本发明涉及一种移动式或自推进式包裹机器，移动式或自推进式包裹机器布置成将由塑料材料制成的膜包裹在由放置在滑轨或托盘上的产品或产品组组成的负载上。本发明还涉及一种由上述自推进式包裹机器实施的包裹方法。
背景技术：
1、自推进式包裹机器也称为自推进式包裹机器人，通常用于包裹形状和尺寸各异且产量有限的负载，通常位于由于整体尺寸和/或可用空间而无法使用固定或静态包裹机器的环境或房屋中。负载通常由滑轨或托盘形成，滑轨或托盘上布置着一组或多或少规则叠置的产品和/或物体，即使它们具有不同的尺寸和格式。
2、在其他情况下，通常出于保护目的的包裹直接涉及通常为大尺寸的产品。
3、自推进式包裹机器包括对竖向立柱进行支撑的推车或滑架，膜退绕或供应单元可沿该立柱以交替直线运动的方式移动，膜退绕或供应单元对塑料膜卷筒进行容纳，膜退绕或供应单元通常设置有用于退绕和预拉伸膜的多个辊。更准确地说，退绕单元设置有成对的预拉伸辊以及一个或更多个返回辊，成对的预拉伸辊适于将膜从卷筒上退绕，并预拉伸或延伸膜预定的百分比，一个或更多个返回辊用于将膜转向负载。
4、滑架通常设置有电动后牵引轮和前驱动装置，该前驱动装置包括一个或更多个转向轮，转向轮由转向件操作。转向件可以由操作员通过引导杆操作，以在机动构型中对机器进行手动驱动，或者通过能够在操作工作构型中跟随负载的轮廓或外部形状的试探元件操作，其中自推进式机器自主地且自动围绕负载转动以用膜包裹负载。
5、退绕单元沿竖向立柱的交替线性运动与自推进机器围绕负载的旋转相结合，允许膜围绕负载进行包裹，从而形成一系列相互交织的条或带。塑料膜包裹以完全覆盖负载的所有侧面。
6、试探元件包括相对于滑架向外和向侧向延伸的臂，在试探元件的端部处设置有能够跟随要包裹的负载的外部轮廓的惰轮。试探元件对负载施加预定的弹性压缩力或推力，以保持与负载的接触并且允许机器根据由负载本身的轮廓确定的路径可靠地围绕负载移动。
7、还已知自推进式包裹机器包括传感器而不是试探元件，例如超声波传感器，传感器能够检测负载的外表面和边缘并处理相关信号，这允许包裹机器的控制单元计算围绕负载的包裹路径以避免碰撞。更准确地说，基于传感器检测到的负载的外表面和边缘，控制单元对滑架的转向轮和/或驱动轮进行控制，以便将滑架转向和驱动成围绕负载。
8、在上述两种类型的已知自推进式包裹机器中，尽管包裹步骤以大致自动的方式进行，即无需操作员的手动干预，但在包裹过程的初始步骤中都需要操作员将膜的初始片状部或端部固定到负载或底层托盘，并且在最终步骤中切割膜并将膜与卷筒分离。
9、因此，已知的自推进式包裹机器的缺点是不允许以完全自动化的方式执行包裹过程，即不允许在无操作员任何手动干预的情况下执行包裹过程。
10、wo2022/029642公开了一种可在支撑平面上移动的自推进式包裹机器，以用于用膜包裹负载，该自推进式包裹机器包括：自推进式滑架和立柱，立柱固定到滑架且以可滑动的方式支撑设置有膜的卷筒的退绕单元；锚固元件，锚固元件设置有锁定装置，该锁定装置以可选择的方式相应地在闭合位置或打开位置操作，以用于锁定或释放从卷筒退绕的膜的初始片状部。包裹机器还包括第一抓持单元，该第一抓持单元适于在包裹循环的初始步骤中定位和释放锚固元件，其中膜的初始片状部被锁定装置锁定在支撑平面上且靠近负载，并且该第一抓持单元适于在包裹机器围绕负载行进至少一圈之后抓持和提升锚固元件并且操作处于打开位置的锁定装置以释放膜的初始片状部，从而用膜包裹负载。
技术实现思路
1、本发明的目的是改进已知的自推进式包裹机器，该已知的自推进式包裹机器布置成用可伸展塑料膜包裹负载。
2、另一目的是提供一种自推进式包裹机器，该自推进式包裹机器允许完全自动地用膜包裹负载，而无需操作员进行任何手动干预。
3、另一目的是提供一种自推进式包裹机器，该自推进式包裹机器允许进行牢固而稳定的包裹。
4、在本发明的第一方面，提供了根据权利要求1所述的自推进式包裹机器。
5、在本发明的第二方面，提供了根据权利要求16所述的包裹方法。
1.一种自推进式包裹机器(1)，所述自推进式包裹机器(1)能够在支撑平面(p)上围绕负载(100)移动，以在包裹循环期间用由塑料材料制成的膜(50)对所述负载进行包裹，所述自推进式包裹机器(1)包括自推进式滑架(2)和立柱(3)，所述立柱(3)固定至所述滑架(2)并且以可滑动的方式支撑退绕单元(4)，所述退绕单元(4)设置有膜(50)的至少一个卷筒(51)，所述自推进式包裹机器(1)包括：
2.根据权利要求1所述的自推进式包裹机器(1)，其中，当所述锚固元件(30)被第一抓持装置(6)或第二抓持装置(16)释放并且从第一抓持装置(6)或第二抓持装置(16)脱离接合时，或者当所述锚固元件(30)被作用于所述上部板(32)上的所述第一抓持装置(6)抓持时，所述锁定元件(35)因重力而被带动成抵靠所述基部(33)和/或保持抵靠所述基部(33)。
3.根据权利要求1或2所述的自推进式包裹机器(1)，其中，所述锁定元件(35)包括锁定板(36)，所述锁定板(36)适于抵靠所述基部(33)并且经由中央元件(37)连接到中间板(38)，所述锁定板(36)、所述中央元件(37)和所述中间板(38)包括相应对齐的纵向通孔，所述通孔适于接纳所述中央销(31)并且以可滑动的方式与所述中央销(31)接合。
4.根据任一前述权利要求所述的自推进式包裹机器(1)，其中，所述第一抓持装置(6)包括电磁装置，所述电磁装置能够被选择性地启用或停用以相应地抓握或释放所述锚固元件(30)的所述上部板(32)。
5.根据任一前述权利要求所述的自推进式包裹机器(1)，其中，所述第二抓持装置(16)包括叉形元件，特别地，所述叉形元件被布置成与所述第一抓持装置(6)对齐并且位于所述第一抓持装置(6)下方，并且所述第二抓持装置(16)能够接合所述锁定元件(35)。
6.根据从属于权利要求3的权利要求5所述的自推进式包裹机器(1)，其中，所述叉形元件(16)能够插入到所述中间板(38)与所述锁定板(36)之间，从而接合所述中央元件(37)，所述叉形元件(16)抵靠所述中间板(38)的下部面(38a)以对所述锚固元件(30)进行提升和支撑。
7.根据任一前述权利要求所述的自推进式包裹机器(1)，其中，所述第一抓持单元(5)至少能够在缩回构型(r)与抓持/释放构型(g)之间移动，在所述缩回构型(r)中，所述抓持装置(6、16)邻近所述滑架(2)，特别地用于将所述锚固元件(30)定位在所述滑架(2)的壳体(22)中/将所述锚固元件(30)从所述滑架(2)的所述壳体(22)取出，在所述抓持/释放构型(g)中，所述抓持装置(6、16)与所述滑架(2)间隔开并且邻近所述支撑平面(p)，特别地用于对所述支撑平面(p)上的所述锚固元件(30)进行抓握或释放。
8.根据任一前述权利要求所述的自推进式包裹机器(1)，其中，所述第一抓持单元(5)包括第一臂(15)，所述第一臂(15)设置有以能够旋转且能够滑动的方式连接到所述滑架(2)的联接端部(15b)和对所述第一抓持装置(6)和所述第二抓持装置(17)进行支撑的支撑端部(15a)，所述第一臂(15)能够围绕第一旋转轴线(x1)在缩回的角度位置(f)与伸展的角度位置(e)之间旋转，所述支撑端部(15a)在所述缩回的角度位置(f)相应地更邻近所述滑架(2)且在所述伸展的角度位置(e)中相应地更远离所述滑架(2)，特别地，所述第一旋转轴线(x1)大致正交于所述支撑平面(p)，以及所述第一臂(15)线性地沿第一移动方向(v1)在升高的线性位置(s)与第一降低的线性位置(d1)和第二降低的线性位置(d2)之间运动，所述支撑端部(15a)在所述升高的线性位置(s)中相应地更远离所述支撑平面(p)以及在所述第一降低的线性位置(d1)和所述第二降低的线性位置(d2)中相应地更靠近所述支撑平面(p)，特别地，所述第一移动方向(v1)大致正交于所述支撑平面(p)。
9.根据权利要求8所述的自推进式包裹机器(1)，所述自推进式包裹机器(1)包括：第一驱动装置(24)，所述第一驱动装置(24)用于使所述第一臂(15)围绕所述第一旋转轴线(x1)在所述缩回的角度位置(f)与所述伸展的角度位置(e)之间旋转；以及第二驱动装置(25)，所述第二驱动装置(25)用于使所述第一臂(15)在所述升高的线性位置(s)与所述降低的线性位置(d1、d2)之间线性移动。
10.根据任一前述权利要求所述的自推进式包裹机器(1)，所述自推进式包裹机器(1)包括第二抓持单元(7)，所述第二抓持单元(7)由所述滑架(2)支撑，并且所述第二抓持单元(7)能够移动且被构造为：在所述包裹循环的最后步骤中，对膜(50)的被包括在所述负载(100)与所述退绕单元(4)之间的部分进行抓持，以便拉动膜(50)的所述部分直至将膜(50)的所述部分剪断，并且将由此获得的膜的初始片状部(50a)拖拽并且传送到被定位在所述滑架(2)的壳体(22)中的锚固元件(30)，从而使所述初始片状部(50a)被锁定在所述锁定元件(35)与所述基部(33)之间。
11.根据权利要求10所述的自推进式包裹机器(1)，其中，所述第二抓持单元(7)包括第三抓持装置(8)，所述第三抓持装置(8)适于对所述膜(50)进行抓持和保持，并且所述第三抓持装置(8)能够在抓持位置(b)与传送位置(t)之间移动，在所述抓持位置(b)中，所述第三抓持装置(8)与所述滑架(2)间隔开，以便捕获并且抓握膜(50)的被包括在所述负载(100)与所述退绕单元(4)之间的部分，在所述传送位置(t)中，所述第二抓持装置(8)邻近所述滑架(2)和布置在所述壳体(22)中的所述锚固元件(30)，以便将膜的所述初始片状部(50a)传送到所述锚固元件(30)。
12.根据权利要求11所述的自推进式包裹机器(1)，其中，所述第二抓持单元(7)包括第二臂(17)，所述第二臂具有以可旋转的方式连接到所述滑架(2)的第一端部(17a)和对所述第三抓持装置(8)进行支撑的第二端部(17b)。
13.根据权利要求12所述的自推进式包裹机器(1)，所述自推进式包裹机器(1)包括第三驱动装置(26)，所述第三驱动装置(26)用于使所述第二臂(17)在所述抓持位置(b)与所述传送位置(t)之间围绕第二旋转轴线(x2)旋转。
14.根据权利要求12或13所述的自推进式包裹机器(1)，其中，所述第二臂(17)还经由所述第一端部(17a)以可滑动的方式连接到所述滑架(2)，所述自推进式包裹机器(1)包括第四驱动装置(27)，所述第四驱动装置(27)用于使所述第二臂(17)沿着第二移动方向(v2)线性移动，特别地，所述第二移动方向(v2)大致正交于所述支撑平面(p)。
15.根据任一前述权利要求所述的自推进式包裹机器(1)，其中，所述退绕单元(4)包括辊装置(40)和折叠装置(13)，所述辊装置(40)用于拉伸和退绕所述膜(50)，所述折叠装置(13)用于在所述膜(50)离开所述辊装置(40)时收集所述膜(50)并且使所述膜(50)横向变窄和/或部分地撕裂所述膜(50)，特别地，所述第一抓持单元(5)被构造为在所述包裹循环的最后步骤中对膜(50)的被包括在所述退绕单元(4)与所述负载(100)之间的变窄且部分地撕裂的部分进行抓握和保持。
16.一种通过根据任一前述权利要求所述的自推进式包裹机器(1)对负载(100)进行包裹的方法，所述方法在包裹循环中包括以下步骤：
17.根据权利要求16所述的方法，所述方法在所述步骤5之后且在所述步骤6之前包括：将所述自推进式包裹机器(1)围绕所述负载(100)移动相应的限定空间，以及将所述第一抓持单元(5)朝向所述滑架(2)移动相应的限定空间，使得所述锚固元件(30)超出所述膜的被包括在所述负载(100)与所述退绕单元(4)之间的所述部分。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其中，所述锚固元件(30)通过彼此抵靠地布置成关闭构型(c)的锁定元件(35)和基部(33)对所述膜的初始片状部(50a)进行保持。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，通过将所述锁定元件(35)和所述基部(33)相互间隔开地布置成打开构型(a)，所述第一抓持单元(5)将所述膜的初始片状部(50a)从所述锚固元件(30)脱离接合，特别地，借助于所述第一抓持单元(5)的第二抓持装置(16)，所述第一抓持单元(5)将所述膜的初始片状部(50a)从所述锚固元件(30)脱离接合。
20.根据权利要求16至19中的任一项所述的方法，所述方法在所述步骤5之前包括：借助于所述退绕单元(4)的折叠装置(13)，使所述膜(50)横向变窄，以减小所述膜(50)的带宽度。
21.根据权利要求16至20中的任一项所述的方法，所述方法包括：在将所述自推进式包裹机器(1)停止在所述限定的最终位置(z)之后并且在用所述第二抓持单元(7)抓持之前，通过折叠装置(13)使所述膜(50)横向变窄以减小所述膜(50)的带宽度，特别地，在使所述膜(50)横向变窄期间还部分地撕裂所述膜。
22.根据权利要求16至21中的任一项所述的方法，所述方法包括：在将所述自推进式包裹机器(1)放置在所述限定的初始位置(w)之前，使所述自推进式包裹机器围绕所述负载(100)移动至少一圈，以对所述限定的初始位置(w)进行计算和识别。
