用於模塊化鋼帶打包機的拉帶頭的製作方法
2023-11-11 00:13:12 1
用於模塊化鋼帶打包機的拉帶頭的製作方法
【專利摘要】用於打包機的自動式拉帶頭，包括：限定出綑紮帶路徑的主體；驅動輪；拉緊輪，驅動輪和夾緊輪的距離是固定的。綑紮帶路徑在所述拉緊輪和夾緊輪之間延伸。第一連接件可操作地連接驅動輪和拉緊輪並限定出第一樞轉臂，第一樞轉臂能繞驅動輪的轉動軸線樞轉。第二連接件可操作地連接所述拉緊輪和夾緊輪並且限定出第二樞轉臂，第二樞轉臂能繞夾緊輪的轉動軸線樞轉並且能沿第二樞轉臂運動以使拉緊輪運動至與該夾緊輪接合和脫離與該夾緊輪接合。在所述第一和第二樞轉臂限定出增力角度，該增力角度在拉緊輪被移動至與夾緊輪接合時減小並在拉緊輪移動至脫離與夾緊輪接合時增大。
【專利說明】用於模塊化鋼帶打包機的拉帶頭
【背景技術】
[0001]自動式打包機和手動式打包機都已知被用於圍繞貨物捆緊條帶。
[0002]綑紮鋼帶可被用於捆緊貨物如結構鋼件、管子、鋼卷、金屬板等類似物，其否則會使塑料綑紮材料的完整性和/或強度負擔過重或打折扣。一般，手持式捆緊工具位於貨物上且綑紮帶就位在該工具中並被收緊。隨後，將封口施加至綑紮帶以固定圍繞貨物被收緊的條帶。
[0003]封口可以是壓接型的，在這裡，封口件圍繞綑紮帶材料的疊層就位並被壓接到綑紮帶上。或者，可以使用利用在綑紮帶中的一組互鎖切口的非壓接型封口。還或者，可以採用點焊來接合綑紮帶兩端。手持式工具可以是全手動的，或者可以是機動的，例如被液壓馬達、電動機等驅動。
[0004]焊接綑紮鋼帶也是已知的，但當前只利用點焊和惰性氣體焊(即TIG)工藝來完成。在製造過程中，綑紮鋼帶被點焊、對接焊或惰性氣體焊以將供應帶卷接在一起來維持連續的製造過程。
[0005]一般，綑紮鋼帶具有塗層用於防止鐵鏽或腐蝕物積聚於綑紮帶上。為了利用點焊技術有效地自身焊接綑紮帶，須先除去塗層以將裸金屬焊接在一起。材料的準備和焊接可能是費時的並且是勞力密集型工作。儘管如此，塗漆綑紮帶仍被點焊，但無法始終保持接頭強度。
[0006]因而，人們需要自動化的綑紮鋼帶焊接機。符合期望的是，這樣的機器能圍繞貨物來施加、收緊並封接綑紮鋼帶材。更符合期望的是，這樣的機器可以與帶有塗層的綑紮鋼帶連用，而不使用壓接型封口並且不用除去塗層。還更符合期望的是，這樣的機器包括模塊化部件以允許部件的快速更換來儘量縮短停機時間。
【發明內容】
[0007]一種自動式拉帶頭被構造用於打包機，該打包機圍繞貨物進送綑紮鋼帶材、收緊該綑紮帶材並將該綑紮帶材封接於自身。
[0008]該拉帶頭的一個實施方式包括:限定出經過其的綑紮帶路徑的主體；限定出轉動軸線的驅動輪；和限定出轉動軸線的拉緊輪。驅動輪的轉動軸線與拉緊輪的轉動軸線的距離是固定的。所述驅動輪和拉緊輪可操作地相互接合。
[0009]夾緊輪限定出轉動軸線。綑紮帶路徑在所述拉緊輪和夾緊輪之間延伸。
[0010]第一連接件可操作地連接所述驅動輪和拉緊輪。第一連接件限定出第一樞轉臂。第一連接件能繞驅動輪的轉動軸線樞轉。第二連接件可操作地連接所述拉緊輪和夾緊輪並限定出第二樞轉臂。第二連接件能繞夾緊輪的轉動軸線樞轉並可沿第二樞轉臂運動，以使該拉緊輪運動至與該夾緊輪接合和脫離與該夾緊輪接合。在第一和第二樞轉臂之間限定出增力角度。增力角度在該拉緊輪運動至與該夾緊輪接合時減小。
[0011]第二連接件可以包括位於與夾緊輪的連接處的長槽孔，以幫助第二連接件沿第二樞轉臂移動而使拉緊輪運動至與夾緊輪接合和脫離與該夾緊輪接合。
[0012]驅動機構被可操作地連接至該驅動輪。所述拉緊驅動機構和主體能通過可解除的鎖閂相互連接。
[0013]在一個實施方式中，該驅動輪是驅動齒輪，該拉緊輪組件包括安裝至該拉緊輪的拉緊輪組件齒輪。該拉緊輪組件齒輪與該驅動齒輪嚙合以驅動該拉緊輪。該拉緊輪可以包括高摩擦面。
[0014]在一個實施方式中，第一連接件被偏置地安裝到該主體以將該拉緊輪偏置於與該夾緊輪接合。該拉緊輪可以通過單向離合器被安裝至該主體。該單向離合器允許該拉緊輪在一個方向(即收緊方向)上轉動並阻止該拉緊輪在相反方向(即供帶方向)上轉動。
[0015]在這樣的實施方式中，使該拉緊輪在第一方向(即收緊方向)上轉動迫使該拉緊輪與該夾緊輪接合，從而減小增力角度並增大由該拉緊輪施加於該夾緊輪上的法向力。相反，驅動該拉緊輪在相反方向(即供帶方向)上轉動增大增力角度並打開所述拉緊輪和夾緊輪之間的間隙，以允許綑紮材料被供給進入該機器。
[0016]該拉帶頭可以包括用於確定該拉緊輪何時被運動至與夾緊輪接合和/或脫離與夾緊輪接合的近距傳感器。當檢測到該拉緊輪脫離與該夾緊輪接合時，該近距傳感器產生信號給該控制器以停止該驅動輪的轉動。
[0017]在一個實施方式中，該自動式收緊機構包括:限定出經過其的綑紮帶路徑的主體；限定出轉動軸線的驅動輪；和限定出轉動軸線的拉緊輪。驅動輪的轉動軸線與拉緊輪的轉動軸線的距離是固定的，並且所述驅動輪和拉緊輪可操作地相互接合。
[0018]夾緊輪限定出轉動軸線並且綑紮帶路徑在所述拉緊輪和夾緊輪之間延伸。第一連接件可操作地連接所述驅動輪和拉緊輪。第一連接件限定出第一樞轉軸並且第一連接件可繞驅動輪的轉動軸線樞轉。
[0019]凸輪被可操作地安裝到該拉緊輪。該凸輪被構造為用於與凸輪隨動件接合以使第一樞轉軸轉動而移動該拉緊輪至脫離與夾緊輪接合。
[0020]在這樣的實施方式中，該拉緊輪可通過單向離合器被安裝到該主體。該單向離合器允許該拉緊輪在一個方向上轉動並阻止該拉緊輪在相反方向上轉動。使該拉緊輪在第一方向(即收緊方向)上的轉動迫使所述拉緊輪與夾緊輪相接合，而驅動該拉緊輪在相反方向(即供帶方向)上轉動打開所述拉緊輪和夾緊輪之間的間隙。近距傳感器可被用於確定該拉緊輪何時被移動至與夾緊輪接合和/或脫離與夾緊輪接合。
[0021]本發明的這些和其它特徵和優點將從結合所附的權利要求書的以下詳細描述中變得一清二楚。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是示出用於綑紮鋼帶的示例性模塊化打包機的總體布局的透視圖。
[0023]圖2是打包機的前視圖。
[0024]圖3是該機器的側視圖。
[0025]圖4是拉帶頭或收緊模塊的透視圖。
[0026]圖5是該拉帶頭的前視圖。
[0027]圖6是該拉帶頭的局部透視圖，此時至夾緊輪連接件的拉帶頭組件被除去以便清楚顯示。
[0028]圖7是該拉帶頭的前視圖，此時蓋板被除去以便清楚顯示。
[0029]圖8是與圖5相似的示意前視圖，但蓋板和連接板被除去以便清楚顯示。
[0030]圖9是示出驅動輪至安裝於拉緊輪的拉緊輪組件連接件(板)的透視圖。
[0031]圖10是在收緊周期內工作的拉帶頭的示意圖。
[0032]圖11是拉帶頭的示意圖，示出了拉帶頭打開以允許綑紮帶穿過。
[0033]圖12示出了相互分離的拉帶頭和驅動機構。
[0034]圖12A是替代的拉帶頭的前(立體)視圖。
[0035]圖13是機器的前視圖，示出了進帶頭、拉帶頭和封接頭。
[0036]圖14是被安裝至機器的進帶頭、封接頭和拉帶頭的透視圖。
[0037]圖15是進帶限制機構的透視圖。
[0038]圖16是進帶限制機構的局剖視圖。
[0039]圖17是封接頭的透視圖。
[0040]圖18是封接頭的局剖視圖，示出了端爪。
[0041]圖19a和圖19b是局剖視圖，示出了爪夾/切割器往復運動機構。
[0042]圖20a_20e是爪夾/切割器往復運動機構的不同視圖。
[0043]圖21是切割器砧座的固定不動部分的透視圖。
[0044]圖22a和圖22b是爪夾的透視圖和側視圖。
[0045]圖23是示出環爪和環爪載架的剖視圖。
[0046]圖24是封接頭的剖視圖，示出了用於封接頭的凸輪驅動機構。
[0047]圖25a_25d是環爪和載架的不同視圖。
[0048]圖26a和26b是環爪鉗的透視圖和側視圖。
[0049]圖27是環爪載架的側剖視圖，示出了傾斜楔面。
[0050]圖28示出環爪和間隔鉗。
[0051]圖29是間隔鉗的剖視圖。
[0052]圖30是靠近爪夾/切割器往復運動機構的剖視圖，示出了用於爪夾側電極的電導體。
[0053]圖31是用於爪夾側電極的電導體的另一透視圖。
[0054]圖32是示出了用於環爪側電極的導體的透視圖。
[0055]圖33示出了導體和導體的快速分離部分。
[0056]圖34示出了機架上的快速分離構件。
[0057]圖35是綑紮帶調直器的透視圖。
[0058]圖36是綑紮帶調直器的另一透視圖。
[0059]圖37是綑紮帶調直器的前視圖。
[0060]圖38是綑紮帶調直器的側視圖。
【具體實施方式】
[0061]雖然本裝置容許各種形式的實施例，但在理解了本文應被認為是裝置的示例而並非想要局限到所示的具體實施例的情況下，附圖示出了且以下將描述當前優選的實施例。
[0062]參見這些附圖，尤其參見圖1,示出了示例性的打包機10。打包機10被設計用於與綑紮鋼帶S連用，該綑紮鋼帶可被收緊且自身焊接以形成圍繞貨物的環。打包機10通常包括機架12、進帶頭14、拉帶頭16、綑紮帶調直器17、封接頭或焊接頭18和走帶軌槽20，綑紮帶S經過所述走帶軌槽圍繞貨物來進送。綑紮帶S從供帶源如綑紮帶分配器(未示出)被送出。打包機10的操作由控制器22來控制。
[0063]簡言之，在典型的工作過程中，綑紮帶S通過進帶頭14從分配器被抽出並被送入機器10。進帶頭14在向前方向輸送綑紮帶S經過拉帶頭16及綑紮帶調直器17和封接頭18，送入並沿著走帶軌槽20進送，並且回到封接頭18。接著，進帶頭14反向作動以從走帶軌槽20抽拉出綑紮帶S到貨物上。
[0064]拉帶頭16被構造用於在綑紮帶圍繞貨物就位時收緊綑紮帶S並在封接周期開始時保持綑紮帶S的拉緊狀態。如以下所述且如圖1和圖2所示，綑紮帶S按照彎曲路徑或弧形路徑在拉帶頭16和封接頭18之間經過。結果，在收緊周期中，可能在綑紮帶S內引起首尾銜接扭曲。綑紮帶調直器17被構造用於抵制這種扭曲並調直該綑紮帶S以幫助輸送該綑紮帶S經過封接頭18和走帶軌槽20。
[0065]隨著綑紮帶S圍繞貨物被收緊，封接頭18工作以從供帶源切斷出一段綑紮帶S，將綑紮帶的兩端拉近，並將綑紮帶的兩端端對端地焊合以形成環。隨後，貨物可從機器10中被卸出並且下一貨物準備好用於打捆。
[0066]本領域技術人員將會認識到，綑紮帶兩端以對接方式焊接。因此，綑紮帶兩端(被切斷)在其表面上不具有任何典型的塗覆材料。因而，不同於已知的綑紮帶焊接技術，不需要在焊接前準備或以其它方式處理綑紮帶端面。
[0067]進帶頭14包括驅動機構24、被動輪26和惰輪或夾緊輪28。如上所述，進帶頭14在向前方向上運轉以將綑紮帶S進送入機器10中，在相反方向上從走帶軌槽20抽拉出綑紮帶S到貨物上，隨後，收緊任何鬆弛的綑紮帶S。
[0068]所示的進帶頭14遠離拉帶頭16和封接頭18就位。這種配置形式允許進帶頭14就位在一般用於拉帶頭16和/或封接頭18的任何殼體30之外且就位在支承機器10部件的機架12之上或附近。它也允許進帶頭14就位於這樣的高度(如近地面高度)，即該高度允許容易接近進帶頭14以便維護、修理等。
[0069]參見圖4-9，拉帶頭16是自動型的並包括電氣部段32和獨立的(機械)收緊部段34。電氣部段32包括驅動機構36如所示的電動機、傳感器38等。唯一的機械件是連接至收緊部段34的輸出軸40。電氣部段和收緊部段32、34利用彈簧加載的鎖閂42或類似鎖扣系統來連接。這種安裝或連接布置容許容易分開電氣部段和收緊部段32、34以便維護、修理等。
[0070]收緊部段34包括綑紮帶S移動經過的綑紮帶路徑(總體在44處示出)。收緊部段34包括驅動輪46、拉緊輪組件48和夾緊輪50。蓋板51封閉收緊部段34。驅動輪46例如通過馬達輸出軸40被有效連接至驅動機構36。在本實施方式中，驅動輪46是驅動齒輪並順時針轉動以收緊綑紮帶(如參見圖10)。拉緊輪組件48包括拉緊輪52，該拉緊輪在本實施方式中具有摩擦面54。摩擦面54可以是糙化表面如菱形表面，用於保證在收緊周期內產生大的摩擦力。
[0071 ] 拉緊輪組件48包括齒輪56，該齒輪與驅動齒輪46嚙合以將動力從驅動機構36傳遞到拉緊輪組件48。拉緊輪52和齒輪56被相互固定安裝並能被安裝到一個共同的軸58。通過這種方式，動力從驅動機構36被傳遞至拉緊輪52。拉緊輪52和齒輪56通過單向離合器60被安裝在軸58上，該單向離合器如下所述允許拉緊輪52在收緊方向上(逆時針)轉動，但阻止反向轉動。
[0072]驅動齒輪46和拉緊輪組件48通過第一連接件62被安裝在一起，第一連接件能以如63所示的板或載架的形式來構成。第一連接件62限定出第一樞轉臂A62，其從驅動齒輪46的軸線起延伸經過拉緊輪組件48的軸線。
[0073]夾緊輪50被安裝到軸64上並與驅動齒輪46對置而設以接觸拉緊輪52。在收緊周期內，綑紮帶S在拉緊輪52和夾緊輪50之間被抓住並且提供了綑紮帶S與之接觸而收緊綑紮帶S的表面。
[0074]拉緊輪組件軸58和夾緊輪軸64通過第二連接件66相互安裝在一起。第二連接件66具有長槽孔68，長槽孔在此容納夾緊輪軸64，該夾緊輪軸允許拉緊輪52運動至與夾緊輪50接觸和脫離與夾緊輪50接觸。第二連接件66限定出第二樞轉臂A66，它相對於第一樞轉臂A62形成一角度α即增力角度。
[0075]驅動輪46 (齒輪)和夾緊輪50在其各自轉動軸線的橫向上是固定的，但拉緊輪組件48 (軸58)在橫向上是浮動的。通過這種方式，如圖10和11所示，增力角度α根據拉緊輪組件48的「浮動」而變化。彈簧70將拉緊輪52偏置入與夾緊輪50接觸。
[0076]當如圖10所示在收緊周期內工作時，驅動機構36工作，其使驅動齒輪46轉動，該驅動齒輪又與拉緊輪組件齒輪56嚙合。如圖10所示，驅動機構36和驅動齒輪46於是順時針轉動，這使拉緊輪52逆時針轉動。隨著綑紮帶S就位於拉緊輪52和夾緊輪50之間，綑紮帶S如箭頭72所示被向左拉緊。
[0077]隨著拉緊輪52抓住綑紮帶S (在拉緊輪52和夾緊輪50之間)，拉緊輪52逆時針轉動，但該拉緊輪至驅動輪連接件(第一連接件62)將傾向於順時針轉動，因此拉緊輪52將試圖緩慢接近夾緊輪50。這是因為拉緊輪組件48浮動安裝、第一連接件66浮動安裝和在至夾緊輪連接件(第二連接件66)的拉緊輪組件中的長槽孔。當第一連接件62順時針轉動時，增力角度α減小，這增大拉緊輪52作用於夾緊輪50的法向力(和由其施加的壓力)，於是增強對被抓住的綑紮帶S的夾緊。
[0078]如圖11所示，當因為驅動機構36和驅動齒輪46逆時針轉動而在進帶方向作動時，將拉緊輪組件48安裝到軸58上的單向離合器60防止拉緊輪52轉動。驅動齒輪46所施加的力致使第二連接件66克服彈簧70的力(其將拉緊輪52偏置於與夾緊輪50接觸)逆時針轉動。由於在至夾緊輪連接件(第一連接件62)的拉緊輪中的長槽68，拉緊輪52移動或轉動脫離與夾緊輪50接觸並張啟用於在進帶周期內使綑紮帶S在夾緊輪和拉緊輪50、52之間自由前移的一道間隙或空隙(大致在74處示出)。位於拉帶頭16內的近距傳感器71(見圖12)檢測拉緊輪52 (安裝至第一連接件62)何時轉動離開夾緊輪50並阻止驅動機構36繼續驅動該驅動齒輪46。連接件62 (和拉緊輪52)在進帶周期內保持就位。
[0079]圖12Α示出了拉帶頭16』的替代實施方式。在此實施方式中，拉帶頭16』的內部構件和驅動構件與圖6-12所示的拉帶頭16的實施方式中的相同。但代替連接件66，在替代實施例16』中，凸輪67』安裝至軸58』，凸輪隨動件69』安裝至蓋板51』以幫助拉緊輪52』和第一連接件62』的樞轉運動。
[0080]參見圖2和圖35-38，綑紮帶調直器17位於拉帶頭16和封接頭18之間。綑紮帶調直器17被構造用於調直綑紮帶S以抵制因例如收緊周期而可能在綑紮帶內引起的任何首尾銜接扭曲。如可以從圖1和圖2中看到，在拉帶頭16和封接頭18之間的路徑是彎曲的，將綑紮帶從自進帶頭14起的水平路徑重新布置到在封接頭18和走帶軌槽20處的豎直路徑。結果，在收緊周期內，在綑紮帶內因彎曲路徑和綑紮帶S上的拉伸張力而引起首尾銜接扭曲。這種首尾銜接扭曲可能導致錯誤供給綑紮帶和綑紮帶卡住。
[0081]綑紮帶調直器17被設置用於通過在與所引起的首尾銜接扭曲相反的方向上彎曲該綑紮帶來抵制首尾銜接扭曲。綑紮帶調直器17包括主體194、輸入導向件196、輸出導向件198和活動的調直件200。在本配置形式中，輸入導向件196包括一對間隔滾輪202a、202b，同樣，輸出導向件198包括一對間隔滾輪204a和204b。每個構件196、198的滾輪202a、202b和204a、204b的相互間距是固定的並且相對於主體194是固定的。滾輪軸線A2tl2和八2(14是固定的，從而經過每個軸線對A 2(12和A 2(14的平面P 2(12和P 2(14是固定的，該平面P 2(12和P2tl4彼此相對固定不動。
[0082]活動的調直件200也包括成對的滾輪206a、206b。滾輪206a、206b安裝在載架208上，該載架可相對於輸入和輸出導向件196、198運動。在本配置形式中，載架208可以如雙頭箭頭200所示相對於輸入和輸出導向件196、198轉動。通過這種方式,經過活動件滾輪206a,206b的軸線對A2tl6的平面P 2(16可相對於固定件滾輪平面P 2(12和P 2(14運動。
[0083]為了實現載架208的運動或樞轉，載架208包括從其伸出的短軸212。樞轉連接件214被安裝到短軸212上，從而轉動或樞轉該樞轉連接件214使載架208和進而活動的調直件200轉動。樞轉連接件214可包括多個齒216，這些齒能與驅動齒輪218嚙合以運動所述樞轉連接件214。驅動齒輪218可被驅動機構驅動或被手動驅動。緊固件220例如所示的臺階螺栓可被用於將活動件200固定至期望位置。
[0084]如圖13-16所示，進帶限制機構74位於綑紮帶路徑上，大致在走帶軌槽20末端，以便在綑紮帶S前端被送入封接頭18時接納該前端。進帶限制機構74可以靠近綑紮帶調直器17就位。進帶限制機構74包括驅動機構76、驅動輪78、偏置載架80和滾輪82和傳感器84。在本實施方式中，驅動輪78具有開槽邊緣或V形邊緣或者槽86,並且滾輪82與槽86對置就位。V形槽86和滾輪82限定出總體在88處被示出的綑紮帶路徑。滾輪82被安裝至偏置載架80，該偏置載架將滾輪82偏置向輪78。載架80的偏置例如可以藉助彈簧90。綑紮帶路徑88具有預定的寬度W88，其在載架80 (和滾輪82)處於初始位置時略小於綑紮帶S寬度。或者，儘管未示出，該進帶限制機構也可以包括帶有單向離合器支承的驅動輪，代替驅動馬達。
[0085]在本實施方式中，傳感器84位於載架80附近，從而載架80樞轉進入和脫離與傳感器84的接觸(電接觸、機電接觸和/或機械接觸)。當綑紮帶S進入綑紮帶路徑88時，綑紮帶在槽86內移動並接觸滾輪82，該滾輪又使載架80轉動離開傳感器84。在一個實施例中，傳感器84是近距傳感器。
[0086]如圖35-38所示，綑紮帶回程傳感器84』可以就位在綑紮帶調直器17的主體194上。在此配置形式中，當綑紮帶S返回向封接頭18時，綑紮帶S接觸被有效安裝至傳感器觸點224的極限標記222，它移動至接觸傳感器84』。極限標記222被彈簧226偏置入綑紮帶路徑中。綑紮帶傳感器84』及其部件的這種配置形式可被用來代替圖15-16的實施例的樞轉載架80。
[0087]如以下將更具體描述地，進帶限制機構74提供許多功能。首先，當檢測到綑紮帶S已進入綑紮帶路徑88時，傳感器84提供信號給控制器22和/或進帶頭14以表明綑紮帶S正返回至封接頭18。其次，進帶限制機構驅動機構76和輪78在綑紮帶S上提供足夠大的運動力以保證綑紮帶S前端被迫進入封接頭18並被正確就位以便封接頭18操作。
[0088]圖17-34示出封接頭18。封接頭18在整個封接周期內起到以下作用，在其穿過封接頭18且進入走帶軌槽20時接納綑紮帶S，接納綑紮帶S前端並從走帶軌槽20返回，抓住或抓住綑紮帶S的兩端，從供帶源分斷出綑紮帶以形成環端，並採用端對端焊接或封接的形式將綑紮帶兩端焊接在一起。人們將會從本文中明白且如上所述，焊接是自動執行的，此時綑紮帶S處於圍繞貨物收緊狀態被端對端焊接，而不是疊置焊接。為實現端對端焊接，作為封接周期的一部分，封接頭18在執行焊接時使綑紮帶的切斷兩端靠近。
[0089]封接頭18限定出經過其中的總體如92所示的綑紮帶路徑。許多組件沿綑紮帶路徑92排齊。位於封接頭18內的且被凸輪驅動機構93驅動的凸輪94包括各種凸輪凸部，該凸輪凸部與封接頭18內的凸輪隨動件配合以使所述組件運動經過其各自周期，如以下將描述的那樣。
[0090]參見圖18，端爪位於封接頭18的進口 98處。該端爪包括限定出綑紮帶路徑92的上導向機構102的一對鉗100。端爪鉗100在鉗100接納綑紮帶S的打開位置和鉗100降下且綑紮帶S前端在鉗100和砧座102之間被抓住的閉合位置之間運動。砧座102作為在打開位置和閉合位置之間隨端爪鉗100運動的連接件104的一部分來形成。
[0091]端爪鉗100和砧座102 (和砧座連接件104)通過雙向作動凸輪106在所述打開位置和閉合位置之間運動，該雙向作動凸輪具有一對凸輪隨動件108a、108b。在連接件104上的第一凸輪隨動件108a將砧座102和端爪鉗移動到閉合位置，在連接件104的相對一側的第二凸輪隨動件108b將砧座102和端爪鉗100移動到打開位置。
[0092]鉗100繞樞轉接頭110如所示的樞銷轉動。連接臂112從砧座連接件104延伸向鉗100以使鉗100樞轉。當砧座連接件104向上移動(跟隨凸輪隨動件108a)以使砧座102移動向綑紮帶路徑92時，連接臂112使端爪鉗100的底部向外向外轉動，這又使鉗100的抓緊部114向內轉動到綑紮帶S上。相反，當凸輪94繼續轉動並且對置的凸輪隨動件108b接觸連接件104時，它向下移動砧座連接件104 (進而砧座102)並使鉗100樞轉以打開端爪。
[0093]爪夾/切割器往復運動機構116在端爪附近，其包括爪夾118和切割器120。圖19-20總體示出往復運動機構，圖2示出切割器固定部或砧座122，圖22a和22b示出爪夾118。往復運動機構116可橫向於綑紮帶路徑92運動，以使切割器120移動入綑紮帶路徑92中來切斷綑紮帶S(從供帶源切斷以形成圈端)並在焊接周期內使爪夾118移動就位。該往復運動機構116具有位於綑紮帶路徑92上的三個橫向位置:切斷位置(圖19a)，焊接位置(圖19b)和在切斷位置和焊接位置之間的初始位置或中間位置。往復運動機構116包括驅動機構126如所示的絲槓驅動機構以執行橫向運動。
[0094]切割器120包括固定不動的切割器砧座122和活動的刀片128，活動的刀片在初始位置或回撤位置和切斷位置之間移動，在切斷位置上該刀片128(向上)移向砧座122以切斷綑紮帶S。刀片128通過與轉動的凸輪94配合的凸輪隨動件130被驅動以移向綑紮帶路徑92。通過偏置件如所示的彈簧132 (見圖20c)使刀片128回到初始位置。
[0095]爪夾118固定安裝至往復運動機構116，爪夾砧座134在初始位置和夾緊位置之間運動向爪夾118以在焊接周期在爪夾118和砧座134之間抓住綑紮帶S。砧座134被彈簧136偏置向回撤位置地安裝在往復運動機構116內。砧座134包括導體表面或其上的電極138用於在焊接周期內傳導電流。
[0096]如圖22a和22b最佳所示的爪夾118包括底部140，其通過緊固件142 (見圖20d和20e)安裝到往復運動機構116上，還包括延伸越過綑紮帶路徑92的懸伸的夾部144。爪夾118用於在焊接周期內將綑紮帶S緊固到砧座134上。如圖22b最佳所示，爪夾118被構造成具有接觸面146，該接觸面在鬆弛狀態下被略微偏置或傾斜(如角度Θ所示)向砧座134。本領域技術人員將會認識到，在焊接周期內須對爪夾118施加相當大的力以確保綑紮帶S和電極138之間的最大程度的接觸。因此，最好將實際上儘可能大的爪夾118表面區定位在綑紮帶S上。假定這樣的部分(尤其是懸伸部分)將隨著施加到懸伸端146的壓力的增大而撓曲，該端146在自由端148被偏壓或略微傾斜向電極138 (砧座134)。這保證了當懸伸端148彎曲時爪夾118在接觸綑紮帶S情況下保持平直。
[0097]末端止擋150作為往復運動機構116的一部分來形成。末端止擋150隨著往復運動機構116橫向運動並且包括止擋面152，綑紮帶S的前端在它返回向封接頭18時(在橫穿過走帶軌槽20之後)接觸該止擋面。
[0098]環爪154靠近止擋面152。環爪154用於夾緊從供帶源切斷出的綑紮帶端(環端)，並且在焊接周期內將該圈端移動向綑紮帶前端並提供導體面或電極156用於執行綑紮帶焊接。環爪154安裝在載架158上並且包括一對環爪鉗160，該環爪鉗也限定出綑紮帶路徑92的上導向機構。環爪鉗160在綑紮帶S移動穿過封接頭18的打開位置和環爪鉗160移動至接觸綑紮帶並貼靠砧作162夾緊綑紮帶S的閉合位置之間運動。環爪鉗160可配設有許多齒161來將綑紮帶S夾緊在砧座162上。環爪砧座162作為載架158的一部分來形成並且包括電極156，綑紮帶S被鉗緊在該電極上以便在焊接周期內傳導電流。環爪154包括連接件164，其隨著環爪鉗160在打開位置和閉合位置之間運動。
[0099]包括環爪鉗160和砧座162 (和環爪連接件164)的環爪載架158通過雙向作動凸輪166在打開位置和閉合位置之間運動，該雙向作動凸輪具有一對凸輪隨動件168a、168b。在環爪連接件164上的第一凸輪隨動件168a將砧座162和環爪鉗160移動到閉合位置，在連接件164的相對一側的第二凸輪隨動件168b將砧座162和環爪鉗160移動到打開位置。
[0100]環爪鉗160繞樞轉接頭如所示的樞銷170轉動。連接臂172從砧座連接件164延伸向該鉗160以使所述鉗160轉動。當砧座連接件164上移(跟隨凸輪隨動件168a)以使砧座162移向綑紮帶路徑92時，連接臂172使鉗160的底部向外轉動，這又使鉗160的上部向內轉動以將綑紮帶S夾緊在砧座162上。相反，當凸輪166繼續轉動且對置的凸輪隨動件168b接觸連接件164時，它將砧座連接件164 (進而砧座162)向下移動並且移動連接臂172以使環爪鉗160打開。
[0101]為了執行綑紮帶兩端的相向接近運動，環爪載架158沿著縱向即在綑紮帶路徑92方向上運動。因而，載架158包括傾斜面或楔面174，其與被凸輪94操作的作動楔件176配合。當作動楔面176移動到接觸載架楔面174時，載架158被迫移向端爪，以便如以下將詳述地使綑紮帶S的圈端移向該前端以便封接。作動楔176也被構造成具有雙向作動凸輪178以便提供在接合位置和分離位置之間的正向被動運動，從而在鉗夾位置和焊接位置之間主動驅動該環爪載架158。
[0102]一對間隔鉗180在環爪鉗160附近，如圖24和29所示。間隔鉗180在綑紮帶橫穿封接頭18時用於打圈綑紮帶的引導功能。因此，間隔鉗180沒有落位在綑紮帶S上，而是在處於閉合位置的鉗180和環爪鉗砧座162之間限定出一個間隙182。間隔鉗180具有與環爪鉗160相似的樞轉配置形式。間隔鉗180繞樞轉接頭如所示的樞銷184轉動。連接臂186從凸輪隨動件190上的頂升件188延伸以使該鉗180轉動。當頂升件188上移(跟隨凸輪隨動件190)向(但未進入)綑紮帶路徑92時，連接臂186使鉗180的底部向外轉動，這又使所述鉗180向內樞轉向綑紮帶路徑92。
[0103]為了如上所述將綑紮帶兩端焊接在一起，設有兩個電極138、156。一個電極138設置在爪夾砧座134上，另一個電極156設置在環爪砧座162上。電極156與封接頭18結構電氣隔離，從而只有電極156載電流(傳導經過)。因而，在環爪電極156上通過絕緣件302、304、306、308、310、312、314、316 和 318 產生電氣隔離。
[0104]為了增強封接頭18和機器10的模塊化能力，與封接頭電極138、156的連接通常是速動連接類型的。在這樣的布置形式中，在該封接頭上有兩個電觸點320、322。它們由高傳導性材料製成以儘量減小電阻和表面積要求。它們如此就位，即，當封接頭18安裝在機器10上時，它們與配合的偏置觸點324、326套合。觸點324、326可以如圖所示被彈簧328偏置。觸點324、326通過分流器332和電纜334連接至焊接變壓器330。電觸點320通過電纜338連接至環爪砧座162。電觸點322通過電纜336連接至爪夾118。
[0105]在工作中，綑紮帶S前端從分配器進入進帶頭14並通過進帶頭14被送至拉帶頭16。過渡引導機構192從拉帶頭16延伸向封接頭18並提供從拉帶頭16到封接頭18的用於綑紮帶S的弧形或拱形的引導。
[0106]當綑紮帶S的前端被送入封接頭18時，端爪鉗100是打開的，切割器往復運動機構116處於中間位置或初始位置，環爪鉗160是打開的並且間隔鉗160是打開的。端爪砧座和環爪砧座102、162處於其回撤位置。
[0107]綑紮帶S前端經過封接頭18並橫穿過走帶軌槽20、進帶限制機構74並返回到封接頭18。綑紮帶S的前端通過進帶限制機構傳感器74被檢測，該進帶限制機構傳感器發出信號(通過控制器22)給進帶頭14表示進帶周期快結束。進帶限制機構驅動機構76被啟動(或者它先前可能正在運轉)以將綑紮帶前端迫移入封接頭18中。該前端被止擋面152擋住，端爪鉗100在前端上閉合，間隔鉗180在綑紮帶S的環部上方閉合(但不紮緊在其上)以形成用於環部的引導。
[0108]隨後，進帶頭14在卷繞周期內反向工作以從走帶軌槽20中抽出綑紮帶S到貨物上。一旦綑紮帶S被檢測到處於貨物上(例如通過在相反方向上停止的進帶頭驅動機構24)，拉帶頭16工作以拉緊綑紮帶S。當達到期望的拉緊力時，拉帶頭16按照制動模式工作以保持綑紮帶S收緊。環爪鉗160在綑紮帶S上閉合以抓住綑紮帶S並且拉帶頭驅動機構36關閉。間隔鉗180隨後打開。
[0109]爪夾/切割器往復運動機構116從初始位置運動到切斷位置並且打圈綑紮帶被切斷，在綑紮帶前端和切斷圈端之間留有小間隙(如約1/2_)。綑紮帶S現在準備好用於焊接，並且往復運動機構116運動到焊接位置。爪夾124在綑紮環端上方滑過並且爪夾砧座134上移以將綑紮帶S夾緊在爪夾118和爪夾砧座134上的電極138之間。
[0110]焊接變壓器接通並且楔形件176開始上移以接合(載架158上的)楔面174而使環爪載架158縱向移動向端爪和綑紮帶前端。對於大致一半的縱向運動，載架158緩慢運動並且綑紮帶S被加熱。對於大致另一半的縱向運動，變壓器關閉，並且被加熱的綑紮環切斷端快速移入該前端以將綑紮帶兩端焊合在一起。該環爪載架的整個運動在約2秒周期內走過約6mm。焊接在環爪載架158運動結束時結束。
[0111]在焊接周期之後，在一段預定時間之後，端爪102砧座向下移動離開端爪鉗100，並且端爪鉗100打開，爪夾砧座134返回到回撤位置(通過彈簧136)，並且爪夾/切割器往復運動機構116返回到初始位置。環爪砧座162向下移動離開環爪鉗160，並且環爪鉗160打開，從打包機中移出或者取出綑紮貨物。隨後，該機器準備用於後面的綑紮周期。
[0112]本領域技術人員將會認識到，相對的方向性術語如上、下、前、後等只是示範性目的，而不是想要限制本文的範圍。
[0113]本文提到的所有專利茲被援引納入本文，無論是否在本文的文字中專門提到。
[0114]在本文中，詞語「一個」或者「一」被認為包含單數和複數。反之，任何提到複數項將在適當情況下包含單數。
[0115]從以上內容中將會注意到，可以在不脫離本發明的新穎構想的真正精神合範圍的情況下實現許多改動和變化。應該理解的是並不打算或者不應推斷而知與所示的具體實施例相關的局限性。本文打算涵蓋所有這樣的落在權利要求書範圍內的改動。
【權利要求】
1.一種用於打包機的自動式拉帶頭，所述打包機用於圍繞貨物進送綑紮鋼帶材、收緊所述綑紮帶材並將所述綑紮帶材封接於自身，所述拉帶頭包括: 主體，所述主體限定出經過其的綑紮帶路徑； 限定出轉動軸線的驅動輪； 限定出轉動軸線的拉緊輪，所述驅動輪的轉動軸線與所述拉緊輪的轉動軸線的距離是固定的，所述驅動輪和所述拉緊輪可操作地相互接合； 限定出轉動軸線的夾緊輪，所述綑紮帶路徑在所述拉緊輪和所述夾緊輪之間延伸； 可操作地連接所述驅動輪和所述拉緊輪的第一連接件，所述第一連接件限定出第一樞轉臂，並且所述第一連接件能繞所述驅動輪的轉動軸線樞轉；和 可操作地連接所述拉緊輪和所述夾緊輪的第二連接件，所述第二連接件限定出第二樞轉臂，所述第二連接件能繞所述夾緊輪的轉動軸線樞轉，所述第二連接件能沿所述第二樞轉臂運動以使所述拉緊輪運動至與所述夾緊輪接合和脫離與所述夾緊輪接合，在所述第一樞轉臂和所述第二樞轉臂之間限定出增力角度。
2.根據權利要求1所述的拉帶頭，其中，當所述拉緊輪被移動至與所述夾緊輪接合時，所述增力角度減小。
3.根據權利要求2所述的拉帶頭，其中，所述第二連接件包括位於與所述夾緊輪的連接處的長槽孔。
4.根據權利要求1所述的拉帶頭，所述拉帶頭包括驅動機構，所述驅動機構可操作地連接至所述驅動輪。
5.根據權利要求4所述的拉帶頭，其中，所述驅動機構和所述主體通過可解除的鎖閂相互連接。
6.根據權利要求1所述的拉帶頭，其中，所述驅動輪是驅動齒輪。
7.根據權利要求6所述的拉帶頭，所述拉帶頭包括拉緊輪組件，所述拉緊輪組件包括安裝至所述拉緊輪的拉緊輪組件齒輪，所述拉緊輪組件齒輪與所述驅動齒輪嚙合以驅動所述拉緊輪。
8.根據權利要求1所述的拉帶頭，其中，所述拉緊輪包括高摩擦面。
9.根據權利要求1所述的拉帶頭，其中，所述第一連接件被偏置地安裝到所述主體以將所述拉緊輪偏置於與所述夾緊輪接合。
10.根據權利要求1所述的拉帶頭，其中，所述拉緊輪通過單向離合器安裝至所述主體，所述單向離合器允許所述拉緊輪在一個方向上轉動並阻止所述拉緊輪在相反的方向上轉動。
11.根據權利要求10所述的拉帶頭，其中，使所述拉緊輪在第一方向上轉動迫使所述拉緊輪與所述夾緊輪接合，從而減小增力角度並增大由所述拉緊輪施加於所述夾緊輪上的法向力，並且驅動所述拉緊輪在相反方向上轉動增大增力角度並且打開在所述拉緊輪和所述夾緊輪之間的間隙。
12.根據權利要求1所述的拉帶頭，所述拉帶頭包括用於確定所述拉緊輪何時被運動至與所述夾緊輪接合和/或脫離與所述夾緊輪接合的近距傳感器。
13.根據權利要求12所述的拉帶頭，其中，當檢測到所述拉緊輪脫離與所述夾緊輪接合時，所述近距傳感器產生信號給所述控制器以停止所述驅動輪轉動。
14.一種用於打包機的自動式拉帶頭，所述打包機用於圍繞貨物進送綑紮鋼帶材、收緊所述綑紮帶材並且將所述綑紮帶材封接於自身，所述拉帶頭包括: 主體，所述主體限定出經過其的綑紮帶路徑； 限定出轉動軸線的驅動輪； 限定出轉動軸線的拉緊輪，所述驅動輪的轉動軸線與所述拉緊輪的轉動軸線的距離是固定的，所述驅動輪和所述拉緊輪可操作地相互接合； 限定出轉動軸線的夾緊輪，所述綑紮帶路徑在所述拉緊輪和所述夾緊輪之間延伸； 可操作地連接所述驅動輪和所述拉緊輪的第一連接件，所述第一連接件限定出第一樞轉軸，所述第一連接件能繞所述驅動輪的轉動軸線樞轉；和 可操作地安裝至所述拉緊輪的凸輪，所述凸輪被構造為用於與凸輪隨動件接合以使第一樞轉軸轉動而使所述拉緊輪移動至脫離與所述夾緊輪接合。
15.根據權利要求14所述的拉帶頭，其中，所述拉緊輪通過單向離合器安裝至所述主體，所述單向離合器允許所述拉緊輪在一個方向上轉動並阻止所述拉緊輪在相反方向上轉動。
16.根據權利要求15所述的拉帶頭，其中，使所述拉緊輪在第一方向上轉動迫使所述拉緊輪與所述夾緊輪接合，並且驅動所述拉緊輪在相反方向上轉動打開所述拉緊輪和所述夾緊輪之間的間隙。
17.根據權利要求14所述的拉帶頭，所述拉帶頭包括用於確定所述拉緊輪何時被移動至與所述夾緊輪接合和/或脫離與所述夾緊輪接合的近距傳感器。
【文檔編號】B65B13/22GK104520196SQ201380032747
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年4月23日 優先權日:2012年4月25日
【發明者】小萊繆爾·J.·貝爾 申請人:信諾國際Ip控股有限責任公司