專利名稱：自動(dòng)成形/裝填/密封的模塊式橫送進(jìn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動(dòng)包裝包封設(shè)備，用于用薄膜最好是可熱封的薄膜包封包裝。特別是，本發(fā)明涉及包括一或多個(gè)模塊橫送進(jìn)單元的模塊設(shè)計(jì)，該單元能容易地安裝到和從成形/裝填/密封機(jī)械拆卸。
背景技術(shù)：
設(shè)計(jì)自動(dòng)包封或包裝機(jī)械以便，根據(jù)組件和應(yīng)用，用柔性塑料膜薄片包裝產(chǎn)品，典型地用可熱密封的熱塑性緊縮薄膜，全自動(dòng)地以接近每分鐘200英尺的線速度進(jìn)行。簡言之，要包裝的產(chǎn)品使用一個(gè)諸如轉(zhuǎn)送器的橫送進(jìn)裝置連續(xù)地送進(jìn)到一個(gè)成形/裝填/密封機(jī)械中。平的或折迭的薄膜的單片被發(fā)送到來自上面的機(jī)動(dòng)薄膜松開機(jī)構(gòu)的成形刮板或來自薄膜松開機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)換頭。該成形刮板或轉(zhuǎn)換頭的尺寸與形狀取決于要包裝的產(chǎn)品的尺寸和輪廓。當(dāng)薄膜被拉過成形刮板或轉(zhuǎn)換頭時(shí)，在成形刮板內(nèi)轉(zhuǎn)換并成形一個(gè)薄膜管子，產(chǎn)品被轉(zhuǎn)送到該管子中。該產(chǎn)品進(jìn)入此薄片材料的管子同時(shí)當(dāng)產(chǎn)品與薄膜然后一起連續(xù)通過機(jī)器時(shí)該產(chǎn)品自身起到維持管子形狀的作用。薄膜單片的兩個(gè)邊緣在產(chǎn)品的底部、側(cè)面或頂面上搭接并被密封在一起，例如使用靜態(tài)密封系統(tǒng)或熱密封系統(tǒng)。該產(chǎn)品穿過端部密封爪，該密封爪在組件與來自薄膜管的同時(shí)斷開的單個(gè)組件之間密封。然后包封的組件典型地轉(zhuǎn)到位于包封機(jī)排出端的緊縮管道，該管道緊縮熱薄膜緊縮地包住產(chǎn)品。有時(shí)，只使用包裝器以實(shí)施限制裝袋的功能而不使用緊縮通道。使用二片材料的包裝或打包機(jī)械，一個(gè)從上面送進(jìn)產(chǎn)品同時(shí)一個(gè)從下面送進(jìn)，眾所周知圍繞產(chǎn)品自動(dòng)地包裝同時(shí)也密封。
當(dāng)成形/裝填/密封機(jī)械的速度增加時(shí)，將產(chǎn)品送進(jìn)到包封機(jī)的機(jī)構(gòu)就成為成功的包裝線的一個(gè)格外重要的部件。傳統(tǒng)的機(jī)械被設(shè)計(jì)成以產(chǎn)品橫送進(jìn)機(jī)構(gòu)作為整個(gè)成形/裝填/密封機(jī)械的集成部件。這些機(jī)械不便于從一種型式的橫送進(jìn)快速變換到另一種型式。
因此就希望提供模塊式產(chǎn)品橫送進(jìn)機(jī)構(gòu)，它能夠容易地連接到成形/裝填/密封機(jī)械的包封部和從包封部其拆卸以便有效地包容各種各樣要包裝的產(chǎn)品。
發(fā)明概述通過本發(fā)明已經(jīng)克服了現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供為一或多個(gè)物品自動(dòng)包裝的裝置。更具體地，本發(fā)明包括一或多個(gè)模塊式橫送進(jìn)系統(tǒng)，每一個(gè)用于將產(chǎn)品送進(jìn)到包封機(jī)，同時(shí)每一個(gè)最好適合于包封機(jī)通訊以便識(shí)別其對(duì)包封機(jī)的形態(tài)。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)模塊式橫送進(jìn)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)薄膜卷松開組件，一個(gè)集成的薄膜轉(zhuǎn)換頭，一個(gè)產(chǎn)品轉(zhuǎn)送機(jī)構(gòu)和一個(gè)閉環(huán)通訊網(wǎng)絡(luò)。
附圖簡述

圖1是一個(gè)合適包裝機(jī)械的包封部的透視圖；圖2是可以安裝到圖1的包封部上的模塊式橫送進(jìn)機(jī)構(gòu)的透視圖；圖3是包封部和模塊式橫送進(jìn)組件的展開視圖；圖4A和4B是模塊式橫送進(jìn)組件另一實(shí)施例的透視圖；圖5A是為將模塊式橫送進(jìn)組件對(duì)準(zhǔn)包封部的對(duì)準(zhǔn)銷子的橫剖視圖；圖5B是圖5的銷子的正視圖；圖6是包封機(jī)的部分透視圖，示出將包封機(jī)連接到模塊式橫送進(jìn)組件的夾頭；以及圖7是根據(jù)本發(fā)明的包封機(jī)的輸入端的部分透視圖。
本發(fā)明的詳細(xì)描述現(xiàn)在回到圖1，總體上以10表示包裝機(jī)械的包封部。該包裝設(shè)備一般是傳統(tǒng)的，除去最好不包括薄膜松開組件或薄膜轉(zhuǎn)換頭，因?yàn)檎缫韵略敿?xì)討論的這些組件現(xiàn)在優(yōu)選包括在模塊式橫送進(jìn)組件上。此外，包封部10也不同于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)，它包括合適的連接點(diǎn)與對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件以便容易地安裝和拆卸模塊式橫送進(jìn)組件。因此，一個(gè)或多個(gè)定位/對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件12(示出2個(gè))設(shè)置在機(jī)械的產(chǎn)品輸入端以有助于正確地將模塊式送進(jìn)組對(duì)準(zhǔn)包裝器。同樣，曲柄連接器13等定位在產(chǎn)品輸入端以將模塊式送進(jìn)組件鎖緊到包裝器，就如同下面詳細(xì)描述的一個(gè)相互連接口14。
圖2、4A和4B示出適合于根據(jù)本發(fā)明使用的模塊式橫送進(jìn)單元。在所示實(shí)施例中，該橫送進(jìn)單元20是一個(gè)刮板的模塊式橫送進(jìn)組件。技術(shù)人員將理解橫送進(jìn)單元的其它型式也適用，諸如圖4A所示的拖動(dòng)橫送進(jìn)組件、多位包裝橫送進(jìn)組件、模塊式寬皮帶橫送進(jìn)組件以及圖4B所示的模塊式雙皮帶橫送進(jìn)組件。橫送進(jìn)單元20包括一個(gè)刮板轉(zhuǎn)送器同時(shí)可能具有改進(jìn)的控制系統(tǒng)，它感知橫送進(jìn)產(chǎn)品的位置并自動(dòng)調(diào)節(jié)它，因此產(chǎn)品將被存放在包裝的刮板與機(jī)械橫送進(jìn)轉(zhuǎn)換器之間與包封機(jī)10輸入端匹配的橫送進(jìn)組件20的端部最好包括一或多個(gè)對(duì)準(zhǔn)孔21(在圖4B中很好見到)，該孔與包封機(jī)上的定位/對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件12對(duì)準(zhǔn)。合適的對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件12包括如圖5A與5B所示的銷子，最好由不銹鋼制成。該銷子具有終止在自由的錐端24的圓柱體23。該錐端有助于方便地定位并對(duì)準(zhǔn)模塊式橫送進(jìn)單元中的對(duì)應(yīng)孔。安裝板26可以被連接到銷子以便安裝到包封機(jī)的本體，諸如使用合適的穿過孔27A、27B的緊固件。技術(shù)人員將現(xiàn)解，雖然在所示實(shí)施例中，定位/對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件12處于包封機(jī)上而對(duì)準(zhǔn)孔21處于模塊式橫送進(jìn)單元上，但是這些零件可以被倒置。圖3示出就在對(duì)準(zhǔn)和連接之前定位的包封部10和模塊橫送進(jìn)單元20。雖然在所示實(shí)施例中，產(chǎn)品流動(dòng)是從左到右，但該形態(tài)可被倒置以便兼容右到左的產(chǎn)品流動(dòng)。
該模塊式橫送進(jìn)單元20最好包括通常出現(xiàn)在包封部上的集成薄膜轉(zhuǎn)換頭30。同樣，該單元20最好包括一個(gè)通常也出現(xiàn)在包封部上的薄膜松開組件31。通過將這些組件集成到模塊式橫送進(jìn)單元上，確保產(chǎn)品轉(zhuǎn)送表面和薄膜之間的正確對(duì)準(zhǔn)。這很大地減少橫送進(jìn)單元的轉(zhuǎn)換時(shí)間，因?yàn)橐淹霓D(zhuǎn)換橫送進(jìn)單元要求困難且費(fèi)時(shí)的薄膜對(duì)準(zhǔn)。因此要包裝的產(chǎn)品由模塊式橫送式進(jìn)轉(zhuǎn)送器在正被來自薄膜松開組件31松開的的兩片薄膜之間的直線、水平通道中輸入到包封部。該轉(zhuǎn)送器最好具有一個(gè)集成的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，因此單元20是自我控制的并且不需要來自包封部10的驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置。
一旦包封部10與模塊式橫送進(jìn)單元20對(duì)準(zhǔn)就可以被任何合適的鎖緊機(jī)構(gòu)鎖緊在一起。例如，可以使用曲柄夾頭40(圖6)，該夾頭包括一個(gè)環(huán)41，它固定到插銷13上(圖7)。在所示實(shí)施例中，該曲柄夾頭40附加到模塊式橫送進(jìn)單元20上并包括一個(gè)手柄44。手柄44的適當(dāng)驅(qū)動(dòng)將那個(gè)環(huán)41移入和移出與插銷13的鎖緊結(jié)合，該插銷13位于包封機(jī)的輸入端上，當(dāng)環(huán)41結(jié)合插銷且手柄44被進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)到一個(gè)鎖緊位置時(shí)，包封部和模塊式橫送進(jìn)單元以鎖緊的關(guān)系被拉到一起。技術(shù)人員將理解插銷13可以放置在模塊式橫送進(jìn)單元上，同時(shí)如果需要，曲柄夾頭放置在包封部上。
本發(fā)明的包裝機(jī)組件最好還包括通訊系統(tǒng)，它能使模塊送進(jìn)系統(tǒng)與包封部通訊用以識(shí)別的目的。例如，通過編碼輸入建立的閉環(huán)通訊網(wǎng)絡(luò)能使模塊式橫送進(jìn)單元識(shí)別它被橫送進(jìn)的型式(例如，拖動(dòng)橫送進(jìn)，雙皮帶橫送進(jìn)等)，包括所有的集成可選擇的特征。這將能使包裝部適當(dāng)?shù)仨憫?yīng)。該通訊網(wǎng)絡(luò)最好還包括對(duì)當(dāng)前橫送選擇可能的輸入同時(shí)具有擴(kuò)大到接收將來的橫送進(jìn)選擇的能力。
在優(yōu)選實(shí)施例中，包封單元具有一個(gè)連接器，該連接器用于對(duì)接到橫送進(jìn)機(jī)械上的相應(yīng)連接器。最好是，機(jī)械使用DeviceNetTM協(xié)議通訊。DeviceNetTMVendor是一個(gè)開放的標(biāo)準(zhǔn)，由Open DeviceNetTMVendor Association(ODVA)建立。對(duì)于DeviceNetTM的規(guī)范可以在www.odva.org上找到，同時(shí)此處通過參考包括于其中。
該包封機(jī)包含一個(gè)DeviceNetTM兼容的控制器，同時(shí)橫送進(jìn)機(jī)械包含一個(gè)DeviceNetTM兼容的芯片，該芯片通過連接器從控制器接受DeviceNetTM通訊。橫送進(jìn)機(jī)械中的該芯片還具有16個(gè)一般目的的輸入/輸出針，該針的每一個(gè)可以連接到一個(gè)輸入元件，諸如制動(dòng)器或離合器。當(dāng)針指定為輸入時(shí)，任何寫到它上的試圖將被忽略。但是，被指定成輸出的針可以通過向那個(gè)針寫一個(gè)新的值被改變。
當(dāng)包封單元中的控制器發(fā)出讀指令時(shí)，橫送進(jìn)單元中的芯片返回到其中16個(gè)一般目的的輸入/輸出針的每一個(gè)的狀態(tài)。因此，包封單元能夠獲得所有輸入元件如傳感器的當(dāng)前狀態(tài)。同樣，當(dāng)包封單元中的控制器發(fā)出寫指令時(shí)，橫送進(jìn)單元中的裝置改寫其輸出口具有的在寫指令過程中由控制器提供的那些值。寫到被指定為輸入口的針的值是無意義的。因此通過寫指令，包封單元能夠控制所有輸出元件如制動(dòng)器和離合器的狀態(tài)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，指定三個(gè)針為輸入并被保留用作機(jī)械的識(shí)別器。這些輸入針的每一個(gè)永久地保持在一個(gè)要求的狀態(tài)或非要求的狀態(tài)。此三個(gè)輸入針的值能使包封單元識(shí)別包封單元安裝于其上的橫送進(jìn)單元的類型。例如，如果第一輸入針是要求的，則橫送進(jìn)機(jī)械是拖動(dòng)橫送進(jìn)。如果第二輸入針是要求的，則橫送進(jìn)機(jī)械是雙皮帶橫送進(jìn)。最后，如果第三輸入針是要求的，則橫送進(jìn)機(jī)械是寬皮帶橫送進(jìn)。
盡管此實(shí)施例使用三個(gè)輸入針以指示橫送進(jìn)機(jī)械的三種不同類型，但是其它編碼方案也處于本發(fā)明的范圍以內(nèi)。例如，三個(gè)針的值可以被組合以形成三位二進(jìn)制數(shù)，因而允許要被識(shí)別的八種可能的機(jī)械。另一選擇，可以使用機(jī)器的識(shí)別器以指示可能在橫送進(jìn)機(jī)械以內(nèi)的具體特征或功能。
盡管優(yōu)選實(shí)施例使用DeviceNetTM以使橫送機(jī)器識(shí)別器與包封單元通訊，但其它協(xié)議也是可能的并處于本發(fā)明的范圍以內(nèi)。例如，可以使用諸如PROFIBUS、USB、FIREWIRE、ETHERNET的協(xié)議，或其它串行的協(xié)議。同樣，可以采用一種并行總線方法。最后，可以采用諸如BluetoothTM、WI-FI的無線協(xié)議或802.11a。
此外，也可設(shè)想其它存儲(chǔ)和通訊機(jī)器的識(shí)別器的機(jī)構(gòu)。例如，可以使用串行EFPROM或ROM以存儲(chǔ)和傳遞需要的識(shí)別器信息。同樣，也可以使用連接器上專用針以指示特定的橫送進(jìn)機(jī)械或特征。
圖7示出用于實(shí)現(xiàn)這些特征的相互連接的優(yōu)選實(shí)施例。因此，示出通訊的相互連接頭50，它可以是一個(gè)五針連接器，其中二針用于通訊和分支點(diǎn)功率，二針用于網(wǎng)絡(luò)通訊以及一針用于接地。橫送進(jìn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)互連器51可以是一個(gè)多端連接器，其中三針用于橫送進(jìn)單元三相驅(qū)動(dòng)電機(jī)而一或多針作為備用設(shè)備。也可以使用安全與動(dòng)力互連接器52，它可以是多針連接器具有用于120伏交流電，24伏直流電和硬件的包裝器安全，如緊急停止，橫送進(jìn)單元觀測臺(tái)互鎖開關(guān)等的七針。作為備用可設(shè)置附加的針用于將來可選平臺(tái)橫塊。
最好控制器與包封部10相關(guān)聯(lián)，該包封部如果沒有連接的橫送進(jìn)單元，或者如果不相容的橫送進(jìn)單元識(shí)別(諸如通過通訊網(wǎng)絡(luò)識(shí)別的多橫送進(jìn)單元)將產(chǎn)生誤碼和不允許包裝器運(yùn)行。一旦錯(cuò)誤糾正，包裝器的運(yùn)行將再有可能。
本發(fā)明的模塊式橫送進(jìn)單元增強(qiáng)了包裝器的通用性。終端使用者通過簡單地互換獨(dú)立使用的橫送進(jìn)單元可以進(jìn)行在其產(chǎn)品和/或工藝中的變化而無需購買和貯存多個(gè)分立的包裝器。
權(quán)利要求
1.一種模塊式橫送進(jìn)單元，適用于連接到自動(dòng)薄膜包封機(jī)的包封部和從其拆卸，以便包裝通過所述機(jī)械的產(chǎn)品，所述橫送進(jìn)單元包括產(chǎn)品轉(zhuǎn)送表面；薄膜松開組件；薄膜折迭頭；以及用以提供所述橫送進(jìn)單元與所述包封部之間通訊的連接器，以便對(duì)所述包封部識(shí)別橫送進(jìn)單元。
2.權(quán)利要求1的模塊式橫送進(jìn)單元，其中橫送進(jìn)單元的類型是從包括刮板式橫送進(jìn)單元、拖動(dòng)橫送進(jìn)單元、雙皮帶橫送進(jìn)單元以及寬皮帶橫送進(jìn)單元的組中選擇。
3.權(quán)利要求1的模塊式橫送進(jìn)單元，還包括互鎖機(jī)構(gòu)用以安裝到和從所述包封部拆卸所述單元。
4.權(quán)利要求1的模塊式橫送進(jìn)單元，其中所述橫送進(jìn)單元與所述包封機(jī)之間的所述通訊是通過閉環(huán)通訊網(wǎng)絡(luò)。
5.權(quán)利要求4的模塊式橫送進(jìn)單元，其中所述通訊網(wǎng)絡(luò)是通過編碼輸入建立的。
6.一種成形/裝填/密封的自動(dòng)包封組件，包括一個(gè)包封部和若干個(gè)模塊式橫送進(jìn)單元，所述模塊式橫送進(jìn)單元適合于連接到所述包封部和從包封部其拆卸，并包括產(chǎn)品轉(zhuǎn)送表面、薄膜松開組件、和連接器，用以提供所述橫送進(jìn)單元與所述包封部之間的通訊以便對(duì)所述包封部識(shí)別橫送進(jìn)單元。
7.權(quán)利要求6的成形/裝填/密封的自動(dòng)包封組件，其中所述若干個(gè)橫送進(jìn)單元從包括刮板式橫送進(jìn)單元、拖動(dòng)橫送進(jìn)單元、雙皮帶橫送進(jìn)單元和寬皮帶橫送進(jìn)單元的組件中選擇。
8.權(quán)利要求6的成形/裝填/密封的自動(dòng)包封組件，其中所述橫送進(jìn)單元與所述包封機(jī)之間的所述通訊系統(tǒng)是通過閉環(huán)通訊網(wǎng)絡(luò)。
全文摘要
一或多個(gè)物品的自動(dòng)包裝設(shè)備。提供一或多個(gè)模塊式橫送進(jìn)系統(tǒng)，每個(gè)用于將產(chǎn)品送進(jìn)到包封機(jī)，同時(shí)最好每一個(gè)適合于與包封機(jī)通訊以便識(shí)別其對(duì)于包封機(jī)的形態(tài)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)模塊式橫送進(jìn)機(jī)構(gòu)包括薄膜卷松開組件、集成的薄膜折迭頭、產(chǎn)品轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)和閉環(huán)通訊網(wǎng)絡(luò)。
文檔編號(hào)B65B9/06GK101052566SQ200580037919
公開日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2005年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月2日
發(fā)明者K·P·克里斯曼, C·P·塔塔里安, R·J·西莫內(nèi)利, M·W·史密斯, T·P·奧爾西尼 申請(qǐng)人:香克林公司