用于嵌套產(chǎn)品的包裝的系統(tǒng)和方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本專(zhuān)利申請(qǐng)是在2013年4月17日由本申請(qǐng)中的發(fā)明人提交的先前提交的共同待 決的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)No. 61/854, 154的正式申請(qǐng)。該專(zhuān)利申請(qǐng)根據(jù)負(fù)責(zé)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)的 法律和規(guī)則（特別地，35U.S.C. § 119 (a) (i)和 37C.F.R. § 1. 78 (a) (4)和（a) (5))要求該 引用的臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)的提交日期的權(quán)益。上面引用的臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)的說(shuō)明書(shū)和附圖特別地 通過(guò)引用并入這里，如同整體被闡述。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明總體上涉及在紙箱內(nèi)的諸如瓶、罐或其它產(chǎn)品的各種物品的包裝，并且特 別地涉及選擇并裝載嵌套的成組產(chǎn)品到紙箱中，嵌套的成組產(chǎn)品在它們被裝載到紙箱中并 且紙箱的端部被折疊和密封時(shí)被控制。
【背景技術(shù)】
[0004] 通常，諸如瓶、罐、袋等等的產(chǎn)品被選擇到預(yù)定義的產(chǎn)品分組中并且裝載到紙箱中 以便將這種產(chǎn)品包裝成組或"包"以便運(yùn)輸或銷(xiāo)售。例如，通常，被包含在罐或瓶?jī)?nèi)的軟飲 料、啤酒和其它食物或飲料產(chǎn)品要被包裝在紙板箱中（諸如以6、12、20和/或24個(gè)包）以 便銷(xiāo)售給最終消費(fèi)者。典型地，該瓶或罐將被進(jìn)給到包裝機(jī)中，在該包裝機(jī)中，它們將被分 組成希望的組或產(chǎn)品包，即，由6、12、20、24個(gè)等等構(gòu)成的組，此后瓶或罐的每一個(gè)組將被 裝載到紙箱中或上。雖然也可以使用平的坯料類(lèi)型的紙箱，該紙箱可以包括紙板套筒，并且 選定的產(chǎn)品分組通常通過(guò)紙箱套筒的一個(gè)打開(kāi)端部被推動(dòng)或以其它方式運(yùn)動(dòng)到這種紙箱 套筒的內(nèi)部中。此后，紙箱的端部將被折疊且膠合到適當(dāng)位置以產(chǎn)生密封的包裝件。
[0005] 傳統(tǒng)上，諸如軟飲料和啤酒的產(chǎn)品已經(jīng)以由6、12和24個(gè)瓶或罐構(gòu)成的包被出售， 因此為消費(fèi)者提供可購(gòu)買(mǎi)的預(yù)包裝的產(chǎn)品的數(shù)量的有限選擇。最近，由于消費(fèi)者品味和偏 好已經(jīng)改變，消費(fèi)者對(duì)可用包裝尺寸的更多種類(lèi)的需求已經(jīng)增加。響應(yīng)于消費(fèi)者對(duì)更多且 /或不同尺寸的產(chǎn)品供應(yīng)的需求，制造商現(xiàn)在開(kāi)發(fā)且提供很多種部分尺寸容器，諸如6、8或 20瓶或罐和/或半升以及1升尺寸。結(jié)果，與傳統(tǒng)的6、12和24個(gè)包的包裝件相比，日益需 要和需求更多種包裝選擇。
[0006]雖然消費(fèi)者在產(chǎn)品包尺寸方面尋找更多選擇，然而，仍然希望這種產(chǎn)品包裝件保 持盡可能緊湊以便配合在冰箱內(nèi)或架子上，并這種包裝件需要或占據(jù)最小量的空間。此外， 這種非傳統(tǒng)的尺寸包裝件經(jīng)常需要新的不一致的尺寸/形狀的紙箱構(gòu)造，這可能在選擇、 在其中裝載和包裝這種不同尺寸的成組產(chǎn)品中產(chǎn)生多種問(wèn)題。雖然已經(jīng)試圖形成具有非傳 統(tǒng)產(chǎn)品分組（例如，8或16瓶的分組）的包裝件，但這種系統(tǒng)通常被迫以較慢的生產(chǎn)速率操 作并且在可以在其中包裝的紙箱的尺寸和構(gòu)造方面不靈活，典型地被限制到用于特別的包 裝件尺寸。
[0007] 因此，可以看到，需要一種用來(lái)以多種不同的非傳統(tǒng)的產(chǎn)品分組來(lái)包裝產(chǎn)品的系 統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法解決該技術(shù)領(lǐng)域中的前述和其它相關(guān)的和不相關(guān)的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 簡(jiǎn)要地描述，本發(fā)明總體上涉及一種包裝系統(tǒng)和這種包裝系統(tǒng)的操作方法，該包 裝系統(tǒng)和操作方法適合于實(shí)現(xiàn)變化的尺寸和/或構(gòu)造的嵌套的產(chǎn)品分組的選擇和分組，并 且用來(lái)將這種產(chǎn)品組或包裝載到沿紙箱路徑運(yùn)動(dòng)通過(guò)包裝系統(tǒng)的一系列紙箱中，此后，該 紙箱可以被封閉且密封。本系統(tǒng)提供其操作的靈活性以便適應(yīng)選擇和包裝多種不同尺寸和 /或構(gòu)造的產(chǎn)品分組（包括非傳統(tǒng)的包尺寸和"嵌套的"或交錯(cuò)的產(chǎn)品組或包）。例如，本發(fā) 明的包裝系統(tǒng)可以適合于以從常規(guī)的2x3-6包，2x6-12包，3x4-12包，4x5-20包和4x6-24 包變化到更加非傳統(tǒng)的包（諸如2x5-10包，3x5-15包，4x8-32包和更大的包）的構(gòu)造包裝 瓶、罐或其它類(lèi)似產(chǎn)品/物品，以及實(shí)現(xiàn)嵌套的產(chǎn)品分組或交錯(cuò)的產(chǎn)品布置的選擇、分組和 包裝（包括8、10、14、18、22和26包和其它變化的尺寸和/或構(gòu)造的包裝和/或產(chǎn)品分組 的形成）。
[0009] 在一個(gè)實(shí)施例中，該包裝系統(tǒng)將包括在產(chǎn)品選擇和分組區(qū)域上游的橫切進(jìn)給區(qū) 域，在該產(chǎn)品選擇和分組區(qū)域，例如罐或瓶的產(chǎn)品將形成為希望尺寸和構(gòu)造的產(chǎn)品組或包。 該產(chǎn)品可以通過(guò)產(chǎn)品傳送器沿第一行進(jìn)路徑被進(jìn)給到產(chǎn)品選擇和分組區(qū)域中，最初或第一 系列的產(chǎn)品由第一或主選擇器分離到各線(xiàn)路或路道中。如果需要，任何剩余的產(chǎn)品可以被 次選擇器接合，該次選擇器位于第一或主選擇器下游。為了形成交錯(cuò)的或嵌套的包構(gòu)造，第 一系列的產(chǎn)品（即，產(chǎn)品的2-7排）將被選擇且通過(guò)主選擇器的路道被進(jìn)給到產(chǎn)品選擇器 傳送器，以在選擇器傳送器的包縮小條板內(nèi)形成最初產(chǎn)品分組。另外系列的產(chǎn)品（即，一 個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多產(chǎn)品）可以通過(guò)下游次選擇器的路道被進(jìn)給到鄰接且接合最初 產(chǎn)品分組的位置中以形成產(chǎn)品包。形成的產(chǎn)品包此后被包縮小條板帶到裝載區(qū)域或站中， 由此該產(chǎn)品包從其裝載側(cè)被第一或主裝載組件的裝載臂接合。
[0010] 在主裝載組件的裝載臂將產(chǎn)品包推過(guò)選擇器傳送器的其包縮小條板時(shí)，該產(chǎn)品包 可以被可運(yùn)動(dòng)的壓縮板接合。該壓縮板可以沿包縮小條板的上游或下游邊緣布置并且朝著 包縮小條板的相對(duì)的板運(yùn)動(dòng)，以施加壓縮或推力在產(chǎn)品包上。由壓縮板施加在嵌套的產(chǎn)品 包上的該運(yùn)動(dòng)/壓縮力幫助減小且收緊嵌套的產(chǎn)品包的產(chǎn)品之間的間隔，并且同時(shí)在產(chǎn)品 包插入到對(duì)應(yīng)的紙箱的打開(kāi)端部中時(shí)可以幫助穩(wěn)定且引導(dǎo)產(chǎn)品包。
[0011] 在形成產(chǎn)品包時(shí)，該紙箱通常由紙箱進(jìn)給裝置進(jìn)給到延伸通過(guò)包裝系統(tǒng)的紙箱傳 送器上。該紙箱將被放置在條板內(nèi)或在紙箱傳送器的凸耳之間并且還可以被懸吊凸耳式傳 送器接合以便將紙箱豎立成端部打開(kāi)的套筒。紙箱套筒此后將與關(guān)聯(lián)的或?qū)?yīng)的選擇器傳 送器條板時(shí)間相關(guān)地運(yùn)動(dòng)以便在其中接收嵌套的產(chǎn)品包。
[0012] 在產(chǎn)品包從包裝系統(tǒng)的裝載側(cè)運(yùn)動(dòng)進(jìn)入它們的相應(yīng)的紙箱時(shí)，次或穩(wěn)定側(cè)裝載臂 可以運(yùn)動(dòng)通過(guò)紙箱的相對(duì)的打開(kāi)端部而與產(chǎn)品包接合，使得產(chǎn)品包被接合且穩(wěn)定地保持在 主和次裝載組件的裝載臂之間。為了裝載嵌套的產(chǎn)品包，裝載臂的推動(dòng)面可以具有基本上 U或C形的構(gòu)造，由此在嵌套的產(chǎn)品包被插入到紙箱中時(shí)，被次選擇器添加到該產(chǎn)品包的另 外的嵌套的產(chǎn)品將被保持在穩(wěn)定的對(duì)準(zhǔn)中。另外，也可以使用替代的推動(dòng)面構(gòu)造，諸如基本 上十字形的、A形的、或其它推動(dòng)面設(shè)計(jì)。另外，次選擇器的選擇器楔形件可以被改變以在 需要時(shí)提供變化的選擇器楔形件構(gòu)造，以便在需要時(shí)選擇另外的系列的一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、 四個(gè)或更多產(chǎn)品進(jìn)給到紙箱，從而形成希望尺寸和/或構(gòu)造的嵌套的產(chǎn)品包或其它交錯(cuò)的 產(chǎn)品布置。
[0013]主和次裝載組件的相對(duì)的裝載臂通常沿傾斜的或定相的（pitchedorphased)運(yùn) 動(dòng)路徑運(yùn)動(dòng)進(jìn)入和離開(kāi)該紙箱，由此裝載臂最初在嵌套的產(chǎn)品包運(yùn)動(dòng)進(jìn)入紙箱內(nèi)的裝載位 置時(shí)朝著彼此運(yùn)動(dòng)，并且此后在嵌套的產(chǎn)品包接合在其間的情況下以基本上同步的運(yùn)動(dòng)橫 穿紙箱，以便穩(wěn)定地且安全地傳送該產(chǎn)品包到其關(guān)聯(lián)紙箱內(nèi)的裝載位置中。在產(chǎn)品包被裝 載或安置在其紙箱內(nèi)時(shí)，該紙箱將移向/進(jìn)入包裝系統(tǒng)的折疊/密封區(qū)或區(qū)域，其中紙箱的 端部折板將被折起且/或折疊到關(guān)閉位置，并且粘合劑被施加用來(lái)密封該紙箱。
[0014]在紙箱進(jìn)入包裝系統(tǒng)的折疊/密封區(qū)域時(shí)，沿紙箱的穩(wěn)定側(cè)的紙箱的下端部折板 部分可以被第一或上游折疊/折起機(jī)構(gòu)接合，該第一或上游折疊/折起機(jī)構(gòu)將紙箱的下端 部折板向它們的關(guān)閉位置折疊。在下端部折板被折疊時(shí)，次裝載組件的裝載臂可以維持與 紙箱內(nèi)的產(chǎn)品包接合接觸。沿紙箱的上游側(cè)的前下端部折板可以被鄰近紙箱的行進(jìn)路徑安 裝的一系列下引導(dǎo)軌接合且推向它們的關(guān)閉位置。在基本上相同的時(shí)間，前下端部折板之 間的角板可以被旋轉(zhuǎn)折起裝置接合且被運(yùn)動(dòng)到向內(nèi)折起位置，而后角板和下端部折板可以 被類(lèi)似地接合且被運(yùn)動(dòng)到它們的折起的且折疊的位置。
[0015] 在裝載的紙箱沿它們的行進(jìn)路徑繼續(xù)時(shí)，主和次裝載組件的裝載臂從紙箱完全縮 回，此后該紙箱可以被該紙箱兩側(cè)的下游折疊和折起機(jī)構(gòu)接合。紙箱的兩側(cè)的頂、上和/或 側(cè)端部折板和紙箱的裝載側(cè)上的下端部折板因此將被折疊到它們的關(guān)閉位置中，紙箱的底 端部折板還被折疊在頂端部折板上方或下方。粘合劑或膠水材料還可以被施加以將紙箱的 端部折板密封在它們的關(guān)閉位置中。紙箱的上表面也可以被鄰近它們的裝載端部的控制帶 接合，在主或裝載側(cè)裝載組件的裝載臂脫離與其接合時(shí)，該帶可以施加希望的壓縮力到其 上以幫助向鄰近紙箱的裝載端部的產(chǎn)品包的產(chǎn)品提供另外的穩(wěn)定性，直到沿紙箱的裝載側(cè) 的端部折板可以被折疊/關(guān)閉。
[0016] 封閉的紙箱然后可以運(yùn)動(dòng)通過(guò)壓縮部段，在該壓縮部段中，該紙箱被壓縮帶接合 以幫助將紙箱的端部密封在它們的關(guān)閉構(gòu)造中。紙箱也可以被沖頭或其它致動(dòng)器接合以激 活還可以沿紙箱的底面板設(shè)置的各系列的物品保護(hù)結(jié)構(gòu)。例如，如果一系列瓶被包裝在該 紙箱內(nèi)，翅片、舌狀件或其它突起在需要時(shí)可以形成在紙箱內(nèi)以限定物品保護(hù)結(jié)構(gòu)，該物品 保護(hù)結(jié)構(gòu)充分分離瓶或其它易碎物品以在紙箱的搬運(yùn)和運(yùn)輸期間減小其間的直接物理接 觸的量并且?guī)椭苊庑孤?。此后，紙箱可以從包裝系統(tǒng)被移除以便收集用于存儲(chǔ)和/或運(yùn) 輸。
[0017] 此外，對(duì)于較大的產(chǎn)品包裝，諸如，例如20、22、24、26、28、30、32和/或34-36包或 更大的包裝，可能希望為這些較大的產(chǎn)品包裝提供沿其中心線(xiàn)的另外產(chǎn)品保護(hù)特征，該產(chǎn) 品包裝可以被進(jìn)給到轉(zhuǎn)動(dòng)/分配站中，在該轉(zhuǎn)動(dòng)/分配站中，產(chǎn)品包裝可以旋轉(zhuǎn)例如近似 90°，且/或也被分配到多個(gè)路道中以便容易收集存儲(chǔ)。轉(zhuǎn)動(dòng)/分配站可以安裝在包裝系 統(tǒng)的端部以便直接接收紙箱，或者可以被設(shè)置為獨(dú)立的分離系統(tǒng)，在該獨(dú)立的分離系統(tǒng)中， 在需要或希望時(shí)，紙箱可以被單獨(dú)地進(jìn)給。
[0018] 在紙箱被進(jìn)給到轉(zhuǎn)動(dòng)/分配站中時(shí)，它們可以被懸吊轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)接合。懸吊轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī) 構(gòu)可以包括一系列轉(zhuǎn)動(dòng)臂，該一系列轉(zhuǎn)動(dòng)臂接合每一個(gè)紙箱的上表面。該轉(zhuǎn)動(dòng)臂通?？梢?包括向下突出部分或凸耳以分別接合在紙箱的上游或下游側(cè)表面中，并且通常將安裝到支 撐板，該支撐板具有連接到其上的凸輪從動(dòng)件。該凸輪從動(dòng)件接合凸輪軌道并且沿凸輪軌 道運(yùn)動(dòng)，從而引起轉(zhuǎn)動(dòng)臂旋轉(zhuǎn)，這對(duì)應(yīng)地引起紙箱旋轉(zhuǎn)近似90°。一旦紙箱已經(jīng)旋轉(zhuǎn)，它們 就可以被一系列沖頭或其它致動(dòng)器接合以便在需要時(shí)激活沿紙箱的中心線(xiàn)延伸的物品保 護(hù)結(jié)構(gòu)。該紙箱此后可以再被轉(zhuǎn)動(dòng)并且可以被分配到多個(gè)路道或線(xiàn)路中以便收集和存儲(chǔ)。
[0019] 本發(fā)明的各種特征、目標(biāo)、優(yōu)點(diǎn)和方面還可以被闡述或者在結(jié)合附圖仔細(xì)思考以 下詳細(xì)描述時(shí)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將變得顯然。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的原理的用來(lái)包裝嵌套的產(chǎn)品包和其它變化的產(chǎn)品包構(gòu)造的 包裝系統(tǒng)的實(shí)施例的透視圖。
[0021] 圖2A-2B是圖1的包裝系統(tǒng)的透視圖。
[0022] 圖3A-3B是示出圖1-2B的包裝系統(tǒng)的各種操作組件的分解透視圖。
[0023] 圖4是透視圖，該透視圖示出可以與根據(jù)本發(fā)明的原理的包裝系統(tǒng)一起使用的