用于组装可货盘化产品的方法和设备

1.一种用于将可货盘化的产品(3)组装成产品层的方法，所述产品层由多排产品组成，其特征在于，所述方法如下循环进行：
以速度V在产品预处理站(6)和预组装站(7)之间输送第一排产品(3)；
以同样的方式将第二排产品(3)输送到所述预组装站(7)上，并且为了控制第二排产品对接到已经在所述预组装站(7)上就位的第一排产品上，根据产品(3)的类型在0到V之间选出速度v，使就位的所述第一排产品以速度v运动；
根据需要，同样以速度V将另一排产品(3)输送到所述预组装站(7)上，并且如上使前面两排产品以0到V之间的速度v运动，以便控制对接运动，直到产品排的数量达到获得所述产品层所需的数量；
将所述产品层输送到货盘化站，并且输送到堆放工作台(13)上。
2.根据权利要求1所述的用于将可货盘化的产品组装成产品层的方法，其特征在于，根据产品(3)的稳定性和/或承受对接冲击的能力在0到V之间选出速度v。
3.根据权利要求1所述的用于将可货盘化的产品组装成产品层的方法，其特征在于，所述方法包括通过以下两个运动的组合在所述预组装站(7)和所述堆放工作台(13)之间输送形成的产品层：
推进运动，其通过用于所述产品层的支架在所述预组装站(7)处以速度v’直接进行，所述速度v’根据产品及其承受冲击的能力在0到V之间选出，和
输送运动，其和上述运动同时进行并且通过推动装置(26)以等于V至1.2V的速度V’进行。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的用于将可货盘化的产品组装成产品层的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述预处理站(6)和所述预组装站(7)之间传递产品(3)之前的预先阶段，所述预先阶段涉及所述产品的预处理，所述预处理包括根据货盘化布置图通过将一些产品相对于另一些产品以直角设置来对产品进行定位和/或定向。
5.一种用于执行根据权利要求1至4中任一项所述的用于将可货盘化的产品(3)组装成产品层的方法的设备，其特征在于，所述设备包括：
至少一个预处理站(6)，其接收从分选输送带(5)抵达的有待货盘化的产品(3)；
预组装站(7)，所述产品在此被成排布置在工作台(39)上，所述工作台(39)能够容纳形成货盘化产品层所需数量的产品排；
货盘化站(14)，在此进行产品层的堆放并且通过辅助装置堆放不同的产品层，以便形成货盘；
用于将成排或成层设置的产品从一个工作站输送到另一个工作站的输送装置；
用于监视和测量所述输送装置的位置的装置；
用于调节和同步化所述产品的输送速度并且对产品的输送速度进行控制的装置，所述控制是根据所述产品的关键特征来进行的，所述产品的关键特征是成排产品彼此对接时产品保持在空间中稳定的能力和承受冲击的能力。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述输送装置包括如下推动装置：
用于成排产品(3)的推动装置(25)，所述用于成排产品(3)的推动装置(25)能够在所述预处理站(6)和所述预组装站(7)之间运动；和
用于形成的产品层的推动装置(26)，所述用于形成的产品层的推动装置(26)能够在所述预组装站(7)和产品层货盘化站(14)的工作台(13)之间运动；
所述用于成排产品(3)的推动装置和用于形成的产品层的推动装置(25，26)能够在高度方向上伸缩，以便所述用于成排产品(3)的推动装置和用于形成的产品层的推动装置在其回程运动中在所述成排产品上方运动。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述预组装站(7)具有环形带(39)，所述环形带(39)通过异步电动机类型的装置进行电动机驱动，所述异步电动机类型的装置允许在输送过程中控制环形带的速度，所述速度根据监视和测量装置提供的信息确定并且根据有待组装的产品(3)的特性来选择，所述有待组装的产品(3)的特性是产品在对接到其它产品排的过程中保持在空间中稳定的能力和承受冲击的能力。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述预组装站(7)包括平整的底板(38)，所述环形带(39)的上方段靠在所述底板上并且在所述底板上行进，从而给产品(3)提供平整的表面以使得产品能被所述环形带输送，所述预组装站(7)至少在其输入位置也具有触发单元型的传感器(49)，该传感器(49)控制所述用于成排产品(3)的推动装置和用于形成的产品层的推动装置(25，26)的通行运动。
9.根据权利要求7或8所述的设备，其特征在于，所述预组装站(7)的环形带(39)是由热塑性材料制成的模块型带，所述环形带(39)由杆段(45)组成，所述杆段(45)围绕相对于所述环形带(39)的进给方向横向延伸的轴(46)铰接，所述环形带(39)的用于接收和支承产品的外表面是连续、平整且均一的表面。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述环形带(39)在其内表面上具有齿(47)，所述齿(47)围绕所述杆段(45)的铰接轴(46)形成在所述杆段(45)的一半厚度上，所述齿(47)允许所述环形带(39)卷绕在平滑的小直径辊子(40，41)上，所述辊子(40，41)为马刀刀片类型并且位于所述预组装站(7)的端部上，所述环形带(39)通过啮合鼓(42)形式的驱动构件驱动，所述环形带(39)借助张紧辊子(43)卷绕在所述啮合鼓(42)的半个圆周上，所述啮合鼓(42)的直径在所述齿(47)的齿距的十倍范围中。
11.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述预处理站(6)包括由电动机驱动的小直径辊子形成的工作台，所述工作台布置在产品分选输送带(5)的端部并且设有枢轴(8)和/或行程挡板(9)，所述枢轴和/或行程挡板允许将所述产品(3)定向和/或间隔或固定在产品层的相应位置中，所述位置通过货盘化布置图确定。

用于组装可货盘化产品的方法和设备\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种用于组装产品以便执行产品货盘化的方法；本发明还涉及一种用于执行所述方法的设备。\n背景技术\n[0002] 现今，完全可能自动地对产品进行货盘化，也就是在没有人工辅助的情况将产品完全装载到货盘上。产品货盘化行业中的技术使得可以形成产品层并且将所述产品层以连续的方式直接布置在货盘上。\n[0003] 在文献US4439084中描述了这种设备；所述设备用于处理物品的货盘化，所述物品相对均一并且特别是不易碎的，例如成捆报纸。\n[0004] 现今，自动货盘化涉及各种产品，并且很明显的是，在产品层形成及其布置在货盘上的过程中产生的最轻微的问题都可能对所有货物产生严重影响和后果。因此，例如容器或瓶子在该产品层形成或货盘化操作的过程中的破损可能污染整个货盘并且使所有产品不易销售。所述污染也可能影响整个货盘化设备，淤塞该设备中的输送带、滚筒和其它输送系统。\n[0005] 同样，错误定位在产品层中的产品根据其在装载布置图中的位置可能在货盘上产生或多或少的严重失衡，其后果可想而知，例如受影响层的混乱，甚至所述货物随时都有倒塌的风险。例如成包塑料瓶这样的产品由于塑料瓶形状而引起所述问题，因为塑料瓶形状的底部不是由平面组成而是由几个支撑点组成；这些产品在空间中并不很稳定；无论何时以何种方式运动，所述产品都容易失去平衡并且易于振荡和/或晃动。另外，在受到冲击时，所述产品可能彼此相对移动并且可能呈现交错排列而不是线性排列。\n[0006] 因此，准备产品层以便执行产品的货盘化的操作是特别精细的操作；无论产品的特性如何，所述操作的成功与否决定了货物的价值。当输送的产品处于不同状态时，货盘很可能被接收者拒绝。因此，这引起了执行货盘化任务的人员的极大关注并且也是他们的主要职责。\n发明内容\n[0007] 本发明提出一种货盘化方法和货盘化设备，它们能够确保比通常结果更好的结果，消除在形成产品层以便货盘化的关键操作中以及在涉及将产品层输送到货盘化工作台的操作中的传统破损风险和错误定位风险。\n[0008] 本发明也提出了一种材料，它能在一个容器/瓶子或多个容器/瓶子破损时避免污染其它产品和货盘化设备。\n[0009] 由于根据本发明的改进，也可以使货盘化速度显著提高大约10％到15％。\n[0010] 根据本发明的组装方法用于可货盘化成产品层的产品，其中产品层由多排产品组成，所述组装方法是循环进行的：\n[0011] -以速度V在产品预处理站和预组装站之间输送第一排产品；\n[0012] -以同样的方式将第二排产品输送到预组装站上，并且为了控制第二排产品对接到已经在所述预组装站上就位的第一排产品上，根据产品的类型和特别是产品的稳定性和/或产品承受对接冲击的能力在0到V之间选出速度v，使就位的第一排产品以速度v运动，在预组装站上就位的第一排产品的运动实质上是逃逸运动，以便避免在第二排产品对接过程中出现过于突然的冲击；\n[0013] -根据需要，同样以速度V将另一排产品输送到预组装站上，并且如上所述使已经就位的多排产品以0到V之间的速度v运动，以便控制对接运动，直到产品排的数量达到获得所述产品层所需的数量；\n[0014] -将所述产品层输送到货盘化站，并且输送到堆放工作台上。仍然根据本发明，组装方法包括通过应用以下两个运动的组合在预组装站和堆放工作台之间输送形成的产品层：\n[0015] -推进运动，其通过用于所述产品层的支架在所述预组装站处以速度v’直接进行，所述速度v’根据产品及其承受冲击的能力在0到V之间选出，和\n[0016] -输送运动，其和上述运动同时进行并且通过适当的推动装置以大约等于V至\n1.2V的速度V’进行。\n[0017] 根据本发明的另一种布置方式，组装方法也可以涉及在供应站和预组装站之间传递产品之前的预先阶段，该预先阶段涉及所述产品的预处理，所述预处理包括根据货盘化布置图通过将一些产品相对于另一些产品垂直设置来对产品进行定位和/或定向。\n[0018] 本发明还涉及用于执行上述方法的设备，所述设备包括：\n[0019] -至少一个预处理站，其接收从分选输送装置抵达的有待货盘化的产品；\n[0020] -预组装站，产品在此被成排布置在工作台上，工作台能够容纳形成货盘化产品层所需数量的产品排；\n[0021] -货盘化站，在此进行产品层的堆放并且通过适当的辅助装置堆放不同的产品层，以便形成货盘；\n[0022] -用于将成排或成层设置的产品从一个工作站输送到另一个工作站的输送装置；\n[0023] -用于监视和测量所述输送装置的位置的装置；\n[0024] -用于调节和同步化所述产品的输送速度并且对产品的输送速度进行管理的装置，所述管理是根据所述监视和测量装置提供的信息和根据所述产品的关键特征(例如在成排产品彼此对接时产品保持空间稳定的能力和承受冲击的能力)来进行的。\n[0025] 仍然根据本发明，输送装置包括如下的推动装置：\n[0026] -用于产品排的推动装置，该推动装置可在预处理站和预组装站之间运动；和[0027] -用于形成的产品层的推动装置，该推动装置可在所述预组装站和产品层货盘化站之间运动。\n[0028] 所述推动装置可以在高度方向上伸缩，以便推动装置在其回程运动中在所述产品排上方移动。\n[0029] 根据本发明的另一种布置方式，预组装站具有电动机驱动的环形带，该环形带具有异步电动机类型的适当装置，所述装置允许在输送过程中控制环形带的速度，所述速度根据监视和测量装置提供的信息确定并且根据有待组装的产品的特性(尤其是产品在对接到其它产品排的过程中保持空间稳定的能力和承受冲击的能力)来选择。\n[0030] 仍然根据本发明，预组装站包括平整的底板，环形带的上方段靠在底板上并且在底板上行进，从而给产品提供了非常平整的表面，产品因此具有很高的稳定性和足够的抓持力使得能被所述环形带输送，所述预组装站在其输入位置也具有触发单元型的传感器，该传感器控制推动装置的通行运动。\n[0031] 根据本发明的另一种布置方式，预组装站的环形带是由热塑性材料制成的模块型带，该带由杆段组成，所述杆段围绕相对于进给方向横向延伸的轴铰接。所述带的用于接收和支承产品的外表面是连续、平整且均一的表面，能够确保产品的稳定性；由于上述表面，无论产品底座的形状如何，产品在输送过程中都能够保持平衡。此外，所述带是可以渗透的，以便产品在到达预组装站之前发生偶然破裂或破损时允许液体流过并且去除。\n[0032] 仍然根据本发明，环形带在其内表面上具有齿，所述齿围绕杆段的铰接轴形成在杆段的大约一半厚度上，所述齿允许所述带卷绕在平滑的小直径辊子上，所述辊子为“马刀刀片”类型并且位于预组装工作台的端部上，所述带通过啮合鼓形式的驱动构件驱动，所述带借助张紧辊子卷绕在所述啮合鼓的大约半个圆周上，啮合鼓的直径在所述齿的齿距的十倍范围中，由此允许精确且有效地驱动所述带，以便在形成有待货盘化的产品层的过程中使产品运动并且控制这些彼此靠近的产品的对接。\n[0033] 根据本发明的另一种布置方式，预处理站包括由电动机驱动的小直径辊子形成的工作台，该工作台布置在产品分选输送装置的端部并且设有枢轴和/或行程挡板，所述枢轴和/或行程挡板允许将所述产品定向和/或间隔或固定在产品层的相应位置中，所述位置通过货盘化布置图确定。\n附图说明\n[0034] 尽管如此，本发明借助以下说明和以实例的方式提供的附图来详细描述。附图为：\n[0035] 图1是根据本发明的货盘化设备的示意图；\n[0036] 图2是沿着线2-2经过图1截取的剖视图；\n[0037] 图3示出了预组装工作台的示意性正视图；\n[0038] 图4示出了图3所示工作台的环形带的一部分的细节；\n[0039] 图5示出了图4所示的环形带的一部分的俯视图；\n[0040] 图6至17示出了用于组装产品以便形成有待货盘化的产品层的方法；\n[0041] 图18示出了有待货盘化的产品层的布置的一种变型方式。\n具体实施方式\n[0042] 如图1所示，设备包括两个主要的单独的分区：分区1进行产品的预处理和预组装，分区2处理产品层的货盘化。\n[0043] 分区1包括用于供应产品3的加工线11，所述加工线11包括：用于供应和收集所述产品3的输送装置4；分选输送装置5；预处理站6；和用于预组装所述产品3的工作站7。\n[0044] 与分选输送装置5一样，收集输送装置4是电动机驱动的环形带式的传统输送装置。预处理站6包括带有电动机驱动的小直径辊子的工作台。该预处理站配备有用于对产品定向的一根枢轴或多根枢轴、用于分隔产品的行程挡板9以及终点挡板10，该终点挡板\n10限定用于输送产品3的加工线11的端点。\n[0045] 预组装站7包括横向地设置在预处理站6下游的工作台。以下将结合图3至5详细描述该预组装站7。\n[0046] 分区2包括：与输送产品3的加工线11平行的加工线12，以及将所述预组装站7和实际上的货盘化站14连接起来的可伸缩的工作台13，所述货盘化站14位于所述加工线\n12上。\n[0047] 加工线12包括电动机驱动的辊子15，货盘16在所述辊子15上输送。货盘16一方面在工作站17和货盘化站14之间运动，另一方面在货盘化站14和卸货站18之间运动，货盘16在工作站17中是空载的，在货盘化站14中接收产品3的层，并且装载后在卸货站\n18中进行卸货。\n[0048] 所述两个分区1和2也如图2所示，图2是所述设备的示意性正视图。图2示出了接在预处理站6之后的预组装站7。工作站6和7安装在支架20上，并且该支架支承起重机架21，该起重机架21支承导板22，允许产品从一个工作站输送到另一个工作站(一方面从预处理站6到预组装站7，另一方面从预组装站7到服务于货盘化站14的可伸缩的工作台13)的装置安装在所述导板22上。\n[0049] 输送装置包括安装在导板22上的两个滑架23和24。这两块导板22垂直于用来输入产品3的加工线11布置。\n[0050] 每个滑架23、24分别具有推动装置25、26并且每个推动装置分别设置在一对臂\n27、28的底端上。可以想到的是，用异步电机或线性电机控制各滑架的运动和相应推动装置的运动。\n[0051] 图1中仅仅示出了安装在一对导板22上的滑架23及其推动装置25。\n[0052] 因此，如图1所示，在输送装置4上供应和集中的产品3传送到分选输送带5上，分选输送带5将所述产品3输送到预处理站6上。\n[0053] 当产品在预处理站6上正确定位之后，通过滑架23上的推动装置25将产品3从预处理站6输送到预组装站7。通过一些步骤形成产品3的层，并且通过推动装置26将该产品层从预组装站7输送到工作台13上，如下详细所述，工作台13随后将所述产品层堆放在货盘化站14处的货盘16上。\n[0054] 工作台13安装在支架30上并且可在导板31上运动，导板31在加工线12上方延伸。支架30可在立柱32的引导下竖直运动，从而将工作台13带到执行将产品3卸载在货盘上的高度。\n[0055] 简而言之，可伸缩的工作台13通过第一部分(以13表示)、第二部分33形成，第一部分13的表面基本上对应于预组装站7的工作台表面，第二部分的表面为预组装站7的工作台13的表面的一半；这两个工作台13和33在同一导板31上受引导并且通过适当的装置向着彼此运动，使得一方面关闭有待装载的货盘的上方空间，另一方面允许将一些产品3从工作台13输送到工作台33上；然后对产品层进行捆扎并且通过垫块(没有示出)保持，同时工作台13和33可以缩回，以允许仅仅通过重力使有待堆积的产品层的产品3落到所述货盘上，同时通过所述垫块继续引导。\n[0056] 在将产品3的层堆放在货盘16或已经就位的产品层上的操作过程中，在预组装站\n7上准备另一产品层。预组装站7具体如图3所示。\n[0057] 预组装站包括支承水平底板38的支架37。该底板38作为环形带39的引导和支承面，环形带39在位于预组装站7端部的辊子40和41之间张紧。这些辊子40和41是“马刀刀片”类型；它们的直径非常小以便易化产品3从一个工作站到另一个工作站的输送。辊子40设置在预处理工作台6所处的一侧上，并且辊子41被设置在可伸缩的工作台13所处的一侧上。\n[0058] 环形带39通过形式为鼓42的驱动构件驱动并且通过另外两个辊子43和44张紧，鼓42设置在辊子40的下游。设置在鼓43下游的辊子43还具有将环形带39卷绕在所述鼓42的一半外围上的功能。\n[0059] 环形带39为模块类型，由热塑性材料制成。如在侧视图(见图4)和俯视图(见图5)所示。环形带39由配合在一起的锯齿形杆段45组成，所述杆段45通过轴46相互组装和铰接。杆段45的外表面平整，并且所述杆段的组装使得用于产品的整个支承表面非常均一并且平整。该表面很适合各种类型的产品3，特别适合成包装的具有郁金香形底部的塑料瓶。\n[0060] 该均一表面确保了产品的更好放置并且提高了所述包装的稳定性。环形带也具有可渗透的优点，以便允许在产品破裂时去除液体。支承环形带39上段的底板38也可以设计成易化液体的流动和去除。\n[0061] 环形带39的内表面开槽，以便形成齿47。所述齿形成在轴46的周围并且具有大约为所述环形带的厚度一半的深度。所述齿47与鼓42啮合，鼓42的外围被相应设计。事实上，鼓42也可以由在环形带39的整个宽度上间隔设置的几个齿轮组成。\n[0062] 由于齿47的形状，也可以将带卷绕在端部辊子40和41上。这些端部辊子的直径可以大约等于齿47的齿距。\n[0063] 鼓42通过适当的装置例如异步电动机驱动，以便以需要的速度驱动带39；鼓42的直径大约为齿47的齿距的10倍。通过传送预组装带39上的产品3，可以在输送产品过程中将从预处理站6提供的产品紧靠或相邻地定位或对接在所述环形带39上，由此避免了过于严重的冲击。\n[0064] 通过计算机类型的适当装置根据通过监视和测量所述输送装置(即滑架23、24和推动装置25、26)的位置提供的信息来调整带39的速度。\n[0065] 这些监视和测量装置如图2所示，其包括传感器48和设置在工作站7上的触发单元49和50，传感器48为设置在导板22上的编码型传感器，触发单元49设置在带39的输入端，触发单元50设置在所述带39的输出端并且更多地作为安全零件。\n[0066] 图6至17示出了根据本发明的用于预组装产品3的方法的不同阶段。\n[0067] 图6示出了用于预备产品3的工作站6。产品3.1被推动装置25接管，以便将产品输送到用于在带39上预组装产品的工作站7。图6也示出了处于未激活的待命位置中的推动装置26，并且可伸缩工作台13设置在工作站7的下游。\n[0068] 图7示出了推动装置25和设置在预组装带39上的产品3.1，所述推动装置25准备回复到其如图6所示的初始位置中并且可以从新的等待产品3.2的上方收回。\n[0069] 图8示出了推动装置25，推动装置25以速度V接管产品3.2以便将产品输送到预组装站7。\n[0070] 见图9，在产品3.2的运动过程中，产品3.1通过预组装带39(产品3.1位于预组装带39上)移动通过工作站7。带39的速度v根据产品、产品特性和特别是产品的稳定性和承受冲击的能力进行选择，所述冲击由将有待输送的产品定位在一起或对接产生。速度v在0到V之间，V也就是推动装置25的速度。\n[0071] 图10示出了处于预组装站的带39上的产品3.1和3.2。在这一位置中，推动装置\n25收回以便回到其初始位置并且接管新的等待产品3.3。如图11所示，产品3.3通过推动装置25以速度V接管，如图12所示，位于带39上的产品3.1和3.2通过所述带以速度v输送，以便控制下一个新来产品3.3相邻定位，产品3.3通过推动装置25以速度V推送。\n[0072] 当三个产品3.1、3.2、3.3组装在预组装站7的带39上时，如图13所示，推动装置\n25回缩并且回到其初始位置。在同一时间，推动装置26进入激活位置以便接管组装在预组装带39上的三个产品3.1、3.2、3.3。\n[0073] 图14一方面示出了处于激活位置中的推动装置25，其用于推动产品3.4，另一方面示出了处于激活位置中的推动装置26，其用于将由产品3.1、3.2、3.3形成的层送向货盘化站14的可伸缩工作台13。\n[0074] 推动装置25总是以速度V运动，而推动装置26能够以稍快的速度运动，例如以大约等于V至1.2V的速度V’。\n[0075] 仍然参照图14，可以看到，在推动装置26运动的同时，带39也可以以速度v’运动来直接输送产品3，从而防止由于所述推动装置26的运动而在推动装置26和产品3之间形成冲击。如上所述，速度v’根据产品3的特性选择。\n[0076] 图15示出了产品层和由推动装置25接管的新产品3.4的进给进程。\n[0077] 在图16中可以看到，新产品3.4位于带39上，同时推动装置26完成对在工作台\n13上形成的产品层的输送。\n[0078] 推动装置25再次收回以回复到其初始位置并且接管新产品3.5。同时，见图17，完成输送运动的推动装置26被收回，其从产品3.4上方通过并且回到其如图6所示的初始位置中。\n[0079] 然后，所述循环从图8所示状态继续。\n[0080] 所述组装方法避免了在将产品层输送到可伸缩的工作台13上的过程中发生停机，所述可伸缩的工作台13将所述产品层输送到货盘上。\n[0081] 因此，通过控制速度，可以控制相互接替的产品的对接和定位，所述产品可以是单个单元形式，或者如图1所示为连续设置在预组装台7的带39上的成排产品的形式。\n[0082] 图1示出了设置在工作台7上的两排产品3，其中一排产品由三个产品组成，另一排产品仅由两个产品组成。工作台13上可以见到完整的产品层。\n[0083] 如上所述通过枢轴8和行程挡板9进行产品布局，即定向。\n[0084] 图18示出了产品层的一种变型，该产品层由成对设置的四排产品和设置方式不同的两个补充产品组成。如图1中虚线所示，为了形成这种类型的产品层，可以使用用于输送产品3的辅助加工线11’，以便一次组装五个产品3。通过这种类型的设备，可以显著提高生产率，速度提高百分之十到百分之十五，特别是用于形成产品层的条件得到改善。