用于模塊化鋼帶打包機(jī)的封接頭的制作方法
【專利摘要】一種用于打包機(jī)的封接頭，采用端對端焊接將捆扎鋼帶材自身焊接起來。該封接頭包括主體、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、在主體入口處的端爪、切割器、爪夾和在該端爪下游的環(huán)爪。環(huán)爪攜載于可以在沿著捆扎帶路徑的方向上移動的載架上。捆扎帶的前端通過該端爪被固定，捆扎帶的環(huán)部通過環(huán)爪被抓住并通過切割器被切斷以形成環(huán)端。環(huán)端通過該爪夾被固定。當(dāng)電流經(jīng)過環(huán)端和前端時該環(huán)爪載架將該環(huán)端移動向該前端以采用端對端焊接將這些端焊接起來。
【專利說明】用于模塊化鋼帶打包機(jī)的封接頭

【背景技術(shù)】
[0001]自動式打包機(jī)和手動式打包機(jī)都已知被用于圍繞貨物捆緊條帶。
[0002]捆扎鋼帶可被用于捆緊貨物如結(jié)構(gòu)鋼件、管子、鋼卷、金屬板等類似物，其否則會使塑料捆扎材料的完整性和/或強(qiáng)度負(fù)擔(dān)過重或打折扣。一般，手持式捆緊工具位于貨物上且捆扎帶就位在該工具中并被收緊。隨后，將封口施加至捆扎帶以固定圍繞貨物被收緊的條帶。
[0003]封口可以是壓接型的，在這里，封口件圍繞捆扎帶材料的疊層就位并被壓接到捆扎帶上?；蛘?，可以使用利用在捆扎帶中的一組互鎖切口的非壓接型封口。還或者，可以采用點(diǎn)焊來接合捆扎帶兩端。手持式工具可以是全手動的，或者可以是機(jī)動的，例如被液壓馬達(dá)、電動機(jī)等驅(qū)動。
[0004]焊接捆扎鋼帶也是已知的，但當(dāng)前只利用點(diǎn)焊和惰性氣體焊(即TIG)工藝來完成。在制造過程中，捆扎鋼帶被點(diǎn)焊、對接焊或惰性氣體焊以將供應(yīng)帶卷接在一起來維持連續(xù)的制造過程。
[0005]一般，捆扎鋼帶具有涂層用于防止鐵銹或腐蝕物積聚于捆扎帶上。為了利用點(diǎn)焊技術(shù)有效地自身焊接捆扎帶，須先除去涂層以將裸金屬焊接在一起。材料的準(zhǔn)備和焊接可能是費(fèi)時的并且是勞力密集型工作。盡管如此，涂漆捆扎帶仍被點(diǎn)焊，但無法始終保持接頭強(qiáng)度。
[0006]因而，人們需要自動化的捆扎鋼帶焊接機(jī)。符合期望的是，這樣的機(jī)器能圍繞貨物來施加、收緊并封接捆扎鋼帶材。更符合期望的是，這樣的機(jī)器可以與帶有涂層的捆扎鋼帶連用，而不使用壓接型封口并且不用除去涂層。還更符合期望的是，這樣的機(jī)器包括模塊化部件以允許部件的快速更換來盡量縮短停機(jī)時間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]—種模塊化鋼帶打包機(jī)圍繞貨物進(jìn)給捆扎鋼帶材，拉緊捆扎帶材并且采用端對端焊接將捆扎帶材焊接于自身。打包機(jī)包括機(jī)架、可取下地安裝在機(jī)架上的進(jìn)帶頭、可取下地安裝在機(jī)架上的拉緊頭、可取下地安裝在機(jī)架上的封接頭和走帶軌槽。
[0008]捆扎鋼帶材的前端從進(jìn)帶頭送出，被輸送經(jīng)過拉帶頭和封接頭，穿過走帶軌槽并回到封接頭。封接頭被構(gòu)造用于抓住該前端，抓住并切斷捆扎帶材的尾端并采用端對端焊接將前端焊接至尾端。該打包機(jī)包括用于控制機(jī)器的整體運(yùn)轉(zhuǎn)的控制器。
[0009]封接頭包括主體、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、大致設(shè)于主體入口處的端爪、切割器、爪夾和設(shè)于端爪下游的環(huán)爪。環(huán)爪攜載于可以在沿著捆扎帶路徑的方向上運(yùn)動的環(huán)爪載架上。
[0010]捆扎帶材的前端通過該端爪被固定。在拉緊之后，捆扎帶的環(huán)部(由尾端形成)通過環(huán)爪被抓住并通過切割器被切斷以形成捆扎帶材的環(huán)端。該環(huán)端通過該爪夾被固定，當(dāng)電流經(jīng)過所述環(huán)端和前端以采用端對端焊接將所述環(huán)端和前端焊接在一起時，該環(huán)爪載架將該環(huán)端移動向該前端。
[0011]封接頭包括有效連接至驅(qū)動機(jī)構(gòu)的凸輪軸。所述端爪、切割器、爪夾、環(huán)爪和環(huán)爪載架被有效連接至該凸輪軸。該切割器和該爪夾攜載于往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)上，該往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成橫向于捆扎帶路徑而運(yùn)動。驅(qū)動機(jī)構(gòu)橫向于捆扎帶路徑而移動該往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)。
[0012]該端爪包括一對端爪鉗，其能朝向和離開捆扎帶路徑以抓住和放開捆扎帶，該環(huán)爪包括能朝向和離開捆扎帶路徑以抓住和放開捆扎帶的一對環(huán)爪鉗。
[0013]焊接電極攜載于環(huán)爪載架和爪夾上。爪夾砧座與該爪夾配合。
[0014]為了實(shí)現(xiàn)捆扎帶材環(huán)端朝向該前端的運(yùn)動，有效連接至凸輪軸的第一和第二楔件與環(huán)爪載架相互配合以移動該環(huán)爪載架。
[0015]封接頭在捆扎帶處于拉緊狀態(tài)時采用端對端焊接將捆扎帶材的第一端和第二端(如如端和環(huán)端)焊接在一起。
[0016]該封接頭包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)，它包括與之有效連接的凸輪軸。凸輪軸被構(gòu)造用于與所述爪夾砧座、環(huán)爪、環(huán)爪載架配合以分別抓住和放開第一端和第二端。
[0017]第一和第二楔件被分別有效連接至該凸輪軸和環(huán)爪載架。第一和第二楔件相互配合以在焊接過程中將捆扎帶材環(huán)端移向該前端。
[0018]快速分離連接機(jī)構(gòu)在焊接變壓器和環(huán)爪焊接電極以及在焊接變壓器和爪夾焊接電極之間延伸。
[0019]本發(fā)明的這些和其它的特征和優(yōu)點(diǎn)將從結(jié)合所附的權(quán)利要求書的以下詳細(xì)描述中變得一清二楚。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是示出用于捆扎鋼帶的示例性模塊化打包機(jī)的總體布局的透視圖。
[0021]圖2是打包機(jī)的前視圖。
[0022]圖3是該機(jī)器的側(cè)視圖。
[0023]圖4是拉帶頭或收緊模塊的透視圖。
[0024]圖5是該拉帶頭的前視圖。
[0025]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。
[0026]圖7是該拉帶頭的前視圖，此時蓋板被除去以便清楚顯示。
[0027]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。
[0028]圖9是示出驅(qū)動輪至安裝于拉緊輪的拉緊輪組件連接件(板)的透視圖。
[0029]圖10是在收緊周期內(nèi)工作的拉帶頭的示意圖。
[0030]圖11是拉帶頭的示意圖，示出了拉帶頭打開以允許捆扎帶穿過。
[0031]圖12示出了相互分離的拉帶頭和驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
[0032]圖12A是替代的拉帶頭的前(立體)視圖。
[0033]圖13是機(jī)器的前視圖，示出了進(jìn)帶頭、拉帶頭和封接頭。
[0034]圖14是被安裝至機(jī)器的進(jìn)帶頭、封接頭和拉帶頭的透視圖。
[0035]圖15是進(jìn)帶限制機(jī)構(gòu)的透視圖。
[0036]圖16是進(jìn)帶限制機(jī)構(gòu)的局剖視圖。
[0037]圖17是封接頭的透視圖。
[0038]圖18是封接頭的局剖視圖，示出了端爪。
[0039]圖19a和圖19b是局剖視圖，示出了爪夾/切割器往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)。
[0040]圖20a_20e是爪夾/切割器往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)的不同視圖。
[0041]圖21是切割器砧座的固定不動部分的透視圖。
[0042]圖22a和圖22b是爪夾的透視圖和側(cè)視圖。
[0043]圖23是示出環(huán)爪和環(huán)爪載架的剖視圖。
[0044]圖24是封接頭的剖視圖，示出了用于封接頭的凸輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
[0045]圖25a_25d是環(huán)爪和載架的不同視圖。
[0046]圖26a和26b是環(huán)爪鉗的透視圖和側(cè)視圖。
[0047]圖27是環(huán)爪載架的側(cè)剖視圖，示出了傾斜楔面。
[0048]圖28示出環(huán)爪和間隔鉗。
[0049]圖29是間隔鉗的剖視圖。
[0050]圖30是靠近爪夾/切割器往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)的剖視圖，示出了用于爪夾側(cè)電極的電導(dǎo)體。
[0051]圖31是用于爪夾側(cè)電極的電導(dǎo)體的另一透視圖。
[0052]圖32是示出了用于環(huán)爪側(cè)電極的導(dǎo)體的透視圖。
[0053]圖33示出了導(dǎo)體和導(dǎo)體的快速分離部分。
[0054]圖34示出了機(jī)架上的快速分離構(gòu)件。
[0055]圖35是捆扎帶調(diào)直器的透視圖。
[0056]圖36是捆扎帶調(diào)直器的另一透視圖。
[0057]圖37是捆扎帶調(diào)直器的前視圖。
[0058]圖38是捆扎帶調(diào)直器的側(cè)視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0059]雖然本裝置容許各種形式的實(shí)施例，但在理解了本文應(yīng)被認(rèn)為是裝置的示例而并非想要局限到所示的具體實(shí)施例的情況下，附圖示出了且以下將描述當(dāng)前優(yōu)選的實(shí)施例。
[0060]參見這些附圖，尤其參見圖1，示出了示例性的打包機(jī)10。打包機(jī)10被設(shè)計(jì)用于與捆扎鋼帶S連用，該捆扎鋼帶可被收緊且自身焊接以形成圍繞貨物的環(huán)。打包機(jī)10通常包括機(jī)架12、進(jìn)帶頭14、拉帶頭16、捆扎帶調(diào)直器17、封接頭或焊接頭18和走帶軌槽20，捆扎帶S經(jīng)過所述走帶軌槽圍繞貨物來進(jìn)送。捆扎帶S從供帶源如捆扎帶分配器(未示出)被送出。打包機(jī)10的操作由控制器22來控制。
[0061]簡言之，在典型的工作過程中，捆扎帶S通過進(jìn)帶頭14從分配器被抽出并被送入機(jī)器10。進(jìn)帶頭14在向前方向輸送捆扎帶S經(jīng)過拉帶頭16及捆扎帶調(diào)直器17和封接頭18，送入并沿著走帶軌槽20進(jìn)送，并且回到封接頭18。接著，進(jìn)帶頭14反向作動以從走帶軌槽20抽拉出捆扎帶S到貨物上。
[0062]拉帶頭16被構(gòu)造用于在捆扎帶圍繞貨物就位時收緊捆扎帶S并在封接周期開始時保持捆扎帶S的拉緊狀態(tài)。如以下所述且如圖1和圖2所示，捆扎帶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(jīng)過。結(jié)果，在收緊周期中，可能在捆扎帶S內(nèi)引起首尾銜接扭曲。捆扎帶調(diào)直器17被構(gòu)造用于抵制這種扭曲并調(diào)直該捆扎帶S以幫助輸送該捆扎帶S經(jīng)過封接頭18和走帶軌槽20。
[0063]隨著捆扎帶S圍繞貨物被收緊，封接頭18工作以從供帶源切斷出一段捆扎帶S，將捆扎帶的兩端拉近，并將捆扎帶的兩端端對端地焊合以形成環(huán)。隨后，貨物可從機(jī)器10中被卸出并且下一貨物準(zhǔn)備好用于打捆。
[0064]本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認(rèn)識到，捆扎帶兩端以對接方式焊接。因此，捆扎帶兩端(被切斷)在其表面上不具有任何典型的涂覆材料。因而，不同于已知的捆扎帶焊接技術(shù)，不需要在焊接前準(zhǔn)備或以其它方式處理捆扎帶端面。
[0065]進(jìn)帶頭14包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)24、被動輪26和惰輪或夾緊輪28。如上所述，進(jìn)帶頭14在向前方向上運(yùn)轉(zhuǎn)以將捆扎帶S進(jìn)送入機(jī)器10中，在相反方向上從走帶軌槽20抽拉出捆扎帶S到貨物上，隨后，收緊任何松弛的捆扎帶S。
[0066]所示的進(jìn)帶頭14遠(yuǎn)離拉帶頭16和封接頭18就位。這種配置形式允許進(jìn)帶頭14就位在一般用于拉帶頭16和/或封接頭18的任何殼體30之外且就位在支承機(jī)器10部件的機(jī)架12之上或附近。它也允許進(jìn)帶頭14就位于這樣的高度(如近地面高度)，即該高度允許容易接近進(jìn)帶頭14以便維護(hù)、修理等。
[0067]參見圖4-9，拉帶頭16是自動型的并包括電氣部段32和獨(dú)立的(機(jī)械)收緊部段34。電氣部段32包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)36如所示的電動機(jī)、傳感器38等。唯一的機(jī)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(tǒng)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(hù)、修理等。
[0068]收緊部段34包括捆扎帶S移動經(jīng)過的捆扎帶路徑(總體在44處示出)。收緊部段34包括驅(qū)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(qū)動輪46例如通過馬達(dá)輸出軸40被有效連接至驅(qū)動機(jī)構(gòu)36。在本實(shí)施方式中，驅(qū)動輪46是驅(qū)動齒輪并順時針轉(zhuǎn)動以收緊捆扎帶(如參見圖10)。拉緊輪組件48包括拉緊輪52，該拉緊輪在本實(shí)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，用于保證在收緊周期內(nèi)產(chǎn)生大的摩擦力。
[0069]拉緊輪組件48包括齒輪56，該齒輪與驅(qū)動齒輪46嚙合以將動力從驅(qū)動機(jī)構(gòu)36傳遞到拉緊輪組件48。拉緊輪52和齒輪56被相互固定安裝并能被安裝到一個共同的軸58。通過這種方式，動力從驅(qū)動機(jī)構(gòu)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(zhuǎn)動，但阻止反向轉(zhuǎn)動。
[0070]驅(qū)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(gòu)成。第一連接件62限定出第一樞轉(zhuǎn)臂A62，其從驅(qū)動齒輪46的軸線起延伸經(jīng)過拉緊輪組件48的軸線。
[0071]夾緊輪50被安裝到軸64上并與驅(qū)動齒輪46對置而設(shè)以接觸拉緊輪52。在收緊周期內(nèi)，捆扎帶S在拉緊輪52和夾緊輪50之間被抓住并且提供了捆扎帶S與之接觸而收緊捆扎帶S的表面。
[0072]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(yùn)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(zhuǎn)臂A66，它相對于第一樞轉(zhuǎn)臂A62形成一角度α即增力角度。
[0073]驅(qū)動輪46 (齒輪)和夾緊輪50在其各自轉(zhuǎn)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(jù)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。
[0074]當(dāng)如圖10所示在收緊周期內(nèi)工作時，驅(qū)動機(jī)構(gòu)36工作，其使驅(qū)動齒輪46轉(zhuǎn)動，該驅(qū)動齒輪又與拉緊輪組件齒輪56嚙合。如圖10所示，驅(qū)動機(jī)構(gòu)36和驅(qū)動齒輪46于是順時針轉(zhuǎn)動，這使拉緊輪52逆時針轉(zhuǎn)動。隨著捆扎帶S就位于拉緊輪52和夾緊輪50之間，捆扎帶S如箭頭72所示被向左拉緊。
[0075]隨著拉緊輪52抓住捆扎帶S (在拉緊輪52和夾緊輪50之間)，拉緊輪52逆時針轉(zhuǎn)動，但該拉緊輪至驅(qū)動輪連接件(第一連接件62)將傾向于順時針轉(zhuǎn)動，因此拉緊輪52將試圖緩慢接近夾緊輪50。這是因?yàn)槔o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(dāng)?shù)谝贿B接件62順時針轉(zhuǎn)動時，增力角度α減小，這增大拉緊輪52作用于夾緊輪50的法向力(和由其施加的壓力)，于是增強(qiáng)對被抓住的捆扎帶S的夾緊。
[0076]如圖11所示，當(dāng)因?yàn)轵?qū)動機(jī)構(gòu)36和驅(qū)動齒輪46逆時針轉(zhuǎn)動而在進(jìn)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(zhuǎn)動。驅(qū)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偏置于與夾緊輪50接觸)逆時針轉(zhuǎn)動。由于在至夾緊輪連接件(第一連接件62)的拉緊輪中的長槽68，拉緊輪52移動或轉(zhuǎn)動脫離與夾緊輪50接觸并張啟用于在進(jìn)帶周期內(nèi)使捆扎帶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)。位于拉帶頭16內(nèi)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(zhuǎn)動離開夾緊輪50并阻止驅(qū)動機(jī)構(gòu)36繼續(xù)驅(qū)動該驅(qū)動齒輪46。連接件62 (和拉緊輪52)在進(jìn)帶周期內(nèi)保持就位。
[0077]圖12Α示出了拉帶頭16’的替代實(shí)施方式。在此實(shí)施方式中，拉帶頭16’的內(nèi)部構(gòu)件和驅(qū)動構(gòu)件與圖6-12所示的拉帶頭16的實(shí)施方式中的相同。但代替連接件66，在替代實(shí)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(zhuǎn)運(yùn)動。
[0078]參見圖2和圖35-38，捆扎帶調(diào)直器17位于拉帶頭16和封接頭18之間。捆扎帶調(diào)直器17被構(gòu)造用于調(diào)直捆扎帶S以抵制因例如收緊周期而可能在捆扎帶內(nèi)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，將捆扎帶從自進(jìn)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(jié)果，在收緊周期內(nèi)，在捆扎帶內(nèi)因彎曲路徑和捆扎帶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(dǎo)致錯誤供給捆扎帶和捆扎帶卡住。
[0079]捆扎帶調(diào)直器17被設(shè)置用于通過在與所引起的首尾銜接扭曲相反的方向上彎曲該捆扎帶來抵制首尾銜接扭曲。捆扎帶調(diào)直器17包括主體194、輸入導(dǎo)向件196、輸出導(dǎo)向件198和活動的調(diào)直件200。在本配置形式中，輸入導(dǎo)向件196包括一對間隔滾輪202a、202b，同樣，輸出導(dǎo)向件198包括一對間隔滾輪204a和204b。每個構(gòu)件196、198的滾輪202a、202b和204a、204b的相互間距是固定的并且相對于主體194是固定的。滾輪軸線A2tl2和八2(14是固定的，從而經(jīng)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。
[0080]活動的調(diào)直件200也包括成對的滾輪206a、206b。滾輪206a、206b安裝在載架208上，該載架可相對于輸入和輸出導(dǎo)向件196、198運(yùn)動。在本配置形式中，載架208可以如雙頭箭頭200所示相對于輸入和輸出導(dǎo)向件196、198轉(zhuǎn)動。通過這種方式,經(jīng)過活動件滾輪206a,206b的軸線對A2tl6的平面P 2(16可相對于固定件滾輪平面P 2(12和P 2(14運(yùn)動。
[0081]為了實(shí)現(xiàn)載架208的運(yùn)動或樞轉(zhuǎn)，載架208包括從其伸出的短軸212。樞轉(zhuǎn)連接件214被安裝到短軸212上，從而轉(zhuǎn)動或樞轉(zhuǎn)該樞轉(zhuǎn)連接件214使載架208和進(jìn)而活動的調(diào)直件200轉(zhuǎn)動。樞轉(zhuǎn)連接件214可包括多個齒216，這些齒能與驅(qū)動齒輪218嚙合以運(yùn)動所述樞轉(zhuǎn)連接件214。驅(qū)動齒輪218可被驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動或被手動驅(qū)動。緊固件220例如所示的臺階螺栓可被用于將活動件200固定至期望位置。
[0082]如圖13-16所示，進(jìn)帶限制機(jī)構(gòu)74位于捆扎帶路徑上，大致在走帶軌槽20末端，以便在捆扎帶S前端被送入封接頭18時接納該前端。進(jìn)帶限制機(jī)構(gòu)74可以靠近捆扎帶調(diào)直器17就位。進(jìn)帶限制機(jī)構(gòu)74包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)76、驅(qū)動輪78、偏置載架80和滾輪82和傳感器84。在本實(shí)施方式中，驅(qū)動輪78具有開槽邊緣或V形邊緣或者槽86,并且滾輪82與槽86對置就位。V形槽86和滾輪82限定出總體在88處被示出的捆扎帶路徑。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的偏置例如可以借助彈簧90。捆扎帶路徑88具有預(yù)定的寬度W88，其在載架80 (和滾輪82)處于初始位置時略小于捆扎帶S寬度?；蛘?，盡管未示出，該進(jìn)帶限制機(jī)構(gòu)也可以包括帶有單向離合器支承的驅(qū)動輪，代替驅(qū)動馬達(dá)。
[0083]在本實(shí)施方式中，傳感器84位于載架80附近，從而載架80樞轉(zhuǎn)進(jìn)入和脫離與傳感器84的接觸(電接觸、機(jī)電接觸和/或機(jī)械接觸)。當(dāng)捆扎帶S進(jìn)入捆扎帶路徑88時，捆扎帶在槽86內(nèi)移動并接觸滾輪82，該滾輪又使載架80轉(zhuǎn)動離開傳感器84。在一個實(shí)施例中，傳感器84是近距傳感器。
[0084]如圖35-38所示，捆扎帶回程傳感器84’可以就位在捆扎帶調(diào)直器17的主體194上。在此配置形式中，當(dāng)捆扎帶S返回向封接頭18時，捆扎帶S接觸被有效安裝至傳感器觸點(diǎn)224的極限標(biāo)記222，它移動至接觸傳感器84’。極限標(biāo)記222被彈簧226偏置入捆扎帶路徑中。捆扎帶傳感器84’及其部件的這種配置形式可被用來代替圖15-16的實(shí)施例的樞轉(zhuǎn)載架80。
[0085]如以下將更具體描述地，進(jìn)帶限制機(jī)構(gòu)74提供許多功能。首先，當(dāng)檢測到捆扎帶S已進(jìn)入捆扎帶路徑88時，傳感器84提供信號給控制器22和/或進(jìn)帶頭14以表明捆扎帶S正返回至封接頭18。其次，進(jìn)帶限制機(jī)構(gòu)驅(qū)動機(jī)構(gòu)76和輪78在捆扎帶S上提供足夠大的運(yùn)動力以保證捆扎帶S前端被迫進(jìn)入封接頭18并被正確就位以便封接頭18操作。
[0086]圖17-34示出封接頭18。封接頭18在整個封接周期內(nèi)起到以下作用，在其穿過封接頭18且進(jìn)入走帶軌槽20時接納捆扎帶S，接納捆扎帶S前端并從走帶軌槽20返回，抓住或抓住捆扎帶S的兩端，從供帶源分?jǐn)喑隼υ鷰б孕纬森h(huán)端，并采用端對端焊接或封接的形式將捆扎帶兩端焊接在一起。人們將會從本文中明白且如上所述，焊接是自動執(zhí)行的，此時捆扎帶S處于圍繞貨物收緊狀態(tài)被端對端焊接，而不是疊置焊接。為實(shí)現(xiàn)端對端焊接，作為封接周期的一部分，封接頭18在執(zhí)行焊接時使捆扎帶的切斷兩端靠近。
[0087]封接頭18限定出經(jīng)過其中的總體如92所示的捆扎帶路徑。許多組件沿捆扎帶路徑92排齊。位于封接頭18內(nèi)的且被凸輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)93驅(qū)動的凸輪94包括各種凸輪凸部，該凸輪凸部與封接頭18內(nèi)的凸輪隨動件配合以使所述組件運(yùn)動經(jīng)過其各自周期，如以下將描述的那樣。
[0088]參見圖18，端爪位于封接頭18的進(jìn)口 98處。該端爪包括限定出捆扎帶路徑92的上導(dǎo)向機(jī)構(gòu)102的一對鉗100。端爪鉗100在鉗100接納捆扎帶S的打開位置和鉗100降下且捆扎帶S前端在鉗100和砧座102之間被抓住的閉合位置之間運(yùn)動。砧座102作為在打開位置和閉合位置之間隨端爪鉗100運(yùn)動的連接件104的一部分來形成。
[0089]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(yùn)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(cè)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。
[0090]鉗100繞樞轉(zhuǎn)接頭110如所示的樞銷轉(zhuǎn)動。連接臂112從砧座連接件104延伸向鉗100以使鉗100樞轉(zhuǎn)。當(dāng)砧座連接件104向上移動(跟隨凸輪隨動件108a)以使砧座102移動向捆扎帶路徑92時，連接臂112使端爪鉗100的底部向外向外轉(zhuǎn)動，這又使鉗100的抓緊部114向內(nèi)轉(zhuǎn)動到捆扎帶S上。相反，當(dāng)凸輪94繼續(xù)轉(zhuǎn)動并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(jìn)而砧座102)并使鉗100樞轉(zhuǎn)以打開端爪。
[0091]爪夾/切割器往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)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(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)，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(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)116可橫向于捆扎帶路徑92運(yùn)動，以使切割器120移動入捆扎帶路徑92中來切斷捆扎帶S(從供帶源切斷以形成圈端)并在焊接周期內(nèi)使爪夾118移動就位。該往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)116具有位于捆扎帶路徑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(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)116包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)126如所示的絲杠驅(qū)動機(jī)構(gòu)以執(zhí)行橫向運(yùn)動。
[0092]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以切斷捆扎帶S。刀片128通過與轉(zhuǎn)動的凸輪94配合的凸輪隨動件130被驅(qū)動以移向捆扎帶路徑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。
[0093]爪夾118固定安裝至往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)116，爪夾砧座134在初始位置和夾緊位置之間運(yùn)動向爪夾118以在焊接周期在爪夾118和砧座134之間抓住捆扎帶S。砧座134被彈簧136偏置向回撤位置地安裝在往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)116內(nèi)。砧座134包括導(dǎo)體表面或其上的電極138用于在焊接周期內(nèi)傳導(dǎo)電流。
[0094]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(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)116上，還包括延伸越過捆扎帶路徑92的懸伸的夾部144。爪夾118用于在焊接周期內(nèi)將捆扎帶S緊固到砧座134上。如圖22b最佳所示，爪夾118被構(gòu)造成具有接觸面146，該接觸面在松弛狀態(tài)下被略微偏置或傾斜(如角度Θ所示)向砧座134。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認(rèn)識到，在焊接周期內(nèi)須對爪夾118施加相當(dāng)大的力以確保捆扎帶S和電極138之間的最大程度的接觸。因此，最好將實(shí)際上盡可能大的爪夾118表面區(qū)定位在捆扎帶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(dāng)懸伸端148彎曲時爪夾118在接觸捆扎帶S情況下保持平直。
[0095]末端止擋150作為往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)116的一部分來形成。末端止擋150隨著往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)116橫向運(yùn)動并且包括止擋面152，捆扎帶S的前端在它返回向封接頭18時(在橫穿過走帶軌槽20之后)接觸該止擋面。
[0096]環(huán)爪154靠近止擋面152。環(huán)爪154用于夾緊從供帶源切斷出的捆扎帶端(環(huán)端)，并且在焊接周期內(nèi)將該圈端移動向捆扎帶前端并提供導(dǎo)體面或電極156用于執(zhí)行捆扎帶焊接。環(huán)爪154安裝在載架158上并且包括一對環(huán)爪鉗160，該環(huán)爪鉗也限定出捆扎帶路徑92的上導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。環(huán)爪鉗160在捆扎帶S移動穿過封接頭18的打開位置和環(huán)爪鉗160移動至接觸捆扎帶并貼靠砧作162夾緊捆扎帶S的閉合位置之間運(yùn)動。環(huán)爪鉗160可配設(shè)有許多齒161來將捆扎帶S夾緊在砧座162上。環(huán)爪砧座162作為載架158的一部分來形成并且包括電極156，捆扎帶S被鉗緊在該電極上以便在焊接周期內(nèi)傳導(dǎo)電流。環(huán)爪154包括連接件164，其隨著環(huán)爪鉗160在打開位置和閉合位置之間運(yùn)動。
[0097]包括環(huán)爪鉗160和砧座162 (和環(huán)爪連接件164)的環(huán)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(yùn)動，該雙向作動凸輪具有一對凸輪隨動件168a、168b。在環(huán)爪連接件164上的第一凸輪隨動件168a將砧座162和環(huán)爪鉗160移動到閉合位置，在連接件164的相對一側(cè)的第二凸輪隨動件168b將砧座162和環(huán)爪鉗160移動到打開位置。
[0098]環(huán)爪鉗160繞樞轉(zhuǎn)接頭如所示的樞銷170轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動。當(dāng)砧座連接件164上移(跟隨凸輪隨動件168a)以使砧座162移向捆扎帶路徑92時，連接臂172使鉗160的底部向外轉(zhuǎn)動，這又使鉗160的上部向內(nèi)轉(zhuǎn)動以將捆扎帶S夾緊在砧座162上。相反，當(dāng)凸輪166繼續(xù)轉(zhuǎn)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(jìn)而砧座162)向下移動并且移動連接臂172以使環(huán)爪鉗160打開。
[0099]為了執(zhí)行捆扎帶兩端的相向接近運(yùn)動，環(huán)爪載架158沿著縱向即在捆扎帶路徑92方向上運(yùn)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(dāng)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捆扎帶S的圈端移向該前端以便封接。作動楔176也被構(gòu)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(yùn)動，從而在鉗夾位置和焊接位置之間主動驅(qū)動該環(huán)爪載架158。
[0100]一對間隔鉗180在環(huán)爪鉗160附近，如圖24和29所示。間隔鉗180在捆扎帶橫穿封接頭18時用于打圈捆扎帶的引導(dǎo)功能。因此，間隔鉗180沒有落位在捆扎帶S上，而是在處于閉合位置的鉗180和環(huán)爪鉗砧座162之間限定出一個間隙182。間隔鉗180具有與環(huán)爪鉗160相似的樞轉(zhuǎn)配置形式。間隔鉗180繞樞轉(zhuǎn)接頭如所示的樞銷184轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動。當(dāng)頂升件188上移(跟隨凸輪隨動件190)向(但未進(jìn)入)捆扎帶路徑92時，連接臂186使鉗180的底部向外轉(zhuǎn)動，這又使所述鉗180向內(nèi)樞轉(zhuǎn)向捆扎帶路徑92。
[0101]為了如上所述將捆扎帶兩端焊接在一起，設(shè)有兩個電極138、156。一個電極138設(shè)置在爪夾砧座134上，另一個電極156設(shè)置在環(huán)爪砧座162上。電極156與封接頭18結(jié)構(gòu)電氣隔離，從而只有電極156載電流(傳導(dǎo)經(jīng)過)。因而，在環(huán)爪電極156上通過絕緣件302、304、306、308、310、312、314、316 和 318 產(chǎn)生電氣隔離。
[0102]為了增強(qiáng)封接頭18和機(jī)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(diǎn)320、322。它們由高傳導(dǎo)性材料制成以盡量減小電阻和表面積要求。它們?nèi)绱司臀唬?，?dāng)封接頭18安裝在機(jī)器10上時，它們與配合的偏置觸點(diǎn)324、326套合。觸點(diǎn)324、326可以如圖所示被彈簧328偏置。觸點(diǎn)324、326通過分流器332和電纜334連接至焊接變壓器330。電觸點(diǎn)320通過電纜338連接至環(huán)爪砧座162。電觸點(diǎn)322通過電纜336連接至爪夾118。
[0103]在工作中，捆扎帶S前端從分配器進(jìn)入進(jìn)帶頭14并通過進(jìn)帶頭14被送至拉帶頭16。過渡引導(dǎo)機(jī)構(gòu)192從拉帶頭16延伸向封接頭18并提供從拉帶頭16到封接頭18的用于捆扎帶S的弧形或拱形的引導(dǎo)。
[0104]當(dāng)捆扎帶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(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)116處于中間位置或初始位置，環(huán)爪鉗160是打開的并且間隔鉗160是打開的。端爪砧座和環(huán)爪砧座102、162處于其回撤位置。
[0105]捆扎帶S前端經(jīng)過封接頭18并橫穿過走帶軌槽20、進(jìn)帶限制機(jī)構(gòu)74并返回到封接頭18。捆扎帶S的前端通過進(jìn)帶限制機(jī)構(gòu)傳感器74被檢測，該進(jìn)帶限制機(jī)構(gòu)傳感器發(fā)出信號(通過控制器22)給進(jìn)帶頭14表示進(jìn)帶周期快結(jié)束。進(jìn)帶限制機(jī)構(gòu)驅(qū)動機(jī)構(gòu)76被啟動(或者它先前可能正在運(yùn)轉(zhuǎn))以將捆扎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在捆扎帶S的環(huán)部上方閉合(但不扎緊在其上)以形成用于環(huán)部的引導(dǎo)。
[0106]隨后，進(jìn)帶頭14在卷繞周期內(nèi)反向工作以從走帶軌槽20中抽出捆扎帶S到貨物上。一旦捆扎帶S被檢測到處于貨物上(例如通過在相反方向上停止的進(jìn)帶頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)24)，拉帶頭16工作以拉緊捆扎帶S。當(dāng)達(dá)到期望的拉緊力時，拉帶頭16按照制動模式工作以保持捆扎帶S收緊。環(huán)爪鉗160在捆扎帶S上閉合以抓住捆扎帶S并且拉帶頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)36關(guān)閉。間隔鉗180隨后打開。
[0107]爪夾/切割器往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)116從初始位置運(yùn)動到切斷位置并且打圈捆扎帶被切斷，在捆扎帶前端和切斷圈端之間留有小間隙(如約1/2_)。捆扎帶S現(xiàn)在準(zhǔn)備好用于焊接，并且往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)116運(yùn)動到焊接位置。爪夾124在捆扎環(huán)端上方滑過并且爪夾砧座134上移以將捆扎帶S夾緊在爪夾118和爪夾砧座134上的電極138之間。
[0108]焊接變壓器接通并且楔形件176開始上移以接合(載架158上的)楔面174而使環(huán)爪載架158縱向移動向端爪和捆扎帶前端。對于大致一半的縱向運(yùn)動，載架158緩慢運(yùn)動并且捆扎帶S被加熱。對于大致另一半的縱向運(yùn)動，變壓器關(guān)閉，并且被加熱的捆扎環(huán)切斷端快速移入該前端以將捆扎帶兩端焊合在一起。該環(huán)爪載架的整個運(yùn)動在約2秒周期內(nèi)走過約6mm。焊接在環(huán)爪載架158運(yùn)動結(jié)束時結(jié)束。
[0109]在焊接周期之后，在一段預(yù)定時間之后，端爪102砧座向下移動離開端爪鉗100，并且端爪鉗100打開，爪夾砧座134返回到回撤位置(通過彈簧136)，并且爪夾/切割器往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)116返回到初始位置。環(huán)爪砧座162向下移動離開環(huán)爪鉗160，并且環(huán)爪鉗160打開，從打包機(jī)中移出或者取出捆扎貨物。隨后，該機(jī)器準(zhǔn)備用于后面的捆扎周期。
[0110]本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認(rèn)識到，相對的方向性術(shù)語如上、下、前、后等只是示范性目的，而不是想要限制本文的范圍。
[0111]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。
[0112]在本文中，詞語“一個”或者“一”被認(rèn)為包含單數(shù)和復(fù)數(shù)。反之，任何提到復(fù)數(shù)項(xiàng)將在適當(dāng)情況下包含單數(shù)。
[0113]從以上內(nèi)容中將會注意到，可以在不脫離本發(fā)明的新穎構(gòu)想的真正精神合范圍的情況下實(shí)現(xiàn)許多改動和變化。應(yīng)該理解的是并不打算或者不應(yīng)推斷而知與所示的具體實(shí)施例相關(guān)的局限性。本文打算涵蓋所有這樣的落在權(quán)利要求書范圍內(nèi)的改動。
【權(quán)利要求】
1.一種打包機(jī)的封接頭，該打包機(jī)圍繞貨物進(jìn)送捆扎鋼帶材、收緊該捆扎帶材并采用端對端焊接將該捆扎帶焊接于自身，該捆扎帶材沿捆扎帶路徑被輸送，該封接頭包括: 主體； 驅(qū)動機(jī)構(gòu)； 圍繞該主體的入口處設(shè)置的端爪； 切割器； 爪夾；和 設(shè)置在該端爪下游的環(huán)爪，該環(huán)爪攜載于環(huán)爪載架上，該環(huán)爪載架能在沿捆扎帶路徑的方向上運(yùn)動， 其中，該捆扎帶材的前端通過該端爪被固定，該捆扎帶的環(huán)部通過該環(huán)爪被抓住并通過該切割器被切斷以形成捆扎帶材的環(huán)端，該環(huán)端通過該爪夾被固定，并且在電流經(jīng)過該環(huán)端和該前端時，該環(huán)爪載架將該環(huán)端移動向該前端以采用端對端焊接將該環(huán)端和該前端焊接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的封接頭，包括有效連接至該驅(qū)動機(jī)構(gòu)的凸輪軸，并且所述端爪、切割器、爪夾、環(huán)爪和環(huán)爪載架被有效連接至該凸輪軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的封接頭，其中，該切割器和該爪夾攜載于往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)上，該往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成橫向于捆扎帶路徑而運(yùn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的封接頭，其中，該端爪包括能朝向和離開捆扎帶路徑的一對端爪鉗。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的封接頭，其中，該環(huán)爪包括能朝向和離開捆扎帶路徑的一對環(huán)爪鉗。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的封接頭，包括攜載于環(huán)爪載架上的焊接電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的封接頭，包括與該爪夾配合的爪夾砧座，并且該爪夾包括攜載于其上的焊接電極。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的封接頭，包括第一和第二楔件，第一楔件有效連接至該凸輪軸，第二楔件有效連接至該環(huán)爪載架，所述第一楔件和第二楔件相互配合以將捆扎帶材環(huán)端移向該前端。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的封接頭，包括攜載于該環(huán)爪載架上的第一焊接電極，攜載于該爪夾上的第二焊接電極以及焊接變壓器，其中在所述焊接變壓器和各所述第一和第二電極之間的連接是快速分離連接。
10.一種用于在捆扎帶處于拉緊時采用端對端焊接將一段捆扎帶材的第一端和第二端焊接起來以形成環(huán)的封接頭，該捆扎環(huán)限定捆扎帶方向，該封接頭包括: 相互配合以抓住第一端的爪夾和爪夾砧座，該爪夾包括攜載于其上的焊接電極；和攜載于環(huán)爪載架上的環(huán)爪，該環(huán)爪和該環(huán)爪載架配合以抓住第二端，該環(huán)爪載架能平行于捆扎帶方向運(yùn)動，該環(huán)爪載架上攜載有焊接電極， 其中當(dāng)電流經(jīng)過所述電極時該環(huán)爪載架將第二端移向第一端以便采用端對端焊接將弟一端和弟~■端焊接在一起。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的封接頭，包括切割器，其中所述爪夾和切割器攜載于往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的封接頭，其中，該往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)橫向于捆扎帶方向而運(yùn)動。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的封接頭，包括設(shè)置在該爪夾上游的端爪。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的封接頭，包括一對環(huán)爪鉗，其有效安裝至該環(huán)爪載架上以將第二端固定在該環(huán)爪中。
15.根據(jù)權(quán)利要求10的封接頭，包括端爪，該端爪具有一對端爪鉗用于固定在該爪夾上游的第一端。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的封接頭，包括設(shè)置在該環(huán)爪鉗下游的一對間隔鉗。
17.根據(jù)權(quán)利要求10的封接頭，包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)和與該驅(qū)動機(jī)構(gòu)有效連接的凸輪軸，該凸輪軸被構(gòu)造成與所述爪夾砧座、環(huán)爪和環(huán)爪載架配合以便分別抓住和放開所述第一端和A-Ap ~.上山弟一觸。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的封接頭，包括第一和第二楔件，第一楔件有效連接至該凸輪軸，第二楔件有效連接至該環(huán)爪載架，所述第一和第二楔件相互配合以在焊接過程中使捆扎帶材的第二端移向第一端。
19.根據(jù)權(quán)利要求10的封接頭，包括焊接變壓器，還包括在焊接變壓器和環(huán)爪焊接電極之間以及在焊接變壓器和爪夾焊接電極之間的快速分離連接機(jī)構(gòu)。
20.根據(jù)權(quán)利要求11的封接頭，包括用于使該往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)橫向于捆扎帶方向而運(yùn)動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
【文檔編號】B23K11/00GK104520051SQ201380032753
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月25日
【發(fā)明者】達(dá)斯汀·D.·艾略特, 克里斯托弗·S.·克朗 申請人:信諾國際Ip控股有限責(zé)任公司