專利名稱：將打捆帶捆在一包物品上的裝置和方法
相互參考的有關(guān)申請(qǐng)本申請(qǐng)要求2003年1月24日提出的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.60/442345的權(quán)益，此臨時(shí)申請(qǐng)已作為參考文獻(xiàn)整個(gè)包括在本文中。
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及將柔性的打捆帶捆在一包物品上的裝置和方法，采用涂有水溶表面粘接劑的打捆帶；這種打捆帶通常用在例如捆扎紙漿纖維包方面，這種打捆帶在紙漿纖維包再漿化時(shí)能夠容易地溶解。
相關(guān)技術(shù)說(shuō)明近年來(lái)，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出將柔性打捆帶捆在一包物品上的打捆機(jī)，在美國(guó)專利No.5560180、6363689和美國(guó)專利申請(qǐng)No.US2002/0116900A1中說(shuō)明了這種打捆機(jī)。傳送帶通常將一包物品傳送到打捆站，在打捆站中，打捆帶自動(dòng)打捆，傳送帶然后將已打捆物品包送離打捆站。


圖1是先有技術(shù)打捆機(jī)10的等角投影前視圖，該打捆機(jī)10具有若干主要組件，包括送帶和張緊組件15、貯帶組件14、封接組件40、軌道組件50、具有操作界面區(qū)域65的控制系統(tǒng)60。該打捆機(jī)10還包括座架70，該座架在結(jié)構(gòu)上支承和/或者包圍打捆機(jī)的主要亞組件。在美國(guó)專利No.6363689詳細(xì)說(shuō)明這些組件和主要組件的用途。
典型的打捆機(jī)采用張緊裝置，該張緊裝置可以使打捆帶捆緊在物品包上。然后封接頭封接打捆帶，通常采用加熱機(jī)構(gòu)并同時(shí)加水，以便加速粘合劑的粘接，完成打捆操作。在封接工藝中加水要求必須排出廢水，并以適當(dāng)方法拋棄。這種封接工藝存在著加水太多或者加水不充分的問(wèn)題，使得打捆帶的粘接不能達(dá)到其充分的強(qiáng)度，并需要對(duì)封接工藝中所用的水裝上密封排水系統(tǒng)。
雖然采用現(xiàn)有打捆機(jī)可以達(dá)到要求的效果，但是仍存在一些操作上的缺點(diǎn)?，F(xiàn)用打捆機(jī)通常采用電-液壓和電-氣動(dòng)系統(tǒng)來(lái)完成各種機(jī)器功能。近年來(lái)，現(xiàn)代工業(yè)打捆機(jī)由于環(huán)境問(wèn)題和安全問(wèn)題而不使用液壓系統(tǒng)。另外，在某些應(yīng)用中采用氣動(dòng)系統(tǒng)，由于供氣系統(tǒng)的污染而造成可靠性問(wèn)題，氣動(dòng)系統(tǒng)可能影響各種機(jī)器操作的同步性和順序性。
發(fā)明概要下面說(shuō)明將打捆帶捆在一包物品上的打捆機(jī)和方法。本文說(shuō)明的實(shí)施例由主要組件組成，這些組件作成為標(biāo)準(zhǔn)件，因此可以容易改變這些組件，以適應(yīng)各種產(chǎn)品的包裝要求。控制系統(tǒng)因?yàn)樽詣?dòng)操作和控制信號(hào)增加了打捆機(jī)的機(jī)械部件。例如在主要張緊操作期間，控制系統(tǒng)可以監(jiān)控夾送輥位置傳感器的位置信號(hào)，并在測(cè)到滑動(dòng)狀態(tài)時(shí)，結(jié)束主要張緊操作。該控制系統(tǒng)然后起動(dòng)輔助張緊操作。該輔助張緊操作持續(xù)預(yù)定的時(shí)間，同時(shí)控制系統(tǒng)起動(dòng)打捆帶的封接操作，將打捆帶固定在物品包上。
在本發(fā)明的一方面中，物品包的打捆機(jī)包括從至少一個(gè)打捆帶卷輸送打捆帶的配送器；貯帶器，用于接收配送器來(lái)的打捆帶，并在張緊操作期間貯存多余的打捆帶；軌道組件，該軌道基本上圍繞打捆站延伸，該軌道組件能夠接收打捆帶，并且隨后在張緊操作期間，使得打捆帶從許多由偏壓力作用的蓋中釋放出來(lái)，在打捆帶通過(guò)道軌溝道時(shí)，這些蓋受到偏壓而處于封閉位置；送帶和張緊單元，用于接收貯帶器的打捆帶，主要使打捆帶通過(guò)軌道組件的打捆帶溝道，并在張緊操作期間退回過(guò)多的打捆帶，該送帶和張緊單元包括許多驅(qū)動(dòng)輪和夾送輪，用于導(dǎo)向打捆帶通過(guò)V形路徑；封接頭組件，靠近打捆站配置，具有許多凸輪和裝在輪軸上的凸輪隨動(dòng)件，該凸輪在機(jī)械上按順序操作，以便重復(fù)和準(zhǔn)確地夾持繞在物品包上的打捆帶，切斷該打捆帶，并干燥封接該打捆帶，利用切割-夾持組件實(shí)現(xiàn)夾持和切斷操作，該切割-夾持組件包括至少一個(gè)夾持打捆帶自由端的夾持器，和將打捆帶切開(kāi)而形成兩個(gè)重疊打捆帶端部的切割器；主驅(qū)動(dòng)組件，具有至少一個(gè)馬達(dá)，該主驅(qū)動(dòng)組件用于將動(dòng)力傳輸?shù)捷攷Ш蛷埦o單元以及封接頭組件上。
在本發(fā)明的另一方面中，將涂有粘接劑的打捆帶捆在一包物品上的方法包括以下步驟使打捆帶繞在該包物品上；將該打捆帶捆在該物品包外面；夾持打捆帶的至少一個(gè)端部，以便在打捆操作期間保持帶的張力；切開(kāi)該打捆帶，產(chǎn)生兩個(gè)重疊的打捆帶端部；將加熱片插在重疊的兩個(gè)打捆端部之間；在使打捆帶的兩端壓在該加熱片上的同時(shí)，利用機(jī)械上的定時(shí)停頓機(jī)構(gòu)干燥密封該重疊的打捆帶兩端，該加熱片與打捆條的粘接面接觸；除去該加熱片；再將打捆條兩端涂有粘接劑部分壓在一起；對(duì)封接的打捆條加壓，使粘接劑固化和冷切；松開(kāi)打捆條，形成已打捆的物品包。
在本發(fā)明的又一方面中，打捆物品包的打捆機(jī)包括第一裝置，用于從至少一個(gè)打捆帶卷配送打捆帶；第二裝置，用于在送帶操作期間接收第一裝置來(lái)的打捆條，并在張緊操作期間貯存過(guò)量的打捆帶；第三裝置，用于可松開(kāi)地將打捆帶定位在該包物品四周，隨后在張緊操作期間，從許多受偏壓作用的蓋的一端到另一端，釋放出該打捆帶；第四裝置，用于接收第二裝置的打捆帶，并向該打捆帶施加足夠大的力，以便引導(dǎo)打捆帶繞在該物品包上，如由第三裝置形成的，該第四裝置還作成為可以在張緊操作期間退回過(guò)量的打捆帶；第五裝置，用于在打捆帶充分地捆在該包物品上時(shí)，在機(jī)械上控制該打捆帶的夾持、切開(kāi)和干燥封接，該第五裝置確定打捆帶進(jìn)入第三裝置和從第三裝置出來(lái)的位置；第六裝置，用于向打捆機(jī)主要組件的至少一些組件提供動(dòng)力。
技術(shù)人員根據(jù)以下的詳細(xì)說(shuō)明，可以明顯看出本發(fā)明的這些和其他優(yōu)點(diǎn)。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1是等角局部投影圖，示出先有技術(shù)的打捆機(jī)。
圖2是整個(gè)打捆機(jī)一個(gè)實(shí)施例的等角投影圖。
圖3是打捆帶配送器一個(gè)實(shí)施例的照片，該配送器具有一個(gè)打捆帶卷。
圖4是打捆帶放出開(kāi)關(guān)和輸入輥的照片，該輸入輥連接于圖3所示的打捆帶配送器。
圖5是等角投影圖，示出打捆帶配送器的另一實(shí)施例，該配送器具有一個(gè)現(xiàn)用的打捆帶卷和一個(gè)備用的打捆帶卷。
圖6是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例貯帶器的局部等角投影圖，該貯帶器鄰接軌道組件。
圖7是圖6所示貯帶器中貯帶器驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的分解等角投影圖。
圖8是分解等角投影圖，示出圖6所示貯帶器中控制打捆帶路徑的打捆帶轉(zhuǎn)向裝置。
圖9是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例送事和張緊單元的第一等角投影圖。
圖10是局部前視圖，示出通過(guò)圖9所示送帶和張緊單元一部分的打捆帶路徑。
圖11是放大的局部分解等角投影圖，示出圖9所示送帶和張緊單元的一對(duì)內(nèi)側(cè)和外側(cè)打捆帶導(dǎo)向件。
圖12是沿圖9的線12-12截取的橫截面圖，示出圖11的L形的內(nèi)側(cè)和外側(cè)導(dǎo)向件，這些導(dǎo)向件形成打捆條的導(dǎo)向槽。
圖13是等角投影圖，示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的封接頭組件。
圖14是圖13所示封接頭組件的頂視圖。
圖15是圖13所示封接頭組件的后視圖。
圖16是等角投影圖，示出安裝在圖13所示封接頭組件中之前的加壓臺(tái)板和切割器。
圖17是放大的等角視圖，示出在組裝后圖16所示的加壓臺(tái)板和切割器。
圖18是本發(fā)明實(shí)施例主驅(qū)動(dòng)組件的照片。
圖19是主驅(qū)動(dòng)組件馬達(dá)和傳動(dòng)帶結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例，其中沒(méi)有一個(gè)傳動(dòng)帶轉(zhuǎn)動(dòng)90°。
圖20是本發(fā)明實(shí)施例軌道組件的等角投影圖。
圖21是沿線21-21截取的局部截面圖，示出圖20所示軌道組件的直部分。
圖22是等角投影圖，示出圖20所示軌道的拐角部分。
圖23是局部分解等角投影圖，示出圖20所示軌道組件的直部分。
圖24是打開(kāi)軌道的電磁線圈照片。
圖25是控制系統(tǒng)的前視圖。
圖26是等角投影圖，示出主驅(qū)動(dòng)組件、送帶和張緊組件以及封接組件的相互作用。
在這些圖中，相同的參考編號(hào)表示完全相同的或者基本上相同的部件或者步驟。
發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的目的在于一種捆扎物品包的裝置和方法。在下面說(shuō)明中以及在圖2-27中，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明某些實(shí)施例的具體細(xì)節(jié)，從而可以徹底地理解這些實(shí)施例。然而普通技術(shù)人員明白，本發(fā)明可以具有其他的實(shí)施例，而且可以不用下面說(shuō)明的若干零件而實(shí)施本發(fā)明。
在下面的整個(gè)說(shuō)明和所有附圖中，打捆帶材料表示為，并說(shuō)成為特殊類型的材料，即平的雙側(cè)膠面帶材料。這一定義只適合于用于本文中，以便簡(jiǎn)化本發(fā)明方法和裝置的說(shuō)明。然而應(yīng)當(dāng)明白，本文公開(kāi)的一些方法和裝置不僅適合于圖中所示的扁平雙側(cè)膠面帶材料，而且同樣適合于各種類型的打捆帶材料。因此，按本文的用法，術(shù)語(yǔ)“打捆帶”和“打捆帶材料”應(yīng)當(dāng)理解為包括所有用來(lái)打包物品的所有類型材料，例如合成材料、金屬材料或者一些其他的硬質(zhì)打捆材料?？梢杂迷谙率鰧?shí)施例中的一種打捆帶是紙纖維打捆帶，這種打捆帶可以是連續(xù)的防松打捆帶，該帶可以折疊和粘接成連續(xù)的紙帶，可以用的另一種打捆帶是纜式帶。
圖2示出本發(fā)明實(shí)施例的打捆機(jī)100，該打捆機(jī)具有典型的傳送機(jī)110，用于將物品包輸入和輸出打捆站120，該打捆站120由軌道組件700包圍。在打捆操作期間，所用的打捆帶102沿打捆帶輸送方向132繞在軌道組件700上，該帶的輸送方向一般為反時(shí)針?lè)较?。座?40或者以臨時(shí)方式或者以比較持久的方式固定在地板上，該座架支承打捆機(jī)100。獨(dú)立提供動(dòng)力的傳送機(jī)110單獨(dú)地支承在輸送機(jī)座架145上。該輸送機(jī)座架145不支承打捆機(jī)。打捆機(jī)100其他一些主要組件包括控制系統(tǒng)800，用于使打捆機(jī)各種作用程序化和控制這些作用；貯帶器300，用于收容打捆帶102(未示出)；送帶和張緊單元400，用于接收和輸送繞在物品包上的打捆帶102。該送帶和張緊單元400輸送從帶配送器200來(lái)的打捆帶。打捆機(jī)100還具有封接頭組件500(未示出)和主驅(qū)動(dòng)組件600(在本圖中位于傳送機(jī)的下面)，前者用于將打捆帶封接在物品包上，后者用于在操作期間，向打捆機(jī)的各部分提供動(dòng)力。至少一些主要組件作成為標(biāo)準(zhǔn)件結(jié)構(gòu)，這樣便使得這些組件可以用在多框架結(jié)構(gòu)中，或者作為添加的部件連接于現(xiàn)有的打捆機(jī)上。
打捆帶配送器下面圖3和圖4示出標(biāo)準(zhǔn)件打捆帶配送器200的一個(gè)實(shí)施例，該配送器可以用在打捆機(jī)100上。該配送器200包括安裝軸202，該安裝軸從座架204向外伸出，為內(nèi)側(cè)轂盤(pán)206和外側(cè)轂盤(pán)208共用。彈簧制動(dòng)件210隱蔽在圖3和圖5所示轂盤(pán)206的后面，在操作上連接于安裝軸202和座架204。在松開(kāi)狀態(tài)時(shí)，該制動(dòng)件210使得安裝座202可以轉(zhuǎn)動(dòng)；而在其他情況下，制動(dòng)件210的作用是限制安裝軸202的轉(zhuǎn)動(dòng)，該安裝螺母212可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝在安裝軸202上，并支承內(nèi)側(cè)轂盤(pán)206和外側(cè)轂盤(pán)208。
另外，再參考圖4，該配送器包括由固定件218固定就位的導(dǎo)向輥216。該導(dǎo)向輥使得打捆帶102可以從打捆帶卷214平滑地進(jìn)入輸送和張緊組件300(未示出)。打捆帶102越過(guò)導(dǎo)向輥216的出現(xiàn)，在其進(jìn)入貯帶器組件的導(dǎo)向件318時(shí)，將起動(dòng)帶的放出開(kāi)關(guān)222。
圖5示出帶配送器200的另一實(shí)施例。在示出的實(shí)施例中，該配送器200具有一個(gè)以上的帶卷，使得一個(gè)帶卷214可以用作備用卷，而第二現(xiàn)用卷214可以供給打捆機(jī)100。在例示出實(shí)施例中，現(xiàn)用卷214是底部的卷，然而技術(shù)人員可以看到，現(xiàn)用的卷可以是上部卷或者是底部卷。
貯帶器圖6-8示出可用在打捆機(jī)100上的貯帶組件的一個(gè)實(shí)施例。圖6是貯帶器300的分解等角投影圖。圖7和8具體示出圖6所示貯帶器的貯帶器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和自動(dòng)輸送機(jī)構(gòu)。該貯帶器300分別包括第一和第二側(cè)壁302和304，這些側(cè)壁基本上封閉貯帶室306，該室能夠貯存至少一定量的打捆帶102，以便進(jìn)行快速傳送，并且還能夠暫時(shí)貯存在張緊工藝期間退回的打捆帶304，該貯帶室306基本上由第一側(cè)壁302和第二側(cè)壁304封閉。
圖7示出在打捆帶輸送操作期間所用的貯帶器300的主要部件。貯帶器馬達(dá)310向貯帶器驅(qū)動(dòng)輪312提供動(dòng)力，從而使打捆帶102在貯帶器驅(qū)動(dòng)輪312和貯帶器夾送輪314之間傳送。貯帶器輸送開(kāi)關(guān)316分別靠近貯帶器驅(qū)動(dòng)輪和夾送輪312和314配置，從而檢測(cè)打捆帶102的出現(xiàn)，并將控制信號(hào)傳輸?shù)劫A帶器馬達(dá)310。
圖8示出在自動(dòng)輸送操作期間所用的主要部件。當(dāng)利用貯帶器馬達(dá)310將打捆帶102送入打捆機(jī)100時(shí)，換向電磁線圈320便將帶換向器322拉入貯存室316下部入口，該打捆帶102然后再直接輸送到送帶和張緊單元400，最后繞過(guò)軌道組件700。利用自動(dòng)輸送操作可使打捆機(jī)100充滿打捆帶102。沒(méi)有任何手動(dòng)對(duì)應(yīng)件。
帶換向器322具有一系列的帶導(dǎo)向輥324，這些輥也伸到貯存室306的下部分。該帶換向器322僅在自動(dòng)輸送模式期間使用，該自動(dòng)輸送模式在機(jī)器運(yùn)行在自動(dòng)線上時(shí)，其級(jí)別優(yōu)于正常自動(dòng)模式，該帶的換向器僅在自動(dòng)輸送工序中被起動(dòng)，將打捆帶輸送到機(jī)器中。曲面塊326有助于打捆條102在輸送工序期間向上彎曲。一當(dāng)打捆條配置在機(jī)器中時(shí)，便可以利用貯帶器300中的帶環(huán)保持帶的供給。
送帶和張緊單元圖9是本發(fā)明實(shí)施例送帶和張緊單元400的第一等角投影圖。送帶和張緊單元400由主驅(qū)動(dòng)組件600驅(qū)動(dòng)，下面將詳細(xì)說(shuō)明。圖10示出帶經(jīng)過(guò)送帶和張緊單元400各個(gè)部件時(shí)打捆條102的路徑。如圖10清楚示出的，在送帶和張緊單元400中有三組輪子第一組輪子由初級(jí)張緊驅(qū)動(dòng)輪402和初級(jí)張緊夾送輪404組成。該初級(jí)張緊輪402和404在張緊操作開(kāi)始時(shí)和打捆操作起始階段期間，使大部分打捆帶張緊。第二組輪子由輔助張緊驅(qū)動(dòng)輪408和輔助張緊夾送輪406構(gòu)成。如下面詳細(xì)說(shuō)明的，該主要和輔助張緊部件提供兩階段的作用力，以便在打捆和封接操作期間增強(qiáng)打捆帶102的可控性，例如使得打捆帶102可以極快地加速繞在物品包上。另一組驅(qū)動(dòng)輪是輸送驅(qū)動(dòng)輪410和和輸送夾送輪412，該輸送輪410和412在送帶操作期間輸送和導(dǎo)向該打捆帶102。一些先有技術(shù)的打捆機(jī)這樣傳輸打捆帶，使得在達(dá)到軌道之前，在輸送和張緊單元中繞過(guò)一些彎道，和這種打捆機(jī)不同，本送帶和張緊單元400其特色是減化了帶的路徑，使得帶102與先前的路徑相比，可以沿更直的路線輸送。如圖10所示，上述相關(guān)驅(qū)動(dòng)和夾送輪配置成近似三角形的取向，使得打捆帶102可以沿近似V形路線傳送，該V形的夾角與水平方向形成20-40°角。驅(qū)動(dòng)輪410的尺寸作成為可以繞輸送驅(qū)動(dòng)輪410導(dǎo)向打捆帶102，特別是在用相當(dāng)硬的帶材進(jìn)行作用力大的包裝操作時(shí)。
再參考圖10，帶的輸送方向表示為F，而張緊方向表示為T(mén)。這種結(jié)構(gòu)由于增加了在輸送驅(qū)動(dòng)輪410上的接觸面積而形成較大的帶張力。另外，打捆帶的彎曲少減小了在整個(gè)系統(tǒng)的磨擦，因而增加了帶傳輸?shù)目煽啃?。較小彎曲也降低了帶發(fā)生永久形變和造成輸送困難的可能性。因此，本發(fā)明的送帶和張緊單元400有利地降低和消除了造成傳輸困難的帶絞接。盡管先有技術(shù)的一些打捆機(jī)使帶在達(dá)到軌道之前轉(zhuǎn)過(guò)總共360°或者更多的角度，但是送帶和張緊單元400大大降低了打捆條的轉(zhuǎn)彎量。例如在上述圖中示出和說(shuō)明的實(shí)施例中，從配送器接收的打捆條102，轉(zhuǎn)過(guò)圖10所示的V形路徑，然后通到軌道組件700時(shí)，打捆條102的方向只限于在約180°和220°之間變化。
再回到圖9，當(dāng)打捆帶102穿過(guò)各個(gè)上述夾送輪時(shí)，許多內(nèi)側(cè)導(dǎo)向件420和許多外側(cè)導(dǎo)向件422使得打捆帶102在通向軌道組件700時(shí)保持直線。
圖11是放大的局部分解等角投影圖，示出圖8所示的送帶和張緊單元400的內(nèi)側(cè)和外側(cè)帶導(dǎo)向件420和422。如圖12清楚看出的，各個(gè)L內(nèi)側(cè)導(dǎo)向件402具有大體L形的橫截面，并連接于相匹配的L形外側(cè)導(dǎo)向件，形成穿過(guò)打捆帶102的帶槽424。
再回到圖11，該內(nèi)側(cè)和外側(cè)導(dǎo)向件420和422利用許多固定鈕428固定就位于許多導(dǎo)向銷426上，該導(dǎo)向銷426凸出于輸送和張緊單元400的后板430(圖9)，當(dāng)然可以采用各種其他的固定機(jī)構(gòu)。應(yīng)注意到，在圖9中未示出靠近主張緊夾送輪404配置的外側(cè)導(dǎo)向輪422以便更清楚地表示打捆帶102通向主張緊驅(qū)動(dòng)輪和夾送輪402和404時(shí)，該打捆帶102的路徑，并提供L形內(nèi)側(cè)導(dǎo)向件420中一個(gè)導(dǎo)向件的透視圖。該送帶和張緊單元400還包括許多用于嚙合和松開(kāi)主夾送輪404和輸送夾送輪406的電磁線圈470。下面詳細(xì)說(shuō)明送帶和張緊單元隨同電磁線圈470的操作。
封接頭組件圖13至17示出在打捆操作期間用于封接打捆帶102的封接頭組件500的一個(gè)實(shí)施例。圖13是等角投影圖，示出圖2所示打捆機(jī)100的封接頭組件500。圖14和15分別是圖13所示封接頭組件500的頂視圖和后視圖。該封接頭組件500由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的主軸518和一系列的凸輪502組成，這些凸輪在機(jī)械上使夾持操作、封接操作和切割操作程序化。這些凸輪502驅(qū)動(dòng)三個(gè)滑動(dòng)部件522、三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)臂、加熱臂532、砧座隨動(dòng)臂534和內(nèi)部滑動(dòng)隨動(dòng)臂536(圖15)。凸輪滾柱連接于各個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)臂，該凸輪可以使隨動(dòng)裝置進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。左側(cè)夾持器504、右側(cè)夾持器508和臺(tái)板512是直線運(yùn)動(dòng)隨動(dòng)件，這意味著它們的凸輪滾柱直接在封接頭凸輪中心線上運(yùn)行。該加熱臂532、砧座隨動(dòng)壁534和內(nèi)側(cè)滑動(dòng)隨動(dòng)臂536可以繞凸輪樞軸538轉(zhuǎn)動(dòng)，該樞軸靠近馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的主軸518配置，并基本上平行于該主軸518。這種結(jié)構(gòu)使得轉(zhuǎn)動(dòng)臂在安裝臂的凸輪滾柱隨其相應(yīng)的凸輪輪廓運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以轉(zhuǎn)過(guò)一段弧。該內(nèi)側(cè)滑動(dòng)隨動(dòng)臂536未牢固地連接于內(nèi)側(cè)滑動(dòng)件520，因?yàn)樗挥诩訜崞?10和砧座506上。這種配置使得內(nèi)部滑動(dòng)件520可以在砧座的內(nèi)部線性滑動(dòng)，而不是轉(zhuǎn)過(guò)一段弧。該內(nèi)側(cè)滑動(dòng)隨動(dòng)臂536利用銷釘和槽口機(jī)構(gòu)連接于該內(nèi)側(cè)滑動(dòng)件520，從而將內(nèi)側(cè)滑動(dòng)隨動(dòng)臂536的轉(zhuǎn)動(dòng)變成內(nèi)部滑動(dòng)件520所需的直線運(yùn)動(dòng)。
一個(gè)滑動(dòng)部件522連接于左側(cè)夾持器508，另一滑動(dòng)件522連接于左側(cè)夾持器504，第三滑動(dòng)件522連接于加壓臺(tái)板512。這些滑動(dòng)件522執(zhí)行夾持、封接和切割操作，同時(shí)按照打捆操作期間要求的，該轉(zhuǎn)動(dòng)臂524將內(nèi)部滑動(dòng)件520、砧座506和加熱片510移入或者移出打捆條路徑。
圖16是圖17所示加壓臺(tái)板512和切割器514的分解等角透視圖。如圖16所示，加壓臺(tái)板512包括一對(duì)安裝塊，而切割器514包括安裝凹槽513。彈簧515裝在切割器514和加壓臺(tái)板512之間，彈簧515的一個(gè)端部配置在位于加壓臺(tái)板512中的安裝孔517中。該切割器514在其兩端具有切割刃519，使得該切割器514可以反向裝在壓板512上，從而增加操作壽命。在圖16所示的實(shí)施例中，該切割刃519形成傾斜角α。雖然可以采用各種切割刃角度α，但是該切割刃的角度最好在約5-15°的范圍內(nèi)，而約9°的切割刃角度是優(yōu)選的。
在組裝期間，彈簧515壓縮在切割器514和加壓臺(tái)板512之間，直至兩個(gè)安裝凹部可滑動(dòng)地卡在兩個(gè)安裝塊511上。應(yīng)當(dāng)記住，該切割器514具有一對(duì)安裝凹部513，該凹部513靠近切割器514的各個(gè)端部配置；這樣便使得切割器可以反向裝在加壓臺(tái)板512上。然后將切割器514和加壓臺(tái)板512固定配置在左側(cè)和右側(cè)夾持件504和508之間，使得這些部件施加的壓力可以保持彈簧515的壓縮。該切割器514和加壓臺(tái)板512可以與第三滑動(dòng)件522嚙合。這種配置形成一種需要的剪切作用，從而切斷打捆帶102。
圖13-17示出的封接頭組件500的優(yōu)點(diǎn)是，通過(guò)可滑動(dòng)地嚙合加壓臺(tái)板512，切割器514可取下地和可替換地裝在加壓臺(tái)板512上。這種結(jié)構(gòu)容易取下切割器514，與現(xiàn)有打捆機(jī)相比，可以更容易地進(jìn)行切割器的替換和維修。另外，切割器514的雙刀片和可反向配置可以基本上將切割器的有效壽命增加一倍。
主驅(qū)動(dòng)組件圖18示出主驅(qū)動(dòng)組件600的一個(gè)實(shí)施例，該驅(qū)動(dòng)組件用于驅(qū)動(dòng)各種部件，具體是驅(qū)動(dòng)鏈輪、傳動(dòng)帶和用來(lái)向送帶和張緊組件400以及封接頭組件500提供動(dòng)力的轉(zhuǎn)軸。該主驅(qū)動(dòng)組件600包括連接于副軸604的封接頭驅(qū)動(dòng)馬達(dá)602，該副軸604由副軸軸承座架606支承。
副軸604的相對(duì)于端部可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于第一帶輪608。第一帶輪608是有齒的，可以接收有齒的帶。使用有齒的傳動(dòng)帶可以更平滑和更穩(wěn)定傳輸動(dòng)力。如圖18所示，第一帶輪68可以與一個(gè)以上的傳動(dòng)帶嚙合，例如封接頭帶輪608具有充分寬的寬度，既可接收封接頭傳動(dòng)帶610和又能接收驅(qū)動(dòng)輪的傳動(dòng)帶612。該封接頭驅(qū)動(dòng)帶610傳送操作封接頭組件500所需的動(dòng)力，而傳動(dòng)輪的傳送帶622傳送送帶和張緊組件400所需的動(dòng)力。
封接頭驅(qū)動(dòng)帶610直接連接于封接頭帶輪614，該帶輪又可轉(zhuǎn)動(dòng)地直接連接于彈簧離合器616。該驅(qū)動(dòng)輪帶612作成為當(dāng)其嚙合一對(duì)中間帶輪618時(shí)，可以進(jìn)行約90°的轉(zhuǎn)動(dòng)。該驅(qū)動(dòng)輪帶612下接中間帶輪618，使得可以嚙合驅(qū)動(dòng)輪離合器620，該封接頭驅(qū)動(dòng)馬達(dá)602、彈簧離合器613和驅(qū)動(dòng)輪離合器620在操作上分別連接于例如由導(dǎo)線連接于控制系統(tǒng)700。
在本實(shí)施例中，彈簧離合器616是纏繞的彈簧離合器，而驅(qū)動(dòng)輪離合器620是電磁離合器?？梢粤硗饣蛘邠Q一種方式，采用其他的彈簧離合器實(shí)施例。纏繞式彈簧離合器616的優(yōu)點(diǎn)是，該離合器能夠在操作周期的各個(gè)階段，以可靠和可預(yù)言的方式使封接頭凸輪502停止在正確的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。同樣，該彈簧離合器616可以在各個(gè)操作周期結(jié)束時(shí)，使凸輪502停在其終點(diǎn)位置。電磁式驅(qū)動(dòng)輪離合器620的優(yōu)點(diǎn)是，離合器620可以安裝成，在預(yù)定的轉(zhuǎn)矩作用下滑動(dòng)。該轉(zhuǎn)矩又可校正到加在位于電磁驅(qū)動(dòng)輪離合器中線圈上的電壓。在驅(qū)動(dòng)輪離合器620中的滑動(dòng)確定加在打捆條102上的輔助張力量。
主驅(qū)動(dòng)組件600的另一優(yōu)點(diǎn)是，驅(qū)動(dòng)輪帶612通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)約90°角運(yùn)行。這種配置通常稱為“傾斜驅(qū)動(dòng)”，從而可以除去現(xiàn)有打捆機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中普通用的90°傳動(dòng)裝置。因此這種結(jié)構(gòu)可以降低系統(tǒng)的復(fù)雜性和降低制造成本。結(jié)果，也提高了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性和維修性。
圖19示出主驅(qū)動(dòng)組件600的另一實(shí)施例，該組件包括向封接頭驅(qū)動(dòng)帶601輸送動(dòng)力的封接頭驅(qū)動(dòng)馬達(dá)602。該封接頭驅(qū)動(dòng)帶直接經(jīng)帶輪608連接于彈簧離合器616。和前面實(shí)施例一樣，如果傳動(dòng)帶是有齒的，這是最好的。另外，輔助張緊驅(qū)動(dòng)馬達(dá)622經(jīng)輔助張緊帶624連接于驅(qū)動(dòng)輪離合器620。
軌道組件圖20是本發(fā)明實(shí)施例的軌道組件的等角投影圖。圖21是沿線21-21截取的圖20所示軌道700直線部分702的局部截面圖。圖22是等角投影圖，示出圖20所示的軌道700的拐角部分704。圖23是局部分解等角投影圖，示出圖20所示軌道700的直線部分702。簡(jiǎn)言之，軌道700圍繞打捆站120導(dǎo)向打捆條102(圖2)。在打捆操作期間，該打捆帶從封接頭組件500出來(lái)，然后完全繞過(guò)軌道700，并最后在封接頭500的區(qū)域調(diào)頭折回壓在打捆帶自身上。
軌道700包括許多直的部分702和許多拐角部分704。如圖20和21所示，各個(gè)直部分704包括位于該直位置704各個(gè)端部的導(dǎo)向支承件706。直的有槽的蓋708和直的后板710連接于該直的支承件706，形成導(dǎo)向通道716的一部分，在引導(dǎo)打捆帶通過(guò)軌道700時(shí)，該導(dǎo)向通道保持打捆帶102。各個(gè)直的有槽的蓋708包括在導(dǎo)向通道716內(nèi)周面上的直的內(nèi)表面722和在導(dǎo)向通道716外周面上的直拉外表面724。參考圖21，該直部分706和拐角部分704結(jié)合在一起裝在外部拱712的凸出T形部分714上。該外部拱712形成軌道700其他部件的支架。
如圖22所示，各個(gè)拐角部分704包括有槽的拐角蓋730和連接于許多導(dǎo)向支承件706的拐角后板734。該有槽的拐角蓋730和拐角后板734其間形成導(dǎo)向通道716的一部分。各個(gè)有槽的拐角蓋730包括在導(dǎo)向通道716內(nèi)周面上的拐角內(nèi)表面736和在導(dǎo)向通道716外周面上的外部拐角表面738。在此實(shí)施例中，有槽的拐角蓋730和拐角后板734用四聯(lián)桿組件740連接于導(dǎo)向支承件706，該四聯(lián)桿組件可以使有槽的拐角蓋730可轉(zhuǎn)動(dòng)地打開(kāi)，從而使打捆帶102脫離導(dǎo)向通道716。圖22示出四聯(lián)桿組件740的內(nèi)部桿742中的一個(gè)桿。加大的開(kāi)口744可以使有槽的拐角蓋730繞其轉(zhuǎn)軸線可轉(zhuǎn)動(dòng)地打開(kāi)，該軸線約與水平線成45°角。
如圖23清楚示出的，有槽的直蓋708和直的后板710由許多彈簧加載，有槽的直蓋708和直的后板710鉸接在樞軸746上，該樞軸大體平行于導(dǎo)向通道716中打捆帶102的路徑。該樞軸746分別穿過(guò)有槽的直蓋708和直后板710上的相應(yīng)孔748和750，并繞樞軸746縱軸線確定的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。該樞軸746利用快速鎖合固定件或者任何其他常規(guī)固定件固定就位。
彈簧732穿過(guò)直的板710中的相應(yīng)孔752，并利用彈簧固定銷754連接于有槽的直蓋708。在一個(gè)實(shí)施例中，該彈簧固定銷754與樞軸746是完全相同的，并采用快速鎖合固定件固定在有槽直蓋708上的相應(yīng)孔756中。該彈簧732的近端利用彈簧固定銷754連接于有槽的直蓋708，并利用有時(shí)稱為圓銷的加大遠(yuǎn)端固定在孔752中。這種配置使得有槽的直蓋708可以轉(zhuǎn)動(dòng)打開(kāi)和釋放打捆帶102，并且隨后利用彈簧732作用在有槽直蓋上的彈力自動(dòng)關(guān)閉。技術(shù)人員將會(huì)看到，取決于打捆帶102的尺寸和形狀，可以使用各種尺寸的有槽的直蓋708。在示出的實(shí)施例中，該導(dǎo)向通道716的尺寸定為可以接收約19mm的打捆帶尺寸。
本發(fā)明軌道700的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，直的和拐角部分702和704為標(biāo)準(zhǔn)件結(jié)構(gòu)，這使得軌道700在長(zhǎng)度和高度上可以以增量方式增加。因?yàn)橹钡暮凸战遣糠?02和704是鍵合的，裝在外拱712的突出部分714上(圖21)，所以這些部件形成容易組裝的可滑動(dòng)結(jié)合在一起的拱系統(tǒng)，聯(lián)用各種長(zhǎng)度和高度，可以容易改變軌道700的尺寸，因此對(duì)于各種物品包的尺寸，可以快速而有效地改變打捆站120的尺寸(圖2)。
軌道700的另一優(yōu)點(diǎn)是，在轉(zhuǎn)動(dòng)平行于打捆帶路徑的有槽的直蓋708和轉(zhuǎn)動(dòng)裝在四聯(lián)桿組件740上有槽的拐角蓋730時(shí)，該打捆帶102本身也可以在張緊期間形成打開(kāi)力，從而有助于電磁線圈726(圖24)打開(kāi)軌道。在張緊操作期間，該打捆帶靠著直的內(nèi)表面722和拐角內(nèi)表面736被拉伸，從而對(duì)有槽的直蓋708和有槽的拐角蓋703加力，使其以上述方式可轉(zhuǎn)動(dòng)地打開(kāi)。因此，在張緊期間，該軌道700不需要復(fù)雜的液壓或者氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來(lái)打開(kāi)軌道部分和放出打捆條。這種配置降低了軌道部分的成本，簡(jiǎn)化了軌道的維修，并在釋放打捆條的過(guò)程中，降低了打捆條102被卡住或者絆住的可能性。
軌道700的再一優(yōu)點(diǎn)是，在輸送打捆條操作期間，由該打捆條102作用在有槽的直蓋708和有槽的拐角蓋730上的力，有助于在輸送打捆條的過(guò)程中保持軌道的封閉。上述軌道的結(jié)構(gòu)還使得打捆帶102可以向外推到直的外表面724和拐角的外表面738上，產(chǎn)生一個(gè)力矩(即力向量)，該力矩迫使有槽的直蓋708和有槽的拐角蓋730移到封閉位置。本發(fā)明的這一方面減少了打捆帶的誤傳送，不需要復(fù)雜的液壓或者氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使軌道封閉，并且在輸送打捆帶操作期間，保持該軌道的封閉。
控制系統(tǒng)打捆機(jī)100由示于圖25的控制系統(tǒng)800控制，該控制系統(tǒng)800包括可編程的邏輯控制器802，該控制器由各種輸入和輸出設(shè)備操作，并控制打捆機(jī)100的主要亞組件。輸入設(shè)備包括例如瞬時(shí)的或者維持的按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、搬鈕開(kāi)關(guān)、限制開(kāi)關(guān)和近距感應(yīng)傳感器。輸出設(shè)備包括例如固態(tài)通用繼電器，電磁線圈和指示燈?？刂破?02可掃描輸入設(shè)備，并按照控制程序控制其通/斷狀態(tài)。該控制器802執(zhí)行控制器程，并相應(yīng)更新輸出設(shè)備的狀態(tài)。下面進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明控制器802的其他控制功能。
在一個(gè)實(shí)施例中，可編程的控制器802和其相應(yīng)的輸入和輸出設(shè)備可以用24伏直流電源供電。該控制器802、電源、繼電器和保險(xiǎn)絲可以裝在控制面板上，如圖25所示。該瞬時(shí)和維持按鈕、選擇開(kāi)關(guān)和搬鈕開(kāi)關(guān)可以配置在懸掛式操作面板蓋上或者控制面板蓋上。限制開(kāi)關(guān)、近距感應(yīng)傳感器和電磁線圈通常裝在打捆機(jī)100中、裝在使用的位置。在軌道700的頂上安裝至少一個(gè)指示燈，例如該指示燈穩(wěn)定發(fā)光表示沒(méi)有打捆帶的狀態(tài)，而閃閃發(fā)光表示打捆誤傳送狀態(tài)。
適合用于打捆機(jī)100的一種市場(chǎng)上可買到的可編程邏輯控制器802是新加坡Triangle Research International Pte Ltd公司制造的T100MD1616+PLC。這種器件包括16個(gè)NPN型數(shù)字輸出，其中4個(gè)是NPN型Darlington Power Transistor types式數(shù)字輸出，其中12個(gè)是N溝槽功率MOSFET型數(shù)字輸出。其中兩個(gè)輸出能夠產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，其信號(hào)具有在程序軟件中確定的頻率和占空系數(shù)。還包括4個(gè)10位模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸入通道。其中兩個(gè)輸入通道接收由操作放大器緩沖該放大器放大5倍，輸入0-1V全標(biāo)尺模擬信號(hào)。其余兩個(gè)通道不受緩沖，并接收0-5V全標(biāo)尺的模擬信號(hào)。該組件包括穩(wěn)定的5V(±1％準(zhǔn)確度)可控直流電源，可以用作為模擬輸入的基準(zhǔn)電壓。在可編程邏輯控制器上還有利用0-20mA環(huán)電流信號(hào)的單道8位數(shù)字/模擬輸出。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，也可以采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的可編程邏輯控制器來(lái)代替上述的可編程邏輯控制器。
該T100MD1616+PLC具有通信口，該通信口包括安裝程序、下載程序和檢測(cè)程序的RS232C口、雙線RS485網(wǎng)絡(luò)口、將來(lái)可用作診斷顯示驅(qū)動(dòng)器的14個(gè)插腳的LCD顯示口和功能擴(kuò)展口。該可編程邏輯控制器本身由常規(guī)的CPU控制，該CPU既具有備用EEPROM存貯器和RAM存貯器二者。用于程序化控制器802的控制器程序包括例如從Triangle Research International Pte Ltd公司買的Trilogi編程軟件，并且既包括梯形邏輯碼，又包括Tbasic型碼(在網(wǎng)站www.tri，com.sg/index.htm上有更詳細(xì)說(shuō)明)。
打捆機(jī)的操作簡(jiǎn)言之，打捆機(jī)100的操作包括從配置在配送器200上的打捆帶卷214上拉出打捆帶102(圖3)，并使該打捆帶的自由端穿過(guò)貯帶器300、輸送和張緊組件400，一直到封接頭組件500，然后繞在軌道700上。在打捆帶102繞過(guò)軌道700后，使該自由端調(diào)頭進(jìn)入封接頭組件500。在此時(shí)，該打捆帶102位于可以開(kāi)始打捆操作的位置，在此位置，該打捆帶已被張緊并繞物品包扎緊。
可以以手動(dòng)打捆模式或者自動(dòng)打捆模式操作該打捆機(jī)100。該打捆機(jī)100在自動(dòng)生產(chǎn)線上通常工作在自動(dòng)打包模式。如果操作人員必須進(jìn)行干擾，或者打捆機(jī)100需要離線修理時(shí)，該打捆機(jī)可以操作在手動(dòng)打捆模式。在操作人員起動(dòng)一個(gè)開(kāi)關(guān)時(shí)，便可以采用手動(dòng)模式，將單根或者多根打捆條捆在物品包上。同樣，當(dāng)一個(gè)開(kāi)關(guān)，例如近程光學(xué)開(kāi)關(guān)檢測(cè)到在打捆中移動(dòng)的物品包時(shí)，主要采用自動(dòng)模式將單根打捆帶繞在物品包上。自動(dòng)模式可以用在傳輸線上，并與其他自動(dòng)化的機(jī)器聯(lián)用。該打捆機(jī)在自動(dòng)模式時(shí)，還可以程序化，將多根打捆帶繞在物品包上。
打捆帶的輸送操作在開(kāi)始輸送操作之前，需要充滿貯帶器300。首先，充滿貯帶器基本上可以在輸送工序期間降低快速加速線圈的要求。為了開(kāi)始將打捆帶102輸入到打捆機(jī)100中，將打捆帶的自由端從打捆帶卷214上退出來(lái)，并引到貯帶器300中。打捆帶102的存在使得打捆帶的排出開(kāi)關(guān)222接通，從而將一個(gè)信號(hào)輸送到控制器802，使得打捆帶102的連續(xù)線存在于配送器200和貯帶器300之間，然后打捆帶102被引入到貯帶器驅(qū)動(dòng)輪312和貯帶器夾送輪314之間，激發(fā)貯帶器輸送開(kāi)關(guān)316。隨后，分別應(yīng)用該貯帶器驅(qū)動(dòng)輪和夾送輪將打捆帶拉入到貯帶器中，該打捆條最后穿過(guò)送帶和張緊組件400，并繞過(guò)軌道700。
當(dāng)貯存室306充滿打捆帶102時(shí)，光學(xué)傳感器或者近程傳感器例如下限光眼(未示出)可以檢測(cè)貯存室中的帶環(huán)，并在帶環(huán)達(dá)到額定量或者當(dāng)帶環(huán)包含預(yù)定量的打捆帶時(shí)，將一個(gè)信號(hào)輸送到控制器802。響應(yīng)貯帶器的這一信號(hào)，控制器802使貯帶器馬達(dá)310斷電，并起動(dòng)配送器的制動(dòng)器210，停止貯帶器的充滿工序。在配送器的制動(dòng)器210起動(dòng)和貯帶器馬達(dá)310斷電之間將產(chǎn)生時(shí)間遲延，從而可從配送器的打捆帶卷214中取出基本上放松的部分。這種時(shí)間遲延可以保持打捆帶102在配送器200和貯帶器300之間適當(dāng)張緊，使得任何露出的打捆帶不會(huì)扭曲或者打結(jié)。
繼續(xù)使帶102的自由端完成開(kāi)始的輸送動(dòng)作，使帶的自由端從貯帶器300進(jìn)入到分別由送帶和張緊組件下部L形導(dǎo)向件420和422形成的下部室424中。夾送打捆帶102的第一組輪子是輸送驅(qū)動(dòng)輪408和夾送輪406。圖26示出一個(gè)實(shí)施例，該實(shí)施例中，可以分兩個(gè)步驟由脈沖寬度調(diào)制電磁線圈470a調(diào)節(jié)由輸送驅(qū)動(dòng)輪和夾送輪所加的夾送力。在第一步驟中，加上整個(gè)的輸送力，而在第二步驟中，施加減小的輸送力。改變夾送電磁線圈470a的脈沖寬度調(diào)制便可以控制夾送力。因?yàn)橛呻姶啪€圈470a作用在打捆帶102上的夾送力隨所加的電壓改變，所以將調(diào)制脈沖寬度的電壓信號(hào)輸送到電磁線圈470a便能夠改變由電磁線圈470a施加的力。當(dāng)電磁線圈470a的作用力降低時(shí)，打捆帶102便可以更容易地在輸送驅(qū)動(dòng)輪408上滑動(dòng)，由此造成作用在打捆帶102拉力降低。適合于這種用途的市場(chǎng)上可買到的電磁線圈包括俄亥俄州Vandalia市Ledex Actuation Products公司生產(chǎn)的那些電磁線圈。
輸入到電磁線圈的脈沖頻率影響電磁線圈的作用和性能。一般說(shuō)來(lái)，當(dāng)脈沖的頻率增加時(shí)，可以增加由電磁線圈作用的夾送力的可調(diào)性。較高的脈沖頻率造成夾送力的較好可控性和改進(jìn)的夾送輪406反應(yīng)時(shí)間。例如，采用上述從Ledex Actuation Products公司的電磁線圈，可以成功地使用8000Hz的脈沖頻率。
輸送驅(qū)動(dòng)輪和夾送輪408和406將打捆帶輸送通過(guò)封接頭組件500，繞過(guò)軌道700，然后返回到封接頭組件500。當(dāng)打捆帶102的自由端已經(jīng)繞過(guò)軌道，并達(dá)到封接頭組件500時(shí)，利用配置在封接頭組件500中的輸送止動(dòng)開(kāi)關(guān)(未示出)可以檢測(cè)打捆帶自由端的到達(dá)，該開(kāi)關(guān)將輸送停止信號(hào)輸送到控制器802。然后該控制器802將夾送信號(hào)輸送到夾送輪406，從而使夾送輪406與打捆帶脫離，這樣便完成輸送工序。
張緊/打捆操作在張緊或者打捆操作期間，分兩步驟張緊打捆帶，即主要張緊步驟和輔助張緊步驟。在主要張緊步驟中，打捆帶夾緊在主張緊驅(qū)動(dòng)輪402和主張緊夾送輪404之間?；氐綀D26，該主張緊電磁線圈470b使主張緊夾送輪404以最大的夾送力壓在主張緊驅(qū)動(dòng)輪402上，從而可以確保打捆帶102被充分地壓緊，并且可以被拉離軌道導(dǎo)向通道716。當(dāng)打捆帶102在主張緊工序期間緊繃在物品包上時(shí)，該主張緊夾送輪404由于打捆帶的滑移而停止轉(zhuǎn)動(dòng)。打捆帶102的滑移表示輔助張緊步驟開(kāi)始，這將在下面更詳細(xì)說(shuō)明，在此步驟中，通過(guò)改變主張緊電磁線圈470b的調(diào)制脈沖寬度，可以降低由主張緊夾送輪404和主張緊驅(qū)動(dòng)輪402施加的夾送力。
在送帶和主張緊打捆帶期間，采用脈沖寬度調(diào)制來(lái)控制電磁線圈470a和470b作用的夾送力，與現(xiàn)在使用的液壓操作打捆機(jī)相比，有利于操作者達(dá)到更大的調(diào)節(jié)范圍。這種兩步驟的力調(diào)節(jié)改進(jìn)了打捆帶102運(yùn)動(dòng)的可控性。
送帶和張緊組件400包括靠近主張緊夾送輪404配置的近程傳感器。該近程傳感器在操作上連接于控制器802。該近程傳感器在主張緊期間例如通過(guò)監(jiān)控輪404上切口的通過(guò)可以監(jiān)測(cè)主張緊夾送輪404，從而監(jiān)測(cè)主張緊夾送輪404的停止轉(zhuǎn)動(dòng)。該近程傳感器將信號(hào)輸送到控制器802。如果近程傳感器的信號(hào)表示，由于打捆帶102在主張緊驅(qū)動(dòng)輪402上的滑動(dòng)而使主張緊夾送輪404不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則控制器802起動(dòng)輔助張緊工序。
輔助張緊工序涉及打捆帶被緊壓在輔助張緊夾送輪412和輔助張緊驅(qū)動(dòng)輪410之間。參考圖26，可以采用輔助張緊夾送電磁線圈470c來(lái)控制打捆帶上的張力。該輔助張緊驅(qū)動(dòng)輪410由配置在主驅(qū)動(dòng)組件600中的驅(qū)動(dòng)輪離合器620驅(qū)動(dòng)，直至驅(qū)動(dòng)輪離合器620開(kāi)始滑動(dòng)。該輔助張緊操作可以使打捆帶102緊緊捆在位于打捆站120的物品包上。在打捆帶102張緊到驅(qū)動(dòng)輪離合器620滑移時(shí)，控制器802使得在經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間后使打捆帶切斷，并封接起來(lái)。一當(dāng)完成封接操作，便可以重復(fù)進(jìn)行送帶工序。
打捆機(jī)100的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，可以采用電磁線圈起動(dòng)各種夾送輪。在打捆機(jī)100操作期間，操作人員可以分兩步采用脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，可調(diào)地控制電磁線圈。在第一步驟期間，向電磁線圈提供占空因素恒定的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。對(duì)于第二步驟，采用占空周期由操作人員調(diào)節(jié)的例如通過(guò)電位器調(diào)節(jié)的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)來(lái)控制電磁線圈。因?yàn)橛呻姶啪€圈得到的平均電壓由占空周期決定，所以改變占空周期將改變電磁線圈的牽引力。因此，在操作打捆機(jī)100時(shí)，可以可調(diào)地控制夾送輪。
上述張緊工序在打捆帶102上施加足夠大的力，從而可以將打捆帶102拉離軌道導(dǎo)槽716。軌道700作成為可以使打捆帶102平滑地和一致地從軌道導(dǎo)槽716拉出。當(dāng)打捆帶圍繞物品包張緊時(shí)，該有槽的直蓋和有槽的拐角蓋將打開(kāi)，使得打捆帶102可以拉出導(dǎo)向通道716。利用軌道打開(kāi)電磁線圈726可以更進(jìn)一步幫助這種打開(kāi)作用，該軌道打開(kāi)電磁線圈具有作用在軌道左側(cè)和右側(cè)下部拐角上的驅(qū)動(dòng)聯(lián)桿728，如圖24所示。因?yàn)橄鄳?yīng)的軌道部分在機(jī)械上由連接銷釘連接在一起，所以這樣便使得該電磁線圈可以從底部打開(kāi)整個(gè)軌道。圖21用虛線示出有槽蓋708的打開(kāi)狀態(tài)，從而有助于更完全地理解本發(fā)明。
在打捆帶102脫離導(dǎo)向通道716和圍繞物品包往下拉打捆帶之后，電磁線圈726松開(kāi)，因此分別使有槽的直蓋和拐彎蓋708和730由彈簧732關(guān)閉。在此時(shí)，在打捆操作完成后，軌道700可隨時(shí)用于傳送打捆帶102。在拐角部分704的V形導(dǎo)向通道716有助于確保在拐角部分704中而不是在軌道700的直的部分702中開(kāi)始帶的脫出。當(dāng)打捆帶102從軌道700中脫出時(shí)，在拐角部分704中的V形導(dǎo)向通道716使得軌道蓋730首先在拐角部分704中開(kāi)始打開(kāi)。
打捆帶封接操作一當(dāng)打捆帶102已經(jīng)充分地緊繃在物品包上時(shí)，便可以切斷打捆帶的非自由端，然后將打捆帶102的兩個(gè)端部封接起來(lái)。在封接頭組件500的若干封接頭凸輪502開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，便開(kāi)始封接操作，由此向左側(cè)夾持器504加力，使得打捆帶102的自由端緊壓在砧座506上。技術(shù)人員將會(huì)看到，打捆機(jī)100可以作成為接納右側(cè)夾持器，而不接納左側(cè)夾持器504。在將打捆帶102夾持在封接頭組件500中時(shí)，該送帶和張緊組件將從軌道700退回過(guò)多打捆帶102(即上述的張緊操作)。
凸輪502起擺線凸輪的作用，使得封接頭組件500可以在高速度下平穩(wěn)地操作。術(shù)語(yǔ)“擺線凸輪”是指一種具有用正弦加速函數(shù)產(chǎn)生擺線位移的凸輪，該函數(shù)在其起點(diǎn)和終點(diǎn)其值為0，并且集分這一函數(shù)可以得到凸輪隨動(dòng)件的速度和位移。另外，可以盡量減小凸輪隨動(dòng)件的壓力角，從而延長(zhǎng)凸輪的壽命。
打捆帶102的自由端由左側(cè)夾持器504夾緊時(shí)，而打捆帶102的非自由端由右側(cè)夾持器508夾緊時(shí)，可以釋放由各種夾送輪作用在打捆帶上的張力。然后將切割器514移到打捆帶102的非自由端，將該帶切斷，由此形成打捆帶的第二自由端。將保持緊繃在物品包上的打捆帶102的兩個(gè)自由端配置成重疊的狀態(tài)。
在一個(gè)實(shí)施例中，用來(lái)打捆物品的打捆條具有涂在上面的熱激活粘接劑。在打捆帶102上的粘接劑在制造打捆帶的工藝中涂在打捆帶102上。將加熱片510放在兩個(gè)打捆帶的重疊端部之間，并升高加壓臺(tái)板512，使得將這兩個(gè)端部輕微地壓在加熱片510上。由此可以對(duì)打捆帶進(jìn)行加熱。然后稍微下降加壓臺(tái)板512，將加熱片510從打捆帶兩端之間移出。隨后，重新升高加壓臺(tái)板512，將打捆帶的兩個(gè)端部再壓在砧座504上，以便使粘接劑粘合，并冷卻該粘接劑。當(dāng)封接頭凸輪502繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該加壓臺(tái)板將再一次稍微下降，使得砧座506打開(kāi)，并松開(kāi)現(xiàn)在已經(jīng)封接的打捆帶端部。在松開(kāi)打捆帶以后，砧座506又關(guān)閉，并完成打捆操作。
下面討論的主驅(qū)動(dòng)組件600的操作將有助于技術(shù)人員更好地理解上述凸輪工序，并且還提供了封接操作的更多細(xì)節(jié)。簡(jiǎn)言之，主驅(qū)動(dòng)組件600控制凸輪502的轉(zhuǎn)動(dòng)，該凸輪除其他以外，還控制砧座506、加熱片510和加壓臺(tái)板512的移動(dòng)。如圖18所示，封接頭驅(qū)動(dòng)馬達(dá)602利用封接頭傳動(dòng)帶和彈簧離合器616驅(qū)動(dòng)封接頭組件500。現(xiàn)在回到圖13，封接頭組件主軸518的轉(zhuǎn)動(dòng)將使鍵合的凸輪502轉(zhuǎn)動(dòng)，并執(zhí)行需要的夾緊、封接和切割操作。在轉(zhuǎn)動(dòng)的第一周期期間，該主軸518轉(zhuǎn)動(dòng)到彈簧離合器616上三個(gè)停動(dòng)位置中的第一位置，使得切割器-夾持器組件526夾緊打捆帶102，并使內(nèi)部滑動(dòng)件520移出打捆帶路徑。然后，封接頭驅(qū)動(dòng)馬達(dá)602通過(guò)輔助張緊離合器將打捆帶緊捆在物品包上，如前所述。當(dāng)完成打捆帶的張緊操作時(shí)，控制器802脈沖式調(diào)節(jié)彈簧離合器616，使得凸輪502轉(zhuǎn)入到第二轉(zhuǎn)動(dòng)周期。
在開(kāi)始進(jìn)行干燥封接操作的第二轉(zhuǎn)動(dòng)周期期間，左側(cè)夾持器或者右側(cè)夾持器504夾持輸送停止開(kāi)關(guān)516正前頭的打捆帶。一旦牢固地夾緊打捆帶，便釋放軌道組件700上游的打捆帶的張力。這一操作將通知加壓臺(tái)板512和切割器514上升，切割打捆帶102，并將該帶壓在加熱片510上。當(dāng)打捆帶上的粘合劑熔化在加熱片510上時(shí)，凸輪502繼續(xù)轉(zhuǎn)過(guò)一段停頓部分。在經(jīng)過(guò)預(yù)定的熔化時(shí)間后，該加壓臺(tái)板512和切割器514稍微退回，以便退出加熱片510。為達(dá)到充分的加熱，以便正確地固定打捆帶，而不給予太多的熱量，使打捆帶的粘接能力下降，干燥封接操作準(zhǔn)確而順序地定時(shí)是很重要的。利用鍵合凸輪進(jìn)行準(zhǔn)確定時(shí)的干燥封接操作，其優(yōu)點(diǎn)是，在水溶性打捆帶上不加水，因而準(zhǔn)確地控制所加的熱量便可以重復(fù)地形成結(jié)實(shí)可靠的打成捆的物品。
在加熱片510退回后，加壓臺(tái)板512又重新升高，將打捆帶兩個(gè)端部上的熔化粘接劑壓在一起，進(jìn)行冷卻和封接。該封接頭主軸518在第三轉(zhuǎn)動(dòng)周期期間一直轉(zhuǎn)動(dòng)，直到離合器起動(dòng)器(未示出)脫離彈簧離合器616。該封接頭組件500在此位置停留預(yù)定時(shí)間，直到控制器802又使配置在彈簧離合器616中的彈簧離合器電磁線圈(未示出)通電。凸輪502的繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)將松開(kāi)加壓臺(tái)板512，并使左側(cè)和右側(cè)夾持器504和508返回到其終點(diǎn)位置。隨后，凸輪502中的一個(gè)凸輪將使砧座506轉(zhuǎn)離打捆帶路徑，轉(zhuǎn)過(guò)一對(duì)剝離器530。當(dāng)砧座506轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該剝離器530將打捆帶推離砧座506。在打捆帶102移出封接頭組件500時(shí)，該砧座506關(guān)閉，并且凸輪502達(dá)到其終點(diǎn)位置。由于凸輪502位于其終點(diǎn)位置，當(dāng)終點(diǎn)位置開(kāi)關(guān)(圖13)通知控制器802開(kāi)始另一次輸送工序時(shí)，該彈簧離合器616達(dá)到最后的第三停頓位置。
詳細(xì)說(shuō)明的上述實(shí)施例并沒(méi)有窮盡說(shuō)明本發(fā)明人設(shè)想的屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。實(shí)際上，技術(shù)人員可以看出，上述實(shí)施例的某些部件可以以不同的方式組合或者去掉，由此產(chǎn)生另外的實(shí)施例，這些另外的實(shí)施例也在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。普通技術(shù)人員可以明顯看出，上述實(shí)施例可以整個(gè)的或者局部的與先有技術(shù)的方法聯(lián)用，由此可以形成也在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的其他實(shí)施例。
替換打捆帶的操作當(dāng)打捆帶卷214用完時(shí)，打捆帶放出開(kāi)關(guān)222便不再起動(dòng)，這將停止打捆機(jī)100的操作，直至換上新的打捆帶卷214。采用制動(dòng)線路防止貯帶器馬達(dá)310將打捆帶102的自由端拉入到貯帶器300中。在裝上新的打捆帶卷214之前，應(yīng)從貯帶器300中拉出打捆帶剩下的松的尾部。替換空的打捆帶卷214的方法是將外轂輪208取下來(lái)，再將打捆帶卷214取下來(lái)。隨后，裝上新的打捆帶卷214，使得沿順時(shí)針?lè)较蚶@著打捆帶102。最后，牢固地?cái)Q緊固定外輪轂208的螺母。
雖然在本文中已作為例示性目的，說(shuō)明本發(fā)明的例示性實(shí)施例和例子，但是在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種各樣的等效變型，如有關(guān)技術(shù)人員可以看出的那樣。本文說(shuō)明的本發(fā)明不僅適用于打捆物品包的上面說(shuō)明的和附圖示出的方法和裝置，而且還適用于打捆物品包的其他方法和裝置。一般說(shuō)來(lái)，在以下的權(quán)利要求書(shū)中，所用的術(shù)語(yǔ)不應(yīng)該解釋為將本發(fā)明限制在說(shuō)明中說(shuō)明的具體實(shí)施例。因此，本發(fā)明不由上述公開(kāi)的實(shí)施例限制，而是本發(fā)明的范圍由以下權(quán)利要求書(shū)確定。
權(quán)利要求
1.一種打捆物品的打捆機(jī)，包括配送器，用于從至少一個(gè)打捆帶卷配送打捆帶；貯帶器，用于接收配送器來(lái)的打捆帶，并貯存張緊操作期間多余的打捆帶；軌道組件，基本上圍繞打捆站延伸，該軌道組件能夠接收打捆帶，然后在張緊操作期間使該打捆帶脫離許多受偏壓作用的蓋，這些蓋在打捆帶通過(guò)軌道溝道時(shí)，偏壓在封閉位置；送帶和張緊組件，用于接收從貯帶器來(lái)的打捆帶，并將打捆帶基本上送過(guò)軌道組件的打捆帶溝道，并在張緊操作期間退回多余的打捆帶，該送帶和張緊組件包括許多驅(qū)動(dòng)輪和夾送輪，以便使該打捆帶通過(guò)V形路徑；封接頭組件，靠近打捆站配置，該組件具有許多凸輪和裝在一個(gè)轉(zhuǎn)軸上的凸輪隨動(dòng)件，所述凸輪在機(jī)械上被程序化，從而可以重復(fù)而準(zhǔn)確地夾持、切割和干燥封接繞在物品包上的打捆帶，由一切割器-夾持器組件實(shí)現(xiàn)夾持和切割操作，該切割器-夾持器組件包括至少一個(gè)夾持打捆帶自由端部的夾持器和切斷該打捆帶而形成兩個(gè)重疊打捆帶端部的切割器；以及主驅(qū)動(dòng)組件，具有至少一個(gè)向送帶和張緊組件以及封接頭組件提供動(dòng)力的馬達(dá)。
2.如權(quán)利要求1所述的打捆機(jī)，其特征在于，該打捆帶是紙纖維打捆帶，該打捆帶可以為連續(xù)的犁形，折疊和粘接成連續(xù)的條，該打捆帶還可以通過(guò)加熱固定在物品包的四周。
3.如權(quán)利要求1所述的打捆機(jī)，其特征在于，還包括一個(gè)控制系統(tǒng)，具有可編程的邏輯控制器，可與至少一個(gè)封接頭組件進(jìn)行通信。
4.如權(quán)利要求1所述的打捆機(jī)，其特征在于，該配送器還包括操作上連接于安裝軸的彈簧制動(dòng)器；可轉(zhuǎn)動(dòng)支承轂輪的安裝軸，該轂輪包含現(xiàn)用的打捆帶卷；打捆帶放出開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)與彈簧制動(dòng)件相通，從而可以檢測(cè)已用完的打捆帶卷。
5.如權(quán)利要求1所述的打捆機(jī)，其特征在于，該貯帶器包括用于檢測(cè)打捆帶自由端部的貯帶器輸送開(kāi)關(guān)和用于控制打捆帶進(jìn)入貯存室的彈簧制動(dòng)器，該貯存室具有底部入口，該室由第一和第二側(cè)壁封閉。
6.如權(quán)利要求1所述的打捆機(jī)，其特征在于，軌道組件的受偏壓力作用的蓋配置在獨(dú)立的軌道部分上，各個(gè)軌道部分具有許多導(dǎo)向支承件，該支承件具有T形連鎖凸出部，該凸出部徑向向內(nèi)凸出于軌道的外支架。
7.如權(quán)利要求1所述的打捆機(jī)，其特征在于，各個(gè)受偏壓作用的蓋可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于后板，并偏壓在封閉位置，使得該蓋和后板形成打捆帶的導(dǎo)向通道。
8.如權(quán)利要求1所述的打捆機(jī)，其特征在于，該送帶和張緊組件包括至少一組輪，該組輪彼此相鄰配置，并互相施加偏壓，以便在打捆帶輸送操作期間，夾送打捆帶和向該打捆帶施加變化的力，在其他操作期間，該組輪子可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
9.如權(quán)利要求1所述的打捆機(jī)，其特征在于，該送帶和張緊組件包括至少兩組獨(dú)立的輪，各組輪中一個(gè)輪靠近這組中的另一個(gè)輪配置，并向該另一輪施加偏壓，這些組的輪作成為可以向打捆帶施加主要夾送力和輔助夾送力，該主夾送力使得打捆帶基本上與軌道溝槽脫離，而隨后的輔助夾送力適合于將打捆帶固定在物品包的四周。
10.如權(quán)利要求1所述的打捆機(jī)，其特征在于，切割器包括切割刀片，該刀片可滑動(dòng)地連接于加壓臺(tái)板，該切割刀片在非切割位置時(shí)由切割器彈簧加偏壓，該彈簧壓縮在切割刀片和加壓臺(tái)板之間。
11.如權(quán)利要求1所述的打捆機(jī)，其特征在于，該切割器作成為可以反向安裝，使得可用切割器的兩個(gè)端部來(lái)切割打捆帶。
12.如權(quán)利要求11所述的打捆機(jī)，其特征在于，還包括切割器的一個(gè)第一切割刃具，該刃具有近棱角端部和遠(yuǎn)棱角端部，該近棱角端部相對(duì)于遠(yuǎn)棱角端部偏離約9°，該切割器的相反的第二切割韌鏡對(duì)稱于第一切割韌。
13.如權(quán)利要求1所述的打捆機(jī)，其特征在于，通過(guò)改變夾送電磁線圈的可調(diào)脈沖寬度，可以向打捆帶施加變化的力。
14.如權(quán)利要求1所述的打捆機(jī)，其特征在于，軌道組件具有至少一個(gè)固定在上面的指示燈，用于指示打捆帶誤傳輸狀態(tài)。
15.一種將涂有粘接劑的打捆帶捆在物品包上的方法，該方法包括以下步驟將該打捆帶繞在物品包四周；將該打捆帶緊繃在物品包上；在打捆操作期間，夾緊打捆帶的至少一端，從而保持在打捆帶上的張力；切斷該打捆帶，形成兩個(gè)重疊的打捆帶端部；在兩個(gè)重疊的打捆帶端部之間插入加熱片；利用機(jī)械上定時(shí)的停頓裝置干燥封接該兩個(gè)重疊的打捆帶端部，此時(shí)將兩個(gè)打捆帶端部壓在加熱片上，使該加熱片與打捆帶的粘接面接觸；退出加熱片；再將兩個(gè)打捆帶端部的涂有粘接劑的部分壓在一起；向已封接的打捆帶加壓，從而使粘接劑凝固和冷卻；松開(kāi)打捆帶，形成打捆的物品包。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，干燥封接步驟包括加熱兩個(gè)重疊的打捆帶端部，而不用涂上流體進(jìn)行增強(qiáng)。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，用機(jī)械停頓機(jī)構(gòu)干燥封接兩個(gè)打捆帶重疊端部的步驟包括通過(guò)擺線線路驅(qū)動(dòng)許多凸輪。
18.一種捆扎物品的打捆機(jī)，包括第一裝置，用于從至少一個(gè)打捆帶卷配送打捆帶；第二裝置，用于在打捆帶輸送操作期間，接收第一裝置來(lái)的打捆帶，并在張緊操作期間貯存多余的打捆帶；第三裝置，用于將打捆帶可松開(kāi)地繞在物品包上，隨后，在張緊操作期間，使打捆帶脫出許多受偏壓作用的蓋；第四裝置，用于接收第二裝置來(lái)的打捆帶，并向該打捆帶施加充分的力，使該打捆帶繞在物品包上，如由第三裝置確定的，該第四裝置還作成為可以在張緊操作期間退回多余的打捆帶；第五裝置，在該打捆帶充分地繞在物品包上時(shí)，該第五裝置在機(jī)械上控制該帶的夾持、切割和干燥封接，該第五裝置確定打捆帶進(jìn)入第三裝置和走出第三裝置的位置；第六裝置，用于向打捆機(jī)主要部件中至少一些部件提供動(dòng)力。
全文摘要
一種將打捆帶(102)捆在物品包上的裝置和方法，方式是，施加可變的力，以便張緊圍繞在物品包的打捆器，然后驅(qū)動(dòng)一系列的凸輪(502)，控制繞在該物品包上的打捆帶(102)的封接。將加熱部件(510)插在打捆帶的兩個(gè)端部之間，使上面的粘接劑激活，由此可以將打捆帶(102)粘接在一起。實(shí)現(xiàn)上述方法的打捆機(jī)(100)具有送帶和張緊組件(400)，該組件作成為形成簡(jiǎn)化的V形打捆帶路徑，這種路徑減少了打捆帶的拐彎，降低了打捆帶的摩擦力，并盡量減小了打捆帶的其他傳輸問(wèn)題。該打捆機(jī)(100)還包括軌道組件，該軌道組件具有軌道溝槽(700)，該溝槽具有許多受偏壓力作用的蓋(708，730)。這些蓋(708，730)被偏壓在封閉的位置，直至張力作用在該打捆帶上，該打捆帶向這些蓋(708，730)施加力，從而使得這些蓋轉(zhuǎn)動(dòng)打開(kāi)，將打捆帶繞在物品包上。該打打捆機(jī)(100)還具有封接頭機(jī)構(gòu)(500)，該封接頭機(jī)構(gòu)具有一系列用擺線程序化的凸輪(502)，從而可以在打捆操作期間控制打捆帶的夾持、切割和封接。
文檔編號(hào)B65B13/06GK1764568SQ200480006936
公開(kāi)日2006年4月26日 申請(qǐng)日期2004年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月24日
發(fā)明者R·阿姆斯特朗, Y·查克, D·A·史密斯 申請(qǐng)人:國(guó)際企業(yè)公司