專利名稱：用柔性帶捆扎物品包裹的設備和方法
技術領域：
本發明涉及了用柔性帶捆扎物品包裹的設備和方法。
背景技術：
已經開發了許多高速、自動的捆扎機，如在美國專利號3,735,555；3,884,139；4,120,239；4,312,266；4,196,663；4,201,127；3,447,448；4,387,631；4,473,005；4,724,659；5,379,576；5,414,980；5,613,432以及5,809,873中發布的捆扎機。如這些專利設備所公開的，一條傳送帶通常把包裹高速傳送到一個捆扎工位，在傳送帶把已捆扎包裹移出設備之前在那里自動地捆扎帶。
典型的捆扎機采用一個初始或初次張緊裝置，對環繞包裹的帶提供一個初始張緊力。此后用一個二次張緊裝置來增加或加強帶的張緊。然后用一個封接頭來封接帶，通常采用了加熱刀機構，來完成捆扎操作。
圖1是按照先前技術的一個捆扎機100，如在Shibazaki等發布的美國專利號5,414,980中所表示和描述。捆扎機100包括以下均裝在一個殼體或框架110上的主要部件一個帶分配器112、一個存儲器114、一個送進與張緊裝置116、一個軌道118、一個封接頭122以及一個控制系統124。此外，有些設備還具有一個二次張緊裝置120(圖中未示)，如Dorney等發布的美國專利號3,552,305所示的類型。機器的基本操作包括一個送進周期和一個捆扎周期。在送進周期內，由一個送進與張緊馬達從裝在分配器112上的一個帶卷上拉出帶，并且通過存儲器114、送進與張緊裝置116、封接頭122以及軌道118送進帶。在帶已經環繞軌道118送進和返回到封接頭之后，捆扎周期開始。
在捆扎周期內，捆扎機完成幾個功能。首先，捆扎機的封接頭122夾住帶的自由端，牢固地夾持它。其次，在一個初次張緊的程序中，一個軌道導向件機械地打開，當送進與張緊馬達環繞包裹拉拽帶時從軌道118把帶拉出。
當初次張緊程序完成時，可以由二次張緊裝置120施加附加的帶的張緊。當這個二次張緊過程完成時，封接頭122夾住帶的供料一側。然后由一個加熱刀片加熱重疊的帶區，被一個壓板壓在一起，并且由一個帶切刀140從供料端切斷帶。
在封接過程之后，再次對準通過封接頭122的帶的路線，送進程序可以開始。封接頭122繼續轉動，容許在送進程序繼續的同時冷卻封接處。在捆扎周期終了時，釋放已封接的帶，捆扎機100準備重復送進周期。
雖然采用先前技術的捆扎機100可以達到所希望的效果，但存在一些操作上的缺點。例如，先前技術的送進與張緊裝置116通常包括一系列復雜的帶導向件。帶必須通過帶導向件送進，在分配器112和封接頭122之間承受了幾次拐彎和轉圈。現有的捆扎機通常在帶到達軌道之前，使帶轉彎了總共360度或更多。在帶路線中的拐彎和轉圈會引起帶的彎折，結果是會導致送進的困難。如果帶被卡在送進與張緊裝置116中，則從復雜的一系列帶導向件中清理帶的路線是費時間的，并且需要機器的停機時間。
先前技術捆扎機的另一個缺點是封接頭122和送進與張緊裝置120的驅動組件通常為具有一個或多個齒輪箱的復雜設計。往往這些齒輪箱是復雜的，必須通過90度角來傳遞驅動力。一般說，驅動組件的制造成本隨設計復雜性而增加，添加到捆扎機的最終成本上。
發明概述本發明對先前技術的捆扎機做了改進，提供了附加的好處，如提供了設備的可變化性，可以方便地改變設備來符合各種生產和包裝需求，以及采用了一個控制系統，監測操作信號和相應地傳送控制信號。
在本發明一個方面特征中的一個送進與張緊裝置包括三組輪子(1)包括一個送進驅動輪和一個送進壓輪的送進組，(2)包括一個初次張緊驅動輪和一個初次張緊壓輪的初次張緊組，(3)包括一個二次張緊驅動輪和一個二次張緊壓輪的二次張緊組，其中至少送進壓輪、初次送進張緊壓輪或二次張緊壓輪之一與一個電磁線圈連接，電磁線圈根據供應到線圈的壓緊信號，可控地把壓輪偏壓在相關的驅動輪上，壓緊信號具有一個提供全部壓緊力的第一脈沖寬度調制階段和一個提供減小壓緊力的第二脈沖寬度調制階段。
在初次張緊操作中，一個控制系統監測來自一個送進壓輪位置傳感器的位置信號，并在滑動狀態被確定時終止初次張緊。然后控制系統開始二次張緊操作。二次張緊操作持續一個預定的時間，然后控制系統開始一個連結操作來固緊環繞包裹的帶。
在本發明的另一個方面的特征中，送進與張緊裝置的三組輪子或滾輪的構形提供了一條減少帶彎曲的簡化的帶路線，由此減少了摩擦和相應的的送進困難。或者是，可以把送進與張緊裝置的驅動輪定位在與包裹對著的帶的另一側，以減少包裹碎屑的不利影響。在另一方面特征中，送進與張緊裝置包括內、外導向件，形成了通過送進與張緊裝置的帶的一條通道。內、外導向件的構形提供了萬一帶被卡住時可以方便進入帶路線來清理帶的路線。
在本發明的又一個方面特征中，一個帶材存儲室包括一個第一側壁，它具有許多從側壁突出的安裝柱，每個安裝柱具有許多設在其中的安裝孔，一個第二側壁具有許多與安裝柱對準并可滑動配合的安裝開孔，許多銷座在安裝開孔附近定位，以及許多止動銷可拆卸和可調節地與安裝孔和銷座配合。第一和第二側壁大致形成一個室，其中可以存儲帶。去除止動銷，重新定位第二側壁到所希望的位置，以及重新把止動銷放到所希望的孔內，可以方便和快速地調節室的寬度，以適應帶的寬度變化。
在本發明的又一個方面特征中，軌道組件包括了提供結構模塊化的許多段。每段包括一個裝在至少一個支承塊上的擋板和一個開槽蓋板，開槽蓋板可轉動地裝在擋板附近的至少一個支承塊上，并且可以在離開擋板的打開位置和靠近擋板的閉合位置之間運動，一個偏壓件與開槽蓋板配合，對開槽蓋板施加一個偏壓力，迫使開槽蓋板朝著閉合位置。偏壓力小到足夠使得帶材中的張緊力可以克服偏壓力，由此起動開槽蓋板朝著打開位置，容許在張緊周期內帶材從導向通道脫出。在送進周期內，帶材在開槽蓋板的外表面上施加一個閉合力，迫使開槽蓋板處于閉合位置。在另一方面特征中，開槽蓋板可轉動地裝在導向銷上，導向銷大致平行于在導向通道內的帶材路線。
在另一方面特征中，一個用于切斷帶材的切割組件包括一個壓板和一個切刀，切刀沿其第一刀刃具有第一刀片和沿其第二刀刃具有第二刀片，切刀可拆卸和變動地與壓板配合，使得至少第一或第二刀片之一與帶材配合。在另一方面特征中，至少第一和第二刀刃之一相對于切刀的相鄰刀刃傾斜一個傾斜角。
根據以下詳細描述，對于熟悉該技術的人員來說，本發明的這些和其他好處將會變得很明顯。
附圖簡述圖1是先有技術中一個捆扎機的前視圖和部分分離圖。
圖2是按照本發明一個實施例的捆扎機的等角視圖。
圖3是按照本發明一個實施例的封接頭的等角視圖。
圖4是圖3封接頭的俯視圖。
圖5是圖3封接頭的后視圖。
圖6是圖3封接頭的壓板和切刀的等角視圖。
圖7是按照本發明一個實施例的主驅動組件的等角視圖。
圖8是圖7主驅動組件的俯視圖。
圖9是圖7主驅動組件的側視圖。
圖10是按照本發明一個實施例的送進與張緊裝置的第一個等角視圖。
圖11是圖10送進與張緊裝置的第二個等角視圖。
圖12是圖10送進與張緊裝置的帶路線的部分前視圖。
圖13是圖10送進與張緊裝置的初次張緊壓輪和距離傳感器的部分等角視圖。
圖14是按照本發明一個實施例的存儲器的分解等角視圖。
圖15是圖14存儲器的前視圖。
圖16是圖14存儲器的俯視圖。
圖17是按照本發明一個實施例的分配器的等角視圖。
圖18是圖17分配器的俯視圖。
圖19是按照本發明一個實施例的軌道的等角視圖。
圖20是沿20-20線所取的圖19軌道直段的部分剖視圖。
圖21是圖19軌道角段的等角視圖。
圖22是圖6壓板和切刀的分解等角視圖。
圖23是圖10送進與張緊裝置的成對內、外帶導向件的部分分解的放大等角視圖。
圖23A是圖23內、外導向件的剖視圖，說明內、外導向件建立的導向槽。
圖24是沿24-24線所取的圖15存儲器的剖視圖。
圖25是圖19軌道直段的部分分解的等角視圖。
在附圖中，相同的編號表示完全相同或基本相似的元件或步驟。
發明詳細描述本發明公開的內容是指捆扎物品包裹的設備和方法。在以下描述和圖2-25中，敘述了本發明某些實施例的具體細節，以提供對這些實施例的徹底理解。但是，一般熟悉該技術的人員將理解到，本發明可以具有補充的實施例，以及可以實施本發明而沒有以下描述中所述的某些細節。
圖2是按照本發明一個實施例的捆扎機200的等角視圖。捆扎機包括七個主要分組件一個框架210、一個控制系統220、一個分配器250、一個存儲器300、一個送進與張緊裝置350、一個封接頭400、一個驅動組件500、以及一個軌道450。這些分組件為模塊化構造，容許它們用于多個框架構形中。
在整個以下討論和附圖中，帶材被表示和屬于一種特定的材料類型，即一種平的雙面帶狀材料。這里采用這種方式主要是為了簡化本發明設備和方法的描述。但是，應該理解到，這里公布的幾種方法和設備同樣可以應用于各種類型的帶材，而不僅是附圖中所示的平雙面帶狀材料。因此，作為這里采用的名稱“帶”或“帶材”應該理解為包括用于捆扎物品的所有類型的材料。
首先參照各個附圖來描述捆扎機200的整個操作，此后，詳細描述個別的部件。簡單說，捆扎機200的操作包括從位于分配器250(圖17-18)上的帶卷204放松帶202，以及通過存儲器300(圖14-16)、送進與張緊裝置350(圖10-13)、封接頭400(圖3-5)和環繞軌道450(圖19-20)來送進帶202的自由端206。在環繞軌道450送進了帶202之后，把自由端206送回到封接頭400中。此時帶202被定位來開始一個捆扎周期。
捆扎周期開始時，封接頭400(圖3-5)中的幾個封接頭凸輪402開始轉動，迫使一個左夾頭404把壓緊帶202的自由端206壓緊在一個砧板406上。在把帶202夾住在封接頭400之后，送進與張緊裝置350(圖10-13)從軌道450拉回帶202。當帶202從軌道450拉出時，由一個送進與張緊馬達361(圖10)環繞位于捆扎工位208(圖2)的物品包裹(圖中未示)把帶202張緊。當帶202環繞包裹被張緊時，一個初次張緊壓輪352(圖10)停止轉動。一個距離傳感器354(圖13)探測到初次張緊壓輪352(圖12)已不轉動，開始二次張緊過程。
最好是，凸輪402作為擺線凸輪來操作，容許封接頭400以增加的速度平穩地操作，使凸輪隨動件的壓力角為最小來延長凸輪壽命。作為這里所用的名稱“擺線凸輪”意味著一個這樣的凸輪，它具有由采用正弦加速度函數產生的擺線位移，正弦加速度函數在其開始和終了時幅值為零，對函數積分可得到隨動件的速度和位移。
施加第二張緊力直到一個驅動輪離合器356(圖7-8)在預設定點上打滑為止，封接頭400轉動到足以用右夾頭408夾住帶202。在帶202被右夾頭408夾住之后，釋放帶202自由端206上的張緊力，用切刀414(圖3和圖6)把環繞包裹的帶202與帶卷204切開。然后在帶202的兩個重疊端之間插入一個加熱刀片410(圖3)來加熱它們，并且用一個壓板412(圖3)把帶202稍微壓到刀片410上。然后稍微降低壓板412，并且從兩個帶端之間退出加熱刀片410。接著，壓板412把帶的兩端同時壓在砧板406(圖3)上來壓接和冷卻。當封接頭凸輪402繼續轉動時，壓板412稍微降低，容許打開砧板406和釋放已封接的帶。在帶被釋放之后，砧板406閉合，并且送進帶202通過封接頭400，環繞軌道450，返回到封接頭400中，以及最終起動一個送進停止開關416(圖3)，由此完成了捆扎周期。
有兩個操作模式手動和自動。手動模式在操作者起動一個開關時捆扎一條或多條帶。自動模式在一個移動包裹起動一個開關時捆扎一條或多條帶。在傳送帶生產線中采用自動模式，并且與其他自動機械相結合。
如圖2所示，框架210包括一個主支承件212、可調節腿214和蓋板216。框架210對捆扎機200的所有其他分組件提供了結構支承。在這個視圖中，沿著一般為逆時針的帶送進方向209，環繞軌道450送進帶202。
捆扎機200受到一個控制系統220的控制，控制系統220可以包括一個編程的邏輯控制器222(圖3)，它結合各種輸入和輸出裝置進行操作，并且控制著捆扎機200的主要分組件。例如，輸入裝置可以包括瞬時和保持的按鈕、選擇開關、搬鈕開關、限程開關和感應式距離傳感器。例如，輸出裝置可以包括固態和通用繼電器、電磁線圈和指示燈。輸入裝置被控制器222掃描，在一個控制器程序224中修正它們的開/關狀態。控制器222執行控制器程序224和相應地修正輸出裝置的狀態。以下更詳細地描述控制器222的其他控制功能。
在一個實施例中，可編程的控制器222及其相關的輸入和輸出裝置可以采用24V直流電源供電。控制器222、電源、繼電器和保險絲可以包含在一個控制板(圖中未示)內。瞬時和保持按鈕、選擇開關和搬鈕開關可以位于一個控制懸架或控制板蓋上。限程開關、感應式距離傳感器和電磁線圈通常位于捆扎機內的使用位置上。至少一個指示燈可以裝在軌道450頂上，穩定地發光來指示缺乏帶的狀態，以及閃爍發光來指示誤送帶的狀態。
適用于捆扎機200的一個商用可編程控制器222是由新加坡Triangle Research International Pte公司制造的T100MD1616+PLC。這個裝置包括16個NPN型的數字輸出，其中4個為NPN Darlington功率晶體管類型，12個為N通道功率MOSFET類型。兩個輸出能夠產生一個脈沖寬度調制(PWM)信號，具有在編程軟件中確定的頻率和工作周期。還包括了10位模擬-數字轉換器的4個輸入通道。其中兩個輸入通道被一個x5增益的工作放大器隔離，接收0-1V全范圍的模擬信號。其余兩個通道不被隔離，接收0-5V全范圍的模擬信號。裝置包括一個5V(±1％精度)穩壓直流電源，用作模擬輸入的電壓基準。一個8位數字-模擬輸出的單通道利用了0-20mA電流環路信號，也留在PLC上。
T100MD1616+PLC具有多個數據交換口，包括一個用于程序上載、下載和監測的RS232C口、一個兩線的RS485網絡口、一個將來可能用作診斷顯示驅動器的14針LCD顯示口，以及一個用于擴展的口。PLC本身受到一個同時具有EEPROM和RAM內存備份的定制CPU控制。例如，用于控制器222編程的控制器程序224可以包括Triangle ResearchInternational Pte公司現有的Trilogi編程軟件，以及可以同時包括階梯邏輯和Tbasic型碼(在www.tri.com.sg/index.htm上有更充分的描述)。
圖3是圖2捆扎機200的封接頭400的等角視圖。圖4和5分別是圖3封接頭400的俯視圖和后視圖。圖6是圖3封接頭400的壓板412和切刀414的等角視圖。封接頭400包括一個馬達驅動的主軸418和完成夾住、封接和切割功能的一系列凸輪402。這些凸輪402驅動三個滑動件422和三個轉動臂424(圖5)。一個滑動件422與右夾頭408連接，另一個滑動件422與左夾頭404連接，以及第三個滑動件422與壓板412連接。滑動件422完成夾住、封接和切割功能，而轉動臂424在捆扎周期內按需要把內滑板420、砧板406和加熱刀片410移入和移出帶的路線。
圖22是圖6壓板412和切刀414的分解等角視圖。如圖所示，壓板412包括一對小的安裝凸塊411，切刀414包括了安裝凹口413。一個彈簧415設在切刀414和壓板412之間，彈簧415的一端部分地設在壓板412中的座孔417內。切刀414在兩端具有刀刃419，容許切刀414反向裝在壓板412上，以增加工作壽命。在圖22所示的實施例中，刀刃419傾斜了一個α角。雖然可以采用很寬范圍的刀刃角α，但最好刀刃角在約9度或更小的范圍。
在裝配時，把彈簧415壓在切刀414和壓板412之間，直到兩個安裝凹口413滑動地與兩個安裝凸塊411配合為止。可以注意到，靠近切刀414每一端，切刀414具有一對安裝凹口413，容許切刀414反向安裝在壓板412上。然后切刀414和壓板412牢固地定位在左、右夾頭404，408之間，依靠這些零件的壓力保持彈簧415的壓縮。然后切刀414和壓板412與第三個滑動件422配合。這種設置提供了必要的剪刀作用來切斷帶202。
圖6和22所示的切刀414和壓板412組件的優點是依靠切刀414滑動地配合在壓板412上，切刀414可拆卸和可更換地裝在壓板412上。與先前技術的裝置相比，這容許更方便地拆卸切刀414來更換或維護切刀。切刀414的可反向性也使部件的使用壽命基本上增加一倍。
圖7是按照本發明一個實施例的主驅動組件500的等角視圖。圖8和9分別是圖7主驅動組件500的俯視圖和側視圖。主驅動組件500包括一個主驅動馬達502，它驅動一個封接頭驅動帶508和一個驅動輪帶510。封接頭驅動帶508和驅動輪帶510最好是“帶齒”帶。封接頭驅動帶508直接與一個彈簧離合器504連接。驅動輪帶510在一對驅動帶輪512上轉向約90度，與驅動輪離合器356連接。如圖7所示，例如依靠導線223，把驅動馬達502、彈簧離合器504以及驅動輪離合器356在操作上與控制器222連接。
主驅動組件500的一個優點是驅動輪離合器356由驅動輪帶510驅動，它在驅動帶輪512上轉向了約90度。這種設置通常稱為“牽引驅動”，消除了在先前技術捆扎機的驅動系統中通常看到的90度齒輪箱。因此，減少了主驅動組件500的復雜性和制造成本，改進了可靠性和可維護性。
在附圖所示的實施例中，彈簧離合器504是盤繞彈簧離合器，驅動輪離合器356是電磁離合器。或者是，可以采用其他彈簧離合器504和驅動輪離合器356實施例。彈簧離合器504在周期的每個階段中把封接頭凸輪402停止在適當轉動角度上，并且在每個周期終了把凸輪402停止在其原始位置上。如上所述，驅動輪離合器356在一個扭矩上打滑，這個扭矩由供應到電磁驅動輪離合器356內一個線圈的電壓來確定。驅動輪離合器356中的打滑確定了作用到帶202上的二次張緊量。
依靠封接頭驅動帶508和裝在封接頭主軸418(圖3)一端上的彈簧離合器504(圖7和8)，主驅動馬達502驅動封接頭400。主軸418的轉動使鍵接凸輪402(圖3和5)轉動和完成所需的夾住、封接和切割功能。在第一轉動期，主軸418轉動到彈簧離合器504三個停止位置的第一個，使切刀-夾頭組件426夾住帶202和使內滑板420移出帶的路線。然后主驅動馬達502張緊環繞包裹的帶，這將在下面作更充分描述。當帶的張緊完成時，控制器222對彈簧離合器施加一個脈沖，容許凸輪402在第二轉動期中轉動。
在第二轉動期中，右夾頭404夾住就在送進停止開關416之前的已張緊的帶，然后釋放帶中的張緊力。在張緊力釋放之后，升高壓板412和切刀414(圖6和22)來切割帶202，并且把帶壓到加熱刀片410上。當帶在加熱刀片410上熔化時，凸輪402繼續轉動通過一個凸輪曲線的同心區。在經過預定的熔化時間之后，壓板412和切刀414稍微后退，容許加熱刀片410退出。
在加熱刀片410退出之后，再次升高壓板412，把帶202的兩個已熔化端壓在一起來冷卻和封接。在第三轉動期中，封接頭主軸418繼續轉動，直到一個離合器的觸發器428使彈簧離合器504脫開時為止。封接頭400在一個預定時間上保持這個位置，直到控制器222再次對彈簧離合器504內的彈簧離合器電磁線圈506(圖中未示)通電時為止。凸輪402的繼續轉動釋放了壓板412，并且把左、右夾頭404，408降到其原始位置上。然后凸輪402之一轉動砧板406通過一對分離器430離開帶的路線。當砧板406轉動時，分離器430把帶推離砧板406。在帶202離開封接頭400之后，砧板406封閉，凸輪402達到其原始位置。在原始位置上，當送進停止開關416(圖3)給控制器222發信號來開始另一個送進程序時，彈簧離合器504達到第三個和最后的停止位置。
圖10是按照本發明一個實施例的送進與張緊裝置350的第一個等角視圖。圖11和12分別是圖10送進與張緊裝置350的第二個等角視圖和部分前視圖。如圖12中最好地看出，在送進與張緊裝置350中有三組輪子(1)包括一個初次張緊驅動輪360和一個初次張緊壓輪352的初次張緊組(2)包括一個二次張緊驅動輪362和一個二次張緊壓輪364的二次張緊組(3)包括一個送進驅動輪366和一個送進壓輪368的送進組。
送進與張緊裝置350在三組驅動輪和壓輪的每一組之間壓緊帶202。分別由送進壓緊電磁線圈370a、初次張緊壓緊電磁線圈370b和二次張緊壓緊電磁線圈370c把送進輪、初次張緊壓輪和二次張緊壓輪366，360，362配合靠到帶202上。驅動輪離合器356被來自主驅動馬達502的驅動輪帶510所驅動。初次張緊和送進驅動輪360，366被裝在送進與張緊馬達361上的二次驅動帶372所驅動。二次張緊驅動輪362被驅動輪離合器356所驅動，驅動輪離合器356被來自主驅動馬達502的驅動輪帶510所驅動。如圖10和11所示，由導線223把送進與張緊馬達361，以及電磁線圈370a，370b，370c在操作上與控制器222連接。
與先前技術的捆扎機不同，它們在達到軌道之前在送進與張緊裝置中繞著幾個拐彎把帶送進，而捆扎機200的特征是簡化了帶的路線(圖12)，容許按照比先前可達到路線更直的路線送進帶。路線在供料的分配器250開始，分配器位于與送進與張緊裝置對著的捆扎機的另一側。這個位置還使得帶能夠沿著較少曲折的路線送進。如圖12所示，驅動輪360，366和362被定位成一個近似三角形方位，帶202通過一個近似為“V形”的帶路線，它具有約20度到約40度范圍的夾角。帶的較少彎曲減小了整個系統的摩擦，增加了帶送進的可靠性。較少的彎曲也減小了帶永久變形和送進困難的傾向。因此，本發明的送進與張緊裝置350有利地減少或消除了導致送進困難的帶的彎折。盡管先前技術的捆扎機通常在到達軌道之前使帶轉彎了總共360度或更多，送進與張緊裝置350大大降低了帶的轉彎量。例如，在附圖中所示的實施例中，當帶開始從分配器250通過捆扎機到封接頭400時，使帶轉彎了約180到約220度之間。
當帶202通過每組壓輪時，許多內導向件374和許多外導向件376使帶202與封接頭400保持一致。圖23是圖10送進與張緊裝置350的成對內、外帶導向件374，376的部分分解的放大等角視圖。如圖23中最好地看出，每個“L形”內導向件374具有大致為L形的截面，并且連接到一個匹配的“L形”外導向件376上，形成了一個可通過帶202的帶通道380。圖23A是內導向件374和外導向件376的截面圖，說明了由內、外導向件形成的導向通道來引導帶材202。
由許多止動鈕379把內、外導向件374，376固定定位在許多導向銷378上，雖然也可以采用其他多種固定裝置，上述導向銷378從送進與張緊裝置350的擋板382(圖10)突出。在圖10中，在初次張緊壓輪和驅動輪352，360附近從帶的路線去除了外導向件376之一，來提供“L形”內導向件374之一的視圖。
在送進程序中，帶202被壓緊在送進驅動輪和壓輪366，368之間。在一個實施例中，送進驅動輪和壓輪366，368作用的送進力由一個調制脈沖寬度的電磁線圈370a分兩個階段來調整依靠改變送進壓緊電磁線圈370a的調制脈沖寬度，第一階段提供了整個送進力和第二階段提供了減小的送進力。因為電磁線圈370a施加在帶202上的壓緊力著所供電壓而變化，對電磁線圈370供應一個調制脈沖寬度的電壓信號，提供了改變電磁線圈370a所施加力的能力。當電磁線圈370a施加的力降低時，隨著送進驅動力的降低，容許帶202在送進驅動輪366上更容易滑動。適于該用途的商用電磁線圈包括俄亥俄州Vandalia的Ledex_Actuation Products公司現有的這些電磁線圈。
應該注意到，饋送到電磁線圈的脈沖頻率會影響電磁線圈的操作和性能。一般說，當脈沖頻率增加時，改進了電磁線圈施加壓緊力的調節能力。例如，采用上述Ledex_Actuation Products公司的電磁線圈，成功地應用了8000Hz的脈沖頻率。
送進驅動輪和壓輪366，368把帶送進通過封接頭400，環繞軌道450和返回到封接頭400中。當帶202的自由端206到達封接頭400時，自由端206的到達被送進停止開關416探測到，它把送進停止信號傳送到控制器222。然后控制器222發送一個送進壓緊信號到送進壓輪368，把送進壓輪368從帶202上脫開，送進程序完成。
在初次張緊程序期間，帶202被壓緊在初次張緊驅動輪360和初次張緊壓輪352之間。在第一個初次張緊階段，初次張緊電磁線圈370b以全部壓緊力把初次張緊壓輪352配合在初次張緊驅動輪360上，以保證初次張緊電磁線圈配合和把帶202從軌道450上拉出。然后改變初次張緊電磁線圈370b的模制脈沖寬度來減小在第二初次張緊階段期間的壓緊力。當在初次張緊程序期間帶202被繞著包裹拉緊時，由于帶在初次張緊驅動輪360上滑動，初次張緊壓輪352停止轉動。
在帶送進和初次張緊期間采用調制脈沖寬度來控制電磁線圈370a，370b施加的壓緊力，與采用先前技術的機械單力調節系統相比，有利地容許操作者有一個更大的調節范圍。兩階段加力的的操作改進了帶202運動的控制能力，包括容許操作者按需要迅速地加速和方便地停止帶202。
圖13是圖10送進與張緊裝置350的初次張緊壓輪352和距離傳感器354的等角視圖。距離傳感器354在操作上與控制器222連接。距離傳感器354在初次張緊期間監測初次張緊壓輪352，如監測輪352中缺口的通過，以探測初次張緊壓輪352的停止轉動。距離傳感器354把信號傳遞到控制器222。當來自距離傳感器354的信號指示出初次張緊壓輪352由于帶202在初次張緊驅動輪360上的滑動而不在轉動時，控制器222開始二次張緊程序。
把帶壓緊在二次張緊壓輪364和二次張緊驅動輪362之間來開始二次張緊程序。然后，由驅動輪離合器356來驅動二次張緊驅動輪362，直到驅動輪離合器356開始打滑為止。在帶202被張緊到驅動輪離合器356打滑時之后，控制器222容許經過一個預定的時間來如上所述切斷和封接帶。然后可以重復送進程序。
捆扎機200的一個優點是由電磁線圈370a370b，370c來起動壓輪352，364，368。采用兩階段的脈沖寬度調制(PWM)信號，在捆扎機200操作期間電磁線圈可以由使用者調節地控制。在第一階段，在一個不變的工作周期內對電磁線圈給出一個PWM信號。對第二階段，在一個使用者可調節的工作周期(例如通過一個電位計)內，采用一個PWM信號來控制電磁線圈。由于電磁線圈看到的平均電壓由工作周期所確定，改變工作周期將改變電磁線圈的拉力值。因此，在捆扎機操作期間，可以調節地控制壓輪352，364，368，消除了在機械上重調整壓輪352，364，368的高勞動強度過程和捆扎機的相應停機時間。
圖14是按照本發明一個實施例的存儲器300的分解等角視圖。圖15和16分別是圖14存儲器300的前視圖和俯視圖。圖24是沿24-24線所取的圖15存儲器300的剖視圖。存儲器300包括第一和第二側壁302，304，它們基本上包圍了一個存儲帶的室306，用于帶202的快速送進，以及在張緊過程中被拉回的帶202的臨時存儲。把止動銷308放入從第一側壁302突出的軸312中的一系列孔310內，可逐級增加地調整第二側壁304來適應不同尺寸的帶202。銷座309裝在第二側壁304上，它與止動銷308配合，把第二側壁304的位置固定在軸312上。
室306基本上被第一側壁302和可調整的第二側壁包圍。一對端壁320在第一和第二側壁302，304之間垂直延伸。一個頂壁322在第一和第二側壁302，304之間水平延伸，頂壁322具有頂部入口316，在那里把帶202送進和拉出存儲器300。一個“L”形的桿324沿著室306底部在第一和第二側壁302，304之間延伸。桿324可轉動地裝在第一側壁320上。
在操作中，一個存儲器馬達330(圖14)驅動一個存儲器驅動輪332，在存儲器驅動輪332和存儲器壓輪334之間送進帶202。存儲器送進開關336(圖14)定位在存儲器驅動輪和壓輪332，334附近，探測帶202的存在和把一個控制信號傳遞到存儲器馬達330。當室306充滿帶202時，桿324被帶202的重量向下推，轉動桿324與一個指示開關326(圖15)接觸。然后指示開關326把信號傳遞到控制器222，關掉存儲器馬達330，如以下更充分描述。
或者是，在自動送進模式時，一個帶轉向板314覆蓋了室306的頂部入口316。當帶202被存儲器馬達330送進捆扎機200中時，一個轉向板馬達318(圖14)把帶轉向板314拉到室306的頂部入口316之上，使帶202直接轉向到送進與張緊裝置350中和環繞著軌道450。
如圖24中最好地看出，存儲器300有利地容許方便調節室306和頂部入口316的寬度w，快速地適應帶202寬度的變化。與先前技術的設備不同，它們使存儲器側壁完全固定來形成單個室的尺寸，而本發明的存儲器300包括了具有許多孔310的軸312，孔設置成逐級增加來匹配各種常用的帶尺寸。因此，卸除止動銷308，重新在所希望位置上定位第二側壁304，以及重新把止動銷308放在所希望的孔310內，可以快速和方便地改變第二側壁304相對于第一側壁302的位置。然后銷座309對著止動銷308配合并固定第二側壁304在軸312上的位置。這種安裝構形容許調整存儲器而不添加任何零件，如在第一和第二側壁302，304之間的襯墊。
圖17是按照本發明一個實施例的分配器250的等角視圖。圖18是圖17分配器250的俯視圖。分配器250包括一個安裝軸252，在內輪轂254和外輪轂256之間從框架210朝外延伸。一個彈簧制動器258在操作上連接到安裝軸252和框架210。當起動時，制動器258容許安裝軸252轉動。一個心軸260可轉動地裝在安裝軸252上，并且支承著內輪轂254和外輪轂256。帶202從帶卷204繞著第一帶輪262和第二帶輪264走線，并且經過一個帶耗盡開關266。
當需要帶202在存儲器300中時，存儲器馬達330被通電和分配器制動器258被釋放，容許帶卷204自由轉動和帶202送進到室306內。在這個實施例中，僅在對制動器258供電時制動器258釋放帶卷204。當帶卷204耗盡時，帶耗盡開關266不再起動，它停止了捆扎機200，直到帶卷202被補充時為止。采用一個制動線路來防止存儲器馬達330把帶的自由端206拉入存儲器300。然后在安裝新的帶卷之前，可以把余下的松的帶尾拉出存儲器300。卸除一個外輪轂緊固螺母268和外輪轂256，然后從心軸260上卸除帶卷芯(圖中未示)，由此來替換空的帶卷204。接著，把新的帶卷204放在心軸260上，使帶202沿著逆時針方向纏繞。最后，外輪轂256和外輪轂螺母268復位和擰緊螺母。
為了開始送進帶202，從帶卷204取出自由端206，繞過第一帶輪262，通過帶耗盡開關266，繞過第二帶輪264，以及通過存儲器驅動輪332和存儲器壓輪334之間。當帶202位于存儲器輪子332，334之間時，起動存儲器送進開關來起動存儲器馬達，由此送進帶經過存儲器和進入軌道。
當存儲在室306中的帶202重量對桿324作用的力足夠大時，桿324向下運動，起動了指示開關326，指示出存儲器300已經充滿。作為對這個信號的響應，控制器222對存儲器馬達332和分配器的制動器258斷電，停止存儲器的充填程序。分配器制動器258的斷電和存儲器馬達330斷電之間有一個時間延遲，以吸收在帶卷204中的任何松弛。
圖19是按照本發明一個實施例的軌道450的等角視圖。圖20是沿20-20線所取的圖19軌道450的直段452的部分剖視圖。圖21是圖19軌道450的角段454的等角視圖。圖25是圖19軌道450的直段452的部分分解的等角視圖。送進時，在帶202離開封接頭400之后，它完全被推著環繞軌道450，然后返回到封接頭400中。軌道450引導帶202環繞捆扎工位208。
軌道450包括許多直段452和許多角段454。如圖19和20所示，在直段452的每一端，每個直段452包括一個導向支承塊455。一個直的開槽蓋板456和一個直的擋板457連接到直的支承塊455上，形成了在送進時保持帶202的導向通道462的一部分。每個直的開槽蓋板456包括一個在導向通道462內周邊上的直內表面472，以及一個在導向通道462外周邊上的直外表面474。
如圖20和21中最好地看出，直支承塊455和角支承塊455被鍵接配合在一個外拱門458的高出的“T”形段459上。外拱門458形成了用于軌道450其他零部件的框架。當帶202環繞包裹張緊時，直開槽蓋板和角開槽蓋板456，463打開，容許帶202拉出導向通道462。圖20說明了用假想線表示的開槽蓋板456的打開位置，有助于更完整地理解本發明。當帶202離開導向通道462時，每個直開槽蓋板和角開槽蓋板456，463被彈簧461閉合，準備再次送進帶202。在角段454中的V形導向通道462有助于保證帶的離開在角段454開始，而不是在軌道450的直段452開始。當帶202(參見圖20)從軌道450離開時，角段454中V形導向通道462使開槽蓋板463開始在角段454中打開。當帶202開始在角段454中與軌道450分開時，V形導向通道462對帶賦予稍微的扭曲，來開始打開在軌道450直段452中的直開槽蓋板456(參見圖20)。
如圖21所示，每個角段454包括了與許多導向支承塊455連接的一個角開槽蓋板463和一個角擋板465。角開槽蓋板463和角擋板465形成了導向通道462的一部分。每個角開槽蓋板453包括一個在導向通道462內周邊上的角內表面476，以及一個在導向通道462外周邊上的角外表面478。在這個實施例中，采用一個四連桿組件469把角開槽蓋板463和角擋板465連接到導向支承塊455上，容許角開槽蓋板463轉動地打開，從導向通道462釋放帶202。雖然可以設想用另外的實施例來轉動地安裝角開槽蓋板463，在圖21所示的實施例中，四連桿組件469的內桿468(圖中表示了一個)具有放大的開口470，容許角開槽蓋板463繞著與水平約成45度的轉動軸線轉動地打開。
如圖25中最好地表示，直開槽蓋板456和直擋板457被許多彈簧461作彈簧加載。直開槽蓋板456和直擋板457鉸接在軸銷467上，軸銷467近似地平行于導向通道462中帶202的路線。分別通過在直開槽蓋板456和直擋板457中的相應開孔467a和467b插入軸銷467，繞著由軸銷467縱向軸線確定的一條軸線轉動。由咬合保持件或其他方便的保持元件使軸銷467保持定位。
通過在直擋板457中相應的開孔461a插入彈簧461，并且用一個彈簧保持銷466與直開槽蓋板456連接。在所示的實施例中，彈簧保持銷466與軸銷467完全相同，并且用咬合保持件保持在直開槽蓋板456中的相應開孔466a內。因此彈簧461依靠彈簧保持銷466在近端連接到直開槽蓋板456，并且依靠一個放大的遠端(有時稱為圓開尾銷)保持在開孔461a內。這種設置容許直開槽蓋板456轉動打開和釋放帶202(參見圖20)，并且由于彈簧461施加在直開槽蓋板上的彈簧力而自動關閉。雖然可以采用各種尺寸的直開槽蓋板456，在圖20和25中所示的實施例中，導向通道462的尺寸可容納從約5mm到約15mm變化的帶尺寸。
本發明軌道450的一個優點是直段和角段452，454的模塊化構造，容許軌道450在長度和高度上逐級增加地擴展。因為直段和角段452，454鍵接配合在外拱門458的高出段459上，這些零部件形成了一個方便地滑動配合一起的拱門系統，使得軌道450的尺寸易于對長度和高度的各種組合進行修改。因此，對各種包裹尺寸可以快速和有效地修改捆扎工位208的尺寸。
軌道450的另一個優點是平行于帶路線轉動直開槽蓋板456，以及依靠四連桿組件469轉動角開槽蓋板463，僅采用帶202在張緊時施加的力就可以打開每個直段和角段452，454。在張緊周期內，帶202被拉靠在直內表面472和角內表面476上，迫使直開槽蓋板456和角開槽蓋板463按上述方式轉動地打開。因此在張緊時軌道450不需要復雜的液壓或氣壓致動系統來打開軌道和釋放帶。這降低了成本以及簡化了軌道和捆扎機的維護。
軌道450的另一個優點是在圖19到21所示實施例中，在送進周期內帶施加在直開槽蓋板456和角開槽蓋板463的力協助在送進時保持軌道閉合。在送進周期內，帶202在直外表面474和角外表面478上朝外推，建立了一個力矩(即一個力向量)，迫使直開槽蓋板456和角開槽蓋板463朝著閉合位置。本發明的這個方面特征減少了帶的誤送進，消除了需要用復雜的液壓或氣壓致動系統來閉合軌道和在送進周期內保持軌道閉合。
上述實施例的詳細描述不是發明者在發明范圍內設想的所有實施例的詳盡描述。實際上，熟悉該技術的人員將認識到，可以變化地組合或消除上述實施例的某些元件來建立另外的實施例，這種另外的實施例在本發明的范圍和內容之中。對一般熟悉該技術的人員來說也很明顯，上述實施例可以與先前技術的方法整個地或部分地組合，建立在本發明的范圍和內容中的附加實施例。
因此，雖然為了闡述目的，這里描述了本發明的具體實施例和例子，熟悉相關技術的人員將會認識到，在本發明范圍內可以作出各種相當的修改。本發明這里提供的內容可以適用于捆扎物品包裹的其他方法和設備，而不僅是指以上描述和附圖所示的捆扎物品包裹的方法和設備。一般說，在以下權利要求中，所采用的名稱不應該被解釋來把本發明限制為在本技術說明中公布的具體實施例。因此，本發明不受上述公開內容的限制，而由以下權利要求來確定其范圍。
權利要求
1.一種用柔性帶捆扎一個或幾個物品的設備，設備包括一個框架；一個與框架連接的軌道，基本上閉合了一個其尺寸可容納一個或幾個物品的捆扎工位，軌道環繞捆扎工位可釋放地容納了帶材的一部分；一個與框架連接的第一馬達；一個與框架連接的送進與張緊裝置，它具有一個第二馬達，一個與第二馬達可轉動地連接的送進驅動輪，一個可控地被偏壓到送進驅動輪上的送進壓輪，其中送進壓輪和送進驅動輪在第二馬達的控制下送進帶材的自由端，一個與第二馬達可轉動地連接的初次張緊驅動輪，一個可控地被偏壓在初次張緊驅動輪上的初次張緊壓輪，其中初次張緊驅動輪和初次張緊壓輪可以在第二馬達的控制下拉回帶材的第一上游部分，以便環繞一個或幾個物品提供帶材的初次張緊，以及一個與第一馬達可轉動地連接的二次張緊驅動輪，一個可控地被偏壓在二次張緊驅動輪上的二次張緊壓輪，其中二次張緊驅動輪和二次張緊壓輪可以在第一馬達的控制下拉回帶材的第二上游部分，以便環繞一個或幾個物品提供帶材的二次張緊；一個連結裝置，它與框架連接并且位于軌道和送進與張緊裝置附近，連結裝置具有第一和第二夾頭，當初次張緊壓輪和驅動輪拉回帶材的第一上游部分時第一夾頭夾持帶材的自由端，在初次張緊之后第二夾頭夾持帶材的第二上游部分，連結裝置把帶材的自由端和第二上游部分連結在一起，并且從帶材的余下部分切斷第二上游部分；以及其中至少送進壓輪、初次張緊壓輪或二次張緊壓輪之一與一個電磁線圈連接，根據供應到電磁線圈的一個壓緊信號，電磁線圈至少把送進壓輪、初次張緊壓輪或二次張緊壓輪之一分別可控地偏壓在送進驅動輪、初次張緊驅動輪或二次張緊驅動輪上，壓緊信號具有一個提供全部壓緊力的第一脈沖寬度調制階段和一個提供減小壓緊力的第二脈沖寬度調制階段。
2.權利要求1的設備，其中電磁線圈包括一個與送進壓輪連接的送進電磁線圈。
3.權利要求1的設備，其中電磁線圈包括一個與初次張緊壓輪連接的初次張緊電磁線圈。
4.權利要求1的設備，其中電磁線圈包括一個與二次張緊壓輪連接的二次張緊電磁線圈。
5.權利要求1的設備，還包括一個初次張緊傳感器，在操作上與初次張緊壓輪配合，提供初次張緊信號。
6.權利要求1的設備，其中初次張緊驅動輪和二次張緊驅動輪均位于帶材的第一側，帶材具有一個面對捆扎工位與第一側對著的第二側。
7.權利要求1的設備，其中送進驅動輪、初次張緊驅動輪和二次張緊驅動輪定位成一個近似三角形的方位。
8.權利要求1的設備，其中帶材沿著帶的路線與送進驅動輪、初次張緊驅動輪和二次張緊驅動輪配合，帶的路線為近似V形，具有約20度到約40度范圍的夾角。
9.權利要求1的設備，其中送進與張緊裝置包括許多內導向件和許多可拆卸和可調節地位于內導向件附近的外導向件，在內、外導向件之間形成了一個帶的通道。
10.權利要求11的設備，其中送進與張緊裝置包括一個擋板，擋板具有許多從擋板突出的導向銷，內、外導向件可拆卸和可調節地固定到導向銷上。
11.權利要求1的設備，其中由驅動輪離合器把二次張緊驅動輪連接到第一馬達上，驅動輪離合器連接到第二張緊驅動輪和在操作上由一條帶連接到第一馬達。
12.權利要求11的設備，還包括一對在第一馬達和驅動輪離合器附近的帶輪，其中一條帶繞著一對帶輪轉彎了約90度。
13.在用帶材捆扎一個或幾個物品的一種設備中，一個送進與張緊裝置包括一個馬達；一個可轉動地與馬達連接的驅動輪和一個可控地偏壓到驅動輪上的壓輪，其中壓輪和驅動輪可壓緊地與它們之間的帶材配合，以及其中壓輪與一個電磁線圈連接，根據供應到電磁線圈的壓緊信號，電磁線圈可控地把壓輪偏壓到驅動輪上，壓緊信號具有一個提供全部壓緊力的第一脈沖寬度調制階段和一個提供減小壓緊力的第二脈沖寬度調制階段。
14.權利要求13的設備，其中驅動輪包括一個送進驅動輪，壓輪包括一個送進壓輪，以及壓緊信號包括一個可控地送進帶材的送進信號。
15.權利要求13的設備，其中驅動輪包括一個張緊驅動輪，壓輪包括一個張緊壓輪，以及壓緊信號包括環繞一個或幾個物品可控地張緊帶材的張緊信號。
16.權利要求13的設備，其中送進驅動輪、初次張緊驅動輪和二次張緊驅動輪定位成一個近似三角形的方位。
17.權利要求13的設備，其中沿著近似為V形的帶路線，帶材與送進驅動輪、初次張緊驅動輪和二次張緊驅動輪配合。
18.權利要求13的設備，其中沿著夾角范圍為約20度到約40度的近似為V形的帶路線，帶材與送進驅動輪、初次張緊驅動輪和二次張緊驅動輪配合。
19.權利要求13的設備，還包括許多在至少一個驅動輪附近的內導向件，以及許多可拆卸和可調節地在內導向件附近的外導向件，形成了在內、外導向件之間的一條帶的通道。
20.權利要求19的設備，還包括一個擋板，擋板具有許多從擋板突出的導向銷，內、外導向件可拆卸和可調節地固定在導向銷上。
21.在用帶材捆扎一個或幾個物品的一種設備中，一個帶材存儲室包括一個第一側壁，它具有許多從第一側壁突出的安裝柱，每個安裝柱具有許多安裝孔；一個第二側壁，它具有許多與安裝柱對準和可滑動地配合的安裝開孔，以及許多在安裝開孔附近的銷座，第一和第二側壁在它們之間近似地形成一個室；以及許多安裝銷，它們與安裝孔和銷座可拆卸和可調節地配合。
22.權利要求21的設備，還包括在第一和第二側壁之間垂直延伸的一對端壁，在第一和第二側壁之間水平延伸的一個底壁和一個頂壁，頂壁具有尺寸可容納帶材自由端的一個出口和一個入口，其中一對端壁、底壁、頂壁以及第一和第二側壁形成了一個基本上閉合的室。
23.權利要求22的設備，其中底壁在卸載和加載位置之間可轉動地裝在第一側壁上，還包括一個指示開關，在加載位置上可與底壁配合。
24.權利要求21的設備，還包括一個存儲器驅動馬達；一個存儲器驅動輪，可轉動地與存儲器驅動馬達連接；以及一個存儲器壓輪，被偏壓在存儲器驅動輪上，其中存儲器壓輪和存儲器驅動輪在存儲器驅動馬達的控制下送進帶材的自由端。
25.在用帶材捆扎一個或幾個物品的一種設備中，一個可釋放地容納和引導帶材的軌道組件，包括許多軌道段，每個軌道段具有一個裝在至少一個支承件上的擋板，以及一個可轉動地裝在至少一個支承件上的開槽蓋板，開槽蓋板在擋板附近，并且可在離開擋板的打開位置和接近擋板的閉合位置之間運動，以及一個與開槽蓋板配合的偏壓件，它在開槽蓋板上施加一個偏壓力，迫使開槽蓋板朝著閉合位置，各軌道段連接在一起，使得槽形成一個其尺寸可容納帶材的導向通道，其中偏壓力小到足以使得帶材中的張緊力可以克服偏壓力來起動開槽蓋板朝著打開位置，容許帶材從導向通道脫出。
26.權利要求25的軌道組件，其中許多軌道段包括許多直段和許多角段。
27.權利要求25的軌道組件，還包括至少一個外支承件，其中至少一個支承件可滑動地配合在外支承的高出部分上。
28.權利要求25的軌道組件，其中采用一個軸銷把開槽蓋板可轉動地裝在至少一個支承件上，軸銷具有一條近似平行于導向通道的沿長度方向的軸線。
29.權利要求25的軌道組件，其中開槽蓋板包括一條具有一個內表面和一個外表面的槽，在張緊周期內帶材在內表面上施加張緊力，在送進周期內在外表面施加閉合力。
30.在用帶材捆扎一個或幾個物品的一種設備中，一個軌道可釋放地容納和引導帶材，軌道與軌道框架連接并且包括一個支承件，裝在軌道框架上來保持軌道對準；一個可轉動地裝在支承件上的蓋板，蓋板包括一條其尺寸可容納和引導帶材環繞軌道的槽，蓋板在基本上平行于帶材通過槽的運動方向的軸線上轉動；以及一個與蓋板配合的偏壓件，在蓋板上施加一個偏壓力，由此迫使蓋板朝著一個閉合位置，偏壓力足夠小到使得在帶材中的張緊力可以克服偏壓力來起動蓋板朝著打開位置，由此容許帶材從槽脫開。
31.權利要求30的軌道，其中軌道包括許多軌道段，每段具有一個支承件和一個蓋板，由相關支承件使每個軌道段與軌道框架連接和保持對準，使得每個軌道段的蓋板中的槽保持對準來引導帶材環繞軌道。
32.權利要求31的軌道，其中許多軌道段包括許多直段和許多角段。
33.權利要求32的軌道，其中至少一個軌道直段的蓋板采用一個軸銷可轉動地裝在支承件上，軸銷具有一個沿長度方向的軸線，軸線近似平行于帶材通過槽的運動方向，由此容許蓋板在近似平行于帶材通過槽的運動方向的軸線上轉動。
34.權利要求30的軌道組件，其中采用一個四連桿組件把至少一個軌道角段的蓋板可轉動地裝在支承件上。
35.權利要求30的軌道，其中槽具有一個內表面和一個外表面，在張緊周期內帶材在內表面上施加張緊力，在送進周期內在外表面上施加閉合力。
36.用柔性帶材捆扎一個或幾個物品的一種設備，設備包括一個框架；一個軌道，它與框架連接并且基本上閉合了尺寸可容納一個或幾個物品的捆扎工位，軌道環繞捆扎工位可釋放地容納了帶材的一部分；一個與框架連接的第一馬達；一個與框架連接的送進與張緊裝置，具有一個第二馬達，一個與第二馬達可轉動地連接的送進驅動輪，一個可控地被偏壓到送進驅動輪上的送進壓輪，其中送進壓輪和送進驅動輪在第二馬達的控制下送進帶材的自由端，一個與第二馬達可轉動地連接的初次張緊驅動輪，一個可控地被偏壓在初次張緊驅動輪上的初次張緊壓輪，其中初次張緊驅動輪和初次張緊壓輪可以在第二馬達的控制下拉回帶材的第一上游部分，以環繞一個或幾個物品提供帶材的初次張緊，以及一個與第一馬達可轉動地連接的二次張緊驅動輪，一個可控地被偏壓在二次張緊驅動輪上的二次張緊壓輪，其中二次張緊驅動輪和二次張緊壓輪可以在第一馬達的控制下拉回帶材的第二上游部分，以環繞一個或幾個物品提供帶材的二次張緊。
37.權利要求36的設備，還包括一個與第一馬達和二次張緊驅動輪連接的驅動輪離合器。
38.在用帶材捆扎一個或幾個物品的一種設備中，一個用于切割帶材的切刀組件，包括一個壓板和一個切刀，切刀具有沿其第一刀刃的第一刀片和沿其第二刀刃的第二刀片，切刀可拆卸和可改變地與壓板配合，使得至少第一或第二刀片之一與帶材配合。
39.權利要求38的切刀組件，其中至少第一和第二刀刃之一相對于切刀的一個相鄰刀刃傾斜了一個傾斜角。
40.權利要求39的切刀組件，其中傾斜角為約9度或更小。
41.權利要求38的切刀組件，還包括一個設在壓板和切刀之間的偏壓件。
42.權利要求38的切刀組件，其中壓板包括許多安裝突起，切刀包括許多可拆卸地與安裝突起配合的凹口。
43.權利要求38的切刀組件，其中第一刀刃對著第二刀刃，切刀可反向地與壓板配合。
44.在用帶狀材料捆扎位于軌道內一個或幾個物品的捆扎系統中，捆扎系統具有一個帶狀材料的分配器、軌道、馬達驅動的送進輪裝置、馬達驅動的初次張緊輪裝置、以及馬達驅動的帶狀材料切割與固緊裝置，一個控制捆扎系統的方法包括驅動送進輪裝置向前；從分配器環繞軌道送進帶狀材料；當帶狀材料的自由端達到切割與固緊裝置時，停止送進輪裝置；起動切割與固緊裝置來固緊帶狀材料的自由端；驅動初次張緊輪裝置；環繞物品張緊帶狀材料；監測來自初次張緊輪裝置的初次張緊信號；當初次張緊信號指示出初次張緊輪裝置在帶狀材料上滑動時停止初次張緊輪裝置；把帶狀材料的自由端和上游部分緊固在一起；以及從帶狀材料的余下部分上切割帶狀材料的上游部分。
45.權利要求44的方法，其中初次張緊輪裝置包括一個初次張緊驅動輪、一個初次張緊壓輪、以及一個初次張緊壓輪位置傳感器，其中監測來自初次張緊輪的初次張緊信號包括監測來自初次張緊壓輪位置傳感器的一個位置信號。
46.權利要求45的方法，其中當初次張緊信號指示出初次張緊輪裝置在帶狀材料上滑動時停止初次張緊輪裝置，包括當位置信號停止時停止初次張緊輪裝置。
47.權利要求44的方法，其中捆扎系統包括一個與驅動離合器連接的二次張緊輪裝置，其中方法還包括驅動二次張緊輪裝置；環繞物品二次張緊帶狀材料；以及監測來自驅動離合器的二次張緊信號。
48.權利要求44的方法，其中捆扎系統包括一個帶狀材料存儲室，存儲室具有一個存儲室充滿的傳感器和一個馬達驅動的第二送進輪裝置，其中方法還包括接收來自存儲室的室內帶狀材料降低的信號；驅動第二送進輪裝置向前來送進帶狀材料到存儲室中；監測存儲室充滿傳感器的室內充滿信號；以及當接收到室內充滿信號時停止第二送進輪裝置。
49.權利要求48的方法，還包括探測在分配器上帶狀材料的一端。
50.用柔性帶材捆扎一個或幾個物品的一種設備，設備包括一個具有對著的第一和第二端的框架；一個軌道，它與框架連接并且基本上閉合了尺寸可容納一個或幾個物品的捆扎工位，軌道環繞捆扎工位可釋放地容納了帶材的一部分；一個送進與張緊裝置，它與框架的第一端連接，用于送進和環繞要捆扎的物品來張緊帶材，并且具有一個送進驅動輪、一個被偏壓在送進驅動輪上的送進壓輪，其中送進壓輪和送進驅動輪環繞軌道送進帶材的自由端，一個初次張緊驅動輪、以及一個被偏壓在初次張緊驅動輪上的初次張緊壓輪，其中初次張緊驅動輪和初次張緊壓輪可以拉回帶材的第一上游部分，以環繞一個或幾個物品提供帶材的初次張緊，以及一個二次張緊驅動輪、以及一個被偏壓在二次張緊驅動輪上的二次張緊壓輪，其中二次張緊驅動輪和二次張緊壓輪可以拉回帶材的第二上游部分，以環繞一個或幾個物品提供帶材的二次張緊；一個帶材供應分配器在對著上述第一端的第二端上與框架連接，其中帶材沿著一條通過框架到送進與張緊裝置的路線被送進，因此通過一條大致為直的路線。
51.權利要求50的設備，其中在直的路線一端，然后沿著夾角范圍為20度到40度的近似V形的帶路線，帶材與送進驅動輪、初次張緊驅動輪和二次張緊驅動輪配合。
全文摘要
用柔性帶捆扎物品的設備和方法包括一個送進與張緊裝置、一個送進驅動輪和一個送進壓輪、一個初次張緊驅動輪和一個初次張緊壓輪、以及一個二次張緊驅動輪和二次張緊壓輪，其中至少一個壓輪被一個電磁線圈可控地偏壓在相關的驅動輪上，改變電磁線圈的調制脈沖寬度使電磁線圈被控制成兩個階段一個提供全部送進或張緊力的第一階段和一個提供減小送進或張緊力的第二階段。在另一個實施例中，送進與張緊裝置的三組輪子的構形提供了一個可減少帶彎曲的簡化“V形”帶路線，由此減少了摩擦和造成的送進困難。在另一個實施例中，送進與張緊裝置包括內、外導向件，形成一條通過送進與張緊裝置的帶通道，提供了萬一帶被卡住時可以方便進入帶路線來清理帶的路線。在另一個實施例中，一個軌道組件包括了提供構造模塊化的許多段。每個段包括一個裝在至少一個支承件上的擋板，以及一個可轉動地裝在至少一個支承件上的開槽蓋板，蓋板可在遠離擋板的打開位置和靠近擋板的關閉位置之間移動。在另一實施例中，一個帶材的切割組件包括一個壓板和一個切刀，切刀具有沿其第一刀刃的第一刀片和沿其第二刀刃的第二切割刀片，切刀可拆卸和可改變地與壓板配合。
文檔編號B65B13/22GK1620386SQ00816560
公開日2005年5月25日 申請日期2000年11月22日 優先權日1999年12月2日
發明者加里·海蘭, 里奇·巴盧, 馬拉·格林倫德, 唐·史密斯 申請人:國際企業公司