Обвязочная машина и способ крепления части обвязывающего элемента в петле вокруг одного или нескольких объектов
LASHING MACHINE AND METHOD OF SECURING PART OF LACING ELEMENT IN LOOP AROUND ONE OR MORE OBJECTS

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ И УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к обвязочной машине в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения. Изобретение также относится к способу в соответствии с ограничительной частью пункта 14 формулы изобретения для крепления части протяженного обвязывающего элемента в петле вокруг одного или нескольких объектов.
Автоматические обвязочные машины для наложения обвязывающего элемента в виде ленты или проволоки в форме петли вокруг объекта или стопки объектов, после чего обвязывающий элемент плотно натягивают вокруг объекта/стопки, и после этого соединяют перекрывающиеся участки обвязывающего элемента для того, чтобы закрепить обвязывающий элемент вокруг объекта/стопки, известны во многих различных конфигурациях. Патент США 6403917 В1 раскрывает обвязочную машину, в которой устройство лазерной сварки используется для образования сварного соединения между перекрывающимися секциями обвязывающего элемента в виде ленты для закрепления обвязывающего элемента в петле вокруг объекта или стопки объектов.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является создание новой и эффективной обвязочной машины вышеуказанного типа.
В соответствии с настоящим изобретением, эта цель достигается посредством обвязочной машины, имеющей признаки, определенные в пункте 1 Формулы изобретения.
Обвязочная машина, в соответствии с настоящим изобретением, содержит:
- подающее устройство для подачи протяженного обвязывающего элемента в виде проволоки или ленты в петлю вокруг объема, сформированного для приема одного или нескольких объектов, которые должны быть обвязаны, и последующего натяжения обвязывающего элемента для плотного прилегания вокруг одного или нескольких объектов, принятых к размещению в указанном объеме;
- устройство захвата для захвата и фиксации первого участка обвязывающего элемента на переднем конце обвязывающего элемента после подачи части обвязывающего элемента в петлю вокруг указанного объема; и
- устройство лазерной сварки для образования сварного соединения между указанным первым участком обвязывающего элемента и примыкающим вторым участком обвязывающего элемента на заднем конце участка обвязывающего элемента, подаваемого в петлю вокруг указанного объема, чтобы тем самым закрепить этот участок обвязывающего элемента в петле вокруг указанного одного или нескольких объектов. В соответствии с настоящим изобретением, устройство лазерной сварки также используется для отрезания обвязывающего элемента на заднем конце посредством лазерного луча, испускаемого из лазерной сварочной головки в указанном устройстве лазерной сварки с тем, чтобы тем самым отделить участок обвязывающего элемента, подаваемого в петлю вокруг указанного объема, от остальной части обвязывающего элемента. Таким образом, не требуется отдельного режущего узла для отделения обвязывающего элемента, что уменьшает сложность обвязочной машины.
В соответствии с одним из вариантов реализации изобретения, обвязочная машина содержит устройство безузлового соединения для безузлового соединения друг с другом первого обвязывающего элемента из первой катушки обвязывающего элемента и второго обвязывающего элемента из другой катушки обвязывающего элемента, при этом устройство безузлового соединения содержит дополнительное устройство лазерной сварки для образования сварного соединения между задним концом первого обвязывающего элемента и передним концом второго обвязывающего элемента с возможностью, таким образом, стыковки вместе первого и второго обвязывающих элементов посредством соединения заднего конца первого обвязывающего элемента с передним концом второго обвязывающего элемента. Таким образом, обвязывающий элемент из каждой катушки обвязывающего элемента, используемой в обвязочной машине, может быть использован по всей его длине, без неоходимости выбрасывания какого-либо участка обвязывающего элемента на его заднем конце, что приводит к тому, что отходы обвязывающего элемента сводятся к минимуму.
В соответствии с другим вариантом реализации изобретения, указанное дополнительное устройство лазерной сварки в составе устройства безузлового соединения выполнено с возможностью образования поперечного пересечения на заднем конце первого обвязывающего элемента и на переднем конце второго обвязывающего элемента посредством лазерного луча, испускаемого из лазерной сварочной головки в дополнительном устройстве лазерной сварки, перед образованием сварного соединения между задним концом первого обвязывающего элемента и передним концом второго обвязывающего элемента. Таким образом, чистые и прямые края, пригодные для последующей операции сварки, могут быть образованы эффективным и простым способом на заднем конце первого обвязывающего элемента и переднем конце второго обвязывающего элемента.
Другие предпочтительные признаки обвязочной машины в соответствии с настоящим изобретением будут очевидны из последующего описания и зависимых пунктов формулы изобретения.
Изобретение также относится к способу, имеющему признаки, определенные в пункте 14 формулы изобретения.
Другие предпочтительные признаки способа в соответствии с настоящим изобретением будут очевидны из последующего описания и зависимых пунктов формулы изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Подробное описание предпочтительных вариантов реализации изобретения, приведенных в качестве примеров, приводится ниже со ссылками на прилагаемые графические материалы. На графических материалах:
Фиг. 1 - изображает принципиальную схему обвязочной машины в соответствии с первым вариантом реализации настоящего изобретения,
Фиг. 2а-2f изображаетчастично вырезанные контурные схемы деталей, включенных в обвязочную машину, изображенную на Фиг. 1, как это видно на различных этапах процесса закрепления обвязочного элемента в петле вокруг объекта,
Фиг. 3а изображаетсхематический вид спереди опорного элемента, установленного в обвязочной машине, показанной на Фиг. 1, причем, как это видно, с двумя захватами опорного элемента в выдвинутом опорном положении,
Фиг. 3b изображаетсхематический вид спереди опорного элемента, как это видно, с захватами опорного элемента в оттянутом освобождающем положении,
Фиг. 4а-4g изображаетчастично вырезанные контурные схемы деталей, включенных в обвязочную машину, в соответствии со вторым вариантом реализации настоящего изобретения, как это видно на различных этапах процесса закрепления обыязывающего элемента в петле вокруг одного или нескольких объектов, и
Фиг. 5а-5g изображаетчастично вырезанные контурные схемы устройства безузлового соединения, включенного в обвязочную машину на Фиг. 1, как это видно, на различных этапах процесса безузлового соединения друг с другом первого обвязывающего элемента от первой катушки обвязывающего элемента и второго обвязывающего элемента от другой катушки обвязывающего элемента.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Некоторые из деталей, входящих в обвязывающую машину 1, в соответствии с первым вариантом реализации настоящего изобретения, очень схематично проиллюстрированы на Фиг. 1. Указанная обвязывающая машина 1 содержит:
- направляющую дорожку 2 для направления протяженного обвязывающего элемента 3 в виде проволоки или ленты в форме петли вокруг объема 4, предназначенного для приема одного или нескольких объектов, которые должны быть обвязаны;
- подающее устройство 5 для подачи обвязывающего элемента 3 от подающей катушки 6 в направляющую дорожку 2 и вдоль указанной направляющей дорожки в петлю вокруг указанного объема 4 и последующего натяжения обвязывающего элемента 3 для плотного прилегания вокруг одного или нескольких объектов, принятых к размещению в указанном объеме 4;
- накопитель 60 для временного накопления участка обвязывающего элемента 3 для случаев, если обвязывающий элемент оттягивается подающим устройством 5, и затем накопленный участок обвязывающего элемента высвобождается в случае подачи обвязывающего элемента вперед подающим устройством 5; и
- обвязочный узел 10, предназначенный для фиксации обвязывающего элемента 3 вокруг указанного одного или нескольких объектов.
Направляющая дорожка 2 может, например, иметь форму рельса с продольным раскрытием, обращенным в сторону указанного объема 4.
В проиллюстрированном варианте реализации изобретения подающее устройство 5 содержит два вращающихся подающих ролика 5а, 5b, которые расположены напротив друг друга и выполнены так, чтобы находиться в контакте с противоположными сторонами части обвязывающего элемента 3, размещенной в зазоре между подающими роликами.
По меньшей мере один из подающих роликов 5а, 5b приводится во вращательное движение исполнительным приводом (не показан) в виде реверсивного приводного двигателя с целью перемещения обвязывающего элемента 3 в его продольном направлении. Предпочтительно, чтобы приводным двигателем являлся электрический двигатель, но в качестве альтернативы может быть использован гидравлический или пневматический двигатель. Подающее устройство 5 может также содержать любой другой подходящий тип привода для подачи и натягивания обвязывающего элемента 3.
Некоторые из деталей, включенных в вышеупомянутый обвязочный узел 10, очень схематично показаны на Фиг. 2а-2f. Указанный обвязочный узел 10 содержит:
- устройство 11 захвата для захвата и фиксации первого участка 7а обвязывающего элемента (см. Фиг. 2b и 2с) на переднем конце обвязывающего элемента после подачи части 3а обвязывающего элемента в петлю вокруг указанного объема 4; и
- устройство 12 лазерной сварки (см. Фиг. 2а) для образования сварного соединения 8 (см. Фиг. 2е и 2f) между первым участком 7а обвязывающего элемента и примыкающим вторым участком 7b обвязывающего элемента (см. Фиг. 2с) на заднем конце части 3а обвязывающего элемента, подаваемого в петлю вокруг указанного объема 4, чтобы тем самым закрепить эту часть 3а обвязывающего элемента в виде петли вокруг указанного одного или нескольких объектов.
Устройство 12 лазерной сварки содержит лазерную сварочную головку 12а, при этом указанное сварное соединение 8 выполняется с помощью лазерного луча 14 (см. Фиг. 2d), испускаемого из лазерной сварочной головки.
Устройство 12 лазерной сварки выполнено также с возможностью отрезания обвязывающего элемента 3 на указанном заднем конце посредством лазерного луча 14 (см. Фиг. 2е), испускаемого из лазерной сварочной головки 12а, чтобы, тем самым, освободить часть 3а обвязывающего элемента, подаваемого в петлю вокруг указанного объема 4 от остальной части 3b обвязывающего элемента.
Лазерная сварочная головка 12а может содержать одно или несколько управляемых компьютером сканирующих зеркал для управления направлением и движением лазерного луча 14, испускаемого из лазерной сварочной головки. В качестве альтернативы, направление и перемещение лазерного луча 14 могут регулироваться с помощью управляемых компьютером движений всей лазерной сварочной головки 12а. Лазерная сварочная головка 12а снабжена фокусирующей линзой 13, через которую лазерный луч 14 выходит из лазерной сварочной головки.
Устройство 12 лазерной сварки дополнительно содержит лазерный источник 12b для генерирования энергии лазера, необходимой для создания лазерного луча 14, используемого для образования сварного соединения 8 между первым и вторым участками 7а и 7b обвязывающего элемента. Лазерный источник 12b может быть из любого типа, обычно используемого для сварки. В иллюстрирующем примере лазерный источник 12b соединен с лазерной сварочной головкой 12а посредством волоконно-оптического кабеля 12 с, который выполнен с возможностью направления мощности лазера, генерируемой лазерным источником 12b, к лазерной сварочной головке 12а.
В варианте реализации изобретения, показанном на Фиг. 2а-2f, устройство 12 лазерной сварки выполнено с возможностью образования указанного сварного соединения 8 между первым и вторым участками 7а, 7b обвязывающего элемента в виде соединения внахлест со вторым участком 7b обвязывающего элемента, перекрывающим первый участок 7а обвязывающего элемента. В этом случае предпочтительно, чтобы устройство 12 лазерной сварки было выполнено с возможностью образования сварного соединения 8 между первым и вторым участками 7а, 7b обвязывающего элемента на первом этапе, и после этого обвязывающий элемент 3 отрезают на указанном заднем конце на последующем втором этапе.
Обвязочный узел 10, проиллюстрированный на Фиг. 2а-2f, содержит сжимающее устройство 15 для прижатия второго участка 7b обвязывающего элемента к первому участку 7а обвязывающего элемента и ко второму участку 7b обвязывающего элемента, перекрывающему первый участок 7а обвязывающего элемента, при этом сжимающее устройство 15 выполнено с возможностью удержания второй части 7b обвязывающего элемента прижатой к первому участку 7а обвязывающего элемента в течение времени, пока сварное соединение 8 между первым и вторым участками 7а и 7а обвязывающего элемента образуется с помощью устройства 12 лазерной сварки.
В проиллюстрированном примере обвязочный узел 10 содержит опорный элемент 16 для поддержки первого участка 7а обвязывающего элемента, и сжимающее устройство 15 содержит сжимающий элемент 17, который выполнен с возможностью взаимодействия с опорным элементом 16 и который подвижно установлен на корпусе 18 обвязочныого узла 10. Первый и второй участки 7а, 7b обвязывающего элемента размещаются в пространстве между сжимающим элементом 17 и опорным элементом 16, и при этом сжимающий элемент 17 является подвижным относительно опорного элемента 16 между оттянутым первым положением (см. Фиг. 2а-2с и 2f), в котором сжимающий элемент 17 оттянут относительно опорного элемента 16, и выдвинутым вторым положением (см. Фиг. 2d и 2е), в котором сжимающий элемент 17 прижат к опорному элементу 16 для того, чтобы сжать вместе первый и второй участки 7а, 7b обвязывающего элемента. Сжимающий элемент 17 снабжен каналом 19, через который лазерный луч 14 от лазерной сварочной головки 12а устройства 12 лазерной сварки может быть направлен в сторону области на втором участке 7b обвязывающего элемента, в случае, если сжимающий элемент 17 находится в указанном втором положении и удерживает первый и второй участки 7а, 7b обвязывающего элемента сжатыми вместе между сжимающим элементом 17 и опорным элементом 16. Указанный сжимающий элемент 17 является подвижным между указанными первым и вторым положениями с помощью исполнительного привода (не показан), который может быть управляем электрически, пневматически или гидравлически.
В обвязочном узле 10, проиллюстрированном на Фиг. 2а-2f, устройство 11 захвата содержит зажимной элемент 20, который подвижно смонтирован на корпусе 18. Указанный зажимной элемент 20 является подвижным относительно опорного элемента 16 между оттянутым положением (см. Фиг. 2а, 2b и 2f), в котором зажимной элемент 20 оттянут от опорного элемента 16 и позволяет первому участку 7а обвязывающего элемента пройти между зажимным элементом 20 и опорным элементом 16, и выдвинутым положением (см. Фиг. 2с-2е), в котором зажимной элемент 20 прижат к опорному элементу 16 с целью захвата и фиксации первого участка 7а обвязывающего элемента между зажимным элементом 20 и опорным элементом 16. Зажимной элемент 20 может перемещаться между оттянутым и выдвинутым положениями с помощью исполнительного привода (не показан), который может быть управляем электрически, пневматически или гидравлически.
Как проиллюстрировано на Фиг. 3а и 3b, опорный элемент 16 может содержать первую и вторую опорные губы 21а, 21b, расположенные друг напротив друга, при этом опорные губы 21а, 21b являются подвижными относительно друг друга между выдвинутым опорным положением (см. Фиг. 3а), в котором опорные губы 21а, 21b образуют опору для первого участка 7а обвязывающего элемента, и оттянутым освобождающим положением (см. Фиг. 3б), в котором опорные губы 21а, 21 В оттянуты друг от друга для того, чтобы дать возможность первому и второму участкам 7а, 7b обвязывающего элемента, после соединения друг с другом, проходить через зазор 24 между опорными губами 21а, 21b. В проиллюстрированном примере каждая опорная губа 21а, 21b закреплена на шарнирном рычаге 22а, 22b, который в свою очередь установлен шарнирно на корпусе 18 обвязочного узла 10. Таким образом, в этом случае указанные опорные губы 21а, 21b могут выполнять повороты между опорным и освобождающим положениями. В качестве альтернативы, опорные губы могут быть выполнены с возможностью линейного перемещения между опорным и освобождающим положениями. Опорные губы 21а, 21b являются подвижными между опорным и освобождающим положениями с помощью исполнительного привода (не показан), который может быть управляем электрически, пневматически или гидравлически.
Устройство 11 захвата и сжимающее устройство 15, конечно, могут также иметь любую другую подходящую конструкцию в дополнение к конструкциям, проиллюстрированным на Фиг. 2а-2f.
Обвязывающая машина 1 может иметь вид упаковочно-обвязочной машины, при этом обвязывающий элемент 3 представляет собой ленту из металлического или пластикового материала. В качестве альтернативы, обвязывающая машина 1 может иметь вид машины для обвязки проволокой, при этом обвязывающий элемент 3 представляет собой проволоку из металлического или пластикового материала.
Далее, со ссылкой на Фиг. 2а-2f будет описана последовательность действий для закрепления обвязывающего элемента 3 в виде петли вокруг объекта 9 посредством вышеописанной обвязывающей машины 1.
На первом этапе двигатель указанного подающего устройства 5 приводится в действие в первом направлении с целью подачи обвязывающего элемента 3 вперед от подающей катушки 6 через проход 23 (см. Фиг. 2а) в зажимном элементе 20 и в направляющую дорожку 2. В течение процесса подачи обвязывающего элемента 3, зажимной элемент 20 находится в его оттянутом положении, сжимающий элемент 1 7 в его оттянутом первом положении и опорные зажимы 21а, 21b в поддерживающем положении. Обвязывающий элемент 3 подается вперед по направляющей дорожке 2 в виде петли вокруг объекта 9. Передний конец обвязывающего элемента 3 покидает направляющую дорожку 2 и проходит через зазор между зажимным элементом 20 и опорным элементом 16 (см. Фиг. 2b), после чего передний конец обвязывающего элемента 3 приводит в действие стопорный элемент (не показан) и двигатель подающего устройства 5 останавливается. Затем зажимной элемент 20 перемещается в свое выдвинутое положение для того, чтобы захватить первый участок 7а обвязывающего элемента 3 на переднем конце обвязывающего элемента 3, чтобы тем самым зафиксировать первый участок 7а обвязывающего элемента между зажимным элементом 20 и опорным элементом 16. После этого двигатель подающего устройства 5 выполняет реверс для того, чтобы вытянуть обвязывающий элемент 3 в обратном направлении, и тем самым натянуть обвязывающий элемент 3 вокруг объекта 9, как проиллюстрировано на Фиг. 2 с. В случае, если обвязывающий элемент 3 натянут плотно вокруг объекта 9, указанный двигатель подающего устройства 5 останавливается, и сжимающий элемент 17 перемещается в его выдвинутое второе положение с тем, чтобы сжать вместе первый и второй участки 7а и 7b обвязывающего элемента между сжимающим элементом 17 и опорным элементом 16 (см. Фиг. 2d). Затем устройство 12 лазерной сварки приводят в действие для фокусировки лазерного луча 14 на взаимно перекрывающихся участках 7а, 7b обвязывающего элемента, с целью образования сварного соединения 8 между участками 7а, 7b обвязывающего элемента, и тем самым закрепить обвязывающий элемент в виде петли вокруг объекта 9. После этого приводится в действие устройство 12 лазерной сварки с целью фокусировки лазерного луча 14 на часть обвязывающего элемента 3, расположенную между зажимным элементом 20 и сжимающим элементом 17, как проиллюстрировано на Фиг. 2е, с тем, чтобы разрезать обвязывающий элемент 3 и, тем самым, отделить часть 3а обвязывающего элемента 3, закрепленного в петле вокруг объекта 9, от оставшейся части 3b обвязывающего элемента. И, наконец, зажимной элемент 20 возвращается в свое оттянутое положение, а сжимающий элемент 17 в свое оттянутое первое положение, после чего опорные губы 21а, 21b перемещаются в освобождающее положение с целью освобождения петли 26 обвязывающего элемента от обвязочного узла 10.
Обвязывающая машина 1, проиллюстрированная на Фиг. 1, также содержит устройство 30 безузлового соединения для безузлового соединения друг с другом первого обвязывающего элемента 3 из первой катушки 6 обвязывающего элемента и второго обвязывающего элемента 3' (см. Фиг. 5а-5g) из другой катушки обвязывающего элемента, в случае, если первый обвязывающий элемент 3 полностью размотан из катушки с первым обвязывающим элементом, и началась размотка нового обвязывающего элемента 3' с новой катушки обвязывающего элемента. Устройство 30 безузлового соединения содержит устройство 32 лазерной сварки (см. Фиг. 5а) для образования сварного соединения 38 (см. Фиг. 5) между задним концом 31а первого обвязывающего элемента 3 и передним концом 31b второго обвязывающего элемента 3' таким образом, чтобы состыковать первый и второй обвязывающие элементы 3, 3'. Устройство 32 лазерной сварки содержит лазерную сварочную головку 32а, при этом указанное сварочное соединение 38 образуется с помощью лазерного луча 34, испускаемого из лазерной сварочной головки.
Предпочтительно, чтобы сварное соединение 38 было выполнено в виде стыкового соединения, причем наружная кромка на заднем конце 31а первого обвязывающего элемента, должна находиться в контакте с противоположной наружной кромкой на переднем конце 31b второго обвязывающего элемента 3'. В этом случае устройство 32 лазерной сварки имеет преимущество в конфигурации, заключающееся в том, что оно позволяет выполнять поперечное пересечение на заднем конце 31а первого обвязывающего элемента 3а и на переднем конце 31b второго обвязывающего элемента 3' посредством лазерного луча 34, испускаемого лазерной сварочной головкой 32а устройства 32 лазерной сварки перед образованием сварного соединения 38
Лазерная сварочная головка 32а может содержать одно или несколько управляемых компьютером сканирующих зеркал для управления направлением и перемещением лазерного луча 34, испускаемого из лазерной сварочной головки. В качестве альтернативы, направлением и перемещением лазерного луча 34 можно управлять с помощью управляемых компьютером перемещений всей лазерной сварочной головки 32а. Лазерная сварочная головка 32а снабжена фокусирующей линзой 33, через которую лазерный луч 34 выходит из лазерной сварочной головки.
Устройство 32 лазерной сварки дополнительно содержит лазерный источник 32b для генерирования энергии лазера, необходимой для получения лазерного луча 34, используемого для образования сварного соединения 38 между первым и вторым обвязывающими элементами 3, 3', и для образования поперечного пересечения на заднем конце 31а первого обвязывающего элемента 3 и на переднем конце 31b второго обвязывающего элемента 3'. Лазерный источник 32b может быть любого типа, обычно используемого для сварки. В указанном проиллюстрированном примере лазерный источник 32b соединен с лазерной сварочной головкой 32а через волоконно-оптический кабель 32с, который выполнен с возможностью направления мощности лазерного излучения, генерируемой лазерным источником 32b, к лазерной сварочной головке 32а.
В варианте реализации изобретения, проиллюстрированном на Фиг. 5a-5g, устройство безузлового соединения 30 содержит первое подающее устройство 35, способное подавать задний конец 31а первого обвязывающего элемента 3 в обратном направлении, и второе подающее устройство 36, способное подавать передний конец 31b второго обвязывающего элемента 3' вперед. Каждое подающее устройство 35, 36 может содержать два вращающихся подающих ролика 37а, 37b, которые расположены друг напротив друга и выполнены с возможностью контакта с противоположными сторонами части обвязывающего элемента 3, 3', размещенной в зазоре между подающими роликами. По меньшей мере один из подающих роликов 37а, 37b каждого подающего устройства 35, 36 приводится во вращательное движение приводным двигателем (не показан) для перемещения обвязывающего элемента 3, 3' в его продольном направлении. Предпочтительно, чтобы приводным двигателем являлся электродвигатель, но в качестве альтернативы им может быть и пневматический или гидравлический двигатель.
В варианте реализации изобретения, проиллюстрированном на Фиг. 5a-5g, устройство безузлового соединения 30 дополнительно содержит первое устройство 39 захвата для захвата и фиксации заднего конца 31а первого обвязывающего элемента 3 и второе устройство 40 захвата для захвата и фиксации переднего конца 31b второго обвязывающего элемента 3'. В проиллюстрированном примере, первое устройство 39 захвата содержит зажимной элемент 39а и связанный с ним элемент 39b основания, при этом зажимной элемент 39а является подвижным относительно элемента 39b основания между оттянутым освобожденным положением (см. Фиг. 5а, 5b, 5d, 5е и 5g), в котором задний конец 31а первого обвязывающего элемента 3' свободно проходит через промежуток между зажимным элементом 39а и элементом 39b основания, и выдвинутым положением зажима (см. Фиг. 5с и 5f), в котором задний конец 31а первого обвязывающего элемента 3 зажат между зажимным элементом 39а и элементом 39b основания. В проиллюстрированном примере второе устройство 40 захвата также содержит зажимной элемент 40а и связанный с ним элемент 40b основания, при этом зажимной элемент 40а является подвижным по отношению к элементу 40b основания между оттянутым освобождающим положением (см. Фиг. 5а, 5b, 5d, 5е и 5g), в котором передний конец 31b второго обвязывающего элемента 3' свободно проходит через промежуток между зажимным элементом 40а и элементом 40b основания, и выдвинутым положением зажима (см. Фиг. 5с и 5f), в котором передний конец 31b второго обвязывающего элемента 3' зажат между зажимным элементом 40а и элементом 40b основания. Конечно, устройства 39, 40 захвата могут быть также выполнены любым другим подходящим способом.
Последовательность операций для безузлового соединения друг с другом двух обвязывающих элементов 3 посредством описанного выше устройства 30 безузлового соединения, будет описана далее со ссылкой на на Фиг.5a-5g.
На первом этапе, двигатели первого и второго подающих устройств 35, 36 используются в целях подачи заднего конца 31а первого обвязывающего элемента 3 в обратном направлении и переднего конца 31b второго обвязывающего элемента 3' вперед, так что эти концы 31а, 31 в встречаются друг с другом в зазоре 41 между первым и вторым устройствами 39, 40 захвата, как проиллюстрировано на Фиг. 5b. В течение указанной подачи обвязывающих элементов 3, 3', каждый зажимной элемент 39а, 40а находится в своей освобождающей позиции для того, чтобы обеспечить возможность перемещения заднего конца 31а первого обвязывающего элемента 3 внутрь промежутка между зажимным элементом 39а и элементом 39b основания первого устройства 39 захвата, и обеспечить возможность перемещения переднего конца 31b второго обвязывающего элемента 3' внутрь промежутка между зажимным элементом 40а и элементом 40b основания второго устройства 40 захвата. Зажимной элемент 39а, 40а каждого устройства 39, 40 захвата затем перемещают в положение зажима с целью захвата и фиксации заднего конца 31а первого обвязывающего элемента 3 и переднего конца 31b второго обвязывающего элемента 3', как проиллюстрировано на Фиг. 5с, после чего устройство 32 лазерной сварки приводится в действие с целью фокусировки лазерного луча 34 на указанные концы 31а, 31b, чтобы выполнить поперечное пересечение на концах 31а, 31b и, таким образом, подготовить их к последующей сварке. Материал, высвобождающийся от обвязывающих элементов 3, 3' посредством этого поперечного пересечения, может падать в накопительный приемник 42 ниже устройств 39, 40 захвата.
На следующем этапе, зажимной элемент 39а, 40а каждого устройства 39, 40 захвата перемещается в его освобождающее положение (см. Фиг. 5d), после чего первое и второе устройства 35, 36 подачи приводятся в действие с целью подачи заднего конца 31а первого обвязывающего элемента 3 в направлении назад, и переднего конца 31b второго обвязывающего элемента 3' вперед, так что эти концы 31а, 31b вновь встречаются друг с другом в зазоре 41 между первым и вторым устройствами 39, 40 захвата, как проиллюстрировано на Фиг. 5е. Зажимной элемент 39а, 40а в каждом устройстве 39, 40 захвата затем перемещается в свое положение зажима с целью захвата и фиксации заднего конца 31а обвязывающего элемента 3 и переднего конца 31b второго элемента 3' обвязывающего элемента, как проиллюстрировано на Фиг. 5f, после чего устройство 32 лазерной сварки приводится в действие для фокусировки лазерного луча 34 на указанные концы 31а, 31b для образования сварного соединения 38 между концами 31а, 31b и, тем самым, выполнения стыковки друг с другом первого и второго обвязывающих элементов 3, 3'. Наконец, каждый зажимной элемент 39а, 40а возвращается в свое положение освобождения, как проиллюстрировано на Фиг. 5g.
Устройство 30 безузлового соединения по описанному выше типу может, конечно, быть скомбинировано с любым желаемым типом обвязочного узла 10.
Некоторые из деталей, содержащиеся в обвязочной машине 1' в соответствии со вторым вариантом реализации изобретения, очень схематично проиллюстрированы на Фиг. 4а-4g.
Эта обвязочная машина 1' содержит:
- направляющую дорожку (не показана) для направления протяженного обвязывающего элемента 3 в виде проволоки или ленты в петлю вокруг объема 4, предназначенного для приема одного или нескольких объектов, которые должны быть обвязаны;
- подающее устройство (не показано) для подачи обвязывающего элемента 3 внутрь направляющей дорожки, и вдоль указанной направляющей дорожки в петлю вокруг указанного объема 4, для последующего натяжения обвязывающего элемента 3, чтобы выполнить плотное прилегание вокруг одного или нескольких объектов, принятых к размещению в указанном объеме 4;
- первое устройство 51 захвата для захвата и фиксации первого участка 7а обвязывающего элемента на переднем конце обвязывающего элемента после подачи части 3а обвязывающего элемента в петлю вокруг указанного обема 4; и
- устройство 52 лазерной сварки для образования сварного соединения 8' (см. Фиг. 4) между участком 7а первого обвязывающего элемента и примыкающим участком 7b второго обвязывающего элемента на заднем конце части 3а обвязывающего элемента, подаваемого в петлю вокруг указанного объема 4 с тем, чтобы тем самым закрепить эту часть обвязывающего элемента 3а в виде петли вокруг указанного одного или нескольких объектов.
Устройство 52 лазерной сварки содержит лазерную сварочную головку 53, причем указанное сварное соединение 8' образуется посредством лазерного луча 54, испускаемого из лазерной сварочной головки.
Устройство 52 лазерной сварки также выполнено с возможностью отрезания обвязывающего элемента 3 на указанном заднем конце с помощью лазерного луча 54, испускаемого из лазерной сварочной головки 53, тем самым освобождая часть 3а обвязывающего элемента, подаваемого в петлю вокруг указанного объема 4, от остальной части 3b обвязывающего элемента.
В варианте реализации изобретения, проиллюстррированном на Фиг. 4а-4g, обвязочная машина 1' также содержит второе устройство 55 захвата для захвата указанного второго участка 7b обвязывающего элемента, в случаях, при которых обвязывающий элемент 3 плотно натягивают вокруг указанного одного или нескольких объектов. Первое и второе устройства 51, 55 захвата являются подвижными относительно друг друга, чтобы таким образом предоставить возможность для взаимного перемещения первому и второму участкам 7а, 7b обвязывающего элемента от положения резки (см. Фиг. 4с и 4d), в котором первый и второй участки 7а, 7b обвязывающего элемента находятся на расстоянии друг от друга, до положения сварки (см. Фиг. 4е и 4f), в котором первый и второй участки 7а, 7b обвязывающего элемента находятся в контакте друг с другом. Устройство 52 лазерной сварки выполнено с возможностью резки обвязывающего элемента 3 на указанном заднем конце, при условии, что первый и второй участки 7а, 7b обвязывающего элемента удерживаются в указанном положении резки посредством первого и второго устройства 51, 55 захвата, а также, с возможностью образования сварного соединения 8', при условии, что первый и второй участки 7а, 7b обвязывающего элемента удерживаются в указанном положении сварки посредством первого и второго устройства 51, 55 захвата.
В варианте реализации изобретения, проиллюстрированном на Фиг. 4а-4g, первое устройство 51 захвата устанавливают таким образом, чтобы оно было неподвижным по отношению к раме (не показана) обвязочной машины 1', при том, что второе устройство 55 захвата устанавливают подвижно на указанной раме таким образом, чтобы оно было подвижным по отношению к первому устройству 51 захвата, и тем самым предоставить возможность первому и второму участкам 7а, 7b обвязывающего элемента быть расположенными в указанном положении сварки посредством перемещения второго участка 7b обвязывающего элемента по направлению к первому участку 7а обвязывающего элемента.
В качестве альтернативы, второе устройство 55 захвата может быть установлено таким образом, чтобы оно было неподвижным по отношению к раме обвязочной машины Г, а первое устройство 51 захвата установлено на указанной раме с возможностью перемещения по отношению ко второму устройству 55 захвата и тем самым предоставляя возможность первому и второму участкам 7а, 7b обвязывающего элемента быть расположенными в указанном положении сварки посредством перемещения первого участка 7а обвязывающего элемента по направлению ко второму участку 7b обвязывающего элемента. В качестве дополнительной альтернативы, первое и второе устройства 51, 55 захвата могут быть оба подвижно установлены на раме обвязочной машины 1' и, тем самым, предоставляя возможность первому и второму участкам 7а, 7b обвязывающего элемента, быть расположенными в указанном положении сварки посредством одновременного перемещения первого и второго участков 7а и 7b обвязывающего элемента по направлению друг к другу.
В проиллюстрированном примере первое устройство 51 захвата содержит зажимной элемент 51а и связанный с ним элемент 51b основания, при этом зажимной элемент 51а является подвижным по отношению к элементу 51b основания между положением освобождения (см. Фиг. 4а), в котором обвязывающий элемент 3 может свободно проходить сквозь промежуток между зажимным элементом 51а и элементом 51b основания, и положением зажима (см. Фиг. 4b-4g), в котором первая часть 7а обвязывающего элемента зажата между зажимающим элементом 51а и элементом 51b основания. В проиллюстрированном примере, второе устройство 55 захвата также содержит зажимной элемент 55а и связанный с ним элемент 55b основания, при этом зажимной элемент 55а является подвижным по отношению к элементу 55b основания между положением освобождения (см. Фиг. 4а и 4b), в котором обвязывающий элемент 3 может свободно проходить сквозь промежуток между зажимным элементом 55а и элементом 55b основания, а также положением зажима (см. Фиг. 4c-4g), в котором вторая секция 7b обвязывающего элемента зажата между зажимным элементом 55а и элементом 55b основания. Конечно, устройства 51, 55 захвата могут быть также выполнены любым другим подходящим способом.
В варианте реализации изобретения, проиллюстрированном на Фиг. 4а-4g, устройство 52 лазерной сварки выполнено с возможностью резки обвязывающего элемента 3 на указанном заднем конце на первом этапе (см. Фиг. 4d) и после этого образует сварное соединение 8' между первым и вторым участками 7а, 7b обвязывающего элемента на последующем втором этапе (см. Фиг. 4f). В этом случае сварное соединение 8' между первым и вторым участками 7а, 7b обвязывающего элемента выполнено в виде стыкового соединения, причем внешняя кромка второго участка 7b обвязывающего элемента находится в контакте с противоположной внешней кромкой участка 7а обвязывающего элемента.
Обвязочная машина 1' может иметь вид упаковочно-обвязочной машины, при этом обвязывающий элемент 3 представляет собой ленту из металлического или пластикового материала. В качестве альтернативы, обвязывающая машина 1 может иметь вид машины для обвязки проволокой, при этом обвязывающий элемент 3 представляет собой проволоку из металлического или пластикового материала.
Последовательность операций для закрепления обвязывающего элемента 3 в петле вокруг одного объекта или стопки объектов (не показаны), выполняемая посредством описаной выше обвязочной машины 1', будет теперь описана со ссылкой на Фиг. 4a-4g.
На первом этапе двигатель подающего устройства приводится в действие в первом направлении для того, чтобы подать обвязывающий элемент 3 в направлении вперед от подающей катушки, через второе устройство 55 захвата в упомянутую выше направляющую дорожку. Обвязывающий элемент 3 подается вперед по направляющей дорожке в петлю вокруг указанного объема 4. Передний конец обвязывающего элемента 3 затем выходит из направляющей дорожки и проходит через устройство 51 захвата (см. Фиг. 4а), после чего передний конец обвязывающего элемента 3 приводит в действие стопорный элемент, и двигатель подающего устройства останавливается. Затем зажимной элемент 51а первого устройства 51 захвата перемещают для захвата первого участка 7а обвязывающего элемента на переднем конце обвязывающего элемента 3, чтобы тем самым зафиксировать первый участок 7а обвязывающего элемента на первом устройстве 51 захвата. Один объект или стопку объектов подают в объем 4, например, с помощью конвейера (не показан). После этого двигатель подающего устройства реверсируют для того, чтобы вытянуть обвязывающий элемент 3 в обратном направлении и, тем самым, натянуть указанный обвязывающий элемент 3 вокруг объекта/объектов, как проиллюстрировано на Фиг. 4b. Как только обвязывающий элемент 3 будет плотно натянут вокруг объекта/объектов, двигатель подающего устройства останавливается, и зажимной элемент 55а второго устройства 55 захвата перемещается для захвата второго участка 7b обвязывающего элемента для того, чтобы тем самым зафиксировать второй участок 7b обвязывающего элемента на втором устройстве 55 захвата (см. Фиг. 4с).
Затем устройство 52 лазерной сварки приводится в действие для фокусировки лазерного луча 54 на второй участок 7b обвязывающего элемента (см. Фиг. 4d) для того, чтобы отрезать обвязывающий элемент 3 и, тем самым, освободить участок 3а обвязывающего элемента, подаваемого в петлю вокруг указанного объема 4, от оставшейся части 3b обвязывающего элемента. После этого, двигатель устройства подачи приводят в действие для того, чтобы вытянуть указанную оставшуюся часть 3b обвязывающего элемента на короткое расстояние в обратном направлении от положения, проиллюстрированного на Фиг. 4d, до положения, проиллюстрированного на Фиг. 4е, после чего второе устройство 55 захвата перемещают из положения, проиллюстрированного на Фиг. 4d, в положение, проиллюстрированное на Фиг. 4е, с тем чтобы тем самым привести наружный конец второго участка 7b обвязывающего элемента в контакт с наружным концом первого участка 7а обвязывающего элемента. Затем устройство 52 лазерной сварки приводят в действие для фокусировки лазерного луча 54 на соединение между первым и вторым участками 7а, 7b обвязывающего элемента (см. Фиг. 4f) для образования сварного соединения 8' между первым и вторым участками 7а, 7b обвязывающего элемента (см. Фиг. 4g) и тем самым обеспечивают закрепление обвязывающего элемента в петле вокруг объекта/объектов, которые подлежат обвязке. Зажимные элементы 51а, 55а затем отодвигаются в сторону от соответствующего элемента 51b, 55b основания для того, чтобы, таким образом, дать возможность петле обвязывающего элемент 26 высвободиться из устройств 51, 55 захвата.
Это изобретение, конечно же никоим образом не ограничено никакими вариантами реализации изобретения, описанными выше. Напротив, специалистам со средним уровнем компетентности в данной области техники будут очевидны многие возможности модификации изобретения, без отступления от основной идеи настоящего изобретения, определенной в прилагаемой формуле изобретения.