[发明专利]通用封箱机

说明书

本披露的各种实施例提供了一种通用封箱机，该通用封箱机包括气动控制的顶部封头致动组件，该顶部封头致动组件被配置为在上升时(为顶部封头组件下方的箱子留出空间)和在下降到箱子上时(在密封期间接合箱子的顶表面)改变顶部封头组件的速度。封箱机包括压力传感器，该压力传感器监测从气体源进入的气体的压力，该气体通过一个或多个阀被输送到顶部封头致动组件。控制器基于进入气体的压力控制该阀的打开水平和/或打开时间，以确保顶部封头致动组件根据需要进行操作，而不管进入气体的压力是等于、低于还是高于期望压力。与现有技术的通用封箱机相比，这些特征使吞吐量增加，而不要求箱子更坚固或保护性衬垫更多。

本专利申请要求于2019年7月12日提交的美国临时专利申请号62/873,325的优先权和权益，其全部内容通过援引并入本文。

技术领域

本披露涉及封箱机，更具体地涉及被配置为密封不同高度的箱子的通用封箱机。

背景技术

每天，世界各地的公司将数百万件物品装在箱子里(诸如由瓦楞纸形成的盒子)以将它们准备好装运。封箱机通过向已经装有物品的箱子施用压敏胶带和(在某些情况下)保护性衬垫来密封关闭那些箱子，来部分地使这个过程自动化。通用封箱机(封箱机的子集)自动调整到要密封的箱子的高度，以便它们可以密封不同高度的箱子。

典型的通用封箱机包括在前端处带有压力开关的顶部封头组件。顶部封头组件在两个气压缸的控制下竖直移动，以适应不同高度的箱子。顶部封头组件包括胶带盒，该胶带盒被配置为在箱子移动经过胶带盒时将胶带施用到盒的顶表面。一种已知的胶带盒包括前辊组件、切割器组件、后辊组件、胶带安装组件和张力辊组件。胶带卷被安装到胶带安装组件上。胶带的自由端被引导穿过张力辊组件的几个辊直到胶带的自由端与前辊组件的前辊相邻，同时其粘性侧面向向外(朝向进入的箱子)。

在操作中，操作者将箱子移动为与压力开关接触。作为响应，加压气体从气体源引入到两个气压缸，以将它们各自的活塞下方的容积加压到第一压力，从而开始提升顶部封头组件。一旦顶部封头组件上升到箱子上方，使得箱子停止接触压力开关，操作者就将箱子移动到顶部封头组件下方，并且气压缸中的气体压力降低到更低的第二压力。当在第二压力下加压时，气压缸部分地平衡了顶部封头组件的重量，使得顶部封头组件轻轻地下降到箱子的顶表面上。

封箱机的驱动组件相对于胶带盒移动箱子。这种移动引起前辊组件的前辊接触箱子的前表面，并将胶带施用到前表面。箱子相对于胶带盒的持续移动迫使前辊组件抵抗弹簧的力而缩回。这还会引起后辊组件缩回，因为联结了辊臂组件。在驱动组件继续相对于胶带盒移动箱子时，弹簧迫使前辊沿着箱子的顶表面行进，同时将胶带施用到顶表面。弹簧还迫使后辊组件的后辊沿着箱子的顶表面行进(一旦箱子到达顶表面)。

在驱动组件继续相对于胶带盒移动箱子时，箱子接触切割器组件并使其抵抗另一弹簧的力而缩回，这引起切割器组件沿着箱子的顶表面行进。一旦驱动组件相对于胶带盒移动箱子，使得箱子的后表面经过切割器组件，弹簧将切割器组件偏置回到其原始位置。具体地，弹簧向下偏置带有齿状刀片的臂，以接触胶带并从卷上切断胶带，从而形成胶带的自由后端。在这一点上，后辊继续沿着箱子的顶表面行进，从而将前辊臂组件和后辊臂组件保持在其缩回位置。

一旦驱动组件相对于胶带盒移动箱子，使得箱子的后表面经过后辊，弹簧就会迫使前辊组件和后辊组件返回到其原始位置。在后辊组件这样做时，它接触切断的胶带的后端，并将其施用到箱子的胶表面，以完成密封过程。

这种已知的通用封箱机的一个问题是，顶部封头组件的构造和控制限制了通过机器的箱子吞吐量。试图通过使顶部封头组件上升得更快(通过增大第一压力)来增加吞吐量引起顶部封头组件显著地超过箱子的顶表面。这意味着将会失去通过顶部封头组件的更快上升而节省的时间，因为之后顶部封头组件将不得不进一步下降以到达箱子的顶表面，并且因此这样做将花费更长的时间。