УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБВЯЗКИ ИЗДЕЛИЙ НА ПАЛЛЕТЕ Российский патент 2023 года по МПК B65B13/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области связывания изделий с помощью обвязочного материала, в частности устройству для обвязки.

Уровень техники

Известна обвязочная машина (RU2675829C1, опубл. 2018.12.25). Известна машина для обвязки арматурных стержней, выполненная с возможностью надежного выполнения операции зажатия проволоки с использованием простой конфигурации. Машина для обвязки арматурных стержней включает в себя: первый подвижный зажимной элемент, который смещается в направлении контакта и отделения от одной стороны неподвижного зажимного элемента; второй подвижный зажимной элемент, который смещается в направлении контакта и отделения от другой стороны неподвижного зажимного элемента; гибочный участок, который приводит первый подвижный зажимной элемент и второй подвижный зажимной элемент в контакт с неподвижным зажимным элементом и отделяет от него, причем неподвижный зажимной элемент включает в себя вал, который поддерживает с возможностью вращения первый подвижный зажимной элемент и второй подвижный зажимной элемент, и гибочный участок включает в себя открывающий и закрывающий штифт, который толкает открывающее и закрывающее направляющее отверстие, обеспеченное в первом подвижном зажимном элементе, и открывающее и закрывающее направляющее отверстие, обеспеченное во втором подвижном зажимном элементе.

Однако в данном решении используется другой подход к обвязке изделий, в частности, арматуры.

Известна выбранная в качестве прототипа обвязочная машина (RU2405722C2, опубл. 2010.12.10). Известное решение относится к обвязочной машине для обвязки изделий обвязочной лентой. Обвязочная машина содержит лентонаправляющую раму, П-образно окружающую обвязываемое изделие с двух вертикальных и верхней сторон и лентонаправляющую штангу, установленную с возможностью перемещения под нижней стороной изделия. Лентонаправляющая рама и лентонаправляющая штанга в ее задвинутом под изделие состоянии расположены с образованием окружающего изделие лентонаправляющего желоба для обвязочной ленты. Лентонаправляющий желоб с внутренних сторон, обращенных к изделию, закрыт крышкой, позволяющей извлекать обвязочную ленту из лентонаправляющего желоба по направлению к изделию. Лентонаправляющая штанга состоит из несущего профиля, который имеет форму поперечного сечения, подобную U-образной, открыт в направлении к изделию и снабжен уголком жесткости. Уголок жесткости расположен по длине участка лентонаправляющего желоба лентонаправляющей штанги и перекрывающим часть ширины несущего профиля между первой боковой стойкой и нижней соединительной полкой несущего профиля. Крышка участка лентонаправляющего желоба лентонаправляющей штанги установлена у вертикальной стенки уголка жесткости и закрывает верхнюю сторону уголка жесткости, располагаясь на некотором расстоянии от нее параллельно соединительной полке для образования участка лентонаправляющего желоба. Технический результат направлен на быстроту и точность выдвигания штанги.

Однако в данном решении нет возможности обвязывать изделия по рядам.

Раскрытие изобретения

В одном аспекте изобретения раскрыто устройство для обвязки изделий на паллете, содержащее:

- силовой привод, выполненный с возможностью приведения в движение П-образной рамы;

- блок выдачи средства для обвязывания, выполненный с возможностью хранения и выдачи средства для обвязывания изделий;

- П-образную раму;

- блок управления;

характеризующееся тем, что

дополнительно содержится блок крепления, выполненный с возможностью крепления средства для обвязывания к паллете в начале обвязывания,

П-образная рама выполнена по размеру больше чем паллета и выполнена с возможностью наклона в сторону паллеты, причем на перекладине П-образной рамы закреплено средство для обвязывания изделий,

блок управления выполнен с возможностью командовать силовому приводу наклонять П-образную раму для охвата ряда изделий на паллете с одной стороны и силовому приводу командовать поднимать ее для охвата ряда изделий, с другой стороны.

В дополнительных аспектах раскрыто, что блок управления выполнен с возможностью обмениваться сигналами с внешним средством укладывания изделий на паллету и управлять наклоном П-образной рамы в зависимости от сигналов внешнего средства укладывания изделий на паллету; блок управления выполнен с возможностью обеспечивать прикрепление к паллете первого конца средства для обвязывания, охват сверху ближайших к месту крепления изделий, охват снизу наиболее отдаленных от места крепления изделий, завершение обвязки посредством закрепления конца средства для обвязывания на паллете; дополнительно содержится блок отрезания средства для обвязывания, выполненный с возможностью отрезать конец упомянутого средства после завершения обвязки; дополнительно содержится блок захвата средства для обвязывания.

Основной задачей, решаемой заявленным изобретением, является создание универсального обвязчика, который может эффективно работать с объектами разной ширины, длины высоты, является легким и компактным.

Сущность изобретения заключается в том, что обвязчик представляет собой силовой привод и раму с установленным на ней оборудованием, которая может наклоняться в сторону паллеты, охватывая ряд изделий на паллете с одной стороны, затем подниматься в исходное вертикальное положение охватывая ряд изделий с другой стороны. Таким образом, заявленный обвязчик охватывает все ряды изделий и надежно скрепляет их друг с другом.

Технический результат, достигаемый решением, заключается в повышении надежности обвязки, обеспечении компактности и универсальности устройства.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 показывает внешний вид заявленного устройства.

Осуществление изобретения

Заявленное устройство показано на фиг.1, на которой:

101 - паллета;

102 - обвязываемые изделия;

103 - средство для обвязывания;

104 - П-образная рама;

105 - силовой привод;

106 - опора для паллеты;

107 - каркас устройства для обвязки.

Паллета 101 представляет собой любую известную паллету, размер подходящей паллеты 101 связан с размером П-образной рамы 104, так как рама 104 должна быть шире и выше паллеты 101, чтобы охватывать ее при наклоне.

Обвязываемые изделия 102 представляют собой цилиндрические (предпочтительно) объекты, которые укладываются на паллету подходящим средством укладывания, особенности которого не имеют отношения к сущности заявляемого решения. Единственное существенное требование к средству укладывания - возможность укладывать цилиндрические изделия 102 рядами. Нецилиндрические изделия также могут быть обвязаны по рядам, но актуальнее эта задача для цилиндрических изделий, так как они требуют более надежной обвязки (по рядам).

Для обвязки изделий 102 используется средство 103 для обвязывания, которое может представлять собой веревку или ленту, предпочтительно из полимерных материалов.

П-образная рама 104 представляет собой металлическую конструкцию с двумя стойками и перекладиной, размеры этой конструкции должны позволять при наклоне охватывать паллету 101 с рядами изделий 102, то есть она должна быть шире паллеты 101 и по высоте больше расстояния от оси поворота до дистального верхнего угла последнего ряда изделий 102 на паллете 101. На практике П-образная рама 104 усилена дополнительными элементами, но их особенности не являются существенными и не описываются в рамках данной заявки. Рама 104 выполнена с возможностью поворота на каркасе 107, для этого используются шарниры или петли.

Силовой привод 105 представляет собой шаговый двигатель или сервопривод, который наклоняет раму 104 и поднимает ее в исходное вертикальное положение.

Предпочтительно паллета 101 расположена на опоре 106 для паллеты, которая представляет собой, например, конвейер, конвейер позволяет ускорить и автоматизировать процесс подачи пустой паллеты 101 и транспортировки загруженной паллеты 101. Хотя возможен вариант осуществления без опоры 106, в котором паллета 101 обвязывается на полу или подготовленной площадке и затем перемещается погрузчиком.

Заявленное устройство содержит каркас 107, на котором посредством сборочных операций на заводе-изготовителе установлены все другие элементы устройства. Каркас 107 может иметь любую подходящую форму, что не относится к сущности решения. На каркасе 107 устанавливаются следующие элементы устройства (не все показаны на фиг.1): блок управления, блок крепления (степлер) для прикрепления средства 103 для обвязывания к паллете 101, блок отрезания средства 103 для обвязывания, блок захвата средства для обвязывания, катушка для хранения средства 103, направляющие для задания местоположения средства 103 на раме 104.

Блок управления представляет собой контроллер или микроконтроллер с установленным программным обеспечением для работы заявленного устройства. Блок управления посредством линий связи связан со всеми элементами устройства для обвязки. Он командует силовому приводу 105 наклонять и возвращать раму 104, степлеру - прицеплять конец средства 103 к паллете 102, блоку захвата средства для обвязывания - захватить конец средства 103, чтобы степлер мог прицепить его к паллете 101, блоку отрезки - отрезать конец средства 103, когда обвязка завершена.

Средство 103 для обвязывания намотано на катушку, которая закреплена на приводе катушки, привод катушки позволяет разматывать катушку и вытягивать средство 103, а также натягивает средство 103 в заданные моменты времени, чтобы обеспечить закрепление рядов изделий 102. Катушка установлена на каркасе 107 посредством сборочных операций на заводе-изготовителе.

Описание работы устройства

Когда с помощью конвейера к месту обвязки приходит паллета 101, инициируется загрузка паллеты 101 изделиями 102, процесс загрузки может быть полностью автоматическим или автоматизированным, в котором какие-то действия по обеспечению обвязки выполняются работником посредством пульта управления, установленного на соответствующих задействованных устройствах. Предпочтителен вариант полностью автоматического процесса, в котором конвейер, устройство обвязки и средство погрузки изделий 102 на паллету 101 обмениваются сообщениями друг с другом, чтобы реализовать процесс обвязки.

Процесс начинается с фиксации конца средства 103 на паллете с помощью степлера. Затем начинается укладка первого ряда изделий 102. После укладки заданного количества изделий 102 в первый ряд заявленное устройство для обвязки наклоняет раму 104, тем самым обхватывая часть изделий 102, далее продолжается укладка изделий 102 в тот же ряд. Когда первый ряд завершается, начинается укладка предварительно заданного количества изделий 102 второго ряда, причем укладка второго ряда начинается с той стороны, с которой закончилась укладка первого ряда. Затем устройство для обвязки поднимает раму 104, тем самым охватывая первый ряд и часть второго ряда. После этого завершается второй ряд, начинается третий и устройство для обвязки наклоняет раму 104, чтобы охватить второй ряд и часть третьего. Такая схема необходима для того, чтобы охватить крайние элементы рядов снаружи, без этого они могут выпасть из своих рядов.

Так продолжается циклично, пока не будут уложены все ряды, после этого устройство для обвязки финально поднимает раму 104, а степлер фиксирует средство 103 для обвязывания. Далее средство 103 отрезается и паллету 101 с обвязанными изделиями 102 можно перемещать на склад, а на ее место подавать новую пустую паллету 101.

В ходе работы поддерживается заданный уровень натяжения средства 103, который с одной стороны позволяет размещать изделия 102 на паллете 101 (слишком сильное натяжение будет препятствовать этому), с другой стороны слишком слабое натяжение не позволит с достаточным усилием фиксировать ряды изделий 102. Сила натяжения определяется весом изделий 102 и может быть подобрана для каждого случая индивидуально.

В одном из вариантов осуществления средство 103 натягивается только в самом конце: когда требуется зафиксировать конец средства 103 после укладки и обвязки всех рядов изделий 102.

Могут использоваться другие варианты обвязки, например, изделия 102 могут обвязываться в шахматном порядке, можно производить обвязку не по одному ряду, а по несколько рядов. Сущность решения от этого не меняется, каждый раз происходит наклон и подъем рамы 104, что приводит к обхвату изделия 102 или изделий 102.

Предпочтительно использовать два или более экземпляра средства 103, так как фиксация только одной лентой или веревкой (по центру) не достаточно надежна. На горизонтальной части рамы 104 крепится несколько направляющих роликов, через которые проходит несколько средств 103, которые во время работы охватывают правую и левую части изделий 102. Понятно, что используется несколько катушек для хранения средств 103, несколько степлеров присоединяют концы средств 103 к паллете 101, используется несколько блоков отрезания. При этом привод катушки предпочтительно использовать один, чтобы обеспечить синхронизацию разматывания и наматывания средств 103.

Вариант 1 осуществления

В одном варианте осуществления блок управления выполнен с возможностью обмениваться сигналами с внешним средством укладывания изделий на паллету 101 и управлять наклоном П-образной рамы 104 в зависимости от сигналов внешнего средства укладывания изделий на паллету. Заявленное устройство в таком варианте является ведомым, так как совершает свои действия в ответ на действия средства укладывания.

В зависимости от выбранной схемы обвязки средство укладывания подает сигналы о том, что конкретный этап укладки выполнен (уложено одно или несколько изделий 102), на блок управления заявленного устройства, который в свою очередь в соответствии со схемой обвязки опускает или поднимает раму 104. Если это начало обвязки, то блок управления командует захватить средство 103, присоединить конец к паллете 101. Если это конец обвязки, то блок управления командует натянуть средство 103, присоединить средство 103 к паллете 101, отрезать присоединенную часть от оставшейся на катушке части средства 103.

По завершению обвязки блок управления формирует сигнал завершения и паллета 101 уезжает на конвейере либо ее забирает погрузчик.

Вариант 2 осуществления

В одном варианте осуществления блок управления выполнен с возможностью обеспечивать прикрепление к паллете первого конца средства 103 для обвязывания, охват сверху ближайших к месту крепления изделий 102, охват снизу наиболее отдаленных от места крепления изделий 102, завершение обвязки посредством закрепления конца средства 103 для обвязывания на паллете.

Вариант 3 осуществления

В одном варианте осуществления дополнительно содержится блок отрезания средства 103 для обвязывания, выполненный с возможностью отрезать конец упомянутого средства после завершения обвязки.

Причем блок отрезания конструктивно представляет собой нож, ножницы или гильотину, а также он выполнен с возможностью направлять средство 103 к блоку захвата для того, чтобы можно было осуществить следующий этап обвязки.

Блок захвата установлен на каркасе так, чтобы иметь возможность захвата средства 103, блок отрезания установлен на каркасе так, чтобы иметь возможность отрезать средство 103, степлер установлен на каркасе так, чтобы иметь возможность закреплять средство 103. Конкретные местоположения большинства элементов заявленного устройства не описаны, так как не являются существенными, при этом специалист в данной области техники на основании общих знаний и данного описания сможет без приложения творческих усилий расположить элементы так, чтобы обеспечить реализацию функции заявленного устройства.

Варианты осуществления не ограничиваются описанными здесь вариантами осуществления, специалисту в области техники на основе информации, изложенной в описании, и знаний уровня техники станут очевидны и другие варианты осуществления изобретения, не выходящие за пределы сущности и объема данного изобретения.

Элементы, упомянутые в единственном числе, не исключают множественности элементов, если отдельно не указано иное.

Под функциональной связью элементов следует понимать связь, обеспечивающую корректное взаимодействие этих элементов друг с другом и реализацию той или иной функциональности элементов. Частными примерами функциональной связи может быть связь с возможностью обмена информацией, связь с возможностью передачи электрического тока, связь с возможностью передачи механического движения, связь с возможностью передачи света, звука, электромагнитных или механических колебаний и т.д. Конкретный вид функциональной связи определяется характером взаимодействия упомянутых элементов, и, если не указано иное, обеспечивается широко известными средствами, используя широко известные в технике принципы.

Способы, раскрытые здесь, содержат один или несколько этапов или действий для достижения описанного способа. Этапы и/или действия способа могут заменять друг друга, не выходя за пределы объема формулы изобретения. Другими словами, если не определен конкретный порядок этапов или действий, порядок и/или использование конкретных этапов и/или действий может изменяться, не выходя за пределы объема формулы изобретения.

В заявке не указано конкретное программное и аппаратное обеспечение для реализации блоков на чертежах, но специалисту в области техники должно быть понятно, что сущность изобретения не ограничена конкретной программной или аппаратной реализацией, и поэтому для осуществления изобретения могут быть использованы любые программные и аппаратные средства известные в уровне техники. Так аппаратные средства могут быть реализованы в одной или нескольких специализированных интегральных схемах, цифровых сигнальных процессорах, устройствах цифровой обработки сигналов, программируемых логических устройствах, программируемых пользователем вентильных матрицах, процессорах, контроллерах, микроконтроллерах, микропроцессорах, электронных устройствах, других электронных модулях, выполненных с возможностью осуществлять описанные в данном документе функции, компьютер либо комбинации вышеозначенного.

Несмотря на то, что примерные варианты осуществления были подробно описаны и показаны на сопроводительных чертежах, следует понимать, что такие варианты осуществления являются лишь иллюстративными и не предназначены ограничивать более широкое изобретение, и что данное изобретение не должно ограничиваться конкретными показанными и описанными компоновками и конструкциями, поскольку различные другие модификации могут быть очевидны специалистам в соответствующей области.

Признаки, упомянутые в различных зависимых пунктах формулы, а также реализации, раскрытые в различных частях описания могут быть скомбинированы с достижением полезных эффектов, даже если возможность такого комбинирования не раскрыта явно.

Устройство для обвязки изделий на паллете содержит силовой привод, выполненный с возможностью приведения в движение П-образной рамы; блок выдачи средства для обвязывания, выполненный с возможностью хранения и выдачи средства для обвязывания изделий; П-образную раму; блок управления, блок крепления, выполненный с возможностью крепления средства для обвязывания к паллете в начале обвязывания. П-образная рама выполнена по размеру больше, чем паллета, и выполнена с возможностью наклона в сторону паллеты, причем на перекладине П-образной рамы закреплено средство для обвязывания изделий. Блок управления выполнен с возможностью командовать силовому приводу наклонять П-образную раму для охвата ряда изделий на паллете с одной стороны и командовать поднимать ее для охвата ряда изделий с другой стороны. Обеспечиваются повышение надежности обвязки, компактность и универсальность устройства. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для обвязки изделий на паллете, содержащее:

- силовой привод, выполненный с возможностью приведения в движение П-образной рамы;

- блок выдачи средства для обвязывания, выполненный с возможностью хранения и выдачи средства для обвязывания изделий;

- П-образную раму;

- блок управления;

характеризующееся тем, что

дополнительно содержится блок крепления, выполненный с возможностью крепления средства для обвязывания к паллете в начале обвязывания,

П-образная рама выполнена по размеру больше, чем паллета, и выполнена с возможностью наклона в сторону паллеты, причем на перекладине П-образной рамы закреплено средство для обвязывания изделий,

блок управления выполнен с возможностью командовать силовому приводу наклонять П-образную раму для охвата ряда изделий на паллете с одной стороны и командовать поднимать ее для охвата ряда изделий с другой стороны.

2. Устройство по п.1, в котором блок управления выполнен с возможностью обмениваться сигналами с внешним средством укладывания изделий на паллету и управлять наклоном П-образной рамы в зависимости от сигналов внешнего средства укладывания изделий на паллету.

3. Устройство по п.1, в котором блок управления выполнен с возможностью обеспечивать прикрепление к паллете первого конца средства для обвязывания, охват сверху ближайших к месту крепления изделий, охват снизу наиболее отдаленных от места крепления изделий, завершение обвязки посредством закрепления конца средства для обвязывания на паллете.

4. Устройство по п.1, в котором дополнительно содержится блок отрезания средства для обвязывания, выполненный с возможностью отрезать конец упомянутого средства после завершения обвязки.

5. Устройство по п.1, в котором дополнительно содержится блок захвата средства для обвязывания.