物品拾取和处理设备的制作方法

1.本发明总体上涉及一种物品拾取和处理设备。


背景技术：

2.近年来，为了例如实现批量销售、容易运输、处理等各种目的，以二次包装的形式对大量商品或物品(例如包括液态食品的食品、家庭必需品、固定物品、饮料容器等)进行分组的趋势已经成倍增长。
3.通常，在所谓的二次包装中包装一个或多个物品涉及多个步骤，包括从一次或多次进给接收这种物品的供应，拾取这些物品并将其放入包装中，然后封闭包装。
4.已经进行了许多尝试来开发用于提高速度和准确度的改进系统。
5.常规地，将物品从物品进给输送机移动到打开的接受容器(例如纸板盒)中是借助于操纵装置和/或机械手实现的，该操纵装置和/或机械手也可以采用机器人或自动机的形式。5,060,455号美国专利(“机器人箱包装系统和方法”)中公开了一种这样的机器人臂，该专利的内容以引用的方式并入本文。进一步地，还使用了一些高速机器人臂，如4,976,582号美国专利中公开的高速机器人臂。
6.然而，由于使用多个进给线(一个供应物品而其他供应打开的包装)，这种常规的机器人转移机构通常不能适应高速处理。
7.已经开发出各种其它的转移机构，这些转移机构用于从进给线拾取物品，并在第二输送线处将它们放置在包装内。例如，de19731656c1公开了一种装置，该装置可以自动地将物品从第一输送机转移到第二输送机，以便组织或分配单独的包装。
8.4204993号德国专利公开了用于将容器供应到连续操作的包装机的机构。该机构包括多个夹持头，其在被旋转驱动的同时分别铰接在一个杆处。另外，该专利公开了使用额外的输送带，该输送带用于将物品朝向相应夹持头的方向引导。瓶子布置成行，通过止挡件停止在输送带的一端，并由夹持头中的一个接收。一旦瓶子被接收，则降低该止挡件。同时已经向上移动的其它瓶子可以被另一个夹持头接收并落入另一个随后的箱中。
9.然而，这种常规已知的转移系统具有若干缺点，例如，这些机构通常要求包装纸箱在包装被插入其中的同时保持大体静止，因此经受与纸箱填充操作相关的间歇运动。特别地，这种间歇运动需要迅速加速和/或减速这些物品以及包装的供应，这继而可能导致物品彼此碰撞，并且在一些情况下在接收它们的包装内碰撞。
10.为了克服上述问题，该转移机构必须能够管理单独的物品或物品分组和/或包装之间的“间距”调节。间距通常被定义为两个连续物品之间的中心距离，无论物品是什么。目前，这个间距由能够线性跟踪商品、物品或(盒形)包装的多轴机器人设置和监测。装载遵循待包装的物品的预定分组，这些分组对应于每个包装(例如盒)的特定数量的物品或产品单位。进一步地，已经开发了一些可变间距的拾取和放置装置(例如在5,290,134号美国专利中公开的装置)，以提供同时拾取和放置的能力，即使在一次进给的间距可能不同于另一进给的间距的情况下。然而，这种在线跟踪和可变拾取机构调节需要大量的计算和分析，并且
在不断变化的环境中，这是相当大的挑战。
11.另外，目前已知的转移系统适于将具有一定形状、构造、大小或数量的物品的预定物品组转移到固定大小包装中。然而，如果需要切换到不同的构造、包装形状、包装大小或其它，则这些机器人臂和其它当前已知的机器需要手动调节。这种手动转换周期影响生产率，并且在任何设备中都是昂贵的延迟。
12.因此，从前面的讨论中可以理解，现有的解决方案都没有完全提供在包装内的各种物品的间歇和/或连续包装操作期间使用相同的包装机来处理变化的构造、形状和间距的灵活性。因此，在上述背景下，期望改进的物品拾取和处理设备，其在成本有效且易于实现的同时允许甚至以变化的间距、形状、大小、布置等进行包装，而不需要互换元件和部件。


技术实现要素：

13.在本发明的一个方面，提供了一种用于从第一输送线拾取一组物品并在第二输送线将物品释放到包装中的物品拾取和处理设备。该物品拾取和处理设备包括一对闭环输送轨道，其具有一对或多对可竖直移动的模块化轨道部分。该设备还包括多个支撑装置，其被构造为大体横向于该对闭环轨道，各个支撑装置在该对闭环轨道之间延伸并且在其相对端处通过支撑移动机构可移动地连接到该对闭环轨道。物品拾取和处理设备还包括多个夹持器组，其移动地支撑到多个支撑装置。
14.该设备适于使得在操作中，多个支撑装置横跨该对闭环输送轨道的水平移动和该一对或多对模块化轨道部分的竖直向上和/或向下移动同步，使得一个或多个夹持器组适于选择性地从第一位置拾取一组物品，同时一个或多个夹持器组选择性地在第二位置处处理一组已经拾取的物品。应当理解，各个可竖直移动的模块化轨道部分为相应的闭环输送轨道的一部分，并且各对所述可竖直移动的模块化轨道部分包括作为所述一对闭环输送轨道的第一轨道的一部分的第一模块化轨道部分和作为所述一对闭环输送轨道的第二轨道的一部分的第二模块化轨道部分。
15.多个支撑装置横跨该对闭环输送轨道的水平移动和该一对或多对模块化轨道部分的竖直向上和/或向下移动同步，使得当支撑一个或多个夹持器组的一个或多个支撑装置位于一对可竖直移动的模块化轨道部分上时，执行这些轨道部分的向上和/或向下移动，以便选择性地从第一位置拾取一组物品，同时另一支撑装置的一个或多个夹持器组选择性地在第二位置处处理一组已经拾取的物品。替代性地，同步可以使得当一个或多个支撑装置位于一对可竖直移动的模块化轨道部分上时，执行这些轨道部分的向上和/或向下移动，以便选择性地在第二位置处处理一组已经拾取的物品，同时另一支撑装置的一个或多个夹持器组选择性地在第一位置处拾取一组物品。
16.该设备可以适于使得在操作中，当支撑一个或多个夹持器组的一个或多个支撑装置位于第一对可竖直移动的模块化轨道部分上并且一个或多个支撑装置位于第二对可竖直移动的模块化轨道部分上时，执行两对或两组轨道部分的向上和/或向下移动，以便选择性地从第一位置拾取一组物品，同时另一支撑装置的一个或多个夹持器组选择性地在第二位置处理和/或排出一组已经拾取的物品。
17.水平移动可包括多个支撑装置的再循环和/或往复和/或双向移动。
18.优选地，该设备具有两对可竖直移动的模块化轨道部分，使得当支撑一个或多个
夹持器组的一个支撑装置位于第一对可竖直移动的模块化轨道部分上并且第二支撑装置位于第二对可竖直移动的模块化轨道部分上时，执行这两对轨道部分的向上和/或向下移动，以便选择性地从第一位置拾取一组物品，同时另一支撑装置的一个或多个夹持器组选择性地在第二位置处理一组已经拾取的物品。
19.优选地，平行的闭环输送轨道可以是独立运动受控的，或者多个夹持器组可以以独立运动受控的方式移动地构造，并且更优选地，输送轨道和夹持器组都是独立运动受控的。在本发明的背景下，物品可以是任何类型的食品或非食品。
20.在本发明的背景下，处理物品可以包括：对物品执行任何类型的动作，例如包装、定向、安装、固定、胶合、焊接、印刷、贴标签、表面处理、检查等、及它们的组合。更具体地，在饮料行业中，处理还可以另外包括：封闭饮料容器，例如通过在第一位置夹持冠部，同时在第二位置利用已经拾取的冠部封闭饮料容器。
21.在本发明的背景下，夹持头通常适于拾取物品。夹持头还可以适于如前所述在第二位置处对拾取的物品执行任何处理，即任何类型的动作。
22.通常，支撑移动机构包括优选地独立运动受控的多对支撑移动件，各对支撑移动件适于通过接合装置移动地接合支撑装置中的一者。
23.进一步地，接合装置包括一对接合突块，各个接合突块连接到该对支撑移动件中的一者，并且适于接合支撑装置的一端，使得该对支撑移动件的水平移动使连接在其间的支撑装置水平移动。
24.特别地，多个支撑装置包括在该对闭环导轨之间并且在大体平行于第一输送线和第二输送线的方向上延伸的多个轨条。
25.可能地，各个夹持器组包括一个或多个单独的夹持头，其以预定的构造布置为移动地支撑到对应的支撑装置上。
26.可选地，各个夹持器组可通过夹持器移动机构在连接到第一输送轨道的第一端与连接到第二输送轨道的第二端之间纵向移动到对应的支撑装置上。优选地，夹持器移动机构是独立运动受控的。
27.进一步可选地，夹持器移动机构包括多个夹持移动件，其移动地构造到多个支撑装置中的每一者上并适于与一个夹持头接合。
28.可选地，支撑装置中的一个或多个可以支撑不同于夹持器组的物品处理装置。例如，夹持器组可以与一组印刷头、一组胶合头或者用于在一组物品上执行动作的任何其它功能元件交替。
29.再进一步可选地，多个夹持器组中的各个可纵向移动夹持器组在其间具有可独立变化地调节的间距。
30.而且，各个夹持器组的可变调节间距基于一个或多个因素来确定，这些因素选自但不限于输送线的速度差、包装间距之间的差异、饮料容器的布置等。
31.在一实施例中，夹持器组可以适于从第一输送线拾取物品组，并且适于在第二输送线处理已经拾取的物品。
32.在一优选实施例中，该设备适于使得在操作中，多个支撑装置横跨该对闭环输送轨道的水平和/或圆形移动与一对或多对模块化轨道部分的竖直移动同步，使得夹持器组中的至少一者适于从第一输送线拾取一组物品，同时至少一个或多个其它夹持器组适于同
时在第二输送线处将一组已经拾取的物品放入包装中。
33.可能地，物品拾取和处理设备包括用于为该对闭环输送轨道提供动力的第一动力装置，其选自但不限于直线电机(或等同的独立的移动件运输装置)、伺服电机和同步和/或异步电机驱动器中的一者或多者。
34.进一步可能地，物品拾取和处理设备包括第二动力装置，其用于使得包括支撑移动件和处理组移动件的多个移动件中的每一者能够优选独立地运动受控地移动，其中，进一步地，第二动力装置选自但不限于直线电机(或任何类型的独立运动受控的移动件运输装置)、伺服电机和同步和/或异步电机驱动器中的一者或多者。
35.在本发明的一实施例中，支撑装置和/或夹持器组和/或夹持头可以是无线供电的(例如经由支撑移动件和夹持移动件上的滑动触点)，或者优选地是非接触供电的(例如通过向支撑移动件和夹持移动件提供感应电力)。进一步地，可竖直移动的轨道部分和/或支撑装置和/或夹持器组和/或夹持头可以无线控制，包括但不限于短距离无线(例如蓝牙、红外、微波、窄带到宽带电信、wlan、wan或因特网协议等)，优选地与无线供电相结合。快速、确定性的无线自动化和控制以及无线电源实现了同步、高度灵活、大范围的拾取、处理和放下操作，即使在物品在运输时也可以。
36.优选地，第一输送线是物品制造单元的输出线，可选地但不是必须地，具有用于以预定构造分组和/或布置物品的一个或多个装置，而第二输送线是包装形成单元的输出。
37.可能地，包装是已经形成的顶部开口的盒，其具有一个或多个侧翼以便于其闭合。
38.进一步可能地，包装可以由选自但不限于纸箱或瓦楞纸板、热塑性塑料、混合材料、层压板等中的一者或多者的材料的可折叠坯料形成。
39.可选地，物品拾取和处理设备还包括引导单元，其适于在释放其中已经拾取的物品期间将包装保持在打开状态。
40.可能地，物品拾取和处理设备还包括控制单元，其适于使多个支撑装置横跨该对闭环输送轨道的水平和/或圆形移动与一对或多对模块化轨道部分的竖直移动同步，使得夹持器组中的至少一组适于从第一输送线拾取一组物品，同时至少一个其它夹持器组适于同时在第二输送线处将一组已经拾取的物品放入包装中。所述控制单元还可适于连续地和/或间歇地根据期望的拾取和/或放下操作，来使输送轨道、支撑移动件、夹持移动件、夹持头中的每一者的移动同步并优化。
41.进一步可能地，控制单元包括一个或多个传感器、一个或多个输入单元、处理器单元和输出单元。
42.在根据本发明的一优选实施例中，公开了包装一组物品的方法。该方法包括：在第一输送线处接收连续和/或间歇的物品供应。该方法还包括：在第一输送线处以预定的构造和/或布置将物品分组。此外，该方法包括：在第二输送线处接收连续和/或间歇的包装供应。此外，该方法包括：使多个支撑装置横跨该对闭环输送轨道的水平和/或圆形移动与一对或多对模块化轨道部分的竖直移动同步，使得便于各个夹持器组从第一输送线选择性地拾取一组物品和/或在第二输送线处选择性地将已经拾取的物品释放到一个包装中。
43.此外，该方法包括：根据待包装的该组物品的预定构造优化夹持器组到对应装置上的纵向移动。
44.可选地，该方法包括：在第二输送线处将该组物品释放在包装内之前定向该组物
品。
45.可选地，在本发明的另一方面，可以提供如本文通篇所描述的独立引导单元。
46.本文所公开的主题的其他方面、特征和优点将从描述、附图和权利要求书中变得明显。
附图说明
47.图1例示了表示根据本发明的物品拾取和处理设备的示意图；
48.图2例示了表示根据本发明具体实施例的示例性物品拾取和处理设备的示意图，该物品拾取和处理设备构造在第一输送线与第二输送线之间并且适于包装物品；
49.图3例示了表示根据本发明实施例的示例性物品拾取和处理设备的前视图，该物品拾取和处理设备构造在第一输送线与第二输送线之间；
50.图4a例示了根据本发明优选实施例的具有夹持器组的示例性支撑装置；
51.图4b例示了根据本发明优选实施例的示例性支撑轨条；以及
52.图4c例示了根据本发明优选实施例的示例性夹持器组；
53.图5a、图5b、图5c例示了根据本发明优选实施例的示例性引导单元；以及
54.图5d例示了根据本发明优选实施例的引导单元的示例性的一对引导装置。
具体实施方式
55.如图1例示的，本发明提供了一种物品拾取和处理设备100，其用于拾取和处理在第一位置接收的一组物品(未示出)，同时在第二位置处理已经拾取的一组物品。物品拾取和处理设备100包括一对大体平行的闭环输送轨道110，其具有一对或多对可竖直移动的模块化轨道部分111。物品拾取和处理设备100还包括多个支撑装置112，各个支撑装置112在大体平行于大体平行的闭环输送轨道110的纵向方向ls上在该对闭环轨道110之间延伸并可移动地连接到该对闭环轨道110。物品拾取和处理设备100还包括：竖直移动机构115，其用于使一对模块化轨道部分111中的每一者沿竖直向上和/或向下的方向移动；和支撑移动机构130，其适于使各个支撑装置112沿大体宽度方向wd横跨该对输送轨道110圆形地移动。
56.此外，物品拾取和处理设备100包括移动地支撑到各个支撑装置112上的多个夹持器组120。夹持器组120中的每一者包括一个或多个单独的夹持头122，其以预定的构造布置，并通过夹持器移动机构140移动地支撑到支撑装置112上，以便进行独立的运动受控操作。夹持器组120中的每一者适于执行从拾取和处理待由物品拾取和处理设备100包装的预定的一组物品中选择的操作。在操作中，多个支撑装置112的圆形移动(包括支撑在多个支撑装置112上的多个夹持器组120的纵向移动)和该对模块化轨道部分111的竖直移动同步，使得一个或多个夹持器组120适于选择性地、静态地或动态地从第一位置拾取一组物品，同时夹持器组中的一个或多个选择性地、静态地或动态地在第二位置处处理一组已经拾取的物品。优选地，第一位置和第二位置是平行的第一输送线和第二输送线。在这种情况下，该设备使得能够在这些输送线以连续操作移动的同时沿横向于输送线的方向输送和处理物品。
57.在以下图2的描述中，除非另有说明，否则与示意性系统共有的元件将具有相同的附图标记。图2和图3例示了示例性物品拾取和处理设备200，其用于将在第一输送线202静
态或动态接收的饮料容器290的供应静态或动态地包装到在第二输送线204接收的包装的供应中，或者包装到仍然要在第二输送线204竖立的包装材料坯料的底板上。可选地，物品拾取和处理设备适于从第一输送线202间歇地拾取一个或多个已填充的饮料容器290，并且在第二输送线204处将它们释放在一个或多个包装280内，该第二输送线204承载多个已形成的顶部和/或侧面打开的包装280的进给。
58.在一优选实施例中，在第一输送线202处接收的多个饮料容器290可选地且不是必须地根据期望的预定布置形成为组。然而，在其它实施例中，物品拾取和处理设备200可包括分组装置(未示出)，其适于以期望的预定布置将饮料容器的供应分组。该系统能够静态地或动态地从第一输送线拾取物品，并在第二输送线处执行整理、分组、调节间距、和静态地或动态地将期望的行/列物品格式输送到包装上或包装中。在这种情况下，分组装置可以包括本领域已知的任何合适的分组机构，其用于在输送线的出料处分组和布置饮料容器。
59.物品拾取和处理设备200包括一对独立运动受控的闭环输送轨道210，其包括第一轨道210a和第二轨道210b，两者均大体呈圆形轨道的形式，该圆形轨道大体垂直于第一输送线202和第二输送线204延伸。该对闭环输送机210包括一对或多对可竖直移动的模块化轨道部分211，其适于通过竖直移动机构270竖直向上和/或向下移动。
60.在一实施例中，竖直移动机构270包括一对外轨271，沿着模块化轨道部分211与对应输送轨道210的各个连接端ce定位一个外轨。竖直移动机构270还包括轨条接收狭槽272，其在与一对模块化轨道部分211的对应连接端ce的一个或多个接触点c处构造在各个圆形轨道210上。接收狭槽272中的每一者被构造为移动地接收对应的外轨271，使得该对外轨271适于穿过轨条接收狭槽竖直地向上和向下移动，以便于对应的一对模块化轨道部分211在其顶部位置t于底部位置b之间向上和/或向下移动。
61.然而，在其它实施例中，竖直移动机构270可包括任何合适的和常规已知的竖直移动机构，其可用于一对模块化轨道部分211中的每一者在顶部位置t与底部位置b之间的选择性移动。
62.如图2例示的，物品拾取和处理设备200还包括多个独立运动受控的支撑装置212，其在该对输送轨道210a、210b之间且沿大体平行于第一输送线202和第二输送线204的方向横向延伸。多个支撑装置212中的每一者通过独立运动受控的支撑移动机构230在其各个端处移动地连接到该对轨道210。
63.在如图4a和图4b例示的实施例中，支撑装置212可以是支撑轨条212的形式，该支撑轨条212包括大体直线的轨条，该轨条具有通过支撑移动机构230连接到第一轨道210a的第一端ef和连接到第二轨道210b的第二端es，使得各个支撑装置212的纵向方向ls大体垂直于输送轨道210a、210b中的每一者，并在它们之间延伸，以便于轨道210之间的连接。
64.如前所述，独立运动受控的支撑移动机构230是通常适于沿着该对输送轨道210移动各个支撑装置212的移动机构。在优选实施例中，支撑移动机构230包括一对独立运动受控的支撑移动件232，各个移动件通过一个或多个接合装置234构造在支撑轨条212的相对端。进一步地，各个支撑移动件232移动地连接到输送轨道210中的一个，使得该对支撑移动件232的独立运动受控的移动允许以独立运动受控的方式使对应的支撑轨条212围绕该对输送轨道210圆形地移动的可能性。
65.在一实施例中，接合装置234包括一对接合突块，各个接合突块连接到一对支撑移
动件232中的一者，并且适于接合支撑轨条212的相对端，使得各个支撑轨条212可沿着该对圆形轨道210在宽度方向wd上朝向彼此和远离彼此移动。
66.物品拾取和处理设备200还包括多个夹持器组220，其被移动地支撑并且独立地运动受控于支撑装置212上，适于在饮料容器290的包装期间执行饮料容器290的拾取和/或释放操作。
67.夹持器组220包括多个单独的夹持头222，其以预定的布置分组在一起。夹持头222通常是瓶子拾取器和/或释放部件。在一优选实施例中，如图4c例示的，夹持头222包括夹持器主体224，其朝向向下突出的头部226延伸，该头部226适于选择性地执行从拾取和/或释放操作中选择的操作。头部226的形状和/或大小和/或尺寸与物品290和/或其接触部分的形状、大小或尺寸互补，以便使得能够执行拾取和/或释放操作。
68.夹持头222还可包括定向机构223，其适于在将例如随其拾取的饮料容器放到第二输送线204上之前使这些饮料容器以期望的定向旋转。容器定向机构223可以选自但不限于任何合适的常规旋转机构(例如旋转伺服电机等)中的一者或多者。
69.在其它实施例中，夹持头222可选自本领域已知的任何常规机构并适于拾取和/或释放物品。可能地，在物品是饮料容器的情况下，夹持头可包括夹持器主体，其朝向向下突出的饮料容器头部延伸，该饮料容器头部适于选择性地执行选自拾取和/或释放操作的操作。在这种情况下，夹持头可以是电动郁金香形夹持器，其可选地装备有内置传感器(例如闭合传感器)。定向机构可使旋转能够达到360
°
。
70.在一优选实施例中，转动或以其他方式旋转物品的物品旋转可以经由安装在夹持移动件主体内并与其(优选地与角位置感测编码器)完全集成的电机来实现。此外，转动或旋转由无线、非接触式感应电源供电和控制，并且还由无线机器自动化控制。该系统包括同样经由双向无线机器自动化和控制系统的适当无线反馈感测，该控制系统由滑动电源或非接触式无线感应电源系统供电，所有这些系统实现远距离但受控的运动和操作的无缆自由。电机可以是步进电机、永磁电机、伺服电机等，功率合适且可控制用于工作，并且小到足以适合。
71.在一优选实施例中，夹持头是电启动的郁金香形部，其可选地完成容器存在和容器闭合存在感测以及可选的螺线管启动感测。电动郁金香形部经由所述无线机器控制器和滑动电源或非接触式无线电源来实现，所有这些使得能够实现远距离但受控的运动和操作的无缆自由。
72.在一优选实施例中，各个夹持头222可使用一个或多个夹持器移动机构240(图4a)单独独立运动受控地在第一端ef与第二端es之间沿着支撑轨条212移动。在一些情况下，夹持器移动机构240包括多个夹持器移动件242，其移动地构造到各个支撑轨条212上，使得各个移动件242适于以独立运动受控的方式与夹持头222中的一者移动地接合。因此，在这样的实施例中，各个夹持器组220内的夹持头222的预定布置可通过支撑轨条212之间在宽度方向wd上的独立运动受控的相对移动和夹持头222在其纵向方向ls上的独立运动受控的移动而动态地改变。
73.替代性地，在一些实施例中，各个夹持头222相对于对应的夹持器组220是固定的，对应的夹持器组220本身又可使用一个或多个夹持器移动机构240沿着支撑轨条212在第一端ef与第二端es之间移动。在这种情况下，夹持器移动机构240包括多个处理组移动件242，
其移动地构造到各个支撑轨条212上，使得各个移动件242适于与夹持器组220中的一者移动地接合。进一步地，在这样的实施例中，各个夹持器组220内的夹持头222的预定布置可通过使轨条212朝向彼此和/或远离彼此移动而仅在宽度方向上动态地改变。
74.在本发明的一实施例中，如图5a、图5b、图5c例示的，物品拾取和处理设备200还包括引导单元300，其用于便于在包装280内释放已经拾取的物品290，使得在物品释放操作期间避免包装280的闭合。进一步地，这种引导单元300适于以漏斗效应引导容器290在包装280中的释放，以便避免容器290与包装280的侧壁282之间的任何接触，使得避免在释放操作期间对包装280和/或物品290的任何损坏和/或刮擦。引导单元300包括架空框架310(图5c)，其由至少两个隔开的大体平行的纵向轨条312形成，这些纵向轨条312包括第一纵向轨条312a和第二纵向轨条312b，其连接两个或更多个隔开的大体平行的横向轨条314并在其间延伸，横向轨条314包括第一横向轨条314a和第二横向轨条314b。纵向轨条312a和312b中的每一者可使用一个或多个导轨移动机构320在水平方向上朝向彼此和远离彼此移动。
75.导轨移动机构320通常是允许架空框架310的纵向轨条312沿着横向轨条314移动的可能性的机构。在一优选实施例中，导轨移动机构320包括一对或多对连接构件322，其包括第一连接构件322a和第二连接构件322b，各对连接构件322适于在其相对端处接合纵向轨道312中的一者。
76.进一步地，导轨移动机构320包括多个移动地连接到横向轨条314的轨条移动件324。各个轨条移动件324适于移动地接合连接构件322中的一者，使得该对连接构件322中的每一者沿着对应的横向轨条314的水平移动成为可能，从而使得纵向轨条312能够沿朝向和远离彼此的方向移动。
77.引导单元300还包括一对或多对平行引导装置330，其包括第一引导装置330a和第二引导装置330b(图5b)，该第一引导装置330a和第二引导装置330b通过多个引导移动件334可移动地连接到平行纵向轨条312a和312b。各对引导装置330适于接收在包装280中，使得各个引导装置330a、330b适形于包装280的至少一个内侧壁(可为拐角)，使得当与侧壁接触时，引导装置避免从所述侧壁延伸的侧翼闭合。
78.设备200还包括第一动力装置(未示出)，其用于使得该对输送轨道210、架空框架310、第一输送线202、第二输送线204、分组装置(未示出)及其各种子部件能够移动。所述第一动力装置可以是便于物品拾取和处理设备200的各个部件的连续操作的直线伺服电机。然而，在其他实施例中，第一动力装置是便于物品拾取和处理设备200的各个部件的间歇操作的直线伺服电机。
79.物品拾取和处理设备200还包括第二动力装置(未示出)，其用于使得包括支撑移动件232、处理组移动件242、轨条移动件324和引导移动件334的各个移动件能够沿着对应的轨道和/或轨条移动。所述第二动力装置可以是直线伺服电机，例如本领域常规已知的一般移动磁体类型的电机。
80.在其它实施例中，移动件232、242、324、334用作定子，而轨道或轨条用作转子。在这样的实施例中，移动件232、242、324、334中的每一者可以包括内置线圈，并且对应轨道或轨条中的每一者包括多个沿纵向方向构造在其上的磁体，使得移动件能够进行电磁相互作用，从而使移动件能够移动。
81.物品拾取和处理设备200还可包括一个或多个控制单元(未示出)，其用于管理物
品拾取和处理设备200的操作，并且特别地用于管理第一动力装置和第二动力装置的工作，因此管理支撑移动件232和处理组移动件242以预定顺序的移动，以便根据物品290在包装280中的期望的预定布置来优化夹持头222的分组。
82.在一些实施例中，控制单元可包括输入单元，其用于接收待形成和接收在包装280内的预定布置的物品290。进一步地，控制单元可以包括多个传感器，其用于跟踪参数(例如包装280的位置、物品290的布置等)。控制单元还可包括处理器单元，其用于基于预定逻辑和规则处理由输入单元捕获的数据，以便于物品拾取和处理设备200的部件的移动。控制单元还可以包括指令单元，其将指令传递到各种部件(例如各种动力装置、直线电机、电机、驱动单元等)，以便于期望且平滑的操作。
83.在一些实施例中，控制单元可以作为计算机程序产品提供，例如可以包括计算机可读存储介质或非瞬态机器可读介质，其维持可由计算机或其他电子设备解释的指令，例如以执行一个或多个过程。
84.图2示意性地示出了本发明的物品拾取和处理设备200的基本部件的布置。然而，在商业功能单元的构造中，用于与输送系统一起使用的辅助部件(例如联接器、连接器、支撑结构和为物品拾取和处理设备、更特别是用于二次包装的物品拾取和处理设备的领域的技术人员所知的其它功能部件)可以被结合在物品拾取和处理设备200内。只要存在本文所公开的结构部件和布置，这样的商业布置就包括在本发明中。因此，可以设想的是，在不偏离本发明的范围的情况下，物品拾取和处理设备200可以构造为用于具有任何可能的形状的任何种类的二次包装。
85.进一步地，在优选实施例内，二次包装280可以由可回收材料形成，该可回收材料选自但不限于任何期望材料(例如包括所有种类的纸张、纤维板、瓦楞纸板、混合材料、或它们的任何组合)中的一者或多者。在一些其它实施例中，二次包装280可以由轻质塑料材料制成，该轻质塑料材料选自但不限于塑料材料(例如包括乙缩醛、丙烯酸、醋酸纤维素、聚乙烯、聚苯乙烯、乙烯基和尼龙的热塑性塑料的组)中的一者或多者。
86.进一步地，形状和大小(包括包装280的高度)可以根据设计约束和其应用的要求而变化。例如，在包装280适于以3
×
4的布置在一层内容纳十二个容器的情况下，纸箱相应地定尺寸。进一步地，在其它情况下，纸箱的大小和形状可以被设计成在单层、多于两层和/或以不同的行/列布置(例如，1
×
6、3
×
6、2
×
6、4
×
6、2
×3×
4、2
×6×
2、2
×
9、3
×
5、3
×5×
2等)中容纳不同或相同数量的容器。进一步地，在另一些情况下，包装280可以以各种可能的对称以及非对称形状形成。
87.在本发明的优选实施例中，物品拾取和处理设备200的包括该对输送圆形轨道210的输送轨道210、第一输送线202以及第二输送线204中的每一者可以是现有技术中常规已知的大体竖直或水平定位的独立运动受控的圆形轨道。在本发明的另一些实施例中，可以将物品拾取和处理设备200的包括该对输送圆形轨道210的输送轨道210、第一输送线202以及第二输送线204中的每一者构造为几乎独立运动受控的闭环状输送机。
88.如本领域已知的，几乎闭环的输送机通常是类似于圆形输送机的闭环输送机，其中，在两端上的输送机的圆形连接边缘由适于来回移动并且避免了使移动件移动通过圆形轨道的整个圆周的需要的可直线移位的输送机部分代替，并且因此是结合有回旋曲线或等半径曲线或弯曲段的常规已知的闭环输送轨道的快速、更强力且成本有效的替代方案。
89.可以设想，在本发明中使用的物品可以是任何种类的物品，例如包括所有可能的食品、家用物品、固定物品和其它物品，并且可以在所有可能的行业中制造、分配等。
90.可选地，在根据图2的包装操作的情况下，释放已拾取的一组物品290的步骤包括使用引导装置300来避免在夹持器组220的释放操作期间二次包装280闭合的额外步骤。这种动作通过首先在第二输送线204上移动引导单元300来执行，在第二输送线204上，接收顶部打开的二次包装280的进给，使得该对引导装置330中的至少一者被接收在二次包装280内并且适于适形于二次包装280的内侧壁，从而避免二次包装280的闭合的可能性。进一步地，这种引导单元300避免了在放下操作期间对包装280的侧壁282和物品290的任何损坏。在本发明的一优选实施例中，一对引导装置234可具有大体l形，适于支撑二次包装280的两个相邻壁。然而，在其它实施例中，可根据包装280的形状使用任何数量对的引导装置330。