用于形成自定义包装的系统和方法

摘要

一种用于从纸板带(7)开始实现盒子(9)以便使用盒子(9)打包多个物品(100)的方法和设备(10)，其中，多个物品(100)被容纳在可重复使用的箱子(1)中，可重复使用的箱子(1)的第一内壁(4)被定位成以致容纳多个物品(100)的腔室(5)的容积最小化。该设备包括：检测装置(11)，其被布置成检测关于由多个物品(100)占据的容积的数据；切割装置(12)，用于切割纸板带(7)并且获得平置构型的纸板带部分(8)；控制单元，其从检测装置(11)接收数据并且命令切割装置(12)；移动装置(13)，用于移动箱子(1)的底壁(2)；定位装置(14)，用于将纸板带部分(8)和箱子(1)相互定位成使得纸板带部分(8)可以收容多个物品(100)；折叠装置(15)，用于折叠平置构型的纸板带部分(8)以便形成盒子(9)。

说明书

技术领域

本发明涉及有关包装多个物品的技术领域。

特别地，本发明涉及一种从包装用纸板带开始实现盒子并使用盒子打包多个物品的方法和设备。本发明涉及用于容纳多个物品的可重复使用的箱子，该可重复使用的箱子在以上方法和设备中使用。

包装公司经常会收到涉及多个物品的订单，这些物品在自身的形状和尺寸方面往往不同。

背景技术

目前，为了打包多个物品，包装公司使用具有预定尺寸的纸板盒进行包装：包装公司可以决定使用不同尺寸的纸板盒(例如小型、中型和大型纸板箱)。

为了打包多个物品，操作员从那些可用的纸板盒中选择测量值最合适的纸板盒，将多个物品插入纸板盒中，并且使用填充材料(例如聚苯乙烯)填充剩余空间。

然而，使用具有预定尺寸的纸板盒会导致材料浪费。特别地，关于纸板盒的容积，多个待打包物品的体积越小，浪费就越多。在这种情况下，包装用纸板和填充材料都会存在大量浪费。

更加明显的是，相对于那些必需使用的超大程度的纸板盒会使运输复杂化，从而增加成本。事实上，当运输方式和待运输纸板盒数量是固定的，盒子越大，交通工具将进行的旅程就越多。

发明内容

鉴于前述情况，本发明的目的在于消除上述缺陷。

以上目的通过分别根据权利要求6和9的方法和设备来实现，该方法和设备利用根据权利要求1的可重复使用的箱子。

有利的是，本发明的方法和设备没有利用具有预定尺寸的纸板盒进行包装，而是根据多个待打包物品的形状和尺寸来实现适当尺寸的盒子。

通过使用可重复使用的箱子，可以实现上述适当尺寸的盒子。事实上，由于可重复使用的箱子的第一内壁具有可移动性，可重复使用的箱子可以根据多个待打包物品的形状和尺寸将多个待打包物品布置在容积最小化的腔室中。因为最大限度地减少了所使用的材料，这有利地使得能够降低包装成本：实现了包装用纸板的数量和填充材料的数量的最小化。减少材料的数量不仅降低了包装成本，还降低了清除材料以及相对生态影响的成本。

进一步地，相对于盒子运输的成本是适度的，因为运输工具的负荷将得到优化。

附图说明

在本说明书的以下部分，将根据权利要求书中所阐述的内容并结合附图，对本发明的具体实施例进行描述，其中：

-图1、图2和图3分别示出了作为本发明的目的的可重复使用的箱子的两个透视图和一个俯视图；

-图4和图5分别示出了本发明设备的一个实施例的两个透视图和一个俯视图；

-图6和图7以透视图和不同的操作步骤示出了图5的设备的一部分；

-图8A至图8F示出了在不同操作步骤中图5的设备的装盒站部分的A-A截面。

具体实施方式

参照附图，附图标记(10)表示本发明的设备，并且附图标记(1)表示由设备(10)使用的可重复使用的箱子。

可重复使用的箱子(1)包括：用于收容多个物品(100)的底壁(2)；从底壁(2)立起的外壁(3)；从底壁(2)立起的第一内壁(4)。第一内壁(4)、底壁(2)的一部分和外壁(3)的一部分限定出用于容纳多个待打包物品(100)的腔室(5)。第一内壁(4)是可移动的，以便改变腔室(5)的容积；底壁(2)是可移动的，以便能够释放多个待打包物品(100)。

有利的是，上述可重复使用的箱子(1)能够根据多个待打包物品(100)的形状和尺寸设置腔室(5)的尺寸(即，容积最小化)，并且通过利用底壁(2)的可移动性释放多个物品(100)。

底壁(2)可以构形为例如三角形或矩形或椭圆形。底壁(2)优选为矩形(图13)。

外壁(3)优选出现在底壁(2)的整个边缘处。外壁(3)可以以单体制成或者可以包括多个彼此固定的部分。

底壁(2)可以被限制为沿着外壁(3)的相对边缘的一部分滑动。底壁(2)可以包括突起(2a)，以便其沿着外壁(3)的相对边缘的滑动。

第一内壁(4)可以为单体或者是可以伸缩的。

外壁(3)优选包括彼此相对且平行的第一部分(3a)和第二部分(3b)。第一内壁(4)在两个相对端处被限制到第一部分(3a)和第二部分(3b)，以便在与第一部分(3a)和第二部分(3b)平行的方向上滑动(图3)。

有利地，可重复使用的箱子(1)的该实施例使得能够简单且快速地改变腔室(5)的容积。

第一内壁(4)可以被限制到第一部分(3a)和第二部分(3b)，以便垂直于第一部分(3a)和第二部分(3b)(图1至图3)。

可重复使用的箱子(1)优选包括从底壁(2)立起的第二内壁(6)，该第二内壁(6)也限定了腔室(5)，并且是可移动的以便改变腔室(5)的容积。第二内壁(6)在相对端处被限制到第一内壁(4)，从而沿着第一内壁(4)滑动(图1至图3)。可重复使用的箱子(1)有利地使得能够高度灵活地设置腔室(5)的容积尺寸。

第二内壁(6)可以被限制到第一内壁(4)以垂直于第一内壁(4)。

外壁(3)优选具有多边形构形的横截面并且包括彼此相对且平行的第三部分(3c)和第四部分(3d)，该第三部分(3c)和第四部分(3d)将第一部分(3a)和第二部分(3b)相接合。第一内壁(4)与第三部分(3c)和第四部分(3d)平行，并且第二内壁(6)与第一部分(3c)和第二部分(3d)平行(图1至图3)。在该实施例中，腔室(5)具有平行六面体形状的容积。

有利地，可重复使用的箱子(1)使得能够以优化的方式对腔室(5)进行尺寸设置，从而对多个物品(100)进行包装。

第三部分(3c)和第四部分(3d)优选垂直于第一部分(3a)和第二部分(3b)。

第一部分(3a)、第二部分(3b)、第三部分(3c)和第四部分(3d)以单体制成(图1至图3)。底壁(2)被限制到外壁(3)，以便沿着第三部分(3c)和第四部分(3d)的边缘滑动。

第二内壁(6)优选是可伸缩的(图1至图3)。

本发明的方法使用前述的可重复使用的箱子(1)，包括以下步骤：

-将多个待打包物品(100)布置在根据上述实施例的可重复使用的箱子(1)的腔室(5)中；

-将可重复使用的箱子(1)的第一内壁(4)定位成以致腔室(5)的容积最小化，并且其后，检测关于被多个待打包物品(100)占据的容积的数据；

-根据数据切割包装用纸板带(7)，获得平置构型的纸板带部分(8)；

-将纸板带部分(8)和可重复使用的箱子(1)相互定位成使得纸板带部分(8)可以从可重复使用的箱子(1)收容多个待打包物品(100)；

-移动可重复使用的箱子(1)的底壁(2)，以便释放纸板带部分(8)上的多个待打包物品(100)；

-折叠平置构型的纸板带部分(8)以便形成盒子(9)。

“被多个待打包物品(100)占据的容积”的表述涉及由基本上与可重复使用的箱子(1)的腔室(5)的横截面(当第一内壁(4)被布置成以致腔室(5)的容积最小化时)相等的横截面以及取决于多个待打包物品(100)的形状和尺寸的高度所界定的容积。

将多个待打包物品(100)布置在可重复使用的箱子(1)的腔室(5)中以及定位可重复使用的箱子(1)的第一内壁(4)以致腔室(5)容积最小化的步骤，可以由操作员手动进行。操作员可以进一步将任何填充材料插入腔室(5)中，以便填充物品彼此之间的间隙。

移动底壁(2)的步骤在将纸板带部分(8)和可重复使用的箱子(1)相互定位成使得纸板带部分(8)可以从可重复使用的箱子(1)收容多个待打包物品(100)的步骤后进行。

在另一方面，可以在相互定位纸板带部分(8)和可重复使用的箱子(1)的步骤之前，或者在移动底壁(2)的步骤之后，进行折叠步骤。

特别地，在折叠步骤在移动底壁(2)的步骤之后进行的情况下，“纸板带部分(8)”的表述是指平置构型的纸板带部分(8)(参见图8A至图8B)。另选地，在折叠步骤在相互定位纸板带部分(8)和可重复使用的箱子(1)的步骤之前进行的情况下，“纸板带部分(8)”的表述是指被构形为盒子形状的纸板带部分(8)，为了简洁起见，其将被称为盒子(9)(实施例未示出)。

平置构型(8)和盒子构型(9)的纸板带部分(8)包括尺寸被设置成静置地收容多个物品(100)的中心区域(8a)和围绕中心区域(8a)的周边区域(8b)。

折叠平置构型的纸板带部分(8)以便形成盒子(9)的步骤优选包括：

-将平置构型的纸板带部分(8)和至少两个折叠元件(17)相互布置成使得平置构型的纸板带部分(8)位于至少两个折叠元件(17)上方；

-根据检测到的关于被多个待包装物品(100)占据的容积的数据移动至少一个折叠元件(17)，使得当抵靠至少两个折叠元件(17)拉动平置构型的纸板带部分(8)时，至少两个折叠元件(17)中的每一个都碰到平置构型的纸板带部分(8)的周边区域(8b)；

-抵靠至少两个折叠元件(17)拉动平置构型的纸板带部分(8)以便形成盒子(9)。

折叠步骤的上述实施例优先在移动底壁(2)的步骤之后进行，其次是在相互定位纸板带部分(8)和可重复使用的箱子(1)的步骤之后进行。有利的是，可以在从可重复使用的箱子(1)释放多个物品(100)的同时进行折叠步骤。

折叠平置构型的纸板带部分(8)的步骤优选包括以下步骤：将邻接平面(19)布置在至少两个折叠元件(17)下方，以便碰到纸板带(8)的中心区域(8a)；根据检测到的关于被多个待打包物品(100)占据的容积的数据移动邻接平面(19)，以便改变邻接平面(19)和至少两个折叠元件之间的距离(17)。进一步地，将抵靠至少两个折叠元件(17)拉动平置构型的纸板带部分(8)的步骤包括将平置构型的纸板带部分(8)拉动到使邻接平面(19)与纸板带部分(8)的中心区域(8a)相接触。

作为本发明的目的的上述方法可以通过也是本发明的目的的设备(10)致动。

如前文所述，本发明的设备(10)是一种从纸板带(7)开始实现盒子(9)并使用盒子(9)包装多个物品(100)的设备(10)。本发明的设备(10)与前文所述的可重复使用的箱子(1)相配合。事实上，要使用盒子(9)打包的多个物品(100)容纳在可重复使用的箱子(1)中，其中可重复使用的箱子(1)的第一内壁(4)被定位成以致腔室(5)的容积最小化。

本发明的设备(10)包括：检测装置(11)，其被布置成检测关于由多个待打包物品(100)占据的容积的数据；切割装置(12)，用于切割包装用纸板带(7)并且获得平置构型的纸板带部分(8)；控制单元(未示出)，其从检测装置(11)接收数据并且根据该数据命令切割装置(12)；移动装置(13)，用于移动可重复使用的箱子(1)的底壁(2)；定位装置(14)，用于将纸板带部分(8)和可重复使用的箱子(1)相互定位在装盒站(X)使得纸板带部分(8)可以从可重复使用的箱子(1)收容多个待打包物品(100)；折叠装置(15)，用于折叠平置构型的纸板带部分(8)以便形成盒子(9)。

移动装置(13)可以在装盒站(X)被启动。

检测装置(11)被布置成在可重新使用的箱子(1)的第一内壁(4)已被定位成以致腔室(5)的容积最小化的时刻，检测关于被多个物品(100)占据的容积的数据。

检测装置(11)可以包括电视摄影机。该电视摄影机对多个待打包物品(100)的图像进行检测，以便使得相对的软件程序能够检测其容积(这实际上是具有等于腔室(5)的横截面以及高度取决于多个物品(100)的形状和尺寸的容积)。一旦已知被多个待打包物品(100)占据的容积，控制单元就会命令切割装置(12)切割纸板带(7)，使得平置构型的纸板带部分(8)具有用于包装多个物品(100)的适当尺寸。

平置构型的纸板带部分(8)优选被设计成旨在形成多个物品(100)的容纳盖(图6和图7)。因此，盒子(9)将会完全覆盖多个物品(100)。

特别地，平置构型与盒子(9)构型的纸板带部分(8)包括尺寸被设置成以致静置收容多个物品(100)的中心区域(8a)和围绕中心区域(8a)的周边区域(8b)。周边区域(8b)相对于中央区域(8a)处于周边(图6和图7)。进一步地，平置构型的纸板带部分(8)可以包括多个折线，该折线有助于折叠平置构型的纸板带部分(8)。特别地，折线可以至少在中心区域(8a)的周边的一部分处包括折线(80)(图6和图7)。为此，设备(10)可以包括刻痕装置(未示出)，其相对于纸板带(7)的前进方向被布置在切割装置(12)的上游或下游。

在图6和图7中示出了平置构型的纸板带部分(8)的优选实施例。纸板带部分(8)包括矩形中心区域(8a)和周边区域(8b)，周边区域(8b)继而包括：第一闭合翼(81)，其铰接在中心区域(8a)的周边的第一侧，其可以朝向中心区域(8a)折叠，并且其尺寸被设置成至少在第一侧面包封多个物品(100)；第二闭合翼(82)，其铰接在中心区域(8a)的周边的第二侧，与中心区域(8a)的周边的第一侧相对，其可以朝向中心区域(8a)折叠，并且其尺寸被设置成至少在与第一侧面相对的第二侧面处包封多个物品(100)；第三闭合翼(83)，其铰接在中心区域(8a)的周边的第三侧，其可以朝向中心区域(8a)折叠，并且其尺寸被设置成至少在第三侧面包封多个物品(100)并且用于至少部分地将第一闭合翼(81)和第二闭合翼(82)重叠；第四闭合翼(84)，其铰接在中心区域(8a)的周边的第四侧，与中心区域的周边的第三侧相对，其可以朝向中心区域(8a)折叠，并且其尺寸被设置成至少在第四侧面包封多个物品(100)并且用于至少部分地将第一闭合翼(81)和第二闭合翼(82)重叠。第四闭合翼(84)可以包括第一部分(84a)，其尺寸被设置成以致至少在第四侧面包封多个物品(100)并且用于至少部分地重叠第一闭合翼(81)和第二闭合翼(82)；以及第二部分(84b)，其尺寸被设置成以便在上方包封多个物品(100)并且用于至少部分地将第一闭合翼(81)重叠在第二闭合翼(82)和第三闭合翼(83)上。

设备(10)优选包括用于支撑平置构型的纸板带部分(8)的支撑装置(16)，并且折叠装置(15)包括：至少两个折叠元件(17)，至少一个是可移动的并且可以由控制单元根据检测装置(11)提供的数据进行命令；以及拉动装置(18)，其用于当纸板带部分(8)被支撑装置(16)支撑时，抵靠至少两个折叠元件(17)拉动平置构型的纸板带部分(8)；支撑装置(16)被布置成使得当纸板带部分(8)被支撑装置(16)支撑时，平置构型的纸板带部分(8)位于至少两个折叠元件(17)上方。支撑装置(16)和至少两个折叠元件(17)可以被相互布置成使得当拉动装置(18)抵靠至少两个折叠元件(17)拉动平置构型的纸板带部分(8)时，至少两个折叠元件(17)中的每一个均碰到平置构型的纸板带部分(8)的周边区域(8b)，以便形成盒子(9)。

该实施例有利地使得能够快速从平置构型的纸板带部分(8)实现盒子(9)。

支撑装置(16)优选以水平方式支撑平置构型的纸板带部分(8)。

至少两个折叠元件(17)都可以是移动的。当平置构型的纸板带部分(8)被支撑装置(16)支撑时，可移动的折叠元件(17)(可能二者均可移动)优选地在与平置构型的纸板带部分(8)平行的水平面移动。

支撑装置(16)可以是至少两个折叠元件(17)。

至少两个折叠元件(17)优选被构形和布置成相对于中心区域(8a)接触平置构型的纸板带部分(8)的周边区域(8b)。

例如，在纸板带部分(8)的中心区域(8a)为三角形的情况下，至少两个折叠元件(17)可以包括L形折叠元件(17)和纵长形移动折叠元件(17)。在纸板带部分(8)的中心区域(8a)为方形的情况下，至少两个折叠元件(17)可以包括L形折叠元件(17)和两个纵长形移动折叠元件(17)，或者其中至少两个是可移动的四个纵长形折叠元件(17)(图5至图7)。

至少两个折叠元件(17)优选被布置成在折线(80)附近接触平置构型的纸板带部分(8)的周边区域(8b)，该折线(80)在平置构型的纸板带部分(8)的中心区域(8a)的周边的至少一部分成形。

折叠装置(15)优选被布置在装盒站(X)处(图4至图8F)。有利的是，在释放多个待打包物品(100)的同时完成折叠平置构型的纸板带部分(8)以形成盒子(9)(图8C)。

设备(10)优选包括邻接平面(19)，其被布置在至少两个折叠元件(17)下方，以便邻接纸板带部分(8)的中心区域(8a)。邻接平面(19)是可移动的并且由控制单元根据由检测装置(11)提供的数据进行命令，从而改变邻接平面(19)和至少两个折叠元件(17)之间的距离。

特别地，根据可重复使用的箱子(1)的腔室(5)中由多个物品(100)占据的容积的高度，对邻接平面(19)进行布置。因此，高度越大，邻接平面(19)距离至少两个折叠元件(17)越远。邻接平面(19)优选是垂直可移动的。

有利的是，邻接平面(19)能够进一步优化对多个物品(100)的包装。

在折叠装置(15)被布置在装盒站(X)的情况下，邻接平面(19)也将被布置在装盒站(X)处。

假设可重复使用的箱子(1)是根据图中所示的实施例，中心区域(8a)将被构形为四边形(矩形或正方形)。在这种情况下，折叠装置(15)优选包括：彼此相互相对且平行布置的第一折叠元件(17a)和第二折叠元件(17b)；彼此相互相对且平行布置的第三折叠元件(17c)和第四折叠元件(17d)；第一折叠元件(17a)、第二折叠元件(17b)、第三折叠元件(17c)和第四折叠元件(17d)中的至少两个是可移动的并且由控制单元根据由检测装置(11)提供的数据进行命令。

第一折叠元件(17a)、第二折叠元件(17b)、第三折叠元件(17c)和第四折叠元件(17d)都是可移动的。

第一折叠元件(17a)和第二折叠元件(17b)可以被布置在第三折叠元件(17c)和第四折叠元件(17d)上方。在这种情况下，在第一折叠元件(17a)和第二折叠元件(17b)中被限定出支撑装置(16)。第一折叠元件(17a)、第二折叠元件(17b)、第三折叠元件(17c)和第四折叠元件(17d)可以分别构形为纵向圆柱体(图6和图7)。

参照图中所示的实施例，第一折叠元件(17a)被布置成与平置构型的纸板带部分(8)的第三闭合翼(83)接触，第二折叠元件(17b)被布置成与平置构型的纸板带部分(8)的第四闭合翼(84)接触，第三折叠元件(17c)被布置成与平置构型的纸板带部分(8)的第一闭合翼(81)接触，并且第四折叠元件(17d)被布置成与平置构型的纸板带部分(8)的第二闭合翼(82)接触。

拉动装置(18)可以优选包括至少一个推动元件(18a)，其被布置成推动容纳在可重复使用的箱子(1)的腔室(5)中的多个物品(100)。

该至少一个推动元件(18a)有利地便于抵靠至少两个折叠元件(17)拉动平置构型的纸板带部分(8)以便形成盒子(9)。在这种情况下，至少一个推动元件(18a)与重力相配合。

在特定实施例中，拉动装置(18)可以包括至少一个布置在平置构型的纸板带部分(8)下方的抽吸元件(18b)(例如吸盘)，当平置构型的纸板带部分(8)被支撑装置(16)支撑时，抽吸元件(18b)用于抽吸平置构型的纸板带部分(8)。

该至少一个抽吸元件(18b)有利地便于抵靠至少两个折叠元件(17)拉动平置构型的纸板带部分(8)以便形成盒子(9)。至少一个抽吸元件(18b)与重力以及至少一个推动元件(18a)(如设置)相互配合。

该至少一个吸气元件(18b)被布置并构形成在中心区域(8a)处抽吸平置构型的纸板带部分(8)。

在图4和图5所示的设备(10)的一个实施例中，纸板带(7)可以例如以波纹折叠方式供应(另选地，可以被缠绕以形成纸卷带卷)。纸板带(7)沿着与纸板带的延伸方向平行的相对前进方向在前进方向上进给。切割装置(12)相对于纸板带的前进方向，被设置在相对于装盒站(X)的上游。

平置构型中的纸板带部分(8)借助相对的第一输送器(20)被定位在装盒站(X)处。仍然参照图4和图5，容纳相对多个物品(100)的可重复使用的箱子(1)通过第二输送器(21)和抓钳(24)被定位在装盒站(X)中，抓钳(24)从第二输送器(21)拾取可重复使用的箱子(1)并将其定位在装盒站(X)处。

如图所示，设备(10)可以进一步包括推动装置(22)和固持折叠装置(23)(图6至图8F)，二者被布置成对容纳多个物品(100)的盒子(9)起作用。

固持折叠装置(23)沿着相对延伸方向(Y)纵向展开。推动元件(22)被布置和启动成沿着固持折叠装置(23)，特别是沿着固持折叠装置(23)的延伸方向(Y)，推动盒子(9)。

参照图7，盒子(9)包括用于容纳多个物品(100)的第一部分(9a)和闭合盖片(9b)。第一部分(9a)可以由中心区域(8a)、第一闭合翼(81)、第二闭合翼(82)、第三闭合翼(83)的至少一部分以及第四闭合翼(84)的第一部分(84a)界定。闭合盖片(9b)可以由第四闭合翼(84)的第二部分(84b)界定。固持折叠装置(23)被构形为根据折叠装置(15)的动作以假定的构形固持盒子(9)的第一部分(9a)并且用于折叠闭合盖片(9b)，使得盒子(9)完全包封多个物品(100)(图7)。设备(10)可以进一步包括胶合装置(25)，其被布置在固持折叠装置(23)处以便将胶水注射到盒子(9)上并且使得能够将闭合盖片(9b)固定到第一部分(9a)。

另选地，根据未示出的实施例，盒子(9)可以仅包括第一部分(9a)，而且可以使用合适的盖子完成闭合。

在附图所示的设备(10)的实施例中，将功能将在下面进行描述。

参照图8A，定位装置(14)(即，用于平置构型的纸板带部分(8)的第一输送器(20)以及用于可重复使用的箱子(1)的第二输送器(21)和抓钳(24))将平置构型的纸板带部分(8)和可重复使用的箱子(1)定位在装盒站(X)。同时，控制单元根据检测到的关于被多个物品(100)占据的容积的数据，适当地定位折叠元件(17a、17b、17c、17d)和邻接平面(19)。其后，移动装置(13)移动可重复使用的箱子(1)的底壁(2)(图8B)并且抽吸元件(18b)被定位在平置构型的纸板带部分(8)的附近。随后，抽吸元件(18b)和推动元件(18a)被启动，使得抵靠折叠元件(17a、17b、17c、17d)将平置构型的纸板带部分(8)拉动到接触邻接平面(19)，从而形成盒子(9)，并且同时，将多个物品(100)插入盒子(9)(图8C、8D)。然后，推动元件(22)被定位成沿着固持折叠装置(23)接触(图8E)并推动(图8F)盒子(9)，以这种方式还对盒子(9)的闭合盖片(9b)进行弯曲。