密封機器的可互換切割元件的制作方法

密封機器的可互換切割元件的制作方法
【專利摘要】公開了一種密封機器，其適于支持包括管狀加熱器和受熱切割刀片的多個不同的加熱/密封/切割機械。所述密封機器采用對于所有邊密封器都共用的接口和安裝系統(tǒng)。此外，在一些實施例中，密封機器內的控制系統(tǒng)適于自動地監(jiān)控并控制這些不同機械的溫度，從而產生合適的密封。
【專利說明】密封機器的可互換切割元件
[0001]本申請要求于2011年8月I日提交的美國序列號13/195，132的優(yōu)先權，其公開內容通過引用合并于此。
【背景技術】
[0002]用于將物品和包裹包圍和密封在熱塑性薄膜中的機器是本領域中眾所周知的。兩種類型的機器通常被稱作邊密封機器和搭接密封機器。在典型的邊密封構造中，一個物品或一組物品通常經由傳送帶朝向機器行進。從優(yōu)選垂直于傳送機方向的方向饋送一張對中折疊的塑料薄膜，所述塑料薄膜具有兩層。然后，分離該薄膜的兩層，從而使得物品位于下層和上層之間。在物品的一側是對中折疊的折痕，而在另一側是兩個層未被附接的開口邊緣。該機器具有用于承托和導引薄膜的多組帶、以及邊密封機械，該邊密封機械通常包括將兩個層熔化或熔合在一起的加熱/密封元件和移除過多材料的切割元件。在一些實施例中，加熱元件也用于切割薄膜。貫穿本公開，這些元件(無論是單個元件還是分開的多個部件)都被稱作加熱/密封/切割元件。因此，當物品經過邊密封機械時，通過將兩個層熔合在一起來密封該開口邊緣，切割塑料并移除和丟棄廢料。此時，塑料薄膜類似于管子，其在物品的前端和后端處都具有開口，但沿兩側被密封。當物品繼續(xù)前進時，然后采用端密封機械以在物品前端處密封薄膜。之后，物品前進，并且然后端密封機械在物品后端處密封薄膜。
[0003]對于這些類型的機器來說，不完整、不一致或粗糙的熔合可能是成問題的。加熱/密封/切割元件的選擇、薄膜厚度和薄膜速度都是決定密封的質量的因素?？赡艿那樾问?，不同類型的邊密封機械可以優(yōu)化用于某些構造的密封。例如，管狀加熱元件可以優(yōu)化高速和/或厚的薄膜的密封，而受熱切割刀片可以優(yōu)化較低速度和/或較薄的薄膜的密封。
[0004]然而，受熱切割刀和管狀加熱元件目前需要不同的邊密封機器。購買具有不同的邊密封機械的兩種不同的機器可能是昂貴且不實際的。因此，在知道他們的選擇對于某些薄膜速度和厚度來說是不理想的前提下，顧客通常也被迫選擇這兩種技術之一。
[0005]因此，可以與模塊化的加熱/密封/切割機械(包括受熱切割刀片、管狀加熱元件、其它加熱和切割元件)一起使用的單個邊密封機器將會是有益的。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明克服了與現(xiàn)有技術相關的問題，本發(fā)明描述了一種密封機器，其適于支持包括管狀加熱器和受熱切割刀片的多個不同的加熱/密封/切割機械。所述密封機器采用對于所有邊密封器都共用的接口和安裝系統(tǒng)。此外，在一些實施例中，密封機器內的控制系統(tǒng)適于自動地監(jiān)控并控制這些不同機械的溫度，從而產生合適的密封。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1示出了現(xiàn)有技術的代表性邊密封機器；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的邊密封機械的兩個視圖； 圖3示出了圖2所示的邊密封機械的俯視圖；
圖4示出了切割元件和相關的加熱器塊組件的分解圖；
圖5A示出了包括受熱切割刀片組件和可調節(jié)平臺的實施例的正視圖；
圖5B示出了包括受熱切割刀片組件和可調節(jié)平臺的實施例的后視圖；
圖6A示出了包括管狀加熱組件和可調節(jié)平臺的實施例的正視圖；
圖6B示出了包括管狀加熱組件和可調節(jié)平臺的實施例的后視圖；
圖7示出了控制系統(tǒng)的第一實施例；
圖8示出了控制系統(tǒng)的第二實施例；
圖9示出了控制系統(tǒng)的第三實施例；以及 圖10示出了未安裝有加熱/密封/切割組件的邊密封機械。
【具體實施方式】
[0008]圖1示出了用于將物品封裝或包圍在熱塑性薄膜中的代表性邊密封機器，如在美國專利N0.6，526，728中所描述的。機器10利用以相對恒定的速度操作的傳送帶12來輸送待封裝的物品8。熱塑性薄膜I被對中折疊，從而使得具有折痕的那側封閉，而相對側6開口。在此相對側，存在稍后將被密封的薄膜的兩層4、5。從卷軸(未示出)饋送此對中折疊的熱塑性薄膜I，該卷軸優(yōu)選被安裝成使得與傳送帶12的行進方向垂直地饋送薄膜。然后，通過翻轉器13翻轉并分離薄膜，從而將物品封裝在兩個層4、5之間。此時，在物品的一側上的薄膜I封閉，而相對側6保持開口。此外，在物品的前端和后端處的薄膜未被密封。翻轉器的下游是邊密封機械20。將物品合適地相對定位在薄膜層4、5之間之后，封裝的物品接近邊密封機械20。
[0009]邊密封機械20位于封裝物品的開口側6上。該機械將兩個薄膜層4、5承托在一起，并且導引所述層通過加熱和切割裝置。該機械然后將兩個層熔合在一起，并且切除多余的材料。多余的材料被撕掉，從而在其仍處于高溫時不會重新附接到薄膜上。
[0010]圖2A示出在蓋子就位的情況下的邊密封機械20。圖2B示出所述蓋子被移除的機械20。如圖2B所示，為了執(zhí)行這些動作，機械20優(yōu)選包括兩組協(xié)作的帶輪，即上部組101和下部組102。這些組協(xié)同地工作，以將這兩層薄膜牽引到該機械中并將所述層承托就位。在優(yōu)選實施例中，每個帶輪在其通道中具有齒110，從而接收一個或兩個(優(yōu)選兩個)同步帶(timing belt) 120。齒110的存在確保同步帶不會相對于帶輪滑動。然而,本發(fā)明也還可以利用V形帶。第一組帶輪101位于薄膜層上方，而第二組102位于層的下方。每組包括主動輪101a、102a和尾輪101b、102b?？蛇x地，可以存在一個或多個惰輪(未示出)。這些帶輪中的每個還具有一個或多個(優(yōu)選兩個)O形環(huán)，所述O形環(huán)被安裝在帶定位所處的通道中，從而為每個同步帶提供單獨的通道。
[0011]每個同步帶優(yōu)選具有特制的咬合外表面，其被結合到真正環(huán)形的鋼或凱夫拉爾強化同步帶。相應的每組帶具有被預設為保證一對帶之間的良好接觸的上壓板和下壓板。
[0012]在一個實施例中，如圖3所示，一組O形環(huán)200被定位成使得最外側的帶210的移動平行于薄膜移動的方向。帶輪240的外壁和該第一組O形環(huán)200為最外側的帶210提供導引。如圖3所示，O形環(huán)200a和O形環(huán)200b與它們各自的帶輪的外壁的距離相等。第二組O形環(huán)201用于在偏離于薄膜和最外側的帶的方向的路徑上導引最內側的帶220。這可以通過許多方式來實現(xiàn)。例如，可以使用一個O形環(huán)和下游的帶輪250b的內壁的組合來限定最內側的帶220的通道，如圖3所示。類似地，可以將兩個O形環(huán)插在上游的帶輪上來限定最內側的帶的通道。替代性地，如圖3所示，可以使用單個O形環(huán)201a來限定最內側的帶220的通道的內壁。由于偏離角，不存在朝向最外側的帶210推壓最內側的帶220的力，因此，可以省除第二 O形環(huán)。換言之，在與上游的帶輪240a相關的通道中，O形環(huán)201a為帶220提供內導引。在與下游的帶輪240b相關的通道中，O形環(huán)201b為帶220提供外導弓I。因此，最內側的帶220在上游的帶輪處離最外側的帶210最近，并且在下游的帶輪處離帶210最遠。加熱/密封/切割元件230優(yōu)選位于上游和下游的帶輪之間。因此，當薄膜經過上游的帶輪時，它仍是完整的；然而，薄膜在到達下游的帶輪之前被切割。通過引入此偏離角，最內側的帶220有助于在薄膜被切割之后導引不需要的余料遠離薄膜。在優(yōu)選的實施例中，最內側的帶220在下游的帶輪的通道中以比在上游的帶輪上更加遠離薄膜的距離被導引，該距離足以迫使剩余的塑料遠離薄膜。一個這種合適的距離為約1/4英寸。這確保剩余的材料在仍處于高溫的情況下不會自身重新附接到薄膜上。然后，保持此剩余材料處于張力下并且將其饋送到卷軸，稍后此剩余材料被丟棄。盡管優(yōu)選使用其間存在偏離的多個帶，但是使用單個帶或多個平行的帶也落入本發(fā)明的范圍內。
[0013]邊密封機械20還包括加熱/密封元件和切割元件。如上所述，這些元件優(yōu)選位于上游和下游的帶輪之間，從而使得這些元件可以在薄膜被下游的帶輪分開之前密封和切割所述薄膜。在一些實施例中，加熱/密封元件和切割元件是一體式部件，諸如受熱切割刀片或管狀加熱器。在其它實施例中，可以通過分立的部件執(zhí)行這兩個功能。貫穿本公開，術語“加熱/密封/切割元件”將用于描述這兩種構造。
[0014]如上所述，不同類型的加熱/密封/切割元件可以用于邊密封機械。如圖4所示，一個這種加熱/密封/切割元件是受熱切割刀片。加熱器塊組件400包括加熱器塊410，加熱器塊410優(yōu)選容納套管式加熱器420。此加熱器塊410由導熱材料(優(yōu)選是銅)構成。切割元件430被安裝到加熱器塊410，從而使其與加熱器塊410處于良好的熱接觸，從而使得切割元件430可以被加熱器塊410直接加熱。在優(yōu)選的實施例中，切割元件430可以是橢圓形的，其中安裝孔440被定位成使所述切割元件能夠被安裝處于四種可能的安裝取向中的任何取向。切割元件優(yōu)選約6英寸長、2-3英寸高。為了形成符合要求的密封，切割元件優(yōu)選保持在300°和800 T之間的溫度下。薄膜經過切割元件的速度被用于確定切割元件430的最佳溫度。例如，當薄膜速度增大時，切割元件430的最佳溫度也增大。加熱器塊410和切割元件430被裝入隔熱塊450中，使得僅露出切割元件430的下部。隔熱塊450用于封裝加熱器塊410和切割元件430，從而集中并局部化熱量。
[0015]溫度感測探針470用于監(jiān)控切割元件430的溫度。在優(yōu)選實施例中，鉆出貫穿加熱塊410的孔480，并且將溫度感測探針470放置在該孔480內。為了確保溫度感測探針470和切割元件430之間的符合要求的接觸，溫度感測探針470優(yōu)選裝載有彈簧，從而使其朝向切割元件430偏壓。由此可以監(jiān)控切割元件430的溫度，并且可以響應于監(jiān)控溫度來調節(jié)供應到加熱器塊410的能量。通過直接測量切割元件430的溫度，消除熱滯后以及與監(jiān)控加熱器塊410的溫度相關的不確定性。
[0016]因此，套管式加熱器420從控制器(未示出)接收功率，而溫度感測探針470向控制器提供反饋。因此，通過監(jiān)控來自溫度探針470的反饋，控制器可以準確地控制切割元件430的溫度。在本實施例中，來自溫度感測探針470的反饋是模擬電壓的形式，其中，接收的電壓與測量的溫度有關。在其它實施例中，反饋可以是電流或數(shù)值的形式。從控制器到套管式加熱器420的功率可以是恒定電壓，但具有可變的電流。在其它實施例中，該功率可以是可變的電壓輸出。最后，數(shù)值可以被傳送到加熱器，加熱器將所述數(shù)值轉化為相應的功率水平。
[0017]如上所述，溫度探針470、切割元件430、加熱器塊410和隔熱箱450構成加熱器塊組件400。此加熱器塊組件400被安裝在可伸縮平臺上，使得在機器已停止時可以將加熱器塊組件400移離薄膜。在優(yōu)選實施例中，如圖2所示，加熱器塊組件400被安裝到可調節(jié)平臺370。此可調節(jié)平臺370優(yōu)選包括具有導桿的氣缸并且可以包括可手動調節(jié)的行程限制裝置380。替代性地，可調節(jié)平臺可以是基本馬達、伺服馬達或步進馬達，或者可以是氣動或液壓控制的?？烧{節(jié)的行程使得操作者能夠在密封期間相對于薄膜重新定位刀片430，由此改變刀片的與薄膜接觸的部分。通過重新定位刀片，操作者可以提高密封質量，可以由于薄膜積聚或刀片的接觸薄膜的部分受污染而使得密封質量變差。此技術可以在刀片的四個密封邊緣中的每個上使用多次，因此極大地延長了刀片的壽命。
[0018]邊密封機械20包括兩個部分，即模塊化的加熱/密封/切割組件500和通用封邊機械(side mechanism) 21。
[0019]圖5A示出了利用圖4的受熱切割刀片430的模塊化的加熱/密封/切割組件500的正視圖，而圖5B示出了后視圖。在一個實施例中，利用兩個連接元件(諸如螺栓、手擰螺釘或俘獲構件)將可調節(jié)平臺370附接到通用封邊機械21 (見圖10)。這些連接裝置經由一個或多個安裝端口 501承托模塊化的加熱/密封/切割組件500。安裝端口 501可以是安裝支架502的一部分，加熱/密封/切割組件500的其余部分附接到安裝支架502。在另一實施例中，使用不同的安裝機械。例如，可以將加熱/密封/切割組件500插入通用封邊機械21上的容座中。也可以使用其它附接機械。因此，盡管說明書描述了安裝支架502和安裝端口 501，但是其它實施例也在本發(fā)明的范圍內。如在本說明書中使用的，術語“安裝機械”用于描述所有安裝構造，而不僅僅是圖5A所示的安裝支架502。
[0020]返回圖5A，可調節(jié)平臺370剛性地附接到安裝支架502。當可調節(jié)平臺370內的氣缸伸展時，一個或多個導桿(未示出)從可調節(jié)平臺370的底部向下延伸。加熱器塊組件400被附接到可調節(jié)平臺370上的這些導桿上。通過經由空氣管道510引入和排出壓縮空氣來控制氣缸。因此，當將空氣引入可調節(jié)平臺370時，加熱器塊組件400變得更靠近薄膜。反之，當從可調節(jié)平臺370釋放空氣時，加熱器塊組件400遠離薄膜移動。經由空氣管道510將氣源聯(lián)接到可調節(jié)平臺370。經由連接器520向套管式加熱器420提供功率。經由反饋連接器530 (圖5B)將溫度感測探針470聯(lián)接到密封機器10。
[0021]為了從通用密封機械21附接或拆下模塊化加熱/密封/切割組件500，可以簡單地從安裝端口 501拆下連接元件，并且斷開各個連接器，包括功率連接器520、反饋連接器530和空氣管道510。在其它實施例中，從通用封邊機械21斷開安裝機械。
[0022]如上所述，邊密封機械20包括兩個部分，即模塊化的加熱/密封/切割組件500和通用封邊機械21。圖10示出通用封邊機械21，其是未安裝有加熱/密封/切割組件的邊密封機械20。通用封邊機械21包括兩組協(xié)作的帶輪，即上部組101和下部組102。
[0023]此外，通用封邊機械21具有安裝機械，其被設計為與加熱/密封/切割組件500上的安裝機械協(xié)作。在本實施例中，安裝機械包括安裝平臺196。加熱/密封/切割組件500的安裝支架502意欲安置在該安裝平臺196上。此外，在本實施例中，連接元件包括兩個裝載有彈簧的俘獲構件199。為了安置模塊化的加熱/密封/切割組件，向上提拉該構件，使得安裝端口 501可以在俘獲構件199的頭部下方滑動就位。通用封邊機械21還可以包括功率連接器521的遠端，所述功率連接器與功率連接器520配合。此外，通用封邊機械21還可以包括用于反饋連接器530的容座(未示出)和用于空氣管道510的容座(未示出)。在其它實施例中，各個連接器可以不位于通用封邊機械21上，而是可以存在于邊密封機器10的其它位置處。
[0024]圖10示出了安裝平臺196，加熱/密封/切割組件500安置于其上。然而，其它附接機械也在本發(fā)明的范圍內。例如，通用封邊機械21可以具有可以供加熱/密封/切割組件500插入的容座。這種容座可以提供機械連接和穩(wěn)定性以及電接觸。連接通用封邊機械21和加熱/密封/切割組件500的其它方法也是可用的并且在本發(fā)明的范圍內。因此，術語“安裝機械”不僅用于表示附圖中示出的安裝平臺和安裝支架，還表示其它安裝構造。
[0025]圖6A示出了利用管狀加熱元件的模塊化加熱/密封/切割組件600的正視圖，而圖6B示出了后視圖。此加熱/密封/切割組件600也可以與圖10所示的通用封邊機械21一起使用。組件600可以具有由金屬(諸如不銹鋼)制成的圓管610。通過向管施加功率來加熱管610。此功率可以是恒定電壓和可變電流。在其它實施例中,此功率是可變電壓。在另一些實施例中，代表待使用的功率的數(shù)值被傳遞到管。來自密封機器10的功率經由功率連接器520傳遞到管。
[0026]加熱管610利用延伸支架630從安裝支架502懸下。如上所述，安裝端口 501位于安裝支架502上。延伸支架630的長度被確定成使得加熱管610在被附接到通用封邊機械21 (見圖10)上的安裝平臺196上時與薄膜接觸。如上所述，也可以使用將加熱/密封/切割組件600附接到通用封邊機械21的其它方法。目的是，無論采用何種技術，加熱/密封/切割組件的所有改型都使用相同的安裝機械。
[0027]溫度感測探針640位于受熱管610附近，從而測量管610處或附近的溫度。在一些實施例中，溫度感測探針640的輸出經由反饋連接器530聯(lián)接到通用封邊機械21。在其它實施例中，反饋連接器存在于密封機器10上的不同位置。在一些實施例中，使用內部熱電偶而不是溫度感測探針。
[0028]在一些實施例中，諸如圖6A和6B所示，受熱管610可以連接到氣缸650。氣缸使得可以朝向薄膜向下推壓管610或遠離薄膜提拉管610。在一些實施例中，受熱管附接到向下推壓管610的延伸構件630。在其它實施例中，管610的一側被裝以鉸鏈，而另一側附接到氣缸650。氣缸致使管610繞鉸鏈651樞轉。在其它實施例中，管610剛性地附接到伸展支架530并且相對于薄膜不可移動。
[0029]在利用氣缸650的那些實施例中，經由空氣管道510將空氣引入氣缸650。在其它實施例中，不需要且不使用空氣管道510?？諝夤艿揽梢晕挥谕ㄓ梅膺厵C械21上或在密封機器10上的不同位置處。
[0030]注意到，組件500、600都利用相同的安裝機械。在這些實施例中，該安裝機械包括安裝端口 501、安裝支架502、功率連接器520、反饋連接器530和空氣管道510。這使得在不改變其它硬件的情況下上述任一者被附接到相同的通用封邊機械21。[0031]盡管僅描述的是加熱切割刀片和管加熱器，但是本發(fā)明也可以利用其它技術。例如，可以使用諸如激光的技術來加熱、密封和切割薄膜。在這種實施例中，如上所述，可以將激光器安裝到安裝支架502。利用功率連接器520將功率供應到激光器。在這種實施例中，不需要溫度反饋并且不需要任何反饋。在另一實施例中，反饋在本質上是光學的。例如，可以使用光學傳感器來保證在發(fā)出激光束之前薄膜在激光器下方。由于激光器能夠在不與薄膜接觸的情況下切割薄膜，因此在本實施例中可以不使用氣缸和空氣管道510。
[0032]在又一實施例中，利用加熱導線的技術可以用作加熱/密封/切割元件。在本實施例中，功率連接裝置用于將功率供應到導線，以便加熱導線。如對于熱導線系統(tǒng)所常見的那樣，反饋機械可以由接近傳感器構成，其測量加熱導線的長度，并由此間接測量其溫度。因此，經由反饋連接器530返回的數(shù)據(jù)可以向控制器提供長度信息而不提供溫度信息。
[0033]因此，可以利用多種技術(包括那些目前不可用的技術)來制成加熱/密封/切割組件。
[0034]對功率連接裝置520、反饋連接器530和空氣管道510形式的標準化連接裝置連同一致的機械安裝系統(tǒng)(諸如利用安裝支架502、安裝端口 501、安裝平臺196和連接元件199的機械安裝系統(tǒng))的使用使得不同技術的加熱/密封/切割組件可以在通用封邊機械21上被容易地互換。
[0035]除了一致的機械連接裝置之外，本發(fā)明還包括適于控制各種加熱/密封/切割組件的控制器。這些加熱/密封/切割組件中的每個在操作上存在一定程度的差異。例如，受熱切割刀片組件400具有很大的熱容量并因此緩慢地響應于所施加的功率的變化。所述切割刀片組件還更慢地響應于由移動的薄膜導致的熱量損失。在另一方面，管狀加熱器610具有小得多的熱容量并因此快得多地響應于由薄膜導致的熱量損失以及響應于由施加的功率導致的熱量增加。類似地，熱導線和激光器技術具有獨特的特征。例如，激光器可能對薄膜的速度完全不敏感，而對功率水平的改變具有近乎即時的響應。因此，還提供適于控制這些不同機械的控制器。
[0036]圖7示出可以被使用的控制系統(tǒng)700的第一實施例。控制系統(tǒng)700包括控制器700和加熱/密封/切割元件750。控制器710由處理單元構成，諸如，微處理器、PLC、嵌入式處理器或其它合適的裝置。控制器710還包括適于存儲由處理單元執(zhí)行的指令的存儲元件。此外，根據(jù)需要，存儲元件可以包含易失性數(shù)據(jù)。存儲元件可以是半導體存儲裝置，諸如RAM、EEPROM、FLASH ROM、DRAM或其它技術。存儲元件還可以包括磁性或光學存儲裝置，諸如磁盤驅動器、CDROM或DVD。
[0037]在本實施例中，控制器710包括HMI (人機接口)720，以使得操作者可以輸入關于該處理的某些參數(shù)，諸如薄膜厚度、薄膜速度和其它參數(shù)。HMI 720可以是觸摸屏、撥動開關、鍵盤或其它合適的輸入/輸出設備。呈現(xiàn)給操作者的選擇之一是選擇所使用的加熱/密封/切割元件。使用該信息，控制器710可以為加熱/密封/切割元件750確定合適的參數(shù)，諸如溫度，并且將這些參數(shù)用于控制回路730。在本實施例中，控制器還執(zhí)行該控制回路，并且因此具有被嵌入其存儲元件中的各種簡檔(profile)，從而使得控制器一旦通過HMI 710被告知以選擇就可以控制多個加熱機械。然后，控制回路730利用專用于所選擇的加熱/密封/切割元件750的參數(shù)來運行其控制回路。
[0038]注意到在其它實施例中，加熱/密封/切割元件750可以具有“即插即用”接口，從而當元件750被附接到密封機器上時控制器710可以立即識別元件750的類型。這可以利用預編程跳線、設備網(wǎng)連接器或諸如USB的其它智能接口來實現(xiàn)。此外，元件的類型可以被編碼在被密封機器10閱讀的條形碼或RFID標簽中。這消除了操作者輸入所使用的元件750的類型的需要。還可以使用用于自動探測的其它機制。
[0039]圖8示出可以被使用的控制系統(tǒng)800的第二實施例?？刂葡到y(tǒng)700包括控制器810和加熱/密封/切割元件850?？刂破?10由處理單元構成，諸如，微處理器、PLC、嵌入式處理器或其它合適的裝置?？刂破?10還包括適于存儲被處理單元執(zhí)行的指令的存儲元件。此外，根據(jù)需要，存儲元件可以包含易失性數(shù)據(jù)。存儲元件可以是半導體存儲裝置，諸如RAM、EEPROM、FLASH ROM、DRAM或其它技術。存儲元件還可以包括磁性或光學存儲裝置，諸如磁盤驅動器、CDROM或DVD。
[0040]在本實施例中，控制器810包括HMI (人機接口)820，以使得操作者可以輸入關于該處理的某些參數(shù)，諸如薄膜厚度、薄膜速度和其它參數(shù)。HMI 820可以是觸摸屏、撥動開關、鍵盤或其它合適的輸入/輸出設備。呈現(xiàn)給操作者的選擇之一是選擇所使用的加熱/密封/切割元件。HMI 820告知控制回路830此選擇。在本實施例中，控制回路830與控制器810和HMI 820分開。利用此信息，控制器810可以為加熱/密封/切割元件850確定合適的參數(shù)，諸如溫度，并且將這些參數(shù)供應到控制回路830。
[0041]控制回路830可以是PLC或專用PID控制器。在一個實施例中，控制回路830具有專用的存儲元件并且具有被嵌入其存儲元件中的各種簡檔，從而使得控制回路一旦通過HMI 810被告知以選擇就可以控制多個加熱機械。然后，控制回路830利用專用于所選擇的加熱/密封/切割元件850的參數(shù)來運行其控制回路。
[0042]在另一實施例中，控制器810將所需的參數(shù)供應到控制回路830。在本實施例中，控制回路可以是通用PID控制器，其中通過控制器810來供應操作參數(shù)。一旦通過控制器810供應了所述參數(shù)，控制回路830就監(jiān)控并控制加熱/密封/切割元件850的溫度。
[0043]因此，在圖7和圖8的實施例中，控制系統(tǒng)具有適于監(jiān)控并控制加熱/密封/切割元件的溫度的一組指令。這些指令可以在控制器710或單獨的控制回路830內。此外，控制系統(tǒng)具有與每種類型的加熱/密封/切割元件相關的一組操作參數(shù)。一旦表明加熱/密封/切割元件的類型的輸入被附接到密封機器10，控制系統(tǒng)就借助該組指令使用一組合適的參數(shù)來調整所述元件的溫度并由此控制密封的質量。
[0044]圖9示出可以被使用的控制系統(tǒng)900的第三實施例。在本實施例中，控制系統(tǒng)900包括控制器910、控制回路930和加熱/密封/切割元件950。控制器910由處理單元構成，諸如，微處理器、PLC、嵌入式處理器或其它合適的裝置?？刂破?10還包括適于存儲被處理單元執(zhí)行的指令的存儲元件。此外，根據(jù)需要，存儲元件可以包含易失性數(shù)據(jù)。存儲元件可以是半導體存儲裝置，諸如RAM、EEPROM、FLASH ROM、DRAM或其它技術。存儲元件可以包括磁性或光學存儲裝置，諸如磁盤驅動器、⑶ROM或DVD。
[0045]在本實施例中，控制器910包括HMI (人機接口)920，以使得操作者可以輸入關于該處理的某些參數(shù)，諸如薄膜厚度、薄膜速度和其它參數(shù)。HMI 920可以是觸摸屏、撥動開關、鍵盤或其它合適的輸入/輸出設備。
[0046]在本實施例中，控制回路930與控制器910和HMI 920完全分開。例如，控制回路930可以是易于插入密封機器10且易于從密封機器10上拆下的專用電路板。在一個實施例中，此控制回路930具有各種例示，每個例示都具有被嵌入其存儲元件中的簡檔，從而使得每個例示可以控制特定的加熱機械。為了在各種加熱元件950之間進行選擇，操作者將包含合適的控制回路930的電路板插入密封機器10中。然后，控制回路930利用專用于被選擇的加熱/密封/切割元件950的參數(shù)來運行其控制回路。在本實施例中，控制回路930可以具有專用HMI以允許操作者手動地輸入所需的溫度。
[0047]因此，操作者可以在單個邊密封機器10上采用各種技術，以保證最高質量的密封。在一個實施例中，操作者選擇使用用于某一薄膜厚度、薄膜成分和薄膜速度的最佳技術。如上所述，可能的情況是，對于較厚的薄膜和/或高速移動的薄膜來說優(yōu)選的是管狀加熱器，而對于其它構造來說可能更優(yōu)選加熱切割刀片。在一些實施例中，可能更優(yōu)選熱導線系統(tǒng)，或者甚至是基于激光的系統(tǒng)。一旦操作者選擇一種技術，操作者就將所選擇的模塊化加熱/密封/切割組件安裝到通用封邊機械21。首先，操作者可以利用連接元件機械地附接該組件。然后，操作者可以連接各個連接器，包括功率連接器和反饋連接器。在一些實施例中，還附接有空氣管道。之后，操作者向機器指示邊密封技術的選擇。如上所述，這可以利用HMI來實現(xiàn)。在其它實施例中，諸如通過智能即插即用接口(諸如USB或設備網(wǎng))、跳線、條形碼、RFID標簽或其它識別系統(tǒng)，機器可以自動確定該選擇。之后，已知所使用的技術的機器將合適的參數(shù)加載到控制回路中。然后，控制回路執(zhí)行適于監(jiān)控并控制所產生的密封的質量的一組指令。這可以通過監(jiān)控加熱元件的溫度(諸如對于受熱切割刀片或管狀加熱器來說)、加熱元件的長度(諸如對于熱導線系統(tǒng)來說)或其它手段來實現(xiàn)。
[0048]盡管本公開將控制系統(tǒng)描述為監(jiān)控并控制加熱/密封/切割元件的溫度，但是應該明白，控制系統(tǒng)實際上關注于產生符合要求的密封。為此，在多數(shù)實例中，溫度被用作確保密封的質量的方法。然而，應該了解，溫度未必是可以用于監(jiān)控密封的質量的唯一方法。例如，如果使用熱導線，則可以監(jiān)控并控制導線的長度。如果使用激光器，則可以監(jiān)控并控制其它特征。
[0049]本公開在范圍上不限于本文描述的具體實施例。實際上，除本文所描述的實施例之外的本公開的其它各種實施例和改型對于本領域普通技術人員來說通過以上描述和附圖將是顯而易見的。因此，這類其它實施例和改型旨在落在本公開的范圍內。此外，盡管本文已經在用于特定目的的特定環(huán)境中的特定實施方式的背景下描述了本公開，但是本領域普通技術人員應該明白，本發(fā)明的用途不限于此，并且可以為了任意數(shù)量的目的在任意數(shù)量的環(huán)境中有益地實施本公開。
【權利要求】
1.一種用于密封薄膜的邊密封機器，包括: 通用封邊機械，所述通用封邊機械包括: 對置的多組帶輪和帶，以朝向加熱/密封/切割組件導引所述薄膜；以及 安裝機械，所述安裝機械適于承托所述加熱/密封/切割組件； 功率連接器，所述功率連接器用于將功率供應到所述加熱/密封/切割組件； 反饋連接器，所述反饋連接器用于從所述加熱/密封/切割組件接收反饋信息； 所述通用封邊機械被配置為與下述a)和b)之一可操作地連接: a)第一加熱/密封/切割組件，所述第一加熱/密封/切割組件適于加熱、密封和切割所述薄膜，并且包括: 安裝機械，所述安裝機械適于與所述通用封邊機械上的所述安裝機械協(xié)作； 功率輸入裝置，所述功率輸入裝置適于連接到所述功率連接器； 反饋輸出裝置，所述反饋輸出裝置適于連接到所述反饋連接器；以及 利用第一技術的第一加熱/密封/切割元件； b)第二加熱/密封/切割組件，所述第二加熱/密封/切割組件適于加熱、密封和切割所述薄膜，并且包括: 安裝機械，所述安裝機械適于與所述通用封邊機械上的所述安裝機械協(xié)作； 功率輸入裝置，所述功率輸入裝置適于連接到所述功率連接器； 反饋輸出裝置，所述反饋輸出裝置適于連接到所述反饋連接器；以及 利用不同于所述第一技術的第二技術的第二加熱/密封/切割元件。
2.根據(jù)權利要求1所述的邊密封機器，其中，所述第一加熱/密封/切割元件包括受熱切割刀片，并且所述第二加熱/密封/切割元件包括管狀加熱器。
3.根據(jù)權利要求1所述的邊密封機器，其中，所述通用封邊機械上的所述安裝機械包括安裝平臺，并且所述第一加熱/密封/切割組件和所述第二加熱/密封/切割組件上的所述安裝機械包括安裝支架。
4.根據(jù)權利要求3所述的邊密封機器，還包括連接元件，以聯(lián)接所述安裝支架和所述安裝平臺。
5.根據(jù)權利要求1所述的邊密封機器，其中，所述通用封邊機械上的所述安裝機械包括適于承托所述第一加熱/密封/切割組件和所述第二加熱/密封/切割組件的容座。
6.根據(jù)權利要求1所述的邊密封機器，其中，所述功率連接器位于所述通用封邊機械上。
7.根據(jù)權利要求1所述的邊密封機器，其中，所述反饋連接器位于所述通用封邊機械上。
8.一種用于密封薄膜的邊密封機器，包括: 通用封邊機械，所述通用封邊機械包括: 對置的多組帶輪和帶，以朝向加熱/密封/切割組件導引所述薄膜；以及 安裝機械，所述安裝機械適于承托所述加熱/密封/切割組件； 功率連接器，所述功率連接器用于將功率供應到所述加熱/密封/切割組件； 反饋連接器，所述反饋連接器用于從所述加熱/密封/切割組件接收反饋信息； 第一加熱/密封/切割組件，所述第一加熱/密封/切割組件適于加熱、密封和切割所述薄膜，并且包括: 安裝機械，所述安裝機械適于與所述通用封邊機械上的所述安裝機械協(xié)作； 功率輸入裝置，所述功率輸入裝置適于連接到所述功率連接器； 反饋輸出裝置，所述反饋輸出裝置適于連接到所述反饋連接器；以及 利用第一技術的第一加熱/密封/切割元件；以及 控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括: 接收表明第一技術的輸入的裝置； 適于監(jiān)控并控制由所述加熱/密封/切割元件產生的密封的質量的一組指令； 與所述第一技術相關的第一組參數(shù)； 與第二技術相關的第二組參數(shù)； 其中，在接收到所述輸入之后，所述控制系統(tǒng)利用所述第一組參數(shù)來執(zhí)行所述一組指令。
9.根據(jù)權利要求8所述的邊密封機器，其中，所述第一加熱/密封/切割元件包括受熱切割刀片，并且所述第二技術包括管狀加熱器。
10.根據(jù)權利要求8所述的邊密封機器，其中，接收輸入的所述裝置選自包括人機接口、跳線、條形碼、RFID標簽和智能接口的組。
11.根據(jù)權利要 求8所述的邊密封機器，其中，所述一組指令包括PID控制回路。
【文檔編號】B65B51/26GK103889843SQ201280038416
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年4月27日 優(yōu)先權日:2011年8月1日
【發(fā)明者】R.克里斯特曼, T.奧爾西尼, T.布朗, R.西莫內利 申請人:香克林公司