帶監(jiān)視系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及帶監(jiān)視系統(tǒng)。大體上，本發(fā)明包括控制單元，其中具有操作構件的帶施加裝置選擇性地激勵多個傳感器布置中的傳感器，每個傳感器被定位為檢測由紙盒或分送帶引起的移動或位置；具體來說，由紙盒的存在引起的信號；當紙盒被貼帶時由分送帶引起的移動，以及基于分送帶卷的尺寸（用完）激勵的另外的信號。來自傳感器的檢測信號被發(fā)送到控制單元，該控制單元具有多個定時電路或預編程微處理器，利用預定順序或時間值來基于下面的控制邏輯生成和發(fā)射對應的警報信號。
【專利說明】帶監(jiān)視系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于帶施加裝置(tape applicator)的帶監(jiān)視系統(tǒng),這種系統(tǒng)進行操作以在貼帶(taping)操作期間檢測和識別貼帶故障狀況并且提供警報信號。更特別地，該系統(tǒng)可以檢測和發(fā)信號通知由于帶不足、帶斷裂、帶未被施加、帶未被剪切或紙盒堵塞(carton jamming)造成的故障。
【背景技術】
[0002]提供用于帶施加裝置的帶監(jiān)視系統(tǒng)的想法本身不是新的。 申請人:知道1989年8月8日向Marchetti頒發(fā)的美國專利4，855，006、1996年4月16日向Kropp等人頒發(fā)的美國專利5，507，907、1998年4月7日向Lam頒發(fā)的美國專利5，735，101、以及2010年2月23日向Bredl等人頒發(fā)的美國專利7，665，498。Marchetti教導了一種使用凸輪感測裝置的系統(tǒng)，所述凸輪感測裝置檢測凸輪的旋轉(該凸輪的旋轉由帶的移動生成)并且在帶未根據需要移動的情況下提供警告信號。Lam教導了使用探針臂(feeler arm)來檢測帶。Kropp等人在Marchetti上提供了改進并且教導了連接到控制系統(tǒng)的帶分送傳感器與箱存在傳感器的結合，所述控制系統(tǒng)在檢測到錯誤信號的情況下有效地關閉機器。這個專利也描述了一種帶供應傳感器，其感測帶卷上的帶并且在帶卷將要被用完的情況下發(fā)送錯誤信號。Bredl等人教導了比上述專利中的任一個的教導更加精細的系統(tǒng)，但使用了很多Kropp等人的教導，提供了不依賴于帶頭而被定位的帶分送傳感器和物體檢測系統(tǒng)(箱檢測器)，并且使用了包括比較速度、計數、編碼、測量輸送器電動機的電流等的相對復雜的系統(tǒng)來生成用于控制系統(tǒng)的信號。
[0003]膠帶封閉是在包裝工業(yè)中用于密封紙盒的頂部和/或底部的最常見的方法之一，這歸因于其簡單且材料和設備的低成本，特別是在食品和藥品工業(yè)中，因為其可以提供防塵紙盒封閉。然而，也認識到在包裝工業(yè)中關于帶密封有兩個主要的考慮:(I)受限制的帶長:一卷帶可以密封大約2000個紙盒(僅頂部)的平均量，以致必須根據生產率大約一小時更換一次帶供應卷；以及(2)帶質量和施加變化:質量、材料、厚度、粘結劑配方和膠帶的釋放貼膠并不總是一致的，其本身可能在貼帶操作期間暴露出問題并且紙盒貼帶操作是間斷的(例如沒有帶被施加在紙盒之間)，以致被施加的帶在每個紙盒貼帶循環(huán)期間遭受變化的速度、應力和張力，并且其結果可能導致在剪切定標之后的帶迅速折回、帶斷裂以及其它問題，諸如無帶、帶未被剪切以及其它不期望的狀況。與貼帶有關的其它問題包括溫度、底層表面狀況、粘結劑滲透、粘結自持力、未裝滿的紙盒、帶的擱置壽命、帶卷的處理、帶施加裝置、鈍的剪切刀片以及由帶施加裝置導致的紙盒堵塞等，它們是在帶密封方面的生產停歇時間和有缺陷的紙盒封閉的原因。
[0004]關于沒有合適的警告設備等的當前機器的最大問題之一是其中操作者不能容易地確定剩余的帶的量，這在一些情況下導致機器在帶卷完全被用完之后進行操作以及未被貼帶的紙盒排出。在很多情況下該問題會加劇，因為具有未被貼帶的頂部或底部折翼的紙盒未被注意到。所使用的大部分的帶是清潔和透明的，這增加了對未被貼帶的紙盒的視覺檢查的難度。該問題對于自動或半自動設備甚至更加顯著。
[0005]存在很多帶檢測感測系統(tǒng)，它們已經被提出并且建議了不同的方法來解決上述問題，然而，當前使用的大多數帶施加裝置或貼帶機器都未配備有任何帶監(jiān)視系統(tǒng)。
[0006]終端使用者不使用當前可用的帶監(jiān)視系統(tǒng)的原因有很多:
[0007](I)高成本:監(jiān)視系統(tǒng)必須在一個機器中在偏置的頂部和底部位置上監(jiān)視兩個單獨的帶施加裝置，其需要很多傳感器、連接和線路以及用于每個帶施加裝置的單獨的程序或控制電路。只能夠在工廠處利用很多修改、線路和涉及高素質人員的編程將該系統(tǒng)安裝到機器。該系統(tǒng)涉及針對不同構造和模型的貼帶機器的設計和定制并因此不適合大量生產，并且當被應用于貼帶機器時變?yōu)榉浅ｏ@著的成本。(參見上面提及的美國專利N0.7，665，498 和美國專利 N0.5，507，907)。
[0008](2)復雜性:市場中的所有帶監(jiān)視系統(tǒng)使用安裝于機器上的具有可編程邏輯控制器(PLC)或電控制電路和人機界面的控制面板，來打開、關閉或重置該系統(tǒng)，該控制被安裝在具有連接到帶施加裝置的傳感器(參見美國專利N0.5，735，101)和在輸送器或機器框架上的光傳感器(參見美國專利N0.7，665，498)的貼帶機器上以用于紙盒檢測。線路和連接必須允許機器調整以及從貼帶機器斷開帶施加裝置。只有合格的電工才可以服務、調整或修復該系統(tǒng)，這使具有有限的內部技術人員的使用者受挫。
[0009](3)使用簡單/有效性:大部分帶監(jiān)視系統(tǒng)涉及傳感器和在帶頭或帶卷保持臂到控制面板之間的電源連接，這不方便并且會遭受損壞，因為帶頭需要從機器的頻繁移除以便補充被用完的帶卷，導線必須被斷開以用于移除并且被重新連接以用于重新安裝。在一些情況下，操作者可能僅僅忽視了耗時的連接，特別是到底部帶施加裝置的電連接并且因此該系統(tǒng)是不起作用的(美國專利N0.5，735，101和美國專利N0.5，507，907);靠壓縮空氣操作的系統(tǒng)需要到帶施加裝置的空氣供應連接(美國專利N0.4，855，006 (Marchetti))。延伸長度電纜或氣動軟管可以被用于連接到帶施加裝置而不用斷開；然而，不期望結合不受保護的自由長度的電纜或空氣軟管，因為這是危險的并且可能容易導致系統(tǒng)損壞。
[0010]此外，所有系統(tǒng)提供用于對該系統(tǒng)供電的ON / OFF開關以及用于禁用和重置警報信號的重置開關。操作者容易在處理問題之后忘記重置該系統(tǒng)或者有時可能在危急信號太令人煩惱的情況下僅關閉了該系統(tǒng)。本發(fā)明教導了一種包括對監(jiān)視系統(tǒng)的自動關閉和重置的系統(tǒng)，由此顯著地減少了此操作者問題。
[0011]—些帶監(jiān)視系統(tǒng)結合從監(jiān)視器輸出的信號來關閉該機器,這對于大部分的自動生產操作而言不是優(yōu)選的，因為其可能導致上游包裝過程的更多的紙盒或產品堵塞問題，導致更多的生產停歇時間(美國專利N0.5，507，907和美國專利N0.4，855，006)。
[0012]通常的實踐是維持不停止的生產過程，對有缺陷的紙盒人工地或者利用離線半自動貼帶機器進行重新貼帶。
[0013]市場中可用的帶監(jiān)視系統(tǒng)不具有對“箱體堵塞”進行檢測和警告的有效系統(tǒng)。解決貼帶操作期間的“紙盒堵塞”問題的解決方案在帶監(jiān)視系統(tǒng)中不是已知的。帶施加裝置是具有帶施加輥的機械設備，該帶施加輥在貼帶操作期間與進入的紙盒相交并通過紙盒移動，該帶施加裝置在紙盒和機器之間施加必須被克服的力。當貼帶質量輕、未被裝滿的紙盒或軟紙盒(其當被施加帶時可能塌陷)時，紙盒阻塞或堵塞發(fā)生是更加普遍的。甚至對于正常良好包裝的紙盒也會發(fā)生此不期望的狀況，其中通常使用的傳送帶被嚴重用壞或者尚未被適當地調整以提供足夠的力來通過帶施加裝置使紙盒移動。本發(fā)明能夠檢測這種狀況并且為這種狀況提供警告。
[0014](4)USFDA的食品安全現代化法案:在美國已經于2011年生效作為對一系列食品召回的響應的一個新法律具有施加于食品和藥物相關產品上的嚴格規(guī)定。根據包裝機械制造商協(xié)會(PMMI)，該新法律在設定更高標準和需求來提供具有“清潔設計”或易維護性的設備以清潔、消除任何潛在的污染區(qū)域方面對包裝設備制造商有較大影響。大部分的機械零件能夠被轉換成不銹鋼，方便移除以沖洗和真空清潔。在所有“清潔設計”準則之中，電氣儀表、多個線路以及連接是最難的設計問題，因為所有這些設計都不能容易地被移除以進行清潔。對電氣設計的清潔在未被適當地執(zhí)行的情況下也可能是危險的。大部分的電力電纜和儀表生成熱，其繁殖細菌生長。食品和藥品工業(yè)是帶和貼帶設備的主要使用者。與市場中的大部分帶監(jiān)視系統(tǒng)不同，本發(fā)明致力于如FSMA所要求的“清潔設計”準則。
[0015]本發(fā)明通過提供一種如下這樣的系統(tǒng)來提供對上述問題中的一些問題的解決方案，該系統(tǒng)安裝成本低、消除了對自由長度的電纜或空氣軟管的需要并且減少了系統(tǒng)內和帶施加裝置與機器之間的線路和連接。

【發(fā)明內容】

[0016]本發(fā)明的目的是提供一種帶監(jiān)視系統(tǒng)和帶施加裝置，其通過提供警告和/或控制信號來更好地保障采取必要的行動以糾正問題，從而在紙盒密封操作中確保適當的貼帶。
[0017]廣泛地講，本發(fā)明涉及一種供帶施加裝置使用的帶監(jiān)視系統(tǒng)，該帶施加裝置構成紙盒密封機器的一部分，該紙盒密封機器具有機器框架并用于將膠帶條(adhesive taperibbon)施加到紙盒以密封所述紙盒，用于使所述紙盒移動經過所述帶施加裝置的裝置，所述帶施加裝置的至少一部分可從所述紙盒密封機器移除以更換用完的帶卷，所述帶監(jiān)視系統(tǒng)包括:控制單元，其用于生成輸出信號，該輸出信號產生輸出警報信號以指示每個貼帶循環(huán)的狀態(tài)；多個傳感器，其包括感測帶卷用完的帶卷用完傳感器、感測帶對正被所述帶施加裝置貼帶的紙盒的差錯施加的帶饋送傳感器、以及感測箱何時存在于紙盒密封機器中的箱饋送傳感器，所述傳感器通過針對安裝在所述帶施加裝置上的每個所述傳感器的對應的信號激勵器而被激活，所述傳感器連接到所述控制單元以與其通信，使得所述控制單元可生成所述輸出警報信號；以及電源，其用于所述控制單元。
[0018]優(yōu)選地，傳感器被安裝在所述帶施加裝置上，并且電源是可再充電電池，并且更優(yōu)選地，由所述帶的移動驅動的電力發(fā)電機用于生成電功率以在貼帶操作期間為可再充電電池充電，并且其也可以用作差錯施加傳感器。
[0019]優(yōu)選地，在預先選擇的時間之后，所述箱饋送傳感器通過所述控制單元與所述帶饋送傳感器組合以檢測所述帶施加裝置中的紙盒的箱堵塞。
[0020]優(yōu)選地，傳感器被彼此非常接近地定位在感測站中，所述感測站優(yōu)選被安裝于機器框架上。
[0021]優(yōu)選形式是，控制單元被耦合到輸出警報信號設備，其優(yōu)選是以遠離帶施加裝置的信號發(fā)射器的形式。
[0022]優(yōu)選地，箱饋送傳感器也被用作電源ON開關以打開所述控制單元的電源。
[0023]還優(yōu)選地，控制單元被編程為在預定持續(xù)時間之后自動停止和重置?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0024]根據與附圖進行結合的本發(fā)明的優(yōu)選實施例的以下詳細描述，另外的特征、目的以及優(yōu)勢將是明顯的，在附圖中:
[0025]圖1是側視圖，其示意性地圖示了結合有應用于常規(guī)的帶施加裝置或帶頭的本發(fā)明的各種零件的帶施加裝置。
[0026]圖1a示出了遠程站的可替換實施例，其具有無線信號接收器設計(如示出的IR接收器)和在外殼之上的警報塔燈，該外殼被安裝在機器框架之上。
[0027]圖2示出了如圖1上所示的將帶施加在紙盒上的施加裝置，其指示松緊調節(jié)臂的傳感器激活位置，該松緊調節(jié)臂指示帶卷狀況；操作構件，其指示紙盒的存在；以及另一操作構件，其指示帶被分送以施加于容器或紙盒。
[0028]圖3是類似于圖2的視圖，其示出了可替換的傳感器激活系統(tǒng)，其在由帶驅動的輥的主體上具有傳感器激勵器或目標。
[0029]圖4示出了類似于圖1的帶施加裝置，其中為了清楚而省略了零件，其結合了本發(fā)明，其中電力發(fā)電機耦合到帶施加裝置的操作構件。
[0030]圖4a是如圖4上所示的發(fā)電機布置的底視圖，其示出了發(fā)電機在帶施加裝置的操作構件(如示出的帶輥)、本發(fā)明的安裝于施加裝置的基部框架上的控制單元之間的耦合和安裝，以及帶施加裝置的操作構件上的信號目標或激勵器(如所示出的推桿上的磁鐵)的相對位置。
[0031]圖4b是將從如圖4a上示出的發(fā)電機生成的AC功率轉換成DC功率的整流電路的電不意性電路的不意圖(整流電路)。
[0032]圖5示出了類似于圖1的帶施加裝置，其用其操作構件上的信號目標來識別，其中在基部框架上的窗口開孔允許帶施加裝置外部的信號檢測。該帶施加裝置在其通常的原始位置處具有滿帶卷并且準備好被安裝到圖6的機器安裝支架上。
[0033]圖5a是圖5的端視圖，其中為了清楚而省略了零件，其圖示了帶施加裝置的操作構件上的信號目標或激勵器的相對位置。
[0034]圖6示出了感測站內部的控制單元的本發(fā)明的另一實施例，該感測站安裝在與帶施加裝置的安裝位置相對應的位置處的機器框架的安裝支架的一側上。
[0035]圖6a示出了圖6的端視圖，其圖示了本發(fā)明的感測站的安裝位置，指示了該感測站被安裝在安裝支架的一側，非常接近于帶施加裝置的操作構件上的信號目標。
[0036]圖7示出了信令站，其包含控制單元和安裝于機器框架上的警報塔燈，具有電源電纜和將連接到如圖6上所指示的感測站的信號電纜。
[0037]圖8是控制外殼的部分截面視圖，其包含PCB和傳感器(如示出的簧片傳感器)；相關的帶施加裝置的框架和本發(fā)明的帶施加裝置的操作構件上的信號目標或激勵器(永久磁鐵被示出)。
【具體實施方式】
[0038]轉到圖1，示出了本發(fā)明被直接應用于所示出的以常規(guī)方式安裝在紙盒密封機器12上的帶施加裝置或帶頭10，紙盒密封機器12的框架14的部分被示意性地示出在帶頭10的相對端(也參見下面描述的圖5和6)。帶頭10被以常規(guī)方式可移除地安裝于機器12，以允許用完帶卷(滿帶卷被示出在圖中的16處)的容易更換并執(zhí)行任何所需的維護。
[0039]帶頭10包括框架18，在其上安裝有帶頭的各種操作零件。帶卷支承臂20被安裝在框架18上并從其延伸，并且靠近其自由端21具有可旋轉的軸等22，在其上安裝有帶卷16并且從其沿著由帶24示出的帶路徑26分送也如24處所指示的帶條。在所圖示的帶頭10中，帶路徑26 (以及因此帶24)從安裝于松緊調節(jié)臂30上靠近其自由端32的松緊調節(jié)輥28上面經過。松緊調節(jié)臂30經由軸34可繞樞軸轉動地安裝于帶頭10的框架18，并且其自由端32朝向卷16偏置以經由如所示出的那樣在臂30和支承臂20之間延伸的彈簧36保持輥28與帶卷16的外圍接觸。松緊調節(jié)臂30具有安裝于其上與樞軸或軸34間隔開的帶卷目標或傳感器激勵器38，以使其移動到其帶不足用完傳感器39的感測范圍中，以當帶卷16接近用完時激活該傳感器，如當松緊調節(jié)臂30以軸34為樞軸而轉動并且將帶卷目標或激勵器38帶入到其對應的帶卷用完傳感器39的感測范圍中時所發(fā)生的那樣。
[0040]沿著帶路徑26而行的帶24在導輥40、42、44和46上延伸到前施加裝置輥48，其將帶24的前端50施加到要被貼帶的即將到來的箱(在圖1中未示出)。輥42通常將包括單向離合器，以允許帶24在路徑26上朝向施加裝置輥48的移動。
[0041]在所圖示的帶頭10中，前施加裝置輥48和導輥44及46安裝在前施加裝置臂52上，其靠近一端被可繞樞軸轉動地安裝于框架18，如54處所指示的那樣。施加裝置輥48被可旋轉地安裝在臂52上，靠近其自由端56并遠離固定件54。
[0042]后施加裝置臂58關于樞軸60被可繞樞軸轉動地安裝在框架18上，樞軸60被定位在第一自由端62之間,靠近第一自由端62在臂58上安裝有后施加裝置棍64。推桿66如70處所指示的那樣靠近其一端被可繞樞軸轉動地連接到后施加裝置桿58，靠近在樞軸60的與其自由端62相對的一側上的其自由端68。推桿66的相對端如72處所指示的那樣被可繞樞軸轉動地連接到前施加裝置臂52，該前施加裝置臂52在其樞軸固定件54和施加裝置輥48之間。在臂58的端部68和如76處所指示的框架18之間延伸的合適的彈簧74將施加裝置臂52和58偏置到準備好接收下一紙盒或箱的接收位置，該下一紙盒或箱將在臂52壓住安裝于框架18上的擋塊(stop) 53的情況下被貼帶。
[0043]推桿66具有被固定于其的箱存在或箱饋送傳感器目標或傳感器激勵器78，其在樞軸70和72之間處于以下這樣的位置:使得在通常操作期間經過帶施加裝置10的箱移動前施加裝置臂52并且它移動推桿66并因此移動臂58和目標78到將被其對應的箱存在傳感器或箱饋送傳感器79檢測到的范圍或位置中。
[0044]在圖1中所示出的實施例中的還以樞軸固定件34為樞軸而轉動的是傳感器臂80，其具有可旋轉地安裝于其上靠近臂80的端部且遠離樞軸34的接觸輥82。朝向帶路徑26偏置臂80并且經由在臂80和框架18之間延伸的彈簧86抵靠擋塊84保持臂80。帶饋送目標或傳感器激勵器88被安裝在臂80上，并且當通過作為箱(在圖1中未示出)移動輥48并由此以樞軸54為樞軸而轉動前施加裝置臂52的結果的該臂52的移動而使帶路徑26移位時，帶饋送目標或傳感器激勵器88相對于其對應的帶饋送傳感器即帶饋送傳感器89被移動到感測位置中，以使得帶24接觸接觸輥82以移動臂80并由此移動帶饋送目標或傳感器激勵器88到其對應的帶饋送傳感器89的感測范圍中，帶饋送傳感器89感測對紙盒貼帶的帶的差錯施加。[0045]常規(guī)的切斷機構90已經被示出并且以常規(guī)方式被激活和操作，因此將不被進一步描述。
[0046]在優(yōu)選的布置中，傳感器39、79和89都被包含在傳感器站92內，傳感器站92還包含控制單元94，其提供了非常清潔和有效的方式來安裝監(jiān)視系統(tǒng)的傳感器和控制單元零件，并且當傳感器站92被直接安裝于帶施加裝置機器12的框架14時是特別重要的，如將在下面描述的那樣。感測站是相對小的容器或空間，其具有小于8英寸的最大尺寸，并且當被應用于帶頭諸如帶頭10時，厚度或高度小于框架18的相對的框架構件17和19之間的間隔(參見圖5a)。帶監(jiān)視系統(tǒng)的關鍵部件的定尺寸和集中可通過對目標或傳感器激勵器38、78和88的獨特定位來獲得，如本發(fā)明所教導的那樣，其中這些目標或傳感器激勵器38、78和88當分別處于它們各自的傳感器39、79和89的范圍內時，非常接近于感測站92的兩個相鄰側93和95，并且均根據需要在它們各自的傳感器附近以激活這樣的傳感器(參見圖1、2和3)。在現有技術的布置中，該目標或傳感器激勵器所處的位置在帶頭周圍或機器上的不同位置中，這不允許使用等同于該站92的感測站，該站92結合了所有的傳感器、監(jiān)視單元和警報器或警報觸發(fā)器以及在交通工具上的電源96，其在監(jiān)視系統(tǒng)將被安裝于帶頭10上時可以根據需要以任何合適的形式，諸如電池96或電容器(未示出)，并且與在結合了傳感器39、79和89的感測站92被安裝在機器12上時不同，在交通工具上的電源提供了顯著的優(yōu)勢，如將在下面參考圖6-7來描述的那樣。
[0047]當監(jiān)視系統(tǒng)被直接安裝于與機器框架14相對的帶施加裝置10而有效時，控制單元94必須是電池驅動的(或者可以被安裝于帶頭10的所使用的其它便攜式電源，諸如電容器)，將招致上面所提及的關于電纜等的問題并且系統(tǒng)的使用被嚴重地縮減。因此電池96被圖示并且被用于根據需要對傳感器39、79和89供電，以對控制單元供電并驅動警告設備98。優(yōu)選地，電池96是可再充電的電池，并且可以提供如100處所指示的再充電端口，或者僅該電池可以被移除以用于充電并且用充滿電的替換電池進行替換。據 申請人:所知諸如用于蜂窩電話或計算機技術中的電池電源的使用從未被應用于貼帶機器，特別是用于操作監(jiān)視系統(tǒng)，但是如從本發(fā)明中明顯的是，它克服了已經困擾了該工業(yè)達幾十年的問題。
[0048]在圖1中，在98處示出了警報發(fā)射器，然而如果需要的話，則此發(fā)射器98可以變?yōu)檫h程控制器98 (諸如無線或紅外線等的發(fā)射器)，來將信號發(fā)送到如圖1a中示出的遠程信號發(fā)射100，其具有如102處所指示的用于從發(fā)射器98接收信號的信號接收器，并且包括警報站104，其基于經由接收器100從發(fā)射器98接收的信號來觸發(fā)諸如光的警告信號，例如紅色LED光指示貼帶問題(諸如帶斷裂或帶未被施加、帶未被剪切或箱體堵塞)，以及橙色LED指示不足或用完的帶供應或報警器在該情況下位于塔106中或其上。遠程信號發(fā)射器100可以與多于一臺帶施加裝置機器或帶頭一起使用，并且優(yōu)選地被安裝于帶施加機器的框架12的部分108上，以使得如110處所指示的并且不需要被移動的固定電源可以用于對遠程信號發(fā)射器100供電，由此避免了現有技術的問題。
[0049]圖2示出了如參考圖1所示出和描述的本發(fā)明的具有監(jiān)視系統(tǒng)的帶頭，但是其中目標或傳感器激勵器38、78和88全部在相對于它們各自的傳感器39、79和89的觸發(fā)位置中。在這些位置中傳感器79和89被激活，參見下面對于關于傳感器79和89的討論；當傳感器39檢測到目標38接近并且因此帶卷16肯定幾乎被用完時，控制單元94發(fā)送對應的
警報信號。[0050]總體上在94處指示的控制單元通常將結合了多個定時電路或預編程微處理器(這兩種都是眾所周知的)，利用在大部分的操作中使用的覆蓋紙盒長度范圍和紙盒速度范圍的預定順序和時間值，來基于下面的控制邏輯生成和發(fā)射對應的警報信號:
[0051](I)從通過帶施加裝置進行的對進入的紙盒200 (參見圖3或4)的初始檢測時起，即當在圖示的系統(tǒng)中通過進入的箱200(參見圖2或3)使輥48移位來將箱饋送或箱存在目標78移動到用于激活箱饋送或箱存在傳感器79的位置中時，并且傳感器79激活控制單元94。箱200在箭頭202 (其也示意性地表示用于使紙盒200移動經過機器的任何合適的裝置)所表示的方向上移動經過機器。將顯而易見的是，包括傳感器79和目標78的此箱饋送或箱存在感測系統(tǒng)如果其將被單獨用于發(fā)起控制單元94的操作(觸發(fā)控制單元94以開始監(jiān)視)，則其可以被常規(guī)用于打開帶監(jiān)視系統(tǒng)的已知傳感器系統(tǒng)替換并且因此將構成箱饋送或存在傳感器。
[0052](2)在帶24開始分送并施加到紙盒上之前通常需要大約0.2秒。0.3秒的時間值被預置于程序或定時器中，以在從通過箱饋送傳感器79 (或者由發(fā)電機210提供的帶饋送傳感器，如將在下面參考圖4和4a來描述的那樣)對單元進行觸發(fā)起的0.3秒后，基于不處于帶饋送傳感器89的范圍內的目標或激勵器88來生成帶差錯饋送信號，例如“無帶”或“帶斷裂”信號。
[0053](3)根據輸送器速度和紙盒的長度，通常需要I到2.5秒來為紙盒200貼帶。因此3秒的時間值(或者特定于被貼帶的紙盒和將被使用的紙盒饋送速度而選擇的時間)可以被設定或編程于程序或定時器中以發(fā)射“未剪切帶”信號，即使如帶饋送激勵器或目標88所確定的那樣繼續(xù)分發(fā)帶，也在預置的3秒之后繼續(xù)被帶饋送傳感器89感測。
[0054](4)即使沒有被分發(fā)的帶的移動被與停留在箱饋送或箱存在傳感器79的感測范圍內達多于3秒的目標或激勵器78耦合的帶饋送傳感器89 (或者由發(fā)電機210提供的帶饋送傳感器89，如將在下面參考圖4和4a來描述的那樣)感測到，也生成“箱體堵塞”信號，指示箱體被阻塞在帶施加裝置之下，因為對于紙盒而言通常花費I到2.5秒來清除帶施加裝置。
[0055](5)在控制單元的電源已經優(yōu)選如上面所描述的那樣被箱饋送傳感器打開之后的預置時間之后，提供監(jiān)視系統(tǒng)的自動關閉和重置，箱饋送傳感器作為電源ON開關進行操作以打開所述控制單元的電源。優(yōu)選控制單元94將被編程為提供所生成的警報信號的預置持續(xù)時間，并且將被編程為自動去激活和重置。這些可替換程序均將減少操作者對于系統(tǒng)的接口需求，以及當電池被用作電源時保存來自電池的功率。
[0056]上面所描述的編程時間(例如I到2.5秒的范圍)是基于在當前的操作狀況下紙盒在機器中被貼帶通常將花費的生產時間:為紙盒貼帶的生產時間越長，編程時間將被設定得越長。生產時間由機器速度和被貼帶的紙盒的長度確定:如將顯而易見的是，機器速度越慢以及紙盒越長，對于紙盒而言經過機器的時間(生產時間)越長，并且反之亦然，這就是為什么編程時間被預置為收容紙盒長度和大部分的操作的速度的通常范圍以使調整最小化。
[0057]優(yōu)選使用非接觸的接近傳感器或簧片傳感器(參見圖8)，其允許利用間隔開短距離(例如,在任何方向上多達大約3 / 4英寸，即直徑大約11 / 2英寸的感測區(qū)域)的永久磁鐵的開關動作。簧片開關使用永久磁鐵信號目標來激勵簧片傳感器而沒有任何功耗，作為保存來自電池的功率的優(yōu)勢；可替換地，可以使用黑色金屬信號目標來激勵電接近傳感器，或者也可以使用標記(深色或淺色)信號目標來激勵光電傳感器，然而這種檢測器可能是方向敏感的但它們經常消耗功率。
[0058]圖3示出了與圖1和2基本上相同的帶頭和監(jiān)視系統(tǒng)，但是使用了不同的目標或傳感器激勵器，即，在所圖示的版本4中代替臂80和目標88而使用了目標204，該目標204在替換輥42的輥42A周圍周向均勻地間隔開。當輥42A通過帶24被旋轉時，目標204進入傳感器89的范圍內，即直接與帶饋送傳感器89相對，它們被檢測，并且當在范圍之外(例如在遠離傳感器89的輥42A的一側)時它們不能被傳感器89檢測。如果需要的話，則按照脈沖、計數或順序的目標204的檢測的速率可以被使用，并且通過對控制單元94中的微處理器適當地進行編程來確定。
[0059]圖4和4a示出了另外的可替換方案，其中目標88和/或204已經被消除并且輥42和/或42A被輥42B替換，輥42B在其一個軸向端處具有驅動皮帶輪206，其驅動帶等208，帶等208又驅動電力發(fā)電機210，當被轉動輥42B的帶24的移動驅動時，電力發(fā)電機210生成電功率(也可以將發(fā)電機構建到輥42B中，但這更困難且更昂貴)。所生成的功率可以被任何合適的裝置監(jiān)視，其將構成控制單元94的一部分，并且讀取被用于生成帶饋送信號，其將提供等同于來自帶饋送傳感器89的帶饋送信號或用于替換其的帶饋送傳感器，并且術語帶饋送傳感器意在包括該傳感器。電力發(fā)電機206優(yōu)選為步進電機，其輸出經由合適的電路被整流，如圖4b中示意性地示出的那樣，并且如218處所指示的直流(DC)輸出被用來為可再充電電池96或合適尺寸的電容器(未示出)充電。步進電機線圈212以已知方式均被連接到其各自的整流電路214，并且它們的輸出被合適的電容器216橋接以提供如218處所指示的DC輸出。
[0060]圖5至8示出了應用于與帶頭10的框架18相對的機器12的框架14(安裝于其上)的本發(fā)明。圖5中的帶頭IOA與上面參考圖1來描述的帶頭10基本上相同，但其已經通過從帶頭IOA移除站92而被修改，并且如果需要的話(根據所使用的觸發(fā)器或傳感器激勵器的類型以及從其制造帶頭框架18的框架構件19的材料)則提供窗口 300和302，根據需要通過窗口來在傳感器(在所圖示的布置中傳感器79和89)到它們各自的觸發(fā)器或傳感器激勵器78和88之間提供信令訪問。傳感器39經由帶頭IOA的框架中的開孔(cutout) 304可以訪問其觸發(fā)器或傳感器激勵器38。
[0061]如圖6、6a中所示，傳感器站92A經由支架308被安裝于貼帶機器12的框架14的框架構件310，并且被定位以使得當帶頭10或IOA根據需要如箭頭312和314所指示的那樣被移動到操作位置a中時，各個傳感器79、89和39與它們各自的窗口 300、302或開孔304對準以可以直接訪問它們各自的目標78、88和38。在該布置中，如果需要的話，傳感器39、79和89相對于它們在圖1中的定向被定向為朝向帶頭10或IOA側，以使得它們被有效地跨越機器地對準。(如上面所指示的那樣其中非接觸的接近傳感器或簧片傳感器(參見圖8)對準方向是不重要的，因為當目標處于其感測區(qū)域內時傳感器被激活)。
[0062]優(yōu)選將信號通過導線316傳輸到如圖7上所示的安裝于機器框架108上的遠程信令控制站150。在具有安裝于機器的與帶頭或施加裝置10相對的傳感器站的實施例中，如94B處所指示的控制單元被定位在站150中，其也具有警報塔燈106A和電源連接110A。
[0063]圖8示出了特定類型的傳感器(在圖8的所圖示的布置中被用作傳感器79的傳感器79A但同樣可應用于其它的傳感器39和/或89)，其被稱為非接觸的接近傳感器或簧片傳感器，其如上面所描述的那樣是有效的，其目標是在圍繞傳感器的感測區(qū)域中，通常該區(qū)域將具有大約11 / 2英寸的直徑，其簧片通過對永久磁鐵的吸引而移位，其在該實施例中被用作目標78 (和/或38和/或88)。
[0064]已經描述了本發(fā)明，在不偏離如所附權利要求中限定的本發(fā)明的范圍的情況下，修改對于本領域技術人員而言將是明顯的。
【權利要求】
1.一種供帶施加裝置使用的帶監(jiān)視系統(tǒng)，該帶施加裝置構成紙盒密封機器的一部分，該紙盒密封機器具有機器框架并用于將膠帶條施加到紙盒以密封所述紙盒，用于使所述紙盒移動經過所述帶施加裝置的裝置，所述帶施加裝置的至少一部分可從所述紙盒密封機器移除以更換用完的帶卷，所述帶監(jiān)視系統(tǒng)包括:控制單元，其用于生成輸出信號，該輸出信號產生輸出警報信號以指示每個貼帶循環(huán)的狀態(tài)；多個傳感器，其包括感測帶卷用完的帶卷用完傳感器、感測帶對正被所述帶施加裝置貼帶的紙盒的差錯施加的帶饋送傳感器、以及感測箱何時存在于紙盒密封機器中的箱饋送傳感器，每個所述傳感器通過針對所述帶施加裝置上的每個所述傳感器的對應的信號激勵器而被激活，所述傳感器連接到所述控制單元以與其通信，使得所述控制單元可生成所述輸出警報信號；以及電源，其用于所述控制單元，所述傳感器、所述控制單元以及其用于操作所述控制單元的電源被安裝在所述帶施加裝置上。
2.如權利要求1中所限定的帶監(jiān)視系統(tǒng)，其中所述電源是電池。
3.如權利要求1中所限定的帶監(jiān)視系統(tǒng)，其中所述電源是可再充電電池，并且由所述帶的移動驅動的電力發(fā)電機生成電功率以在貼帶操作期間為可再充電電池充電。
4.如權利要求3中所限定的帶監(jiān)視系統(tǒng)，其中用于所述差錯施加傳感器的所述信號激勵器是所述電力發(fā)電機。
5.如權利要求1中所限定的帶監(jiān)視系統(tǒng)，其中當所述箱饋送傳感器感測到帶施加位置中的將被貼帶的紙盒時，所述箱饋送傳感器激活所述控制單元。
6.如權利要求1中所限定的帶監(jiān)視系統(tǒng)，其中箱饋送傳感器通過所述控制單元與所述帶饋送傳感器組合以檢測所述帶施加裝置中的紙盒的箱堵塞。
7.如權利要求1中所限定的帶監(jiān)視系統(tǒng)，其中所述控制單元與輸出警報信號設備連接。
8.如權利要求7中所限定的`帶監(jiān)視系統(tǒng)，其中所述警報信號設備包括遠離所述帶施加裝置的信號發(fā)射器。
9.如權利要求1中所限定的帶監(jiān)視系統(tǒng)，其中所述控制單元被編程為停止和重置所述控制單元。
10.如權利要求1中所限定的帶監(jiān)視系統(tǒng)，其中所述差錯饋送傳感器經由時間延遲裝置被耦合到所述警報信號設備，所述時間延遲裝置在所述警報信號設備被激活之前需要選擇的時間延遲。
11.一種供帶施加裝置使用的帶監(jiān)視系統(tǒng)，該帶施加裝置構成紙盒密封機器的一部分，該紙盒密封機器具有機器框架并用于將膠帶條施加于紙盒以密封所述紙盒，用于使所述紙盒移動經過所述帶施加裝置的裝置，所述帶施加裝置的至少一部分可從所述紙盒密封機器移除以更換用完的帶卷，所述帶監(jiān)視系統(tǒng)包括:控制單元，其用于生成輸出警報信號以指示每個貼帶循環(huán)的狀態(tài)；多個傳感器，其包括感測帶卷用完的帶卷用完傳感器、感測帶對正被所述帶施加裝置貼帶的紙盒的差錯施加的帶饋送傳感器、以及感測箱何時存在于紙盒密封機器中的箱饋送傳感器，每個所述傳感器通過針對安裝在所述紙盒密封機器上的每個所述傳感器的對應的信號激勵器被激活，所述傳感器連接到所述控制單元以與其通信來生成所述輸出警報信號，并且所述控制單元和所述傳感器被彼此非常接近地布置在感測站中，該感測站被安裝在所述紙盒密封機器的框架上；以及電源，其用于所述控制單元。
12.如權利要求11中所限定的帶監(jiān)視系統(tǒng)，其中當所述箱饋送傳感器感測到帶施加位置中的將被貼帶的紙盒時，所述箱饋送傳感器激活所述控制單元。
13.如權利要求11中所限定的帶監(jiān)視系統(tǒng)，其中箱饋送傳感器通過所述控制單元與所述帶饋送傳感器組合以檢測所述帶施加裝置中的紙盒的箱堵塞。
14.如權利要求11中所限定的帶監(jiān)視系統(tǒng)，其中所述控制單元與輸出警報信號設備連接。
15.如權利要求14中所限定的帶監(jiān)視系統(tǒng)，其中所述警報信號設備包括遠離所述帶施加裝置的信號發(fā)射器。
16.如權利要求11中所限定的帶監(jiān)視系統(tǒng)，其中所述控制單元被編程為停止和重置所述控制單元。
17.如權利要求11中所限定的帶監(jiān)視系統(tǒng)，其中所述差錯饋送傳感器經由時間延遲裝置被耦合到所述警報信號設備，所述時間延遲裝置在所述警報信號設備被激活之前需要選擇的 時間延遲。
【文檔編號】G05B19/418GK103792911SQ201310670779
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權日:2012年10月2日
【發(fā)明者】J·A·S·T·林 申請人:拉穆斯企業(yè)有限公司