CN108528873A - 捆包包装机构 - Google Patents

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Abstract

一种采用包装材料卷的捆包包装机构，所述捆包包装机构包括：包括由一个或更多个周壁形成包装槽的框架，其中所述包装槽限定纵向延伸穿过包装槽的包装轴线，并且其中所述一个或更多个周壁至少部分地限定通道；联接到所述框架的包装臂，所述包装臂具有可相对于所述框架移动的安装点；以及所述轴联接到所述安装点并构造成在其上支撑所述包装材料卷的轴，其中所述轴构造成在包装过程期间沿着包装路径行进，其中所述包装路径围绕所述通道，并且其中所述包装路径的形状是非圆形的。

Description

捆包包装机构
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2017年3月3日提交的美国临时专利申请No.62/466,874的优先权，其通过引用并入此文。
技术领域
本公开涉及一种具有包装机构的农业打捆机。
背景技术
在打捆过程中，从支撑表面或田地收集作物材料并将其压缩成压缩的作物材料的挤出物，并分成离散的捆包。一旦分开，各个捆包在从打捆机排出之前可以由包装机构包装。所述包装在捆包离开打捆机本身的范围之后帮助保持捆包的完整性。
发明内容
在一个实施方式中，一种采用包装材料卷的捆包包装机构，所述捆包包装机构包括：包括由一个或更多个周壁形成的包装槽的框架，其中所述包装槽限定纵向延伸穿过包装槽的包装轴线，并且其中所述一个或更多个周壁至少部分地限定通道；联接到所述框架的包装臂，所述包装臂具有可相对于所述框架移动的安装点；以及联接到所述安装点并构造成在其上支撑所述包装材料卷的轴，其中所述轴构造成在包装过程期间沿着包装路径行进，其中所述包装路径围绕所述通道，并且其中所述包装路径的形状是非圆形的。
在另一实施方式中，一种采用包装材料卷的捆包包装机构，所述捆包包装机构包括由一个或更多个周壁形成的包装槽的框架，其中所述包装槽限定纵向延伸穿过包装槽的包装轴线，并且其中所述一个或更多个周壁至少部分地限定通道；具有可枢转地联接到所述框架的第一端和与所述第一端相对的第二端的第一包装臂；可滑动地连接到所述第一包装臂并限定安装点的滑块，其中，所述滑块能够相对于所述第一包装臂在所述第一包装臂的所述第一端和所述第二端之间移动；以及联接到所述安装点的轴，其中所述轴构造成在其上可旋转地支撑所述包装材料卷，其中所述轴构造成在包装过程期间沿着包装路径行进，其中所述包装路径围绕所述通道，并且其中所述包装路径的形状是非圆形的。
通过考虑详细描述和附图，本公开的其它方面将变得显而易见。
附图说明
图1-4是根据本公开的一个实施方式的具有包装组件的机器，例如打捆机的透视图。
图5a-5c示出了包装组件的各种包装路径。
图6a-6d示出了在包装过程的各种位置中的包装组件的第一实施方式。
图7a-7d示出了在包装过程的各种位置中的包装组件的第二实施方式。
图8a-8d示出了在包装过程的各种位置中的包装组件的第三实施方式。
图9示出了各种张力分布。
具体实施方式
在详细解释本公开的任何实施方式之前，应当理解的是，本公开在其应用方面不限于在以下描述中阐述的或者在附图中示出的部件的构造和布置的细节。本公开能够支持其他实施方式并且以各种方式被实施或执行。
本发明涉及一种捆包包装机构，更具体地涉及一种能够在张紧状态下将包装材料施加到成品捆包上以保持捆包材料的密度水平的捆包包装机构。具体而言，以特别高的密度水平(即，高达30lb/ft3)形成捆包改变了基础的作物材料的流变特性，导致作物材料的茎被粉碎并压碎到作物材料实际上不具有管状结构并失去支持负载的能力的程度。因此，高度压缩的作物材料在被压缩之后不能反弹或膨胀。由于这些特性，高度压缩的捆包必须始终保持压缩状态，以保持捆包的完整性、形状和密度。所示的捆包包装机构将在张紧状态下的包装材料施加到成品捆包上，以使捆包的完整性和密度最大化。更进一步地，网包装(net wrapping)机构被构造成使得该机构可以容纳不同尺寸和形状的捆包。
参照图1-4，打捆机10包括框架14、安装在框架14上的一组轮子18、联接到框架14的供给***22、接收和压缩由供给***22提供的作物材料的压缩***26、将成品捆包42包装在包装材料46中的包装组件38以及监控和管理打捆操作的控制器(未示出)。在所示的实施方式中，打捆机10是用于形成作物(例如干草，稻草或其他生物)的成品捆包42的方形打捆机。
在所示的实施方式中，打捆机10的框架14包括从框架14延伸并且可连接到牵引车辆(未示出)(例如农用拖拉机或其他驾驶车辆)的牵引杆(未示出)。打捆机10还包括可连接到牵引车辆的动力输出轴(未示出)，以将来自牵引车辆的旋转驱动力传递到打捆机10的各种部件。在其他实施方式中，打捆机10可以具有专用动力源和/或原动机(未示出)，例如发动机、马达、电池、燃料电池等，用于驱动车轮18并驱动打捆机10的各种部件和/或为打捆机10的各种部件提供动力。
如图1-4所示，供给***22构造成从支撑表面58(例如，从田地)拾取成列的作物材料34，并将作物材料34传送到压缩***26以用于后续处理。在所示的实施方式中，供给***22包括用于从支撑表面58收集作物材料34的拾取组件62、用于将作物材料34的尺寸重新调整为更小、更易于管理的件的预切割器66以及将作物材料34引导到压缩***26中加速辊70。
打捆机10的压缩***26包括螺旋钻式压缩***26，压缩***26利用一个或更多个相对于框架14旋转的螺旋钻74以压缩从供给***22接收的作物材料34。在打捆操作期间，螺旋钻74旋转产生呈挤出物82形式的高度压缩的捆包材料的连续输出。
如图1-4所示，打捆机10的包装机构38包括在其内限定容积空间98的框架94、与容积空间98可操作地连通的阻力组件102，与容积空间98可操作地连通的排出组件106，与阻力组件102相对定位的切割组件110、与排出组件106相对定位的包装槽114；以及在包装槽114附近联接到框架94的包装组件118。在使用期间，包装机构38构造成接收并处理来自压缩***26的压缩的捆包材料的挤出物82以形成成品捆包形状42、将成品捆包形状42在包装槽114内重新定位以包装、将包装材料46施加到捆包42的外部，并且将包装的捆包42排出用于后续拾取。
如图1-4所示，包装机构38的框架94基本上为矩形，并包括顶壁122和底壁126，底壁126与顶壁122隔开一定距离以至少部分地限定其间的容积空间98。顶壁122和底壁126还一起限定挤出物82通过其进入容积空间98的第一侧或入口130。顶壁122和底壁126还限定与入口130相对的第二端134、在第一侧130和第二侧134之间延伸的第三端138以及与第三侧138相对的第四端142。框架94还限定了延伸穿过第一和第二侧130，134之间的容积空间98的第一轴线146、横向或垂直于第一轴线146的第二轴线150，第二轴线150延伸穿过第三和第四侧138，142之间的容积空间98。
在所示的实施方式中，顶壁122和底壁126之间的距离基本上等于或略小于成品捆包42的期望高度，使得顶壁122和底壁126可以在挤出物82和成品捆包42的顶部和底部表面上提供压缩力。虽然没有示出，顶部和底部壁122，126之间的距离也是可调节的以允许包装机构38调节施加到挤出物82和成品捆包42的压缩力。此外，顶壁122和底壁126之间的距离可被调节以适应不同尺寸和形状(例如，不同高度)的捆包42。更进一步地，顶壁122和底壁126之间的距离还可以用于改变施加到挤出的捆包材料82的阻力，以抵抗挤出物82朝向容积空间98的第二端134的运动。
虽然未示出，框架94还可以包括辊、轨道、梭子等，以帮助挤出物82和成品捆包42在容积空间98内移动。
如图1-4所示，包装机构38的阻力组件102包括联接到框架94与入口130相对(例如，靠近第二端133)的致动器154以及联接到致动器154并且可相对致动器154移动的阻力板158。阻力板158至少部分地位于框架94的容积空间98内并且可相对容积空间98沿第一轴线146在阻力板158位于靠近入口130的第一位置(参见图1)和阻力板158位于远离入口130(例如，靠近容积空间98的第二端133)的第二位置(见图3)之间移动。
在打捆过程期间，阻力板158构造成接触挤出物82的前沿表面160并抵抗挤出物朝第二端133的移动。更具体地说，阻力板158最初定位成靠近入口130(即处于第一位置)并且与挤出物82的前沿表面160接触。因此，随着挤出物82的前沿表面160向容积空间98的第二端134移动(例如，当挤出物82由于继续打捆操作而增大)，阻力板158开始向第二位置移动。作为响应，致动器154抵抗阻力板158的运动，从而产生施加到挤出物82的前沿表面160上、压缩突出物的阻力。取决于成品捆包42的期望特性，致动器154提供的阻力水平可以变化，以至少部分地决定捆包42的结果密度。例如，较高的阻力水平将导致更高密度的捆包42，而较低的阻力水平将导致较低密度的捆包42。
如图1-4所示，包装机构38的切割组件110包括在入口130附近联接到框架94的致动器202和联接到致动器202并相对于致动器202可移动的切割板206。更具体地说，切割板206由致动器202相对于框架94在横向于或基本上垂直于第一轴线146的方向上(例如，越过入口130)在缩回位置和致动位置之间主动地驱动，在缩回位置(参见图1)，切割板206位于容积空间98的外部，在致动位置(参见图3)，切割板206至少部分地位于容积空间98内并且容积空间98与压缩***26隔离开。在图示的构造中，切割组件110的切割板206包括锋利的前缘208，当从缩回位置移动到致动位置时，前缘208能够穿过并切割作物材料的挤出物82。
在使用期间，包装机构38的切割组件110被构造成切断挤出物82的一部分形成成品捆包42。更具体地，一旦所需长度的挤出物82被定位在包装机构38的容积空间98内(即，位于容积空间98内的挤出物82的长度等于成品捆包42的期望长度)，切割组件110的致动器202朝向致动位置偏压切割板206。随着切割板206从缩回位置移动到致动位置，切割板206的前缘208切穿挤出物82以将位于容积空间98内的挤出物82的部分与挤出物82的其余部分隔离开，从而形成成品捆包42。一旦切割板206处于致动位置，切割板206用作维持抵抗挤出物82的新形成的前沿表面160的阻力的阻力构件。
如图1-4所示，包装机构38的排出组件106包括在第三侧138附近联接到框架94的致动器178和联接到致动器178并可相对于致动器178移动的排出板182。排出板182至少部分地位于框架94的容积空间98内，并且可以相对于框架94沿着第二轴线150在排出板182定位在容积空间98的第三侧138附近的第一位置(参见图1)和排出板182定位在容积空间98的第四侧142附近的第二位置(参见图4)之间移动。
在使用期间，排出组件106被构造成将位于容积空间98内的成品捆包42沿着第二轴线150偏压并且进入到包装槽114中。更具体地，在成品捆包42已经与压缩***26通过切割板206隔离开后，将排出板182从第一位置向第二位置移动导致成品捆包42移动到包装槽114的通道226中用于随后的包装(下面描述)。
如图1-4所示，包装机构38的包装槽114包括至少部分地形成容积空间98的第三侧138的基壁218和从基壁218向外延伸以在其中限定与容积空间98连通的通道226的周壁222。在使用期间，包装槽114构造成将最终捆包42至少部分地接收于通道226内，使得周壁222接触捆包42并将捆包42保持为处于压缩状态。一旦捆包42定位在包装槽114内，包装材料230可以围绕周壁222的外表面234包装，从而包围包含在其中的捆包42(例如，包围以及定位在捆包42和包装材料46之间的周壁222)。
包装槽114的通道226的横截面形状基本上是矩形的，并且包括纵向延伸穿过其中的槽轴线238。更具体地说，所示的通道226限定了基本上与成品捆包42的高度和长度相对应的横截面尺寸和形状。在图示的实施方式中，通道226沿着其整个轴向长度的横截面形状基本不变。然而，在其它实施方式中，通道226的横截面形状和尺寸可沿其轴向长度变化。例如，通道226可随着其远离基壁218延伸而减小横截面尺寸(即，向内变窄)，以帮助在捆包42进入槽114时压缩捆包42的侧面。
包装槽114的周壁222从基壁218沿着通道226的周边的至少一部分向外延伸。更具体地说，周壁222从基壁218延伸大致对应成品捆包42的宽度的距离，使得整个成品捆包42可以在任何时候定位在通道226内。在所示的实施方式中，周壁222包括由四个圆角部分246连接的四个基本上平坦的部分242a，242b，242c，242d。部分242和角部246一起产生沿通道226的整个周边延伸的基本上连续的周壁222。在替代实施方式中，周壁222可以由沿着通道226的周边的部分延伸的多个单独的壁(未示出)形成。在其他实施方式中，周壁222的尺寸、位置和定向可以是可调节的，以适应不同尺寸和形状的成品捆包42。
在所示的实施方式中，周壁222限定了多个开口或凹口250，所述开口或凹口250向通道226开放，并被构造成允许围绕周壁222的外表面234包装的包装材料46接触定位在通道226内的捆包42。更具体地说，包装槽114的每个角部246包括凹口250，凹口250露出位于通道226内的捆包42的角，并允许包装材料46直接接合成品捆包42的角边缘。当捆包42相对于周壁222在包装槽114内移动时，包装材料46与捆包42之间的直接接合允许两个元件作为一个整体一起移动。此外，捆包42和包装材料46之间的相互作用使得包装材料46在两者彼此直接接合的区域中有效地联接至捆包42。相反，包装材料46倾向于相对于周壁222滑动。因此，包装材料46在捆包从包装槽114中排出时不会从捆包42上脱落。
虽然所示出的凹口250形成为周壁222的各个角部246，但是在替代实施方式中，更多或更少的凹口250可以存在或定位在周壁222上的可选位置处，例如平面部分242等等。
如图6a-6d所示，包装机构38的包装组件118包括安装到框架94并具有相对于包装槽114可移动的安装点262的包装臂258、耦合到包装臂258的安装点262的轴266，可旋转地安装到轴266的包装材料46的卷或卷筒或辊或卷筒件或卷部件(roll)272以及可操作地联接到轴266并且被配置成至少部分地限制卷272(也可称为卷筒或辊或卷筒件或卷部件(roll))的旋转的制动组件276。在使用期间，包装臂258配置成沿着包装路径280(参见图5a-5c)引导轴266(和附接到其上的卷272)以将包装材料46施加到定位在包装槽114的通道226内的包42的外部。在一些实施方式中，包装臂258被构造成使得包装路径280可以被调整以适应不同尺寸，形状和密度的捆包42。
如图5a-5c所示，包装组件118的包装路径280部分地或完全地围绕周壁222，并且形状通常是非圆形的。更具体地说，包装路径280通常与通道226的横截面形状对应地成形。在一些实施方式中，包装路径280可以包括基本上呈矩形的形状，所述基本上呈矩形的形状包括具有两组平行侧边的任何形状。在其他实施方式中，包装路径280可以包括与通道226的横截面形状成比例的轮廓。例如，如果通道226的横截面形状包括尺寸为高度H1为2个单位、宽度W1为4个单位的矩形，包装路径280可以包括具有高度H2为3个单位、宽度W2为6个单位的矩形的成比例的轮廓(例如，放大1.5倍；参见图5b)。在其它实施方式中，包装路径280可以被构造成使得包装路径280围绕通道226的至少一个完整的旋转上(参见图5a)与周壁222保持大致恒定的距离。
在其他实施方式中，包装路径280可以仅与周壁222的每个平面部分242a，242b，242c，242d保持基本上恒定的距离(参见图5c)。在其他实施方式中，包装路径280可以包括多个路径部分281a，281b，281c，281d，每个路径部分平行于周壁222的基本平坦的壁部分242a，242b，242c，242d中的对应的一个(参见图5c)。在这样的实施方式中，包装路径280的每个路径部分281a，281b，281c，281d可以基本平行于对应的壁部分242a，242b，242c，242d，但是延伸的距离大于对应的壁部分242a，242b，242c，242d(见图5c)。
在其他实施方式中，包装路径280的形状可以由包装材料46中的结果张力来决定。在这样的实施方式中，包装路径280可以成形为使得包装材料46以基本恒定的张力从卷272上退绕以围绕通道226进行至少一次完整的旋转。
在其他实施方式中，包装路径280可以细分为一个或更多个段(未示出)，每个段由形成在周壁222中的凹口250分开。例如，将包装材料46施加到第一凹口250a和第二凹口250b之间的周壁222(例如，沿着第一平面壁部分242a)构成了包装路径280的第一段，同时在第二凹口250b和第三凹口250c之间施加包装材料46(例如，沿着第二平面壁部分242b)构成了包装路径280的第二段，同时在第三凹口250c和第四凹口250d之间(例如，沿着第三平面部分242c)施加包装材料46构成包装路径280的第三段，以及在第四凹口250d和第一凹口250a之间(例如，沿着第四平面部分242d)施加包装材料构成包装路径280的第四段(参见图6A)。在这样的实施方式中，每个部分由凹口250分开，凹口250允许包装材料46直接接合捆包42并且将包装材料46中的张力“锁定”到前面的段上。因此，可以独立调节施加到每段的张力的大小。
如图6a-6d所示，包装材料46的卷272配置成定位在轴266的心轴316上并随其一起旋转(如下所述)。卷272还包括围绕卷272包装的一段包装材料46。包装材料46可以包括在捆包包装技术中已知的任何类型的包装材料，例如但不限于传统的网包装、固体塑料包装，带孔的塑料包装膜和可透气包装。在使用过程中，包装材料46在包装过程中从卷272上退绕。
如图6a-6d所示，包装组件118的包装臂258包括固定地联接到基壁218的支撑件274、可枢转地联接到支撑件274的第一构件或第一包装臂278，以及可枢转地联接到第一构件278并且包括安装点262的第二构件或第二包装臂282。在使用期间，第一构件278相对于支撑件274枢转，并且第二构件282相对于第一构件278枢转，以决定安装点262相对于包装槽114的相对位置(例如，沿着包装路径280)。
包装臂258的第一构件278基本上是细长的形状，第一构件278具有可枢转地联接到支撑件274的第一端286和与第一端286相对的第二端290。第一构件278还包括定位在靠近第一端286并且与支撑件274可操作地联接(communication)的第一致动器292。在使用中，第一致动器294构造成产生使第一构件278相对于支撑件274绕第一轴线296枢转的扭矩。在所示的实施方式中，第一致动器294包括伺服马达，但是在替代实施方式中，可以使用液压致动器，线性致动器等。
包装臂258的第二构件282基本上是细长的形状，第二构件282具有可枢转地联接到第一构件278的第二端290的第一端300以及与第一端300相对定位的安装点262。第二构件282还包括位于第一端300附近且与第一构件278可操作地联接(communication)的第二致动器304。在使用期间，第二致动器304构造成产生使第二构件282相对于第一构件278绕第二轴线308枢转的扭矩。在图示的实施方式中，第二致动器304包括伺服马达，然而在替代实施方式中，可以使用液压致动器、线性致动器等。
在所示的构造中，第一轴线296和第二轴线308二者都大体上平行于包装槽114的槽轴线238。因此，安装点262可以在垂直于槽轴线238定向的平面内的两个自由度上移动。在替代实施方式中，可以使用更多或更少的构件和致动器(未示出)以根据需要提供额外的自由度，以产生安装点262的期望的运动。
如图6a-6d所示，包装组件118的轴266联接到包装臂258的安装点262，并构造成将包装材料46的卷272可旋转地支撑在其上。更具体地说，轴266包括固定地联接到安装臂258的安装点262的基部312和安装到基部312以围绕轴轴线320旋转的心轴316。在所示的构造中，轴轴线320基本上平行于槽轴线238使得包装材料46能够平放抵靠在周壁222的外表面160上。
轴266的心轴316的形状基本上是细长的形状并且构造成可拆卸地联接到包装材料46的卷272上。更具体地说，心轴316可以包括一个或更多个构造成与卷272的相应几何形状接合的突起、键槽、花键等(未示出)，使得当卷272定位在心轴316上时，卷272和心轴316作为一个整体一起旋转。此外，心轴316可以包括某种形式的锁定组件(未示出)以在操作期间将卷272固定在心轴316上。
如图6a-6d所示，包装组件118的制动组件276包括固定地联接到轴266的心轴316和基部312中的一个的制动盘324以及选择性地接合制动盘324并且固定地联接到轴266的心轴316和基部312中的另一个的卡钳328。在使用中，制动组件276构造成选择性地阻抵心轴316(和定位在其上的卷272)围绕轴线320相对于基部312的旋转。经由此举，制动组件276能够至少部分地决定包含在施加至捆包42的包装材料46内的张力(例如，张力轮廓)，而与卷272的当前直径无关。所示实施方式的制动组件276包括盘式制动***，但是应该理解，可以使用能够选择性地限制心轴316的旋转的任何***，诸如鼓式制动器、液压马达、电动马达等等。
包装组件118的解卷张力分布包括当轴266绕相应的包装路径280行进、包装材料46从卷272上解卷时施加在包装材料46上的张力的水平。在一些实施方式中，解卷张力分布可以包括在围绕通道226的至少一个完整回路中的包装材料46中保持基本恒定的张力水平。在其他实施方式中，解卷张力分布可以在包装材料层间变化。例如，解卷张力分布可以包括包装材料层46的第一层的第一张力水平和不同于第一张力水平的包装材料46的第二层的第二张力水平。在其他实施方式中，解卷张力分布可以在包装路径280的距离上变化。
在其他实施方式中，施加的张力分布包括在包装材料46被施加到捆包42之后包装材料46中的张力水平。在一些实施方式中，所施加的张力分布可以包括对于围绕通道226或包装路径280的完整回路具有恒定的张力水平241(参见图9)。在其他实施方式中，施加的张力分布可以包括在包装路径280的长度上变化的张力水平。例如，包装材料46可以第一张力水平243施加在第一平坦壁部分242a上，以不同于第一张力水平的第二张力水平245施加在第二平面壁部分242b上，等等(见图9)。在其他实施方式中，张力分布可以在包装材料层间变化。例如，张力分布可以包括用于包装材料46的第一层的第一张力水平和用于包装材料46的第二层的不同于第一张力水平的第二张力水平。
在其他实施方式中，包装材料46的张力水平可以针对包装路径的每个段(如上所述)而变化。在这样的实施方式中，分布图示出了不同段之间的张力水平的基本上即时的变化。这种张力变化是可能的，因为各个段由凹口250分开。因此，包装材料46接合凹口250处的捆包46(例如，捆包46的暴露的角部区域；如上所述)并变得基本上相对于凹口250处的捆包46(例如，捆包46的暴露的角部区域；如上所述)固定。这样，制动组件276和包装臂258能够独立于彼此地施加和调整包装路径280的每个段的张力。
在打捆操作期间，包装机构38接收连续增大的挤出物82的形式的来自压缩***26的压缩作物材料的稳定流。更具体地，挤出物82的前沿表面160移动通过入口130，进入容积空间98，并朝向第二端134移动。如上所述，阻力组件102的阻力板158接触挤出物82的前沿表面160，从而提供抵抗挤出物82朝向第二端134的移动的阻力，进而保持挤出物82处于压缩状态。随着在打捆操作期间挤出物82继续增大，阻力板158从第一位置(图1)向第二位置(图3)移动。
一旦挤出物82已经扩大到使得位于入口130之外的压缩的挤出材料的长度基本上与期望的最终的捆包长度(例如，阻力板158处于第二位置；见图3)一致，切割组件110开始切割步骤。
在切割步骤期间，切割板206从缩回位置(图1)向展开位置(图3)移动，导致切割板206的前缘208切割挤出物82，从而形成在容积空间98内的第一捆包42a并形成挤出物82的新的前沿表面160b。切割板206还覆盖容积空间98的入口130，使得新的前沿表面160不能进入容积空间98。
在形成第一捆包42a的情况下，排出组件106开始排出步骤。在排出步骤中，排出板138从第一位置(图3)向第二位置(图4)移动。通过此举，排出板182将第一捆包42a偏压出容积空间98并进入包装槽114的通道226。排出板182继续偏压捆包42a，直到整个捆包42a位于通道226内。
在捆包42位于通道226内的情况下，包装步骤开始。在包装过程中，包装臂258开始沿着所需包装路径280(如上所述)的第一段移动轴266，使得一段包装材料46从卷272上解卷，并施加到周壁222的外表面234和第一捆包42上(例如，通过经由形成在壁222中的凹口250的接触)。此外，制动组件276选择性地抵抗卷272相对于基部312的旋转，从而在所施加的包装材料46内产生张力。
当包装臂258沿着第一段并朝向第一凹口250a行进时，制动组件276调节包装材料46内的张力。更具体地，制动组件276构造成在当包装材料46被施加到壁222的第一凹口250a时产生期望的张力。经由此举，制动组件276确保当包装材料46接合捆包42并且在第一段(如上所述)“锁定”张力时，张力处于适当的值。包装臂258然后沿着包装路径280的第二段并且朝向第二凹口250b行进。同样的，制动组件276被构造成确保当包装材料46被施加到第二凹口250b并且用于第二段的张力被“锁定”时，包装材料46中的张力处于适当的水平。需要注意的是，包装材料46与捆包42在相应凹口250处的接合允许每个段上的张力不同，而不影响前一段的张力。然后，包装臂258和制动组件276对每个后续段继续该过程，直到完成包装路径280的整圈。
包装臂258继续沿着包装路径280引导轴266，直到已经施加了期望的转数(例如，包装材料46的多层)。一旦完成，如本领域所公知的切割器288(参见图6a)从卷272割断所施加的包装材料46。
尽管当前的实施方式对于围绕通道226的每转使用相同的包装路径280和张力分布，但是应当理解，在替代实施方式中，围绕通道226的每转可以包括独特的包装路径280和/或张力分布。
在包装步骤进行的同时，重置步骤也开始执行。在重置步骤中，排出板182返回到框架94的第三端138附近的第一位置(图1)，并且阻力板158返回到第一位置(图1)。此外，切割板206返回到缩回位置(图1)，允许挤出物82的新的前沿表面160b接触阻力板158。一旦新的前沿表面160b接触阻力板158，挤出物82开始朝向第二位置偏压阻力板158，如上所述，直到足够的挤出材料已经进入容积空间98使得切割过程开始，如上所述，以产生第二捆包42b(见图3)。
一旦包装过程和切割过程都完成，则排出板182开始排出步骤。然而，在这种情况下，除了如上所述将第二捆包42b移动到包装槽114中之外，第一捆包42a被第二捆包42a偏压，使得第一捆包42从包装槽114中被排出，以便随后收集(见图4)。一旦第二捆包42b被定位在包装槽114内，过程可以重新开始。
图7a-7d示出了包装臂500的第二实施方式。包装臂500包括基本上彼此平行地延伸并相对于基壁508固定的第一对轨道504、相对于第一组轨道504可移动的第一往复件512、以及相对于第一往复件512可移动且包括安装点262的第二往复件516。在所示的构造中，第一对轨道504基本上平行于基壁508。
包装臂500的第一往复件512包括一对端块520和在端块520之间延伸的第二对轨道524。当组装时，每个端块520可滑动地联接到第一对轨道504中相应的一个以沿其长度方向移动。此外，第二对轨道524的每个轨道横向于或大致垂直于第一对轨道504定向。第一往复件512还包括一个或更多个致动器528，致动器528联接到端块520中相应的一个并被构造成提供用于沿着第一对轨道504的长度驱动第一往复件512的力。在所示的构造中，每个致动器528包括具有驱动轮532的伺服马达，该驱动轮532被构造成接合第一组轨道504中相应的一个。然而，在替代实施方式中，致动器528可以包括线性致动器、液压致动器等。
包装臂500的第二往复件516包括主体534，主体534可滑动地联接到第二对轨道524以沿其长度移动。第二往复件516还包括安装点262，轴266可联接到安装点262。第二往复件516进一步包括致动器536，致动器536联接到主体534，并且构造成提供用于沿着第二对轨道524的长度驱动第二往复件516的力。在所示的构造中，致动器536包括具有驱动轮540的伺服马达，驱动轮540构造成接合第二组轨道524中的一个。然而在替代实施方式中，致动器536可以包括线性致动器、液压致动器等。
在使用期间，第一往复件512和第二往复件516的运动使得安装点262和相应的轴266相对于捆包槽114(例如沿着包装路径280)移动。此外，第一对轨道504和第二对轨道524的定向允许安装点262在垂直于槽轴线238定向的平面内以两个自由度移动。在替代实施方式中，可以使用更多或更少的往复件来根据需要提供额外的自由度以产生安装点262的期望的运动。
图8a-8d示出了包装臂600的第三实施方式。包装臂600包括固定地联接到捆包槽114的基壁218的支撑件604、可枢转地联接到支撑件604的第一构件或第一包装臂608，以及可滑动地联接到第一构件608并限定安装点262的滑块612。
包装臂600的第一构件608基本上是细长的形状，该形状具有可枢转地联接到支撑件604的第一端616以及与第一端616相对的第二端620。第一构件608还包括第一致动器624，第一致动器624定位在第一端616附近并且与支撑件604可操作地联接(communication)。在使用期间，第一致动器624被配置成产生使第一构件608相对于支撑件604绕第一轴线628枢转的扭矩。在所示的实施方式中，第一致动器624包括伺服马达，但是在替代实施方式中，可以使用液压致动器、线性致动器等。
包装臂600的滑动件612包括主体632，主体632可滑动地联接到第一构件608，并且可沿第一构件608的长度在第一端616和第二端620之间移动。滑动件612还包括安装点262和第二致动器636，第二致动器636被配置成提供用于沿着第一构件608的长度驱动滑块612的力。在所示出的实施方式中，致动器636包括伺服马达，伺服马达具有构造成接合第一构件608的驱动轮640。然而，在替代实施方式中，致动器636可以包括线性致动器、液压致动器等。
在使用期间，第一构件608相对于支撑件604的枢转运动以及滑动件612相对于第一构件608的平移运动允许安装点262在基本上垂直于槽轴线238定向的平面内以两个自由度移动。在替代实施方式中，可以使用构件或滑块来根据需要提供额外的自由度以产生安装点262的期望的运动。
在权利要求中阐述了本公开的各种特征。

Claims (14)

1.一种采用包装材料卷的捆包包装机构，所述捆包包装机构包括：
框架，所述框架包括由一个或更多个周壁形成的包装槽，其中所述包装槽限定纵向地延伸穿过所述包装槽的包装轴线，并且其中所述一个或更多个周壁至少部分地限定通道；
包装臂，所述包装臂联接到所述框架，所述包装臂具有相对于所述框架可移动的安装点；以及
轴，所述轴联接到所述安装点并构造成在所述轴上支撑所述包装材料卷，
其中所述轴构造成在包装过程期间沿着包装路径行进，其中所述包装路径围绕所述通道，并且其中所述包装路径的形状是非圆形的。
2.根据权利要求1所述的捆包包装机构，其中，所述通道的垂直于所述包装轴线定向的横截面的形状是矩形的。
3.根据权利要求2所述的捆包包装机构，其中所述包装路径包括与所述通道的横截面形状成比例的轮廓。
4.根据权利要求1所述的捆包包装机构，其中，所述轴包括固定地联接到所述安装点的基座以及能够围绕旋转轴线相对于所述基座旋转的心轴。
5.根据权利要求4所述的捆包包装机构，还包括制动组件，所述制动组件构造成调节所述心轴相对于所述基座旋转的速度。
6.根据权利要求1所述的捆包包装机构，还包括制动组件，所述制动组件构造成调节从所述包装材料卷分配的包装材料的张力。
7.根据权利要求6所述的捆包包装机构，其中，所述制动组件被构造成在围绕所述包装路径的至少一个整圈中保持基本恒定的施加的张力分布。
8.一种采用包装材料卷的捆包包装机构，所述捆包包装机构包括：
框架，所述框架包括由一个或更多个周壁形成的包装槽，其中所述包装槽包括纵向延伸穿过包装槽的包装轴线，并且其中所述一个或更多个周壁至少部分地限定通道；
第一包装臂，所述第一包装臂具有可枢转地联接到所述框架的第一端和与所述第一端相对的第二端；
滑块，所述滑块可滑动地连接到所述第一包装臂并限定安装点，其中，所述滑块能够相对于所述第一包装臂在所述第一包装臂的所述第一端和所述第二端之间移动；以及
轴，所述轴联接到所述安装点，其中所述轴构造成在所述轴上可旋转地支撑所述包装材料卷，
其中所述轴构造成在包装过程期间沿着包装路径行进，其中所述包装路径围绕所述通道，并且其中所述包装路径的形状是非圆形的。
9.根据权利要求8所述的捆包包装机构，其中所述包装路径的形状是矩形的。
10.根据权利要求8所述的捆包包装机构，其中所述通道的垂直于所述包装轴线截取的横截面形状是矩形的。
11.根据权利要求8所述的捆包包装机构，还包括制动组件，所述制动组件构造成调节从所述包装材料卷分配一段包装材料的速度。
12.根据权利要求8所述的捆包包装机构，其中第一包装臂相对于所述框架围绕第一轴线可枢转，并且其中所述第一轴线平行于所述包装轴线。
13.根据权利要求8所述的捆包包装机构，还包括制动组件，所述制动组件构造成调节从所述包装材料卷分配的包装材料的张力。
14.根据权利要求13所述的捆包包装机构，其中，所述制动组件被构造成在围绕所述包装路径的至少一个整圈中保持基本恒定的施加的张力分布。
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