專利名稱：捆綁裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于圍繞一個或多個物件捆綁線材的捆綁裝置。特別地，本發(fā)明涉及 一種捆綁裝置，其中，線材圍繞物件自動地引導(dǎo)。此外，本發(fā)明涉及一種成形工具用于使線材成形為具有預(yù)定曲率。
背景技術(shù)：
眾所周知，把加強棒捆入混凝土結(jié)構(gòu)中是一種成本高的操作。通過手工操作把線 材纏繞在鐵棒上，并且用鋼絲鉗把線材的自由端扭彎。不僅涉及捆綁這些棒的成本還涉及作業(yè)環(huán)境的近來的考慮已經(jīng)引起對用于捆綁 的手提式、輕便裝置的研制。EP0751270給出了一種用于捆綁混凝土結(jié)構(gòu)的加強棒的裝置。該裝置通過用導(dǎo)向 臂把線材扭成環(huán)而操作。鉤子借此通過扭轉(zhuǎn)線環(huán)而把加強棒捆綁在一起。US4, 252，157給出了一種用于捆綁加強棒的裝置，包括用于從馬達分別傳遞轉(zhuǎn)矩 給捆綁頭和切割裝置的差速齒輪。上述兩篇文獻公開的捆綁裝置都具有環(huán)繞物件并且適于引導(dǎo)綁線以線環(huán)形式繞 在要綁在一起的物件上的鉗口。這些捆綁裝置還具有扭轉(zhuǎn)工具，該扭轉(zhuǎn)工具用于扭轉(zhuǎn)線環(huán) 從而把線環(huán)繃緊在物件上，并因此把這些物件繃緊在一起?，F(xiàn)有的捆綁裝置通常具有圓形鉗口，該圓形鉗口用于引導(dǎo)線材成圓環(huán)。這與要綁 在一起的物件的橫截面形狀形成對比，這些物件通常形成橢圓形，例如，在捆綁兩個圓形鐵 棒用于加固混凝土結(jié)構(gòu)的時候。圓形鉗口的結(jié)果通常是過多的使用綁線?，F(xiàn)有的捆綁裝置還具有扭轉(zhuǎn)工具，該扭轉(zhuǎn)工具布置成通過例如用旋轉(zhuǎn)鉤子夾緊線 環(huán)來扭轉(zhuǎn)線環(huán)，而沒有以前的把線材繃緊成線環(huán)。由此，當(dāng)正在扭轉(zhuǎn)線環(huán)時，線環(huán)的繃緊力 增大，并且由此難以獲得滿意的捆綁力?？梢栽贓P 1484249中找到另一個例子，該文獻公開了一種加強棒機，其包括三個 馬達進給馬達、扭轉(zhuǎn)馬達和滑動馬達。該進給馬達形成為進給機構(gòu)的一部分并且用于進給 線材。綁線扭轉(zhuǎn)機構(gòu)包括扭轉(zhuǎn)馬達和滑動馬達。已知捆綁裝置的其它例子在 US 5657799、EP 0731238、EP 0810153、EP 0332532、 EP 0829596、US 4362192、EP 0751270、US 4252157 和 W00194206 中公開了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例的目的是提供一種用于用更少數(shù)量的線材和更大的捆綁力捆綁 物件的改進的方法和裝置。而且，本發(fā)明的實施例的目的是提供一種更簡單的結(jié)構(gòu)。此外，本發(fā)明的實施例的 目的是提供帶有盡可能少馬達的結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明的實施例的目的是提供一種更輕的裝置。因此，在第一方面中，本發(fā)明涉及一種捆綁裝置，其限定有線材路徑，所述線材路徑引導(dǎo)線材圍繞一個或多個物件，該捆綁裝置包括_供線器，其用于把線材推進到線材路徑中；和-捆綁工具，其形成用于線材進出線材路徑的通道并且可相對于線材路徑旋轉(zhuǎn)，并 且包括-捆綁頭，和-內(nèi)部工具構(gòu)件，其滑動地接收在捆綁頭中從而內(nèi)部工具構(gòu)件和捆綁頭的相對轉(zhuǎn) 動被鎖定，內(nèi)部工具構(gòu)件連接到可旋轉(zhuǎn)心軸上從而使得心軸的轉(zhuǎn)動促使內(nèi)部工具構(gòu)件沿軸 向相對于捆綁頭沿著鎖定位置的方向移動，在該鎖定位置處，該內(nèi)部工具構(gòu)件相對于捆綁 頭的軸向移動被鎖定，由此心軸的進一步轉(zhuǎn)動促使內(nèi)部工具構(gòu)件和捆綁頭相對于線材路徑 沿著第一方向同時轉(zhuǎn)動。內(nèi)部工具構(gòu)件和捆綁頭相對于線材路徑沿著第一方向的同時運動促使線材段的 由捆綁裝置圍繞物件進行引導(dǎo)的自由端相對于彼此扭轉(zhuǎn)，由此使線材段圍繞物件捆綁。在 所述捆綁步驟之前和/或期間，可以繃緊/拉緊線材，從而可以提供緊捆綁，例如由繃緊的 線材段所帶來的迫使物件朝著彼此的捆綁。捆綁裝置的至少一部分可以包括例如強化塑料材料的塑料材料、例如耐酸材料的 金屬材料、玻璃纖維材料或任何適于用在混凝土澆筑環(huán)境中的其它材料。該捆綁裝置可以用來把任何兩個(或更多個)物件捆綁在一起，例如加固棒、樹 枝、塑料管(例如用于地板采暖系統(tǒng)的暖氣管)、電線等等。舉例來說，該捆綁裝置可以用來 把元件固定到更大的設(shè)備上，例如把電線綁到設(shè)備上從而使電線固定在預(yù)定位置上。會認 識到，該捆綁裝置還可以用來把線材捆綁到單個物件上，例如，為了提供衣鉤或把手，或者 為了在物件上標(biāo)記位置。該線材可以是任何適于捆綁的線材，諸如例如涂有非金屬材料的金屬線，或者塑 料線或任何適于用在該捆綁裝置中的其它線材。在一個實施例中，該線材可以是任何線材， 它的剛性足以改形/彎曲成具有預(yù)定曲率并且維持所述曲率至少30秒的時間段，例如1分 鐘，例如2分鐘，例如5分鐘。在使用時，線材可以裝在輥子上，該輥子可以插入供線器中，從而在線材的捆綁期 間把線材送進捆綁頭。供線器可以包括與進料輥相連的馬達，用于把線材送進/推進捆綁 頭。在一個實施例中，該裝置包括一組輥子(每組包括兩個對立輥，在這兩個對立輥之間提 供線材)。在另一實施例中，該裝置包括多組輥子，例如兩組，例如三組，例如四組，例如五組。供線器可以包括一個或多個傳感器，例如光傳感器或力傳感器，用于檢測線材的 位置。舉例來說，傳感器可以設(shè)在進料輥的上游(相對于線材的進給方向)，使得一旦把線 材手動插入供線器中，上游傳感器一檢測到線材就可以啟動輥子。當(dāng)手動插入的線材遇到 旋轉(zhuǎn)的輥子時，輥子繼續(xù)推進線材直到提供的線材沒了。而且，傳感器可以設(shè)在進料輥的下游，上游和下游傳感器之間的距離可以對應(yīng)于 線材必須具有的最小長度，以便圍繞一個或多個物件引導(dǎo)線材并把該線材綁到該一個或多 個物件上。因此，一旦使用者啟動了該裝置，該裝置就可以適于確定線材長度是否足以執(zhí)行 捆綁動作并且可以在線材不夠長的情況下阻止這個步驟。上游和下游傳感器中的任一個或兩個可以是布置成檢測線材的存在的磁傳感器。會認識到，為了使磁傳感器能夠檢測到線材，線材必須包括磁性材料，像鐵磁材料。如上所 述，傳感器可以是任何類型的傳感器，例如光傳感器、力傳感器。另一種選擇是，或者作為附加的是，該捆綁裝置可以包括適于對進料輥的轉(zhuǎn)數(shù)進 行計數(shù)的轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器。因為進料輥的一轉(zhuǎn)對應(yīng)于線材的預(yù)定長度，所以轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器可以適 于輸出對應(yīng)于線材長度的信號。因為輥子直接接觸線材，所以轉(zhuǎn)數(shù)的確定將提供對推進的 線材長度的直接測量。在一個實施例中，該裝置包括轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器和上述的上游傳感器。在后一實施例中， 該裝置可以適于操作如下如果在供線期間，上游傳感器不再能檢測到線材，也就是供線器 空了，該裝置就可以通過轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器而適于確定線材長度，與當(dāng)前捆綁動作有關(guān)的線材已 經(jīng)通過輥子進給了。如果所述長度低于預(yù)定長度例如執(zhí)行捆綁動作所需的長度，該捆綁裝 置就可以適于收回進給線并且向使用者發(fā)出信號線材的長度不足以進行捆綁并且需要把 新線材插入供線器中。在一個實施例中，該捆綁裝置包括轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器并且適于確定已經(jīng)用了的線材總長 和留在供線器中的線材長度。而且，該捆綁裝置可以適于計算留在供線器中的線材可以執(zhí) 行的捆綁數(shù)。另外，該捆綁裝置可以適于確定每次捆綁之間所經(jīng)過的平均時間，并且由此確 定到必須更換線材時所剩余的時間。后一信息可以由使用者來確定剩余線材是否夠長以繼 續(xù)到下一次中斷或到工作日結(jié)束。在一個實施例中，該裝置適于確定/計算所需的線材量，并且在這基礎(chǔ)上操縱供 線器，使得一旦繃緊了線材，就放松線材以便獲得線材的所需緊度。會認識到，捆綁得越緊， 線材/捆綁就越容易斷裂/破裂。另外會認識到，捆綁得越松，捆綁區(qū)域中待捆綁元件可以 相對彼此移動的風(fēng)險就越高。在一個實施例中，該裝置包括處理器，該處理器用于控制一個或多個馬達和傳感 器。該處理器可以包括用于存儲信息的存儲器。在一個實施例中，該處理器適于控制用于 進給線材的馬達，使得在系帶步驟之前把線材放松到所需伸長。而且，可以把表格存儲在存儲器中，這個表格包括的是像取決于線材長度的放松 度的信息。存儲在表格中的信息可以在產(chǎn)品售出之前例如制造期間存入存儲器中。另一種 選擇是，或者作為附加的是，使用者可以在使用該裝置期間把信息存入存儲器中，從而把線 材繃緊到使用者所希望的水平。在一個實施例中，該信息可以由制造商確定，作為經(jīng)驗測試的結(jié)果。在又一個實施 例中，該處理器適于根據(jù)公式，例如近似提供與經(jīng)驗確定的數(shù)值相同的結(jié)果的公式，來放松 線材。供線器可以適于把線材推進線材路徑，線材沿著該路徑從捆綁工具引導(dǎo)到物件上 并且引導(dǎo)回到捆綁工具。所述路徑可以由以下部分中的一個或多個形成捆綁頭的第一通 道、捆綁頭的第二通道、第一引導(dǎo)鉗口和第二引導(dǎo)鉗口，這些在下文進行更詳細地描述。內(nèi)部工具構(gòu)件滑動地接收在捆綁頭中并且可以在初始位置和鎖定位置之間移動。 當(dāng)內(nèi)部工具構(gòu)件處于初始位置時，它可以相對于捆綁頭沿著第一方向移動，由此使它移向 鎖定位置。當(dāng)內(nèi)部工具構(gòu)件處于鎖定位置時，它相對于捆綁頭沿著第一方向進行進一步的 移動被鎖定，但是可以沿著相反的方向移動，也就是沿著初始位置的方向移動。為了實現(xiàn)心軸的轉(zhuǎn)動引起內(nèi)部工具構(gòu)件平移運動，內(nèi)部工具構(gòu)件可以通過螺紋連接到心軸，例如通過單頭螺紋或包括兩個、三個、四個、五個、六個、七個或八個螺紋的多頭 螺紋。在一個實施例中，內(nèi)部工具構(gòu)件的內(nèi)表面帶有螺紋并且布置成與心軸的螺紋外表面 嚙合。或者，心軸的內(nèi)表面可以帶有螺紋并且布置成與內(nèi)部工具構(gòu)件的相應(yīng)螺紋外表面嚙 合。這些螺紋的至少一個可以是ISO米制螺紋、方螺紋或梯形螺紋或任何適于把心軸的轉(zhuǎn) 動轉(zhuǎn)換成內(nèi)部工具構(gòu)件的平移運動的其它螺紋。在一個實施例中，內(nèi)部工具構(gòu)件通過滾珠 絲杠組件和/或滾柱絲杠連接到心軸。該捆綁裝置可以包括用于使心軸旋轉(zhuǎn)的馬達。該馬達可以是電動機，并且該捆綁 裝置可以包括例如電池組的電源，用于給電動機提供電力?；蛘?，該捆綁裝置可以包括用于 把該裝置連接到總線或外置電池的電纜。該馬達可以直接連接到心軸或者通過一個或多個 齒輪連接到心軸。當(dāng)心軸旋轉(zhuǎn)時，至少一部分轉(zhuǎn)矩傳遞給內(nèi)部工具構(gòu)件，由此必須鎖定該內(nèi)部工具 構(gòu)件的轉(zhuǎn)動，以便獲得平移運動。因此在一個實施例中，內(nèi)部工具構(gòu)件相對于捆綁頭的轉(zhuǎn)動 被鎖定，可以部分地鎖定該捆綁頭在第一方向上的轉(zhuǎn)動。部分地鎖定轉(zhuǎn)動意味著捆綁頭被 阻止了沿著第一方向的轉(zhuǎn)動，除非向捆綁頭施加的轉(zhuǎn)矩超過預(yù)定閾值。在一個實施例中，可 調(diào)彈簧確定該預(yù)定閾值。該彈簧可以由使用者調(diào)整。而且，該捆綁頭可以被鎖定相對于線材路徑的沿著與第一方向相反的方向的轉(zhuǎn) 動，由此，心軸在相反方向上的轉(zhuǎn)動促使內(nèi)部工具構(gòu)件移動離開鎖定位置并移向初始位置。該捆綁工具可以限定出形成入口和出口的第一通道以及形成出口的第二通道。在 一個實施例中，供線器適于通過把線材推入該入口和推出該出口來推進線材經(jīng)過該第一通 道，并且推回到第二通道的入口以便把圍繞物件引導(dǎo)線材。在第一通道的出口與第二通道 的入口之間的運動期間，線材可以沿著線材路徑前進。該捆綁裝置可以包括切割工具，該切割工具布置成在內(nèi)部工具構(gòu)件朝著鎖定位置 的運動期間切割線材。在一個實施例中，該工具構(gòu)件適于在第一通道內(nèi)或者在第一通道的 入口區(qū)域中切割線材。該切割工具可以包括第一切削刃，該切削刃在切割期間通過基本無 旋轉(zhuǎn)的運動例如基本純粹的平移運動沿著鎖定位置的方向移向第二切削刃或接觸面。第一 切削刃以及第二切削刃與接觸面中的一個可以適于直接朝著彼此移動或者可以布置成像 剪刀的剪刃一樣滑過彼此。當(dāng)線材插過第一通道并且接收在第二通道中時，線材的切割促 使一段線材與供線器的線材分開。所述線材段包括切割端和進給端。在切割動作之后，該 切割端可以位于第一通道中或第一通道的入口區(qū)域中，該進給端可以位于第二通道中。在 一個實施例中，第一切削刃由內(nèi)部工具構(gòu)件限定。在又一實施例中，第二切削刃或接觸面可 以由用于把線材導(dǎo)入第一通道中的導(dǎo)向構(gòu)件限定。為了確保穿過第一通道的線材裝在第二通道中，至少一部分線材部可以由一個或 多個引導(dǎo)鉗口下端您。在一個實施例中，該捆綁裝置包括第一和第二引導(dǎo)鉗口中的至少一 個。第一和第二引導(dǎo)鉗口可以間隔開，從而使得待捆綁的物件可以插入由第一和第二引導(dǎo) 鉗口形成的空腔中，例如通過把捆綁裝置移入物件之上。由于第一和第二引導(dǎo)鉗口之間的 間隙，第一引導(dǎo)鉗口可以適于引導(dǎo)線材從第一引導(dǎo)鉗口到第二引導(dǎo)鉗口。在使用期間，線材 的進給端從第一通道的出口進給到第一引導(dǎo)鉗口的第一引導(dǎo)面上，在線材的進一步進給之 后，進給端沿著第一引導(dǎo)面滑動并且離開第一引導(dǎo)鉗口，由此，進給端在自由空間中前進。 然而，由于第一和第二引導(dǎo)鉗口 /表面的形狀，沿著第二引導(dǎo)鉗口的方向引導(dǎo)線材的進給
7端并且最終由第二引導(dǎo)鉗口接收該進給端。隨后，第二引導(dǎo)鉗口把該進給端引入第二通道 的入口中。在一個實施例中，第一和第二引導(dǎo)鉗口中的至少一個適于在第一和第二位置之間 旋轉(zhuǎn)，使得在處于第一位置時，待捆綁物件被捆綁裝置環(huán)繞，并且在處于第二位置時，待捆 綁物件可以通過移過由第一和第二引導(dǎo)鉗口的端面之間形成的通道被推入捆綁位置。每個 可旋轉(zhuǎn)的引導(dǎo)鉗口可以偏向第一位置并且可以包括迫使它進入第二位置的構(gòu)件。這種構(gòu)件 可以是設(shè)在第一和/或第二引導(dǎo)鉗口的端面處的傾斜面。而且，第一和/或第二引導(dǎo)鉗口可以易松開可再連接到捆綁裝置上，從而允許使 用者更換鉗口。第一和第二通道可以相對于彼此布置成使得從第一通道供出的線材必須改形，例 如彎曲，以便接收在第二通道中。因此，至少一部分線材路徑可以由適于使前進通過成形工 具的線材成形的成形工具限定，從而允許線材接收在捆綁裝置的第二通道中。該成形工具 可以由一個或多個捆綁工具和第一引導(dǎo)鉗口形成。為了改形/彎曲線材，該成形工具可以 包括至少三個形狀限定表面，這些表面相對于彼此布置成使得當(dāng)線材的進給端平移移入成 形工具中時線材形成為具有預(yù)定曲率。在一個實施例中，至少一個形狀限定表面可相對于 至少一個其它形狀限定表面移動，以便改變進給經(jīng)過成形工具的線材的曲率。內(nèi)部工具構(gòu) 件、捆綁頭和第一引導(dǎo)鉗口中的至少一個可以限定適于從供線器引出線材并將線材引入成 形工具的至少一個引導(dǎo)面。為了允許線材繃緊在物件上，該成形工具可以成形為使得一旦繃緊線材，線材就 可以脫離與成形工具的接合，因此，線材可以繃緊圍繞在一個或多個物件的至少一部分上。 在一個實施例中，該成形工具可以包括允許線材脫離與成形工具的接合的棘爪機構(gòu)。在另 一實施例中，線材的繃緊促使線材向側(cè)面移出與成形工具的接合，這會在對附圖的描述中 更詳細地描述。當(dāng)進給端已經(jīng)接收在第二通道中時，捆綁裝置可以適于繃緊線材。因此，為了防止 線材的所述繃緊引起進給端被拉出第二通道，該第二通道可以包括用于阻止進給端沿著與 插入方向相反的方向移動的定位器。當(dāng)?shù)诙ǖ乐辽俨糠值赜衫壒ぞ呦薅〞r，定位器、內(nèi) 部工具構(gòu)件和/或捆綁頭包括定位器。然而，在捆綁了線材段之后，進給端應(yīng)當(dāng)優(yōu)選為脫離 與定位器的接合，因此，定位器可以適于允許進給端沿著與插入方向橫向的方向移動(移 除)，進給端由此脫離與定位器的接合。在一個實施例中，移除方向與插入方向呈45-90度 角，例如60-90度，例如80-90度。內(nèi)部工具構(gòu)件和/或捆綁頭可以適于通過把內(nèi)部工具構(gòu)件移入鎖定位置而保持 線材段的切割端，由此阻止切割端從第一通道縮回。在一個實施例中，內(nèi)部工具構(gòu)件包括第 一保持表面，捆綁頭包括第二保持表面，當(dāng)所述切割端位于第一和第二保持表面之間并且 與它們接觸時，切割端保持在第一通道中，并且所述表面壓向彼此。當(dāng)切割端保持在第一和第二保持表面之間時，阻止了內(nèi)部工具構(gòu)件相對于捆綁頭 的進一步的軸向移動，心軸的進一步的轉(zhuǎn)動促使內(nèi)部工具構(gòu)件和捆綁頭(捆綁工具)如前 所述地一起旋轉(zhuǎn)。在一個實施例中，捆綁工具的轉(zhuǎn)動是由從心軸的螺紋向內(nèi)部工具構(gòu)件施 加的旋轉(zhuǎn)力引起的。當(dāng)內(nèi)部工具構(gòu)件不處于鎖定位置時，這些旋轉(zhuǎn)力促進了由螺紋引起的 內(nèi)部工具構(gòu)件的沿軸向移動，但是當(dāng)內(nèi)部工具構(gòu)件處于鎖定位置時，阻止了軸向移動，捆綁工具由此將轉(zhuǎn)動。另一種選擇是，或者作為附加的是，內(nèi)部工具構(gòu)件可以包括鄰接表面，該 鄰接表面適于在內(nèi)部工具構(gòu)件處于鎖定位置時接合捆綁頭的相應(yīng)鄰接表面，使得內(nèi)部工具 構(gòu)件的轉(zhuǎn)動經(jīng)由鄰接表面?zhèn)鬟f給捆綁頭。在一些實施例中，第一和第二通道的幾何形狀引起進給端和切割端相互交叉，由 此，捆綁工具的至少一部分被線材端部環(huán)繞并因此被它們攔住。因為這些線材可能比較硬， 所以使用者必須施加更大的力來移除捆綁裝置。因此，在一個實施例中，內(nèi)部工具構(gòu)件和/ 或捆綁頭適于在內(nèi)部工具構(gòu)件一移開其鎖定位置時改形切割端和進給端中的至少一個，使 得線材端部沒有相互交叉，和/或使得捆綁工具沒有被線材端部攔住。一旦進行了這種改 形，捆綁裝置可以很容易地被使用者移除。在一個實施例中，該捆綁裝置包括用于確保捆綁工具與待捆綁物件之間距離的一 個或多個墊片。這些墊片提供的優(yōu)點是可以控制捆綁的繃緊度，在這些實施例中，捆綁工具 在捆綁期間適于相對于線材路徑旋轉(zhuǎn)預(yù)定次數(shù)，例如一次、兩次、三次、四次、五次或六次。 會認識到，物件離捆綁工具越近，捆綁就會越緊，反之亦然。至少一個墊片可以形成適于接收待捆綁物件的凹槽/缺口。在一個實施例中，在 操作期間，該凹槽限定在面向待捆綁物件的表面中。例如，該凹槽可以沿著橫穿墊片的方向 延伸，從而使得接收在凹槽中的物件穿過心軸和內(nèi)部工具構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸。在另一實施例中，該捆綁裝置適于盡可能地繃緊線材，并且隨后放松線材，從而提 供期望的捆綁緊度。在第二方面，本發(fā)明涉及一種用于捆綁工具的鉗口，該鉗口包括用于使線材成形 為具有預(yù)定曲率的成形工具，該成形工具包括至少三個形狀限定表面，這些表面相對于彼 此布置成使得平移移入成形工具中的線材改形為限定了預(yù)定曲率。根據(jù)本發(fā)明第二方面的鉗口工具可以具有本發(fā)明第一方面所述的任何特征或元 件。舉例來說，該成形工具可以成形為使得一旦繃緊了裝在該工具中的線材時，線材就脫離 與成形工具的接合。在第三方面中，本發(fā)明涉及一種捆綁裝置，其限定有線材路徑，所述線材路徑引導(dǎo) 線材圍繞一個或多個物件，該捆綁裝置包括-供線器，其用于把線材推進線材路徑；和-捆綁工具，其形成線材進出線材路徑的通道并且可相對于線材路徑旋轉(zhuǎn)，其中，該供線器包括用于確定至少一部分線材的長度的傳感器。如果供線器的線材短于預(yù)定長度例如捆綁動作所需的最小線材長度，那么該捆綁 裝置就可以適于防止捆綁動作。在一個實施例中，該裝置適于向使用者發(fā)出信號供線器的 線材沒有具有執(zhí)行捆綁動作的規(guī)定長度。該信號可以是聲頻信號和/或視覺信號和/或觸 覺信號。根據(jù)本發(fā)明第三方面的捆綁裝置可以具有本發(fā)明第一方面所述的任何特征或元 件。


現(xiàn)在參照附圖更詳細地描述本發(fā)明，其中圖1公開了操作之前的捆綁裝置，
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圖2-5公開了把線材進給到待捆綁物件中并圍繞待捆綁物件的步驟，圖6-8公開了線材的捆綁步驟，圖9公開了捆綁裝置的移除，圖10公開了根據(jù)本發(fā)明的供線器，以及圖Ila-Ild公開了包含墊片的捆綁裝置。
具體實施例方式圖1-9公開了一種捆綁裝置100，其限定了線材路徑并且包括供線器160(參照圖 10)、可旋轉(zhuǎn)的心軸102和捆綁工具104。捆綁工具104包括捆綁頭106和內(nèi)部工具構(gòu)件 108，該內(nèi)部工具構(gòu)件滑動地接收在捆綁頭106中，從而內(nèi)部工具構(gòu)件108和捆綁頭106相 對于彼此的相互轉(zhuǎn)動被鎖定。內(nèi)部工具構(gòu)件108的內(nèi)表面(未示出)帶有螺紋并且嚙合心軸102的螺紋外表面 110，使得心軸102的轉(zhuǎn)動促使內(nèi)部工具構(gòu)件108相對于捆綁頭106沿軸向移動(圖中朝右) 并且移向鎖定位置(圖7所示)，在該鎖定位置處，內(nèi)部工具構(gòu)件108相對于捆綁頭106的 軸向移動被鎖定，由此心軸102的進一步轉(zhuǎn)動促使內(nèi)部工具構(gòu)件108和捆綁頭106同時轉(zhuǎn)動。捆綁裝置100還包括具有第一切削刃114和接觸面116的切割工具112。第一切 削刃114和接觸面116布置成在第一切削刃114滑過接觸面116時執(zhí)行切割動作。在所述 切割動作期間，第一切削刃114壓向箭頭117所示方向，使得進給到第一通道120中的線材 118被迫與接觸面116相接觸，這阻止了線材118沿著箭頭117的方向移動，由此，第一切削 刃114的進一步運動促使線材118被切割。供線器160 (參照圖10)布置成提供線材118經(jīng)過第一通道120并且經(jīng)由第一引導(dǎo) 鉗口 124和第二引導(dǎo)鉗口 126回到第二通道122。線材路徑的至少一部分由第一和第二引 導(dǎo)鉗口 (124,126)限定。第一和第二引導(dǎo)鉗口 124、126 —起限定了空腔128，例如加固棒的 一個或多個物件130可以定位在該空腔128中，以便通過捆綁裝置100把這一個或多個物 件130捆綁在一起。為了允許物件定位在空腔128中，線材路徑的一部分是"斷開的"，使 得當(dāng)線材118沒有從第一引導(dǎo)鉗口 124進給到第二引導(dǎo)鉗口 126時，物件130可以移入空 腔128中，并且使得當(dāng)線材118從第一引導(dǎo)鉗口 124進給到第二引導(dǎo)鉗口 126時，物件130 不能移入或移出空腔128，因為線材118阻止了這種移動。此外，第一引導(dǎo)鉗口 124包括成形工具132，該成形工具適于在線材118進給通過 成形工具132的通道134時改形/彎曲該線材118。成形工具132適于將線材118成形/ 彎曲成具有曲率，該曲率允許線材118在從第一引導(dǎo)鉗口 124進給時能夠由第二引導(dǎo)鉗口 126接收并且進一步進給到第二通道122中。在圖1中，公開了初始位置，其中，第一和第二引導(dǎo)鉗口 124、126位于物件130周 圍，使得物件位于空腔128中。內(nèi)部工具構(gòu)件108處于初始位置，在該初始位置它相對于捆 綁頭106縮回(也就是定位到圖中的左側(cè))。線材118鄰接第二切削刃116并且準(zhǔn)備好插 入第一通道120中，參照圖2。在圖2中，心軸102沿著第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，由此，心軸102的外表面與內(nèi)部工具 構(gòu)件108的內(nèi)表面之間的螺紋嚙合促使內(nèi)部工具構(gòu)件108相對于捆綁頭106沿軸向(即圖中的右側(cè))移動并且沿著(但是不進入)鎖定位置的方向移動(參照圖7)。為了防止捆綁 頭106隨著心軸102 —起轉(zhuǎn)動，部分地鎖定捆綁頭106相對于線材路徑的轉(zhuǎn)動。該部分地 鎖定適于防止所述相對轉(zhuǎn)動，只要施加給捆綁頭的轉(zhuǎn)矩低于預(yù)定閾值并且具有與第一轉(zhuǎn)動 方向相反的方向。因此，如果轉(zhuǎn)矩超出預(yù)定閾值并且沿著第一轉(zhuǎn)動方向的方向，那么捆綁頭 106就可以轉(zhuǎn)動。因此，內(nèi)部工具構(gòu)件處于其鎖定位置，心軸102的轉(zhuǎn)動不能轉(zhuǎn)換成內(nèi)部工 具構(gòu)件的平移運動，由此，使心軸102轉(zhuǎn)動所需的轉(zhuǎn)矩必須超過所述預(yù)定閾值，以便允許心 軸進行進一步的旋轉(zhuǎn)。參照圖7對此進行更詳細地描述。在圖3-5中，參照圖10進行描述的供線器160把線材118推進第一通道120中， 其中，引導(dǎo)面136引導(dǎo)線材118進入成形工具132的通道134之內(nèi)，該成形工具使線材118 成形/彎曲成具有與第一和第二引導(dǎo)鉗口 124、126的曲率相對應(yīng)的曲率。隨后，線材118 沿著第一引導(dǎo)鉗口 124的第一引導(dǎo)面138前進。由于成形工具132所提供的線材118的改 形，線材118由第二引導(dǎo)鉗口 126接收并且沿著第二引導(dǎo)鉗口 126的第二引導(dǎo)面140滑動， 直至線材118接收在第二通道122中。在進一步進給線材118的情況下，線材端部142移 入與為棘爪144形式的定位器的接合，該棘爪鎖定了線材沿著如箭頭146所示的反方向的 移動。棘爪144能夠圍繞定位器軸線148樞轉(zhuǎn)，彈簧(未示出)把棘爪144推向側(cè)壁150。 線材端部142保持在棘爪144與側(cè)壁150之間，并且線材的反向移動(沿著箭頭146的方 向)把定位器推向線材和側(cè)壁。當(dāng)進給端154鄰接止動表面151時，防止線材118進一步 前進到第二通道122中，并且供線器160中斷進給步驟，如參照圖10所描述的。在圖6中，供線器160沿著如箭頭146所示的反方向拉動線材118。這就繃緊了 線材118，由此線材118被從成形工具132的通道134中拉出并且繃緊圍繞在物件130的 一部分上。為了實現(xiàn)這個，成形工具132可以在一側(cè)開口，也就是沿著圖6的進或出方向開 口。此外，成形工具的下游表面133可以設(shè)計成在線材118繃緊的情況下把線材118壓向 開口側(cè)。隨著線材118繃緊圍繞在加固棒130上，心軸102轉(zhuǎn)動，由此，內(nèi)部工具構(gòu)件108 移入其鎖定位置，如圖7所示。在所述移動期間，線材118被第一切削刃114和接觸面116 切割，由此形成線材段156，所述線材段156具有進給端154和切割端155。當(dāng)內(nèi)部工具構(gòu) 件108處于鎖定位置時，線材118保持在內(nèi)部工具構(gòu)件108與鄰接表面152之間。隨著內(nèi) 部工具構(gòu)件108處于其鎖定位置，當(dāng)施加給心軸的轉(zhuǎn)矩超過預(yù)定閾值時，心軸102的進一步 轉(zhuǎn)動促使內(nèi)部工具構(gòu)件108和捆綁頭106旋轉(zhuǎn)。在所述轉(zhuǎn)動的情況下，在進給端154和切 割端155保持在捆綁工具104中時線材進行扭轉(zhuǎn)。隨著物件130綁到彼此上了，心軸102沿著相反的方向旋轉(zhuǎn)，如圖8所示。因為 阻止了捆綁頭106沿著相反的方向轉(zhuǎn)動，所以心軸沿著所述方向的轉(zhuǎn)動促使內(nèi)部工具構(gòu)件 108移動離開其鎖定位置，由此，線材段156的端部154、155由于元件158、159而被拉直。 隨后，捆綁裝置100可以被移除，如圖9所示。供線器160的實施例在圖10中示出。供線器160包括線卷162、第一傳感器164、 進料輥166和第二傳感器168。當(dāng)供線器160為空時，線材118可以進給到供線器160中， 以便允許線材118被進料輥166接收。在進料輥166接收線材118之前，第一傳感器164 檢測線材118的存在，由此，馬達(未示出)促使輥子旋轉(zhuǎn)。當(dāng)線材118被進料輥166接收 時，這些進料輥旋轉(zhuǎn)，直到線材118被第二傳感器168檢測到并且線材的進一步前進被中 斷，此時，自由端處于正確的進給位置。
在使用者啟用捆綁裝置的情況下操作馬達，由此輥子旋轉(zhuǎn)并且線材118就經(jīng)由線 材路徑進給到第二通道122中，如上所述。當(dāng)線材端部鄰接第二通道的止動表面151時，就 防止線材的進一步前進并且增大與馬達連接的電路中的電流。因此，當(dāng)控制馬達的控制系 統(tǒng)檢測到這樣的電流增大時，就使馬達(輥子)的旋轉(zhuǎn)方向反向，從而繃緊線材，如參照圖6 所描述的。在可選實施例中，輥子的數(shù)量或轉(zhuǎn)數(shù)用來確定線材是否已經(jīng)前進到足以接收在 第二通道122中。該捆綁裝置包括適于對進料輥的轉(zhuǎn)數(shù)進行計數(shù)的轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器。因為進料輥166的 一轉(zhuǎn)對應(yīng)于線材118的預(yù)定長度，所以轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器適于輸出與線材長度對應(yīng)的信號。該裝置100適于操作如下如果在線材118進給期間第一傳感器164不再能檢測 到線材118，也就是供線器是空的，那么該裝置就可以借助轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器而適于確定線材118 的長度，與當(dāng)前捆綁動作有關(guān)的線材已經(jīng)通過輥子166進給了。如果所述長度低于預(yù)定長 度，例如低于執(zhí)行捆綁動作所需的長度，那么該捆綁裝置適于收回進給的線材118并且向 使用者發(fā)出信號線材118的長度不足以進行捆綁并且需要把新線材插入到供線器中。圖Ila-Ild公開了一種捆綁裝置100，其包括兩個墊片170，這些墊片在捆綁期間 用來在物件與捆綁頭之間提供預(yù)定距離。通過提供預(yù)定距離，可以控制捆綁的繃緊度，應(yīng)當(dāng) 認識到，對于相同尺寸的物件130而言，這個距離越長，捆綁得就越松，而這個距離越短，捆 綁得就越緊。因此，使用者可以把捆綁裝置推進到一個或多個物件130鄰接墊片170的位 置，由此確保在捆綁工具104與物件130之間的預(yù)定距離。在第一實施例中，可調(diào)整墊片的軸向范圍?？梢酝ㄟ^提供多組具有不同長度的可 互換的墊片來確保這個可調(diào)整性?；蛘?，這些墊片可以適于沿軸向在兩個位置之間移動，在 這兩個位置之間，這些墊片可以定位成獲得所需的捆綁繃緊度。使用者可以手動或通過馬 達自動地調(diào)整這些可調(diào)整的墊片。在第二實施例中，這些墊片設(shè)有預(yù)定長度，并且通過手動或自動調(diào)整線材的繃緊 來控制捆綁繃緊度。為了控制線材的繃緊，該裝置可以適于盡可能地繃緊線材并且隨后放 松線材以獲得所需的繃緊度。該裝置可以適于允許使用者手動或自動調(diào)整線材的繃緊/放 松。后者可以通過該裝置可以適于執(zhí)行的下列步驟獲得在第一步中，把預(yù)定長度的線材推出捆綁頭。當(dāng)線材端部在已經(jīng)引導(dǎo)圍繞到物件 130上之后被捆綁頭接收時，線材端部被保持并且通過盡可能地收回線材來繃緊線材。在第二步中，確定線材的收回部分的長度(也就是確定直到線材盡可能繃緊時能 夠收回多少線材)。應(yīng)當(dāng)認識到，收回的線材越長，物件就越小，收回的線材越短，物件就越大。因此，該裝置可以適于確定線材需要放松多少，以獲得任何尺寸物件(多個物件) 的所需捆綁繃緊度。在第三步中，放松線材從而確保所需的捆綁繃緊度。
1權(quán)利要求
一種捆綁裝置(100)，其限定有線材路徑(138，140)，所述線材路徑用于引導(dǎo)線材(118)圍繞一個或多個物件(130)，所述捆綁裝置(100)包括 供線器(160)，其用于把所述線材(118)推進到所述線材路徑(138，140)中；和 捆綁工具(104)，其形成用于所述線材(118)進出所述線材路徑(138，140)的通道并且能夠相對于所述線材路徑(138，140)旋轉(zhuǎn)，并且包括 捆綁頭(106)，和 內(nèi)部工具構(gòu)件(108)，其滑動地接收在所述捆綁頭(106)中，從而鎖定了所述內(nèi)部工具構(gòu)件(108)與所述捆綁頭(106)的相對轉(zhuǎn)動，所述內(nèi)部工具構(gòu)件(108)連接到可旋轉(zhuǎn)心軸(102)上，從而使得所述心軸(102)的轉(zhuǎn)動促使所述內(nèi)部工具構(gòu)件(108)沿軸向相對于所述捆綁頭(106)沿著鎖定位置的方向移動，在所述鎖定位置處，所述內(nèi)部工具構(gòu)件(108)相對于所述捆綁頭(106)的軸向移動被鎖定，由此所述心軸(102)的進一步轉(zhuǎn)動促使所述內(nèi)部工具構(gòu)件(108)和所述捆綁頭(106)相對于所述線材路徑(138，140)沿著第一方向同時轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的捆綁裝置，其特征在于，所述捆綁頭(106)沿著與所述第一方 向相反的方向的轉(zhuǎn)動被鎖定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的捆綁裝置，其特征在于，所述供線器(160)布置成把所述 線材(118)推過第一通道(120)并且經(jīng)由所述線材路徑(138，140)推回到第二通道(122)， 所述第一通道(120)和所述第二通道(122)由所述捆綁工具(104)限定。
4.根據(jù)在前任一項權(quán)利要求所述的捆綁裝置，還包括切割工具(112)，其布置成在所 述內(nèi)部工具構(gòu)件(108)朝著所述鎖定位置運動期間切割所述線材(118)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的捆綁裝置，其特征在于，所述切割工具(112)包括第一切削刃 (114)，其在切割期間通過基本無旋轉(zhuǎn)的運動移向第二切削刃和接觸面(116)中的一個。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的捆綁裝置，其特征在于，所述內(nèi)部工具構(gòu)件(108)限定了所述 第一切削刃(114)。
7.根據(jù)在前任一項權(quán)利要求所述的捆綁裝置，其特征在于，所述線材路徑(138，140) 的至少一部分由一個或多個引導(dǎo)鉗口(124，126)限定。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的捆綁裝置，其特征在于，所述線材路徑(138，140)的至少一部 分由成形工具(132)限定，所述成形工具用于在所述線材(118)被推過所述成形工具(132) 時使所述線材(118)成形，以便允許所述線材(118)接收在所述捆綁工具(104)的所述第 二通道(122)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的捆綁裝置，其特征在于，所述成形工具(132)包括至少三個形 狀限定表面，所述至少三個形狀限定表面相對于彼此布置成使得當(dāng)所述線材(118)平移移 入所述成形工具(132)中時所述線材(118)形成為具有預(yù)定曲率。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的捆綁裝置，其特征在于，所述內(nèi)部工具構(gòu)件(108)和/ 或所述捆綁頭(106)限定了用于從所述供線器(160)引導(dǎo)所述線材(118)并且將所述線材 (118)引入所述成形工具(132)的至少一個引導(dǎo)面(136)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8-10中任一項所述的捆綁裝置，其特征在于，所述一個或多個引 導(dǎo)鉗口(124，126)中的第一引導(dǎo)鉗口(124)布置成把所述線材(118)引入所述成形工具 (132)中。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的捆綁裝置，其特征在于，所述至少一個引導(dǎo)鉗口(124，126) 中的第二引導(dǎo)鉗口(126)布置成當(dāng)所述線材(118)從所述第一引導(dǎo)鉗口(124)進給時接收 所述線材(118)并且把所述線材(118)引入所述第二通道(122)中。
13.根據(jù)權(quán)利要求3-12中任一項所述的捆綁裝置，其特征在于，所述內(nèi)部工具構(gòu)件 (108)和/或所述捆綁頭(106)包括定位器(144，150)，所述定位器(144，150)用于在所述 線材(118)的進給端(154)沿著插入方向插入所述第二通道(122)中的情況下保持所述進 給端(154)，從而防止所述進給端(154)沿著與所述插入方向相反的方向移動。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的捆綁裝置，其特征在于，所述定位器(144，150)用于允許所 述進給端(154)沿著與所述插入方向橫向的方向移動，所述進給端(154)由此脫離與所述 定位器的接合。
15.根據(jù)在前任一項權(quán)利要求所述的捆綁裝置，其特征在于，所述內(nèi)部工具構(gòu)件(108) 和/或所述捆綁頭(106)用于通過把所述內(nèi)部工具構(gòu)件(108)移入所述鎖定位置來保持線 材段(156)的切割端(155)，由此防止所述切割端(155)從所述第一通道(120)縮回，其中 所述線材段是從所述線材(118)切下的并且包括所述切割端(155)和進給端(154)。
16.根據(jù)在前任一項權(quán)利要求所述的捆綁裝置，其特征在于，所述內(nèi)部工具構(gòu)件(108) 包括鄰接表面，所述鄰接表面用于在所述內(nèi)部工具構(gòu)件(108)定位在其鎖定位置時接合所 述捆綁頭(106)的相應(yīng)鄰接表面，使得所述內(nèi)部工具構(gòu)件(108)的轉(zhuǎn)動經(jīng)由所述鄰接表面 傳遞給所述捆綁頭(106)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的捆綁裝置，其特征在于，所述內(nèi)部工具構(gòu)件(108)和 /或所述捆綁頭(106)用于在所述內(nèi)部工具構(gòu)件(108)移動離開其鎖定位置的情況下改形 所述切割端(155)和所述進給端(154)中的至少一個。
18.根據(jù)權(quán)利要求7-17中任一項所述的捆綁裝置，其特征在于，所述成形工具(132)成 形為使得在所述線材(118)繃緊的情況下，所述線材(118)脫離與所述成形工具(132)的 接合，由此，所述線材(118)能夠繃緊圍繞在所述一個或多個物件(130)的至少一部分上。
19.一種用于捆綁工具的鉗口，所述鉗口包括用于使線材成形為具有預(yù)定曲率的成形 工具，所述成形工具(132)包括至少三個形狀限定表面，所述至少三個形狀限定表面相對 于彼此布置成使得平移移入所述成形工具(132)中的線材(118)改形為限定了預(yù)定曲率。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的鉗口，其特征在于，所述成形工具(132)成形為使得在所述 線材(118)繃緊的情況下，所述線材(118)脫離與所述成形工具(132)的接合。
21.一種捆綁裝置(100)，其限定有線材路徑(138，140)，所述線材路徑用于引導(dǎo)線材 (118)圍繞一個或多個物件(130)，所述捆綁裝置(100)包括_供線器(160)，其用于把所述線材(118)推進到所述線材路徑(138，140)中；和-捆綁工具(104)，其形成用于所述線材(118)進出所述線材路徑(138，140)的通道并 且能夠相對于所述線材路徑(138，140)旋轉(zhuǎn)，其中，所述供線器(160)包括用于確定所述線材(118)的至少一部分的長度的傳感器。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的捆綁裝置，其特征在于，如果所述供線器(160)的所述線材 (118)短于預(yù)定長度，那么所述捆綁裝置用于防止捆綁動作。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的捆綁裝置，其特征在于，所述預(yù)定長度是捆綁動作所需的 最小線材長度。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于把線材捆綁圍繞到一個或多個物件上的捆綁裝置，尤其是線材自動地引導(dǎo)圍繞在物件上的捆綁裝置。用于使線材成形為具有預(yù)定曲率的成形工具。
文檔編號E04G21/12GK101910531SQ200880122358
公開日2010年12月8日 申請日期2008年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月20日
發(fā)明者J·C·格里格森, K·詹森 申請人:Jbj機電一體化有限責(zé)任公司