專利名稱：用于把幾個小物品以所要求的方向放入盒內(nèi)的自動包裝機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動包裝機，更詳細(xì)地說，涉及用于把幾個小物品以所要求的方向放入一個容器內(nèi)的自動包裝機。
本發(fā)明的參考文獻(xiàn)是1996年5月24日提交的美國的臨時專利申請60/018296，該申請也是1996年5月16日提交的臨時專利申請60/017757、現(xiàn)為美國專利申請＿＿＿＿＿的部分接續(xù)申請。這些專利申請示出并描述了一種用于把相當(dāng)大數(shù)量的小物品以所要求的方向放入一個紙盒內(nèi)的自動包裝機。
口香糖包衣糖塊(例如以商標(biāo)“CHICLETS”出售的糖塊)是由本發(fā)明的包裝機所包裝的小物品的一個實例。為便于表達(dá)，這些物品和類似物品在下文中都稱為“小物品”。
這些小物品的一個特點在于它們應(yīng)有序地并排取向放置在盒內(nèi)或其他容器內(nèi)。每一個盒都必須準(zhǔn)確地裝有物品的正確數(shù)量。小物品應(yīng)當(dāng)受到柔和地處理，因為如果粗暴地處理，它們就可能損壞。例如，當(dāng)小物品是Chiclets時，該糖塊包衣就很可能破碎。最后，當(dāng)小物品由包裝機進(jìn)行裝入紙盒內(nèi)的操作過程中，小塊和碎片(例如破碎的糖塊包衣)往往會伴隨著該小物品。這些碎片應(yīng)當(dāng)從該產(chǎn)品流中過篩出來，以便只對完整未碎的小物品進(jìn)行包裝。
另一個問題是，傳統(tǒng)的包裝機是把產(chǎn)品推入盒子或其他容器內(nèi)的、如果所述的這種小物品受到這樣的推動，它們往往會失去其原有的定向，使得那些在前面的糖塊可能雜亂取向從而引起后面的糖塊發(fā)生堆疊和擠塞或破碎。
對于本領(lǐng)域技術(shù)熟練的人來說完全可以理解還會有其他問題發(fā)生。
因此，本發(fā)明的目的是克服上述問題和其他類似問題。
與本發(fā)明的特征相一致，該包裝機的入口是一個接受來自任何適當(dāng)?shù)牧显吹男∥锲返穆┒窢钭⑷攵贰Ｈ缓?，把小物品放在一對篩網(wǎng)上，該對篩網(wǎng)把小物品揀出并把它們作為伴隨碎片排出。接著，該篩網(wǎng)把小物品揀出并且排出任何較大的物品(例如兩個或更多個小物品互相粘在一起的物品)。由具有少數(shù)(作為例子此處為2個)料筐的板形成的一個輸送機沿要求的方向分批地收集小物品。從那里，包裝機把該小物品落入扭曲型擺動漏斗中，該漏斗的上部取向與料筐的取向相對應(yīng)，而其下部取向則與紙盒的取向相對應(yīng)。因此，在小物品被放入紙盒內(nèi)以前，該扭曲可進(jìn)一步對小物品進(jìn)行定向。
本發(fā)明的特點在于，漏斗在紙盒上面與紙盒同步地移動，從而可使小物品可以自由地落下而進(jìn)入其紙盒中。然后漏斗再移回到其起始的位置，以便對下一批紙盒進(jìn)行裝載。
通過閱讀下面的說明并參照附圖將對本發(fā)明有更清楚的了解，附圖中

圖1是本發(fā)明的包裝機的側(cè)立視圖；圖2是本發(fā)明的包裝機的前立視圖；圖3是一個小物品翻轉(zhuǎn)器的透視圖；圖4是沿圖3的4-4線載取的端視圖；圖5是沿圖3的5-5線截取的前立視圖；圖6是使用圖7-10中所示的部件組裝的小物品定向裝置的透視圖；圖7是擺動式扭曲型漏斗送進(jìn)裝置的透視圖；圖8是沿圖7的8-8面截取的側(cè)立視圖；圖9是沿圖7的9-9面截取的頂視平面圖；圖9A是除去具有兩個擺動式扭曲型漏斗送料裝置以外與圖9類似的頂視平面圖，該裝置可使包裝速度加倍而幾乎不增加送料系統(tǒng)的成本；
圖10是沿圖7的10-10線截取的前立視圖；圖11示出了設(shè)置在紙盒上方的產(chǎn)品出口中的兩個導(dǎo)向裝置；圖12以簡圖示出了裝載有多種小物品的一個盒子。
圖1和2中示出了具有物品裝載部分22、定向部分24和紙盒裝載部分26等主要組成部分的本發(fā)明的包裝機20。包裝機20裝有已經(jīng)倒入裝料斗28中的小物品，在重力的作用下，這些小物品又從裝料斗落入定向部分24內(nèi)，并在其中按尺寸大小分類和組裝成批量。然后，該批量就被加到在紙盒裝載部分26中的各個紙盒內(nèi)。
更詳細(xì)地說，裝料斗28基本上是一個在其出口下面裝有一個門30的漏斗，該門用來使小物品順序地落在適合于把所有的小物品同更小的碎片分開來的篩網(wǎng)32上。例如，篩網(wǎng)32在保留住所有未損壞的較小和較大的物品的同時，可以漏過糖果包衣的小碎塊和其他的碎片。這些碎片跌落在可把它們向左邊運走的料盤34上，如圖1中所示。
保留在篩網(wǎng)料盤32上的較大的和完好的物品滑動到可以揀出較大物品的第二篩網(wǎng)料盤36上。較小的完好物品通過篩網(wǎng)料盤36落下而把尺寸太大的物品留下。一個太大的物品的實例是兩個或更多個粘在一起的口香糖。這些大的物品由料盤36的左端落下。
通過篩網(wǎng)36落到料盤38上的較小的物品都是大小合適的，因而它們都是合格的。
位于料盤38下方的輸送機40拾起該小物品的批量。更詳細(xì)地說，多個料筐板42被固定在圍繞鏈輪44和46順序排列的循環(huán)扁節(jié)鏈43上，從而形成了連續(xù)一連串的鄰接的料筐板。在該每盒具有兩塊口香糖的口香糖盒的實例中，板42中的每塊板具有用來接收每批兩塊口香糖的兩個料筐。
輸送機40是向上傾斜的，以便使碎片可以從該輸送機的左端落下。當(dāng)扁節(jié)鏈43把料筐板42傳送到輸送機40的上端時，它們在穿過料筐板的表面的整個寬度橫向地延伸的兩個刷子48、50下面經(jīng)過。這些刷子把任何一個小物品掃入任何一個空料筐內(nèi)并且把不在該料筐中的一切東西清除掉。
在該傾斜的輸送機的上部，該料筐板碰到一個詳細(xì)示于圖3和4中的翻轉(zhuǎn)器52。該翻轉(zhuǎn)器52由多個互相隔開的平行板，例如標(biāo)號54，56(見圖3，4)形成。這些板應(yīng)足夠靠近以便形成一個間隔58(圖5)，該間隔應(yīng)狹窄到使任何正確定向和存放在板42的料筐(圖1)中的小物品不能通過，但該間隔應(yīng)足夠?qū)捯员憧墒狗旁谳斔蜋C43上的碎片通過，并且也許可使沒有正確定向在料筐中的任何小物品通過。
如在圖4中可以清楚看到的，這些隔開的板54，56形成了一個凹面，該凹面與輸送機43相隔開的距離足夠近，以便當(dāng)小物品被翻轉(zhuǎn)時仍然保持在料筐板42內(nèi)。作為一個例子，在圖1中示出的輸送機43上的單個料筐板60正在通過翻轉(zhuǎn)器52的凹面。形成輸送機43的所有的料筐板42都以類似的方式經(jīng)過翻轉(zhuǎn)器52。在料筐板從翻轉(zhuǎn)器52中脫出以后，它們(例如標(biāo)號42、60所示)已被翻轉(zhuǎn)，使得任何剩余的碎片都跌落下來而小物品卻由支撐板62(圖4)繼續(xù)固定在位。
當(dāng)每個料筐板42從支撐板62中露出并且越過扭曲型漏斗64的入口(見圖7至10)時，它已處于轉(zhuǎn)向位置斜槽63的位置。更詳細(xì)的說，一個支承結(jié)構(gòu)包括一個安裝在一個穿過在座73，73(圖8)中的滑動軸承71的固定桿70(圖10)上的擺動平臺68，使得平臺68在電機72(圖1)的推動下可以沿方向A和B往復(fù)運動，該電機還通過齒輪箱69驅(qū)動鏈輪44。電機72還可以驅(qū)動一個凸輪74(見圖2)，該凸輪的轉(zhuǎn)動可以使臂76沿著在圖1中用雙向箭頭C(見圖1)表示的弧線作擺動。
以多個扭曲型漏斗64的形式安裝在支撐板76上的定向或接受裝置連接在調(diào)整板77的選定位置上，以便把小物品放進(jìn)一個紙盒或盒子中。扭曲型漏斗64在其沿A方向的行程結(jié)束以前把一個批量的小物品放入每個紙盒中。然后，漏斗再沿B方向返回以便接受下一個批量的小物品。
更詳細(xì)地說，支撐板76包括一個用長槽80，82(圖9)表示的沿X方向的調(diào)整，該板能提供其范圍由支柱79，81所限定的移動。調(diào)整板77可在用長槽78和支柱83表示的Y方向提供移動。一個另外的這樣的長槽在圓形把手85的下面，因而在附圖中是看不見的。調(diào)整應(yīng)這樣選擇，以確保能把從料筐板接受來的小物品放入各個相關(guān)的扭曲型漏斗中。當(dāng)板76處于平臺68上的選定位置上時，將圓形把手85擰緊，以便把該板鎖緊在該位置上。
支撐板76沿著其前緣上具有任何適當(dāng)數(shù)目(此處為12)的缺口，其中的一個的標(biāo)號為84。這些缺口的每個缺口中都裝入和支承著一個扭曲型漏斗(例如86)。這樣就提供了總數(shù)為12的通道，每個通道把一個批量的小物品裝入單個紙盒中。這就意味著24個小物品可以兩個一盒地同時進(jìn)行裝載。
當(dāng)要裝入一個紙盒中的小物品從該扭曲型漏斗中落下時，該小物品沿其定向轉(zhuǎn)動90°。該轉(zhuǎn)動是由于攜帶料筐板42，60的輸送機(圖1)沿第一方向移動以便把該小物品沿第一定向輸送而發(fā)生的。攜帶著紙盒和其裝料口的輸送機88，90沿著與第一方向偏轉(zhuǎn)90°的第二方向移動。該兩個輸送機88，90位于扭曲型漏斗64的下面。輸送機88攜帶著多個以周期性的間隔安裝在扁節(jié)鏈94上的產(chǎn)品料槽92。輸送機90攜帶著多個紙盒96，在其移動通過裝載位置的過程中，每個紙盒單獨地與相關(guān)的產(chǎn)品料槽92對準(zhǔn)。攜帶著產(chǎn)品料槽92和紙盒96的這些輸送機連續(xù)不斷地同時成一直線地移動。
每個產(chǎn)品料槽92(圖11)包括例如兩個導(dǎo)向裝置或長孔100，102。當(dāng)小物品通過扭曲型漏斗64落下時，一個小物品落入該導(dǎo)向裝置或長孔中的每個之內(nèi)，從而使兩個(在此實例中)小物品104，106落入由輸送機90所攜帶的每個紙盒96內(nèi)。如果需要，任何適當(dāng)?shù)拈T108可以控制兩個小物品的輸送。但是，如果輸送機的運動和扭曲型漏斗的運動是嚴(yán)格地同步的話，門就可以不需要?？梢栽O(shè)置適當(dāng)?shù)膫鞲衅鱽泶_認(rèn)預(yù)定數(shù)目的小物品準(zhǔn)確放入每個紙盒中的情況。
使扭曲型漏斗支撐板76沿方向A，B來回擺動的原因是當(dāng)該板在裝載過程中移動時要保持漏斗在產(chǎn)品料槽的上方。因而，當(dāng)輸送機88，90和扭曲型漏斗64同步地移動時，一批小物品(此處為兩個)從料筐板98落下并且通過產(chǎn)品料槽92進(jìn)入紙盒96中。在這些小物品從該料筐板落下以后，這些扭曲型漏斗就沿B方向移回到與下一批需要裝載的紙盒相對準(zhǔn)的位置的上方。
圖9A示出了兩套安裝在擺動平臺68的對置側(cè)的漏斗120，122。因而裝載速度也就由于例如漏斗86在平臺的一側(cè)對紙盒進(jìn)行裝載同時漏斗86A在平面的對置側(cè)對紙盒進(jìn)行裝載而加倍。漏斗122都是拉制成的沒有扭曲的漏斗，因為扭曲是一種結(jié)構(gòu)特征，可以需要或不需要，這要根據(jù)小物品的性質(zhì)而定。
由于紙盒在被裝載時每個漏斗在紙盒的上方移動，因而可能使用某些獨特的包裝裝置。例如，一臺微處理機可以“記住”裝入每個漏斗中的小物品的性質(zhì)。此處作為一個實例，紅色“口香糖”可能是肉桂，白色可能是薄荷糖，以及綠色可能是留蘭香。因此，圖12示出的單個紙盒124中可能具有三排用單詞“紅色”、“白色”和“綠色”示出的不同的小物品。申請人的專利4982556示出了一種把紅色、白色和綠色物品裝入它們各自的漏斗中的方法。
在小物品裝入紙盒中以后，立即以常規(guī)的方式對它進(jìn)行密封并且運走。
上述說明僅僅是為了舉例說明而不是用來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明的保護(hù)范圍由下面的權(quán)利要求書所限定，該保護(hù)范圍應(yīng)理解包括一切等效的結(jié)構(gòu)以及象本發(fā)明的貢獻(xiàn)許可的范圍一樣寬。
權(quán)利要求
1.一種用于分批包裝少量小物品的自動包裝機，所述包裝機包括一個小物品料源；沿第一方向延伸的裝載裝置，該裝置用來從所述料源接受一批所述小物品并且把它們移動到一個轉(zhuǎn)向位置和在該位置上把它們釋放；在所述轉(zhuǎn)向位置沿第二方向延伸的輸送裝置，該裝置用來接受所述釋放的小物品并且把所述小物品裝入由所述輸送裝置攜帶的紙盒中；以及用于從所述裝載裝置沿一個取向接受所述小物品的裝置，在該取向上當(dāng)所述小物品位于一個紙盒中時，所述小物品將顯現(xiàn)出來。
2.權(quán)利要求1所述的自動包裝機，其特征在于，用來接受所述小物品的所述裝置是一個扭曲型漏斗，該漏斗沿一個與所述第一方向相關(guān)的取向接受所述小物品并且使之轉(zhuǎn)向一個與所述第二方向相關(guān)的取向，所述小物品的轉(zhuǎn)動發(fā)生在所述裝載裝置進(jìn)行的所述釋放與所述紙盒對所述小物品的所述接受之間。
3.如權(quán)利要求1所述的自動包裝機，其特征在于，該包裝機還包括同步裝置，該裝置用來使所述接受裝置與所述裝載裝置和輸送裝置同步地移動。
4.如權(quán)利要求3所述的自動包裝機，其特征在于，所述同步裝置包括一個把所述接受裝置固定并使它以一個固定的偏移距離往復(fù)移動的擺動支撐裝置，在所述偏移距離的一端，所述接受裝置位于由所述輸送裝置所攜帶的一個空紙盒的上方，而在所述偏移距離的另一對置端，所述接受裝置返回到所述偏移距離的所述一端，所述批量的小物品在所述偏移距離期間從所述接受裝置移入所述紙盒中。
5.如權(quán)利要求4所述的自動包裝機，其特征在于，所述擺動支撐裝置具有兩個側(cè)邊，以及多個所述接受裝置由所述擺動支撐裝置的每個側(cè)邊所攜帶。
6.如權(quán)利要求4所述的自動包裝機，其特征在于，該包裝機還包括記憶裝置，該裝置用來記憶由所述接受裝置所攜帶的多種小物品，由此不同種類的小物品可以包裝成獨特的組合。
7.如權(quán)利要求4所述的自動包裝機，其特征在于，該包裝機還包括一個產(chǎn)品料槽裝置，該裝置設(shè)置在所述接受裝置與所述紙盒之間，所述料槽具有與在一批中的多個小物品相對應(yīng)的多個導(dǎo)向裝置，由此在偏移距離期間一個小物品可從所述產(chǎn)品料槽中的每個導(dǎo)向裝置落入所述紙盒內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1所述的自動包裝機，其特征在于，該包裝機還包括與所述料源裝置和所述裝載裝置相關(guān)的清理裝置，用來在所述小物品到達(dá)所述轉(zhuǎn)向位置以前把碎片從所述小物品處除去。
9.如權(quán)利要求8所述的自動包裝機，其特征在于，所述清理裝置包括一個用來使小于所述小物品的碎片通過而使所述小物品和比它更大的物品留下的第一篩網(wǎng)，和一個用來使所述小物品通過而使所述更大物品留下的第二篩網(wǎng)，以及用來把由所述第一篩網(wǎng)留下和由所述第二篩網(wǎng)通過的所述小物品輸送到所述轉(zhuǎn)向位置的輸送裝置。
10.一種用于把幾個口香糖包衣糖塊包裝在一個盒子中的包裝機，所述包裝機包括用于循環(huán)地輸送多個料筐板通過一個產(chǎn)品接收站的裝置，每個料筐板具有一個批量數(shù)目的料筐，該料筐能容納一塊所述的口香糖包衣糖塊，所述料筐的數(shù)目與分批地包裝在一個盒子中的所述口香糖包衣糖塊的數(shù)目有關(guān)；用于把在所述料筐中裝有所述口香糖包衣塊的所述料筐板傳送到轉(zhuǎn)向位置的輸送裝置；用于在所述轉(zhuǎn)向位置上從所述料筐中接受所述糖塊的裝置；用于輸送盒子經(jīng)過所述轉(zhuǎn)向位置的裝置；以及用于把所述口香糖塊從一個它們被從所述料筐中接受下來的位置放到一個把一個批量的所述口香糖塊裝入所述盒子中的每一個盒子中的位置的裝置。
11.如權(quán)利要求10中所述的包裝機，其特征在于，所述放入裝置是一個扭曲型漏斗。
12.如權(quán)利要求10所述的包裝機，其特征在于，該包裝機還包括用于把所述料筐板在接近轉(zhuǎn)向位置處翻轉(zhuǎn)從而使所述口香糖塊從所述料筐中落下并且進(jìn)入所述放入裝置中的裝置。
13.如權(quán)利要求10所述的包裝機，其特征在于，有特定的所述多個所述批量的料筐放在每個料筐板上，有特定的多個所述放入裝置，每個所述放入裝置單獨地與所述批量的料筐中的相關(guān)的一個面對，由此所述數(shù)量的料筐中的每個和一個放入裝置包括一個用于充滿一個盒子的通道，一個安裝所述特定的多個所述放入裝置的可往復(fù)移動的板，用于與所述往復(fù)運動同步地運送在所述放入裝置下面的所述盒子的輸送裝置，由此所述口香糖包衣糖塊在所述放入裝置的所述往復(fù)移動的一個方向時，從所述料筐板中落下并且進(jìn)入所述盒子，而在相反方向時所述的往復(fù)運動使所述放入裝置返回以便裝載所述盒子中的下一個。
14.如權(quán)利要求12所述的包裝機，其特征在于，有許多通道，每個通道包括一對所述的料筐和一個采取扭曲型漏斗形式的放入裝置。
15.如權(quán)利要求13所述的包裝機，其特征在于，所述可往復(fù)地移動的板具有兩個側(cè)邊，所述兩個側(cè)邊的每一邊都攜帶許多個所述通道。
16.如權(quán)利要求13所述的包裝機，其特征在于，所述通道的每一個都能攜帶不同種類的所述口香糖包衣糖塊。
17.一種自動包裝機，包括一個具有用來接受和分配產(chǎn)品的裝置的裝料斗；一對用來根據(jù)尺寸對所述分配產(chǎn)品進(jìn)行分類的篩網(wǎng)，所述篩網(wǎng)可選擇出合格的小物品；一個具有與一批相關(guān)的料筐數(shù)量相同的多個板的料筐板輸送機，每個料筐的形狀和尺寸能容納在每個所述料筐中的一個產(chǎn)品，由此一批產(chǎn)品就容納在一批料筐中；用于推動所述產(chǎn)品進(jìn)入所述料筐中并且把多余產(chǎn)品及其碎片清除的裝置；用來在一個轉(zhuǎn)向位置使所述板翻轉(zhuǎn)以便把所述產(chǎn)品從所述料筐中倒出的裝置；用于使所述已倒出的這批產(chǎn)品配置在一個給定方向的定向裝置；用于使連續(xù)的容器流沿著所述的給定方向移動并且通過所述定向裝置的輸送裝置，所述定向裝置與所述輸送裝置同步地移動；用于把所述批量的所述定向產(chǎn)品在所述同步移動期間輸送到所述容器中的裝置；以及用于使所述輸送裝置返回到一個起始位置以便把下一批產(chǎn)品輸送到下一批所述容器中的裝置。
18.如權(quán)利要求16所述的包裝機，其特征在于，有多對所述料筐對和多個所述定向裝置，多對料筐中的每一對和多個定向裝置中的單獨相關(guān)的一個構(gòu)成了一個裝載通道，以及具有用來同步地裝滿多個所述容器的所述多個通道的裝置。
19.如權(quán)利要求17所述的包裝機，其特征在于，所述料筐輸送機和輸送裝置互相垂直并且所述定向裝置使所述產(chǎn)品轉(zhuǎn)動90°。
20.如權(quán)利要求18所述的包裝機，其特征在于，多個所述定向裝置安裝在一個為往復(fù)運動而安裝的擺動板上。
全文摘要
一種自動包裝機,包括攜帶一批小物品在第一方向上的第一輸送機和攜帶著盒子在與第一方向相垂直的第二方向上的第二輸送機。扭曲型漏斗型式的放入裝置使產(chǎn)品在進(jìn)入盒子內(nèi)以前從第一方向轉(zhuǎn)動到第二方向;一個在其對置側(cè)攜帶著多個漏斗的擺動板來回移動,以便在移動第一個一半時裝滿一個盒子,在第二個一半時返回來裝滿下一個盒子。由每個漏斗所攜帶的這種小物品的記憶裝置可以使一個盒子中裝有不同的產(chǎn)品。
文檔編號B65B35/56GK1199006SQ9712344
公開日1998年11月18日 申請日期1997年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月14日
發(fā)明者S·提斯馬, W·H·沃格爾 申請人:提斯馬機器有限公司