用于組裝和收集未填充的帶嘴袋的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于組裝和收集未填充的帶嘴袋(non-filled spouted pouches)的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通常已知在組裝線上組裝嘴和由箔制成的袋。通常地，如此得到的帶嘴袋被隨后填充有產(chǎn)品和例如用蓋密封。填充裝置用于將帶嘴袋填充有例如產(chǎn)品，諸如食物和飲料產(chǎn)品、化學(xué)和個人護理產(chǎn)品以及醫(yī)療和制藥產(chǎn)品。該產(chǎn)品可以具有糊狀的、液體的、顆粒狀或及其組合的形式。通常，使用用于高容量批量生產(chǎn)填充袋的自動機器。
[0003]由于多種原因，經(jīng)常期望在遠離填充位置的位置處生產(chǎn)和組裝帶嘴袋。例如，當(dāng)在進行填充之前短時間內(nèi)生產(chǎn)產(chǎn)品，這需要適于生產(chǎn)產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)備，這與用于生產(chǎn)帶嘴袋的產(chǎn)品設(shè)備相比固有地具有不同的產(chǎn)品設(shè)備需求。這些不同的產(chǎn)品設(shè)備需求可以難以匹配。另一原因可以是難以匹配生產(chǎn)能力，特別地在這些不同處理的數(shù)量方面。
[0004]因此，在帶嘴袋的領(lǐng)域，已知在遠離填充位置的位置處組裝和收集帶嘴袋，隨后將未填充的帶嘴袋輸送到填充裝置。帶嘴袋的物流成本將是產(chǎn)品的總成本的一部分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的第一方面的目的是提供給用于組裝和收集未填充的帶嘴袋的系統(tǒng)和方法，實現(xiàn)了帶嘴袋的更有效的物流，優(yōu)選地實現(xiàn)了降低物流的成本。
[0006]通過根據(jù)方案1的系統(tǒng)實現(xiàn)該目的，此外通過根據(jù)方案11的方法實現(xiàn)該目的。利用該方法和裝置，在收集位置處在存儲軌道中高效地收集帶嘴袋，堆疊有未填充的帶嘴袋的存儲軌道被輸送到遠處的填充裝置。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，所述帶嘴袋被排出所述組裝線且掉落到傳送器上。組裝線具有一個或多個站，在該一個或多個站處，嘴和由箔制成的袋被組裝成帶嘴袋。未填充的帶嘴袋被排出組裝線。傳送器被設(shè)置成接收排出的未填充的帶嘴袋，傳送器優(yōu)選地為帶傳送器。由于根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)能夠處理傳送器上的非取向的帶嘴袋，因此允許通過掉落進行排出的任何方式。結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法和系統(tǒng)能夠與用于帶嘴袋的許多類型的現(xiàn)有組裝線組合。供帶嘴袋掉落的傳送器可以具有用于接收掉落的帶嘴袋的可動表面的任何適當(dāng)傳送器，諸如輸送帶傳送器，轉(zhuǎn)盤等等。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，袋由箔制成。諸如，柔性袋優(yōu)選地由相對片的箔材料制成，該箔材料可以呈現(xiàn)多種形狀，諸如三角片袋、筒狀、立方體、錐狀等。袋優(yōu)選地由堆疊箔材料的箔片制造。在實施方式中，袋被制造為包括用于訪問內(nèi)部的內(nèi)容物或排出內(nèi)部的內(nèi)容物用的開口。開口可以形成在袋上的任何地方，諸如沿著袋的側(cè)部或在袋的壁的部分中。開口裝配有嘴。
[0009]可以例如由注射成型塑料材料來生產(chǎn)嘴。通常地，嘴包括:頸部，該頸部形成了開口且限定了縱向通道，用于訪問內(nèi)部的內(nèi)容物或排出內(nèi)部的內(nèi)容物；密封部，嘴的開口被密封到該密封部，其中頸部具有比密封部的直徑小的直徑。通常地，在組裝線中，在袋例如通過加熱密封而被密封到密封部的狀態(tài)下，通過頸部保持嘴。
[0010]優(yōu)選地，帶嘴袋的嘴包括接合存儲軌道的接合部件，從而收集存儲軌道中的帶嘴袋的嘴。在優(yōu)選的實施方式中，帶嘴袋包括從嘴的外表面徑向延伸的、特別地在嘴的頸部徑向延伸的頸圈結(jié)構(gòu)，頸圈結(jié)構(gòu)包括用于接合存儲軌道的支撐表面。
[0011]在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法和系統(tǒng)中，帶嘴袋被收集在多個存儲軌道中，多個存儲軌道被定位在與傳送器相鄰的收集位置處。這些存儲軌道分別被實施為保持多個帶嘴袋，優(yōu)選地通過接合于帶嘴袋的嘴而保持多個帶嘴袋。在實施方式中，存儲軌道均設(shè)置有單個縱槽。該存儲軌道特別有利的是:存儲包括從嘴的外表面徑向延伸的、特別地在嘴的頸部徑向延伸的頸圈結(jié)構(gòu)的帶嘴袋，頸圈結(jié)構(gòu)包括用于接合存儲軌道的支撐表面。在軌道通過帶嘴袋的頸圈與帶嘴袋接合的狀態(tài)下，具有頸圈的嘴部能夠收集在存儲軌道中，使帶嘴袋的剩余部分、特別地嘴和袋的剩余部分遠離軌道的槽延伸。特別地，嘴的頸部的縱軸延伸通過縱槽且與縱槽垂直。在水平取向的軌道中，從軌道懸掛袋?？蛇x地，優(yōu)選地，待填充帶嘴袋的軌道可以豎直地取向。豎直取向在重力方面是有利的。
[0012]當(dāng)被放置于軌道時，遠離軌道延伸的密封到嘴的袋可以被允許相對于軌道的縱槽、沿任意取向延伸；平行或者垂直或者兩者之間的任意取向。多個帶嘴袋的袋可以彼此接觸。
[0013]通常，存儲軌道的尺寸稍微超過嘴的尺寸，但是比袋的尺寸小得多。這里，嘴允許在大部分袋遠離軌道延伸的狀態(tài)下被裝配到存儲軌道。因此，當(dāng)設(shè)置了多個軌道時，允許袋重疊。
[0014]在實施方式中，存儲軌道具有長條狀的第一壁和從第一壁的兩相對側(cè)延伸的一對側(cè)壁，從而形成大體上“U”形狀。存儲軌道進一步包括一對朝內(nèi)凸緣。該一對凸緣的一個凸緣布置在一對側(cè)壁中的一個側(cè)壁上，一對凸緣的中另一凸緣布置在一對側(cè)壁中的另一側(cè)壁上。該一對凸緣中的每一個朝向彼此延伸且彼此間隔開預(yù)定距離，從而形成沿著存儲軌道的長度延伸的縱槽。存儲軌道的凸緣被構(gòu)造成接合嘴的頸圈，從而保持嘴。
[0015]優(yōu)選地，在存儲軌道的至少一個頭部端，存儲軌道設(shè)置有開口端，嘴可以滑到開口端中，使得各嘴的頸圈的支撐表面抵靠存儲軌道的各凸緣的一部分。
[0016]存儲軌道可以由諸如鋼等耐久材料模壓出。應(yīng)當(dāng)理解的是，U形狀的存儲軌道的長度將確定存儲軌道能夠保持的帶嘴袋的數(shù)量?？梢缘?，40至60個帶嘴袋被堆疊在各軌道，但是存儲軌道的實施方式已知存儲幾百個帶嘴袋。
[0017]使用存儲軌道的優(yōu)勢在于，存儲軌道能夠?qū)崿F(xiàn)一致地、準(zhǔn)確地、快速地將帶嘴袋進給到填充裝置。軌道優(yōu)選地呈現(xiàn)出當(dāng)將帶嘴袋引入到填充裝置中時帶嘴袋的定義取向，這減少了填充步驟中的錯誤且利用高效性。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第一方面的系統(tǒng)和方法包括和使用與傳送器相鄰地設(shè)置在收集位置處的拾取放置機器人。拾取放置機器人的技術(shù)通常應(yīng)用于速度和精度關(guān)鍵的拾取任務(wù)。該拾取放置機器人系統(tǒng)還可以被稱作“delta-機器人”。包括諸如2D或3D視覺系統(tǒng)的照相機系統(tǒng)以及可行的傳送器跟蹤技術(shù)，這些機器人能夠每分鐘拾取和放置高達100至500個物品。高速拾取放置機器人通常用于快速組裝、檢查質(zhì)量控制、快速包裝以及快速分類。這些機器人提供了高輸出，而減少了操作成本以及人體工程學(xué)的問題。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的拾取放置機器人系統(tǒng)能夠操作以將帶嘴袋高效地堆疊且收集到在收集位置處的多個存儲軌道。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，拾取放置機器人系統(tǒng)包括照相機系統(tǒng)，其能夠操作以進行在傳送器上的視覺觀察，識別已掉落到傳送器上的帶嘴袋。拾取放置機器人系統(tǒng)還包括:夾持裝置，其適于拾取一個或多個帶嘴袋、優(yōu)選地拾取一個或多個帶嘴袋的頸部且將各帶嘴袋放置到多個存儲軌道中的至少一個軌道；以及機器人臂，其連接該夾持裝置且適于輸送夾持裝置。拾取放置機器人系統(tǒng)還包括控制器，其適于基于堆疊程序且基于來自照相機系統(tǒng)的觀察而控制夾持裝置和機器人臂。
[0020]結(jié)果，夾持裝置與連接到夾持裝置的機器人臂被控制移動到傳送器，在傳送器處，夾持裝置基于來自照相機系統(tǒng)的觀察、可操作以在一個拾取動作中從傳送器拾取一個或多個帶嘴袋。具有夾持裝置和一個或多個帶嘴袋的機器人臂隨后基于堆疊程序、被允許從傳送器輸送到多個軌道中的一個軌道，其中夾持裝置被操作以將一個或多個帶嘴袋放置到存儲軌道中。因而，通過照相機系統(tǒng)檢查帶嘴袋的位置，該位置被轉(zhuǎn)發(fā)至機器人臂，夾持器能夠拾取帶嘴袋。拾取放置機器人系統(tǒng)的夾持裝置允許從傳送器上的非取向的位置拾取帶嘴袋。
[0021]在可行的實施方式中，拾取放置機器人系統(tǒng)包括至少兩個獨立操作的機器人臂，其分別具有夾持裝置，其中優(yōu)選地，拾取放置機器人系統(tǒng)包括載荷平衡軟件，從而在機器人臂之間劃分傳送器上的帶嘴袋。
[0022]可以地，夾持裝置是具有兩個夾持器的雙頭夾持器，每個夾持器適于從傳送帶拾取帶嘴袋。這里，兩個夾持器能夠分別拾取帶嘴袋。該拾取優(yōu)選地連貫地進行，且雙頭夾持器優(yōu)選地允許兩個帶嘴袋的拾取具有不同的取向。優(yōu)選地，夾持器配置于雙頭夾持器中使得雙頭夾持器適于將兩個帶嘴袋放置到兩個存儲軌道中，優(yōu)選地，兩個存儲軌道平行且并排地配置。因此，優(yōu)選地，夾持器之間的間隔與存儲軌道之間的間隔對應(yīng)。如之前指示地，歸因于嘴的大尺寸，嘴允許當(dāng)帶嘴袋被填充到多個存儲軌道(特別地為并排配置地存儲軌道)中時重疊。該雙頭夾持器優(yōu)選地具有每分鐘拾取約80個袋的能力，優(yōu)選地具有每分鐘拾取高達100個袋的能力。在包括多個機