外周边106,由此夹持臂可围绕其第一旋转轴线108旋转。料盒130被构造成存储多个堆叠的纸箱坯件,每个纸箱坯件均在料盒的料盒平面109中具有平面构造,并且纸箱坯件在与料盒平面的法向轴线111平行的堆叠方向110上堆叠。可枢转连杆被构造成可沿着总体供给路径112运动,使得夹持头沿着接近路径113朝着夹持头与料盒中的纸箱坯件接合的拾取位置114前进,并且随后沿着输送路径115从拾取位置到达输送位置116。

料盒包括料匣117,纸箱坯件被限制在料匣中,料匣的尺寸适于使得纸箱坯件被限制为沿着料匣方向120在料匣的近侧内表面118和远侧内表面119之间在所述料盒平面中延伸,该料匣方向垂直于堆叠方向和第一旋转轴线。近侧内表面布置成在与料匣方向垂直的近侧对齐平面122中对齐坯件的近侧边缘121,至少当夹持头处于拾取位置时,近侧对齐平面在夹持头和所述第一旋转轴线之间延伸。至少当夹持头处于拾取位置时,第一旋转关节相对于料盒定位,使得在近侧对齐平面与第一旋转轴线之间存在间隔距离 123,间隔距离在与料匣方向平行的偏移方向124上延伸。

图6示出了如上所述的具有旋转式供给器101供给纸箱坯件201 的方法300的流程图。描述和示出方法300的步骤的顺序不应该被解释为限制,并且可以设想的是,可以以不同的顺序执行这些步骤。旋转式供给器 101包括可枢转连杆102、103,可枢转连杆在第一旋转关节107处经由夹持臂105连接到夹持头104,由此夹持臂可围绕其第一旋转轴线108旋转。方法300包括使可枢转连杆沿着总体供给路径112运动301,使得夹持头沿着接近路径113朝着拾取位置114前进,夹持头104在拾取位置114处与料盒 130中的纸箱坯件201接合,并随后沿着输送路径115从拾取位置114到达输送位置116。料盒130被构造成存储多个堆叠的纸箱坯件201,每个纸箱坯件当储存在料盒中时在料盒130的料盒平面109中具有平面构造。坯件201在堆叠方向110上堆叠,该堆叠方向平行于料盒平面109的法向轴线111。料盒130包括料匣117,当纸箱坯件201被储存在料盒130中时,纸箱坯件被限制在料匣中。料匣117的尺寸适于使得纸箱坯件201被限制为沿着料匣方向 120在料匣117的近侧内表面118和远侧内表面119之间在料盒平面109中延伸,该料匣方向120垂直于堆叠方向110和第一旋转轴线108。近侧内表面 118布置成在与料匣方向120垂直的近侧对齐平面122中对齐纸箱坯件201的近侧边缘121,至少当夹持头104处于拾取位置114时,近侧对齐平面122在夹持头104和第一旋转轴线108之间延伸。使可枢转连杆102、103沿着总体供给路径112运动包括相对于料盒130定位302第一旋转关节107,使得在近侧对齐平面122和第一旋转轴线108之间存在间隔距离123,其中间隔距离在平行于料匣方向120的偏移方向124上延伸。因此,方法300提供了关于供给系统100讨论的上述优点。

方法300可以包括使第一旋转轴线108和夹持头104的接近路径 113、113'基本上平行于堆叠方向110对齐303,当夹持头104处于拾取位置 114时,如上所述,提供用于所提及的优点。

另外,方法300可以包括使夹持头104的接近路径113和输送路径115基本上平行于堆叠方向110对齐304,当夹持头104处于拾取位置114 时,如上所述,提供用于所提及的优点。

夹持头104可以具有被构造成接触纸箱坯件201的接合表面 129。接合表面129与第一旋转轴线108和料匣方向120形成角度127。方法 300可以包括使夹持头104对齐305,使得当夹持头104首次接触第一纸箱坯件201时,角度127基本为零,之后将第一纸箱坯件201从料盒130抬升,如上所述,提供用于所提及的优点。

以上参照具体实施例描述了本实用新型。然而,在本实用新型的范围内,除上述之外的其他实施例同样是可行的。本实用新型的不同特征和步骤可以以除了所描述的组合之外的其他组合进行组合。本实用新型的范围仅由所附专利权利要求书限定。

更一般地说,本领域技术人员将容易认识到,本文描述的所有参数、尺寸、材料和构造都是示例性的,并且实际参数、尺寸、材料和/或构造将取决于利用本实用新型的教导的特定应用。

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