ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ УПАКОВКИ СДВОЕННЫХ КОНТЕЙНЕРОВ С ПИЩЕВЫМ ПРОДУКТОМ И С ПОДАРКОМ

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к технологической линии упаковки соединенных между собой двух контейнеров, соответственно, с пищевым продуктом и с подарком, и обрабатываемых как отдельное изделие. Технологическая линия оборудована устройствами, предназначенными для взаимодействия с отдельно поступающими контейнерами, соответственно, с пищевым продуктом и с подарком, для объединения их в один блок с последующим обертыванием его упаковочным листом с целью исключения извлечения подарка без разрушения упаковки.
Известны различные технологические линии для упаковки блоков контейнеров с пищевым продуктом и с подарком на замкнутых конвейерах, а также входящие в них устройства.
В частности, известно устройство упаковки группы изделий в разные пачки для технологической линии, предназначенной для упаковки этих групп. В соответствии с этим устройством изделия для каждой пачки подают на двух продольных конвейерах во взаимно противоположных направлениях к общей приемной зоне для улавливания и укладки изделий в стопу, где чередующиеся изделия с обоих конвейеров останавливают для укладки стопы из двух пачек изделий, после чего уложенную таким образом стопу перемещают дальше для дальнейшей обработки и упаковки. В зоне остановки над разгрузочным концом каждого конвейера изделия сначала останавливают с помощью стопорных средств, затем перегружают, в поперечном направлении к указанной приемной зоне, где их останавливают и выравнивают в их положении с помощью приемных и центрирующих средств, после чего остановленные и выровненные таким образом изделия освобождают индивидуально или попарно к первой ступени улавливания и затем перегружают к указанной второй ступени улавливания для завершения укладки стопы, и тем, что указанное дальнейшее движение осуществляют в течение указанной первой ступени улавливания. Заявка RU 98121837 oт 08.12.1998.
Известны также заверточные машины (RU 2053169 от 04.03.1992 и 2332339 от 27.02.2007.), относящиеся к оборудованию для перерабатывающей промышленности, а именно для завертывания продуктов. Особенностью известных устройств является непрерывность цикла по взаимодействию с плоским твердым пищевым продуктом, например с плиткой шоколада.
Известен также двуполостной контейнер, содержащий первый корпус, полость которого предназначена для размещения продукта, и второй корпус, форма поперечного сечения которого идентична форме поперечного сечения первого корпуса, при этом корпуса установлены один в другой таким образом, что между их днищами образована вторая полость, в которую вложен сувенир-сюрприз. RU 27571 от 21.03.2003.
Ограничением этих устройств является необходимость введений дополнительных устройств, необходимых для осуществления замкнутого технологического цикла и перегрузки сдвоенных контейнеров с пищевым продуктом и с подарками (сувенирами) на линию их упаковки упаковочным листом и формирования единой продукции.
Ближайший аналог не выявлен, формула полезной модели составлена без разделения на отличительную и ограничительную части.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение потребительского спроса продукции с введенным в нее подарком или сюрпризом.
Технический результат заключается в обеспечении комплектования пищевого продукта подарком при одновременном повышении производительности технологической линии и стабильности качества процесса упаковки. При этом под качеством процесса упаковки понимается надежное закрепление подарка в сдвоенном контейнере с пищевым продуктом без нарушения целостности упаковки, что достигается за счет стабильного позиционирования сдвоенных контейнеров с пищевым продуктом и с подарком на всех участках технологического цикла от разгрузки поддонов, закрепления на контейнере с пищевым продуктом контейнера с подарком, обертывание сдвоенного контейнера упаковочным листом с последующим размещением их на поддонах.
Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата технологическая линия содержит связанные между собой устройство разгрузки контейнеров с пищевым продуктом из поддонов в два этапа в два ряда при помощи многопозиционного манипулятора на конвейер, связанный со шнековым делителем с возможностью разделения контейнеров с пищевым продуктом по ходу их перемещения на двурядное движение с заданным расстоянием между контейнерами, многопозиционный манипулятор с вакуумными присосками для захвата и перемещения контейнеров от шнекового делителя на пластинчатый конвейер с ячейками с возможностью размещения каждого контейнера крышкой вверх в упомянутых ячейках, выполненных с опорными буртиками под крышку контейнера с пищевым продуктом, устройство размещения контейнера с подарком на контейнере с пищевым продуктом и фиксации первого на втором с возможностью формирования сдвоенного контейнера, устройство выгрузки упомянутых сдвоенных контейнеров на 4-х ручьевой ленточный конвейер с последующей подачей на распределительное устройство с возможностью позиционирования сдвоенных контейнеров на одноручьевом конвейере в один ряд, оборудованным боковыми направляющими и участком нанесения наклейки и даты, при этом выход: одноручьевого конвейера связан с входом устройства оборачивания, сдвоенных контейнеров упаковочным листом, выполненным с отверстием под корпус контейнера с подарком, расположенного сверху сдвоенного контейнера, крайние участки полосы упаковочного листа расположены с возможностью соединения между собой, при этом на выходе устройства выгрузки обернутых сдвоенных контейнеров расположен одноручьевой выходной конвейер с возможностью группирования их в ряды и подачи на участок складирования в поддоны, расположенный на конвейере, который расположен перпендикулярно выходному конвейеру и имеющий ширину, соответствующую линейному размеру поступающего ряда контейнеров.
Возможны дополнительные варианты выполнения технологической линии, в которых целесообразно, чтобы:
- упаковочный лист был бы выполнен в виде полосы материала на целлюлозной основе с продольным расположением волокон, с глянцевой лицевой поверхностью на участке до зон соединения краевых участков, прямоугольной формы с овальным отверстием под корпус контейнера с подарком и вырезами на крайних участках боковых больших сторон полосы.
- контейнер с подарком выполнен с бортом по периметру верхней части, на внутренней поверхности борта выполнены выступы с возможностью фиксации корпуса контейнера с продуктом на корпусе контейнера с пищевым продуктом.
Указанные преимущества, а также особенности настоящей полезной модели поясняются лучшим вариантом ее выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг.1 представлен общий вид технологической линии замкнутого;
типа для упаковки сдвоенных контейнеров с пищевым продуктом и с подарком.
На фиг.2 - устройство разгрузки поддонов от контейнеров с пищевым продуктом и подачи 4-х рядного блока контейнеров с пищевым продуктом на двухрядный конвейер
На фиг.3 - устройство позиционирования контейнеров относительно друг друга в поперечном и продольном направлениях.
На фиг.4 - устройство формирования сдвоенного контейнера (узел размещения контейнера с подарком на контейнере с пищевым продуктом и узел фиксации первого на втором).
На фиг.5 - сдвоенный контейнер и его составные части: контейнер с пищевым продуктом и контейнер с подарком.
На фиг.6 - устройство выгрузки сдвоенных контейнеров на четырехручьевой конвейер.
На фиг.7 - устройство для распределения сдвоенных контейнеров с, возможностью их позиционирования на одноручьевом конвейере в один ряд.
На фиг.8 - упаковочный лист и схема обертывания сдвоенных контейнеров упаковочным листом: 1 этапа - надевание на сдвоенный контейнер упаковочного листа;
2 этап - загибание боковых сторон листа на 90 градусов; 3 этап - загибание крайних участков на 90 градусов с последующим соединением путем склеивания.
На фиг.9 - устройство выгрузки обернутых сдвоенных контейнеров с возможностью группирования их в ряды и подачи на участок складирования.
Раскрытие сущности технологической линии для упаковки сдвоенного контейнера с подарком поясняется позициями, изображенными на чертежах:
1. устройство разгрузки контейнеров с пищевым продуктом из картонного поддона и подачи 4-х рядного блока контейнеров с пищевым продуктом в два ряда на конвейер;
2. устройство позиционирования контейнеров относительно друг друга в поперечном и продольном направлениях, имеющее шнековый делитель, манипулятор и ячеистый пластинчатый конвейер;
3. устройство формирования сдвоенного контейнера, имеющее узел размещения контейнера с подарком на контейнере с пищевым продуктом и узел фиксации первого на втором;
4. устройство выгрузки сдвоенных контейнеров на 4-х ручьевой конвейер;
5. устройство построения сдвоенных контейнеров в один ряд;
6. устройство обертывания сдвоенных контейнеров упаковочным листом с одноручьевым конвейером на выходе;
7. устройство выгрузки обернутых сдвоенных контейнеров с возможностью группирования их в ряды и подачи на участок складирования;
8. поддон, выполненный на основе целлюлозы, например из гофрированного картона, и имеющие прямоугольную форму и борта;
9. конвейер пластинчатый или ленточный, выполненный четырехручьевым;
10. конвейер пластинчатый или ленточный, выполненный с возможностью размещения контейнеров в два ручья;
11. шнековый делитель имеет два параллельно расположенных шнека с вращением навстречу друг другу и направляющей планкой между ними;
12. контейнер пластиковый с пищевым продуктом, выполненный в виде корпуса с плоским бортиком и имеющий одну или несколько полостей для размещения пищевых продуктов;
13. контейнер пластиковый с подарком внутри;
14. корпус контейнера 13 выполнен с бортом 15 по периметру верхнего плоского буртика 16, на внутренней поверхности которого по боковым сторонам выполнены выступы 17 с возможностью фиксации корпуса 14 контейнера 13 на корпусе контейнера 12 с пищевым продуктом;
15. борт по периметру корпуса 14;
16. плоский буртик корпуса 14;
17. выступы, выполненные на борту с внутренней стороны по его боковым сторонам;
18. манипулятор многопозиционный с вакуумными присосками устройства разгрузки контейнеров с пищевым продуктом;
19. привод вертикального перемещения манипулятора 18;
20. привод горизонтального перемещения манипулятора 18;
21. конвейер, пластинчатый с ячейками, выполненный 4-х ручьевым;
22. манипулятор многопозиционный с вакуумными присосками устройства разгрузки контейнеров с пищевым продуктом;
23. привод вертикального перемещения манипулятора 22;
24. привод горизонтального перемещения манипулятора 22;
25. опорный буртик под крышку контейнера 12 с пищевым продуктом, высота которого достаточна для размещения борта 15 корпуса 14 контейнера 13 с подарком, т.е. высота опорного буртика превышает высоту борта 15;
26. накопитель контейнеров с подарками в виде вертикально ориентированных накопительных полостей с расположенными в них в столбик контейнерами с подарками;
27. датчики положения нижних контейнеров с подарками, по сигналам которого срабатывают привод 28 поворотного устройства и приводы 29 фиксации контейнеров 13 с подарками на контейнерах 12 с пищевым продуктом;
28. привод поворотного устройства:
29. поворотное устройство:
30. приводы устройства фиксации контейнеров 13 с подарками на контейнерах 12 с пищевым продуктом;
31. сдвоенный контейнер с пищевым продуктом и подарком вертикально ориентированный;
32. конвейер, выполненный ленточным или пластинчатым, расположен перпендикулярно пластинчатому конвейеру с ячейками;
33. манипулятор вакуумный многопозиционный, расположенный на выходе пластинчатого конвейера 21 и выполненный с возможностью перемещения на конвейер 32 при помощи приводов вертикального и горизонтального перемещений:
34. конвейер, выполненный ленточным или пластинчатым, расположен на выходе конвейера 32 и сопряжен с ним:
35. направляющие с рассекателями на входе для построения группы.. сдвоенных контейнеров в один ряд выполнены разной длины, при этом самый длинный формирует с бортом конвейера 34 крайний ряд; расположенный напротив входа одноручьевого конвейера 36;
36. одноручьевой конвейер, выполненный пластинчатым с.возможностью поворота на 90 градусов, выход которого сопряжен с входом в устройство 6 обертывания сдвоенных контейнеров упаковочным листом:
37. дополнительная направляющая, расположенная под углом от одного борта конвейера 34 на его входе к другому его борту на выходе с возможностью при постоянно движущемся конвейере 34 смещения сдвоенных контейнеров в крайний ряд 38;
38. крайний ряд, расположенный на конвейере 34;:
39. заслонки для остановки колонн сдвоенных контейнеров, установленные в рядах на концевых их участках, кроме первого,, расположенного напротив крайнего ряда 38, с возможностью их остановки, при этом заслонки связаны с одним общим приводом;
40. привод для управления заслонками 39, кинематически связанных с ними с возможностью их поворота в положения «закрыто» и «открыто»;
41. конвейер одноручьевой, расположенный на выходе устройства 6 обертывания сдвоенного контейнера упаковочным листом;
42. накопительный ленточный или пластинчатый конвейер, расположенный перпендикулярно конвейеру 41;
43. толкатель для перемещения расположенных в ряд сдвоенных контейнеров 31, выполненный с Г-образным упором 43*:
44. пневматический привод толкателя 43;
45. датчик заполнения одноручьевого выходного конвейера 54 на участке выгрузки:
46. крышка контейнера 12:
47. упаковочный лист;
48. отверстие на упаковочном листе 47 под корпус 14 контейнера 31;
49. крайние участки упаковочного листа 47 под клеевой слой;
50. контроллер, выходы которого подключены к приводам соответствующих устройств технологической линии, а входы с датчиками этих устройств;
51. боковые направляющие;
52. участок складирования обернутых сдвоенных контейнеров в поддоны.
Согласно полезной модели технологическая линия (фиг.1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) для упаковки сдвоенных контейнеров с пищевым продуктом и с подарком функционирует следующим образом.
Устройства, формирующие технологическую линию связаны между собой в непрерывном технологическом процессе.
На первом этапе устройство 1 обеспечивает разгрузку контейнеров 12 с пищевым продуктом из картонных поддонов 8 (фиг.2), в каждом из которых расположено 16 контейнеров с продуктом. На четырехручьевом конвейере 9 размещен манипулятор 18, выполненный многопозиционным с вакуумными присосками для захвата за один прием блока контейнеров 12 в количестве 16 (4х4), т.е. четыре ряда по четыре контейнера в каждом ряду, и расположения их в два этапа блоками контейнеров по 4×2 (в два ряда) на конвейер 10.
Ha конечной части конвейера 10 расположены: направляющая планка, по обе стороны от которой - шнеки шнекового делителя 11, при этом контейнеры 12 при движении располагаются в два ряда, каждый между направляющей планкой и шнеком для позиционирования контейнеров 12". относительно друг друга в продольном направлении, т.е. размещения на одинаковом расстоянии друг от друга, и в поперечном.
На выходе конвейера 10 перпендикулярно ему и напротив шнекового делителя 11 расположен пластинчатый конвейер 21 с ячейками с цепным приводом. На пластинах конвейера 21 выполнены ячейки в виде отверстий с опорными буртиками 25 по периметру под крышку 48 контейнера 12. При этом высота буртика 25 достаточна для размещения борта 15 корпуса 14 контейнера 13 с подарком и фиксации одного контейнера относительно другого.
На входе конвейера 21 размещен манипулятор 22, выполненный многопозиционным с вакуумными присосками для захвата контейнеров 12 и расположения их в конвейер 21 по сигналам датчика заполнения шнекового делителя 11.
Используемые в технологической линии манипуляторы 18, 22, 33 выполнены известной конструкции, многопозиционными с вакуумными присосками и предназначены для перемещения группы контейнеров в. процессе их упаковки и введения подарков с последующим размещением на пустых поддонах, поступающих с участка выгрузки контейнеров 12 с пищевыми продуктами.
После размещения контейнеров 12 с пищевыми продуктами в ячейках крышками вверх они поступают на устройство 3 формирования сдвоенного контейнера, имеющее узел размещения контейнера 13 с подарком на контейнере 12 с пищевым продуктом и узел фиксации контейнера 13 на контейнере 12. На фиг.4 изображен накопитель 26 контейнеров с подарками в виде вертикально ориентированных накопительных полостей 49 с расположенными в них в столбик контейнерами с подарками крышками вверх, на выходе накопительных полостей расположены захватные элементы, связанные с поворотными устройствами 29, выполненными с единым приводом 28 и обеспечивающими поворот контейнеров 13 с подарками на 180° и размещение сверху над контейнерами 12 с пищевым продуктом. Одновременно с этим включаются в работу приводы 30 фиксации, срабатывающие по сигналам датчиков 27 положения нижних контейнеров с подарками в полостях 49, по тем же сигналам срабатывает и приводы 29 фиксации контейнеров 13 с подарками на контейнерах 12 с пищевым продуктом. Все эти манипуляции осуществляются при постоянно работающем конвейере 21.
Сформированные сдвоенные по вертикали контейнеры 31 при помощи манипулятора 33 перегружаются с конвейера 21 на перпендикулярно ему расположенный четырехручьевой конвейер 32 для транспортировки на конвейер 34, на котором расположено устройство 5 построения сдвоенных контейнеров 31 в один ряд.
На входе конвейера 34 расположены направляющие 35 для распределения группы из четырех рядов сдвоенных контейнеров 31 в один ряд, выполненные разной длины, при этом самый длинный формирует с бортом конвейера 34 крайний ряд, расположенный напротив входа одноручьевого конвейера 36.
Кроме этого, на конвейере 34 установлена дополнительная направляющая 37, расположенная под углом от одного борта конвейера 34 на его входе к другому борту на выходе с возможностью обеспечения при постоянно движущемся конвейере 34 смещение сдвоенных контейнеров в. крайний ряд 38.
На равных участках друг от друга на первом, втором и третьем ручьях расположены управляемые заслонки 39 для остановки движущихся рядов. сдвоенных контейнеров 31, при этом все заслонки связаны с одним общим приводом 40, срабатывающим по сигналам положения сдвоенных контейнеров на выходе конвейера 32.
Заслонки 39 кинематически связаны с выходным звеном привода 40 с возможностью их поворота в положение «закрыто» или в положение «открыто».
Устройство 5 для распределения сдвоенных контейнеров 31 и построения их в один ряд функционирует следующим образом. Это будет показано на примере 4-х рядного потока.
Группа из четырех рядов по четыре сдвоенных контейнера 31 в каждом поступает на вход конвейера 34 и распределяется направляющими на 4 ручья, при этом первый, второй и третий имеют управляемые заслонки 39, которые в этот момент закрыты, таким образом четвертый ряд, при постоянно движущемся конвейере, перемещается и входит во взаимодействие с дополнительной направляющей 37, изменяющей направление движения этой колонны, направляя ее на крайний ряд 38 в первую очередь, далее после открытии заслонок вторыми перемещаются сдвоенные контейнеры 31 последовательно первого ручья, затем второго и третьего, что достигается расстановкой заслонок 39 относительно входа на одноручьевой конвейер 36 на разные расстояния (см. фиг.7). После этого, заслонки 39 закрываются и конвейер 34 заполняется следующей группой из четырех рядов по четыре в каждом сдвоенных контейнера 31.
Одноручьевой конвейер 36, также как и остальные конвейеры находятся в постоянном движении.
Одноручьевой конвейер 36 выполнен пластинчатым с возможностью обеспечения поворота направления движения на 90 градусов с целью формирования с другими расположенными в одной плоскости конвейерами технологической линии замкнутого контура с возможностью использования свободных поддонов 8 после разгрузки контейнеров 12 с пищевыми продуктами под загрузку сдвоенными контейнерами 31, имеющими внутри подарки.
Выход одноручьевого конвейера 36 сопряжен с входом в устройство 6 обертывания сдвоенных контейнеров 31 упаковочным листом 47, выполненным с отверстием 49 под корпус 14 контейнера 31 с подарком, расположенного сверху сдвоенного контейнера, при этом крайние участки упаковочного листа 47 расположены с возможностью соединения между собой, на которые предварительно наносится клеевой быстровысыхающий слой, особенно при повышенной температуре. На фиг.8 изображена схема оборачивания сдвоенных контейнеров 31 упаковочным листом 47, осуществляющая в три этапа (фиг.8).
После операции обертывания сдвоенных контейнеров 31 в неразъемные изделия они поступают на выход одноручьевого выходного конвейера 41, где расположено устройство 7 выгрузки обернутых сдвоенных контейнеров 31 с возможностью группирования их в ряды для подачи на участок складирования в свободные поддоны 8, расположенный на накопительном конвейере 51, выполненном ленточным или пластинчатым.
Участок складирования 52 расположен в доступной зоне с участком опорожнения поддонов 8 с целью повторного их использования в технологическом процессе.
Устройство 7 выгрузки выполнено в виде толкателя 43 с Г-образным упором 43* и с пневматическим приводом 44, управляемым по сигналам датчиков 45 заполнения одноручьевого выходного конвейера 41 на участке выгрузки сдвоенных и упакованных контейнеров 31 в количестве 4 штук, подключенного к контроллеру. Г-образный упор 43* выполнен с двумя рабочими участками: центральным, расположенным вдоль одноручьевого пластинчатого конвейера 41 и крайний, расположенный перпендикулярно центральному с возможностью ограничения движения следующей группы сдвоенных конвейеров 31 в момент перемещения предшествующей группы.
Кроме этого, устройство выгрузки 7 имеет ограничитель, расположенный на конце одноручьевого пластинчатого конвейера 41 с возможностью ограничения движения группы сдвоенных конвейеров 31.
В процессе работы, упакованные сдвоенные контейнеры 31 перемещаются на устройство 7 выгрузки при помощи выходного конвейера 41, после упора в ограничитель, срабатывает датчик 45 заполнения, настроенный на заданное количество сдвоенных контейнеров. Сигнал от датчика 45 поступает на контроллер 50 управления пневматическими приводами технологической линии, включая пневмопривод 44 толкателя 43, который выталкивает группу сдвоенных контейнеров 31 на ленту накопительного конвейера 42, транспортирующего их на участок складирования 52 после загрузки поддонов 8, поступающих после устройства 1 разгрузки. При этом крайний участок Г-образного упора 43* останавливает перемещение последующей группы сдвоенных контейнеров 31 на конвейере 41.
Таким образом, технологический цикл замкнулся, поддоны 8 сначала были освобождены от контейнеров с пищевым продуктом, последние соединены с контейнерами, содержащими подарки, сдвоенные контейнеры упакованы при помощи упаковочных листов и загружены в те же поддоны, при этом конвейер 9 на входе, как и остальные конвейеры 10, 21, 34, 36, 41 и 42 технологической линии, находятся в постоянно работающем состоянии, при этом последние выполнены с боковыми направляющими 51, исключающими непроизвольное смещение сдвоенных контейнеров 31 с заданного направления движения. Такое решение является существенным ввиду того, что сдвоенные контейнеры 31 выполнены вертикально ориентированными с повышенным расположением центра тяжести, выше контейнера с пищевым продуктом.
Для дополнительного повышения производительности в технологической линии применен контроллер 50, обеспечивающий синхронизацию и согласование положений движущихся конвейеров с перемещением вакуумных присосок манипуляторов, заслонок и толкателя по сигналам соответствующих датчиков положения и заполнения контейнеров.
Для этого входы контроллера 50 подсоединен к выходам датчиков положения и заполнения контейнеров, а управляющие выходы - к входам пневматических приводов манипуляторов, поворотного устройства, устройства фиксации, заслонок и толкателя.
Применение полезной модели позволяет повысить производительность технологической линии формирования и упаковки сдвоенных контейнеров с пищевым продуктом в комплекте с подарком за счет обеспечения стабильного позиционирования сдвоенных контейнеров с пищевым продуктом и с подарком на всех устройствах замкнутого технологического цикла от разгрузки контейнеров, формирования сдвоенных контейнеров, группирования их в один ряд, упаковкой упаковочным листом и возвращением в поддоны. Как показали испытания, не прерывая движения конвейеров, удается повысить производительность технологической линии не менее чем на 10%.