CN112208848B - 通用封箱机 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

通用封箱机
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。
另一问题是第二压力在封箱机的操作期间不是主动可变的。将第二压力设置得更低会使得顶部封头组件更快地下降到箱子的顶表面上，但可能损坏或压碎箱子。这在箱子填充不足(例如，其中箱子没有装满有产品或保护性衬垫以支撑箱子的顶表面)和/或由弱的瓦楞纸形成的情况下尤其可能。为了抵消这一点，操作者可以使用由更坚固的瓦楞纸形成的箱子或者用更多的保护性衬垫填充箱子，但是这增加了成本和浪费。
另一问题是，这种已知的通用封箱机被设计成在来自气体源的进入气体的压力等于期望的进入气体压力(或在期望的进入气体压力范围内)时操作最佳，但是进入气体的压力很少是恒定的。这在某些情况下可能会引起性能未达最佳。例如，对气体源的高需求可能引起进入气体的压力低于所期望的，从而引起顶部封头组件上升太慢(限制吞吐量)和/或下降太快(增加损坏箱子的机会)。相反，对气体源的低需求可能引起进入气体的压力高于所期望的，从而引起顶部封头组件上升过快并显著超过箱子的顶表面(限制吞吐量)和/或下降过慢(也限制吞吐量)。
对于被配置为以高吞吐量密封填充不足或弱的箱子而不需要更坚固的箱子或保护性更大的衬垫的封箱机，存在持续的需求。
发明内容
本披露的各种实施例提供了一种通用封箱机。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。这最大化了顶部封头组件的速度，同时限制了超过(上升时)箱子并防止了对箱子的损坏(下降时)。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。封箱机的控制器基于进入气体的压力控制一个或多个阀的打开水平和/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，而不需要更坚固的箱或保护性更大的衬垫。
附图说明
图1是本披露的封箱机的一个示例实施例的透视图。
图2是示出图1的封箱机的某些部件的框图。
图3是图1的封箱机的基座组件的透视图。
图4A是图1的封箱机的升降架组件的透视图。
图4B是图4A的升降架组件的顶部封头致动组件的一部分的透视图。
图4C是图4B的顶部封头致动组件的局部透视图。
图5是图1的封箱机的顶部封头组件的透视图。
图6A至图6H是图1的封箱机的胶带盒(及其部件)的各种视图。
图7A至图7D是示出操作图1的封箱机来密封箱子的一个示例方法的流程图。
图8A至图8F是图1的封箱机的透视图、以及在封箱机操作以密封箱子时顶部封头致动组件的某些部件的示意图。
具体实施方式
虽然本文描述的系统、装置和方法可以以各种形式实施，但是附图示出了并且说明书描述了某些示例性且非限制性实施例。可能不是附图中示出的和说明书中描述的所有部件都需要，并且某些实施方式可以包括额外的、不同的或更少的部件。在不脱离权利要求的精神或范围的情况下，可以进行部件布置和类型、部件的形状、大小和材料、以及部件的连接方式方面的变化。除非另有说明，否则说明书中提到的任何方向反映了对应的附图中所示的部件的方向，并且不限制本披露的范围。此外，涉及安装方法的术语(诸如联接、安装、连接等)不旨在限于直接安装方法，而是应该广义地解释为包括间接的和可操作地联接、安装、连接等安装方法。本说明书旨在被视为整体，并根据本披露的原理和如本领域普通技术人员所理解的那样进行解释。
本披露的各种实施例提供了一种通用封箱机。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。这最大化了顶部封头组件的速度，同时限制了超过(上升时)箱子并防止了对箱子的损坏(下降时)。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。封箱机的控制器基于进入气体P进入的压力控制一个或多个阀的打开水平和/或打开时间，以确保顶部封头致动组件根据需要操作，而不管P进入是否等于、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，而不需要更坚固的箱或保护性更大的衬垫。
图1示出了本披露的封箱机10的一个示例实施例。封箱机10包括基座组件100、升降架组件200、顶部封头组件300、上胶带盒1000和下胶带盒(为清楚起见未示出)。如图2所示，封箱机10还包括被配置为控制封箱机10的某些部件的运动的几个致动组件和致动器；多个传感器S；以及用于响应于从传感器S接收的信号来控制致动组件和致动器(以及封箱机10的其他机械、机电和电气部件)的控制电路和系统。
封箱机10包括控制器90，该控制器通信地连接到传感器S，以向传感器S发送信号和从这些传感器接收信号。控制器90可操作地连接到致动组件和致动器，以控制致动组件和致动器。控制器90可以是包括任何合适的(多个)处理装置(诸如微处理器、基于微控制器的平台、集成电路或专用集成电路)和任何合适的(多个)存储器装置(诸如随机存取存储器、只读存储器或闪存存储器)的任何合适类型的控制器(诸如可编程逻辑控制器)。(多个)存储器装置存储可由(多个)处理装置执行以控制封箱机10的操作的指令。
尽管在此未示出，但是加压气体源与封箱机10的部件中的某些(包括致动组件中的一些或全部)处于流体连通，以向这些部件提供加压气体。进入气体压力传感器S7包括任何合适的传感器(诸如气体压力换能器)，其被配置为检测P进入并周期性地(或响应于控制器90的请求)向控制器90发送表示检测到的压力的信号。在某些实施例中，进入气体压力传感器S7包括模拟气体压力传感器，该模拟气体压力传感器被配置为向控制器90(或者向连接到控制器的模数信号转换器)发送模拟压力水平信号。在其他实施例中，进入气体压力传感器S7包括模拟气体压力传感器和模数信号转换器，并且被配置为向控制器90发送数字压力水平信号。如下文详细描述的那样，控制器90被配置为基于P进入来控制封箱机的某些部件的操作。
基座组件100被配置为对准箱子以准备密封，并且在支撑升降架组件200(其支撑顶部封头组件300)的同时使箱子移动穿过封箱机10。如图3最佳所示，基座组件100包括基座组件框架111、送入台112、送出台113、侧轨组件114(为清楚起见未示出但有编号)、底部驱动组件115和屏障组件116。基座组件100限定了封箱机10的送入端IN(图1)和封箱机10的送出端OUT(图1)，在该送入端处操作者(或自动进箱系统)将要密封的箱子送入封箱机10中(通过送入台112)，在该送出端处封箱机10将密封的箱子顶出到送出台113上。
基座组件框架111由紧固在一起的实心和/或管状构件、板和/或其他部件的任何合适组合形成。基座组件框架111被配置为支撑基座组件100的其他部件。
送入台112被安装到基座组件框架111上、在封箱机10的送入端IN附近。送入台112包括多个辊，操作者可以在这些辊上放置和填充箱子，然后用于将填充的箱子传送到顶部封头组件300。送入台112包括送入台传感器S1(图2)，该送入台传感器可以是被配置为检测送入台112上的箱子的存在(更特别地，在送入台112上对应于送入台传感器S1的位置的特定位置处箱子的存在)的任何合适的传感器(诸如光电传感器)。在其他实施例中，封箱机10的另一部件包括送入台传感器S1。送入台传感器S1通信地连接到控制器90，以响应于检测到箱子以及之后不再检测到箱子而向控制器90发送信号，如下所述。
送出台113被安装到基座组件框架111上、在封箱机10的送出端OUT附近。送出台113包括多个辊，箱子在缠上胶带之后被顶出到这些辊上。
侧轨组件114被基座组件框架111支撑在送入台112附近，并包括第一侧轨114a和第二侧轨114b以及侧轨致动组件117(图2)。侧轨114a和114b大致平行于箱子穿过封箱机10的行进方向D(图1)延伸，并且可侧向向内(相对于行进方向D)移动，以使箱子在送入台112上侧向居中。侧轨致动组件117可操作地连接到第一侧轨114a和第二侧轨114b，以在以下位置之间移动侧轨：(1)休止配置(图1)，其中侧轨定位在送入台112的侧向范围处或附近，以使得操作者能够将要密封的箱子定位在送入台112上侧轨之间；以及(2)居中配置(图8A)，其中侧轨(在朝向彼此移动之后)接触箱子并使箱子在送入台112上居中。在这个示例性实施例中，侧轨致动组件117包括侧轨阀117a和呈侧轨双作用气压缸形式的侧轨致动器117b(图2)。侧轨气压缸117b可操作地连接到第一侧轨114a和第二侧轨114b(直接或通过合适的联结装置)。侧轨阀117a可流体连接到气体源并与侧轨气压缸117b(图2中的虚线)流体地连接，并被配置为在侧轨气压缸活塞的任一侧将加压气体导引到侧轨气压缸117b中，以控制侧轨114a和114b在休止配置与居中配置之间的移动。这仅仅是一个示例性实施例，而在其他实施例中，侧轨致动组件117可以包括任何合适的致动器(诸如马达)。
控制器90可操作地连接到侧轨致动组件117，以控制侧轨致动组件117在休止配置与居中配置之间移动侧轨114a和114b。具体地：(1)当侧轨114a和114b处于休止构型时，控制器90被配置为控制侧轨阀117a以在活塞的适当侧将加压气体导引到侧轨气压缸117b中，以使侧轨气压缸117b将侧轨114a和114b从休止配置移动到居中配置；以及(2)当侧轨114a和114b处于居中配置时，控制器90被配置为控制侧轨阀117a在活塞的相反侧将加压气体导引到侧轨气压缸117b中，以使侧轨气压缸117b将侧轨114a和114b从居中配置移动到休止配置。
底部驱动组件115由基座组件框架111支撑，并且(连同下述顶部驱动组件320)被配置为沿方向D移动箱子。底部驱动组件115包括底部驱动元件和底部驱动组件致动器118(图2)，该底部驱动组件致动器可操作地连接到该底部驱动元件，以驱动底部驱动元件(连同顶部驱动组件320)将箱子移动穿过封箱机10。在这个示例性实施例中，底部驱动组件致动器118包括马达，该马达经由一个或多个其他部件(诸如链轮、齿轮、螺钉、张紧元件和/或链)可操作地连接到底部驱动元件，在这个示例性实施例中，该底部驱动元件包括环形带。在其他实施例中，底部驱动组件致动器118可以包括任何其他合适的致动器。在其他实施例中，底部驱动元件可以包括任何其他合适的一个或多个部件，诸如辊。控制器90可操作地连接到底部驱动组件致动器118，以控制底部驱动组件致动器118的操作。
屏障组件116包括由透明材料(诸如塑料或玻璃)形成的四个单独成框架的屏障(未标记)。屏障连接到基座组件框架111，因此一对屏障在(下述)第一顶部封头安装组件210的侧面，而另一对屏障在(下述)第二顶部封头安装组件250的侧面。当连接到基座组件框架111时，屏障从顶部封头组件300侧向偏移，以防止不期望的物体从侧面进入顶部封头组件300周围的区域。
升降架组件200被配置为支撑和控制顶部封头组件300相对于基座组件100的竖直运动。如图2和图4A至图4C最佳所示，升降架组件200包括(在这个示例性实施例中)顶部封头300附接到其上的相同的第一顶部封头安装组件210和第二顶部封头安装组件250、以及被配置为控制顶部封头300的竖直运动的顶部封头致动组件205。
第一顶部封头安装组件210通过安装板和紧固件(未标记)或以任何其他合适的方式连接到基座组件框架111的一侧。类似地，第二顶部封头安装组件250通过安装板和紧固件(未标记)或以任何其他合适的方式连接到基座组件框架111的相对侧。在这个示例性实施例中，第一顶部封头安装组件210和第二顶部封头安装组件250固定连接到基座组件100。
第一顶部封头安装组件210包括外壳220，该外壳连接到(通过合适的紧固件或以任何其他合适的方式)并部分地包围顶部封头致动组件205的一部分。如图2、图4B、图4C和图8A至图8F最佳所示，顶部封头致动组件205包括第一轨道安装件232a和第二轨道安装件234a、第一轨道232b和第二轨道234b、第一盒240和呈第一顶部封头安装组件双作用气压缸形式的第一顶部封头致动组件致动器248。
第一轨道安装件232a和第二轨道安装件234a包括具有矩形截面的长形管状构件，并且第一轨道232b和第二轨道234b是具有圆形截面的长形实心(或在某些实施例中为管状)构件。第一轨道232b被安装到第一轨道安装件232a上，使得第一轨道232b和第一轨道安装件232a共享相同的纵向轴线。第二轨道234b被安装到第二轨道安装件234a，使得第二轨道234b和第二轨道安装件234a共享相同的纵向轴线。
第一盒240包括本体242，该本体包括第一对向外延伸的间隔开的安装翼242a和242b、第二对向外延伸的间隔开的安装翼242c和242d、一对向上延伸的安装耳部242e和242f、四个直线轴承244a-244d以及轴246。每个安装翼242a-242f限定了穿过其中的安装开口(未标记)。每个直线轴承244a-244d限定穿过其中的安装孔(未标记)。直线轴承244a至244d分别连接到安装翼242a-242d，使得安装翼的安装开口和直线轴承的安装孔对齐。轴246被接纳在安装耳部242e和242f的安装开口中，使得轴246在这些安装耳部之间延伸。
第一顶部封头致动组件气压缸248包括气缸248a、具有在气缸248a外部的暴露端部的活塞杆248b、以及可滑动地设置在气缸248a内并连接到活塞杆248b的另一端部的活塞248c(图8A至图8F)。上端口(未示出)与气缸248a在活塞248c上方的内部处于流体连通，以使得加压气体能够被导引到气缸248a中活塞248c的上方(如下所述)，并且下端口(未示出)与气缸248a在活塞248c下方的内部处于流体连通，以使得加压气体能够被导引到气缸248a中活塞248c的下方(如下所述)。
顶部封头致动组件上阀230uv(图2和图8A至图8F)包括比例电磁阀，该比例电磁阀可流体连接到气体源和第一顶部封头致动组件气压缸248(图2中的虚线)上并被配置为将加压气体导引到气缸248a的上端口中。由于顶部封头致动组件上阀230uv是比例电磁阀，所以其还被配置为(如果期望的话)在将气体导引到气缸248a的上端口中之前调节进入气体的压力，以将其降低到期望的压力。顶部封头致动组件下阀230lv(图2和图8A至图8F)包括比例电磁阀，该比例电磁阀可流体连接到气体源和第一顶部封头致动组件气压缸248(图2中的虚线)上并被配置为将加压气体导引到气缸248a的下端口中。由于顶部封头致动组件下阀230lv是比例电磁阀，所以其还被配置为(如果期望的话)在将气体导引到气缸248a的下端口中之前调节进入气体的压力，以将其降低到期望的压力。
控制器90可操作地连接到顶部封头致动组件上阀230uv和顶部封头致动组件下阀230lv，以控制这些阀的操作，从而通过对第一顶部封头致动组件气压缸248加压和减压来控制顶部封头组件300的竖直运动，如下文详细描述的那样。更特别地，对于这些阀中的每一个，控制器90被配置为控制该阀的打开水平(是否以及如果是的话，阀调节多少P进入)和该阀的打开时间(该阀保持打开多长时间)，以控制气缸被加压多少和加压多长时间。
第一盒240通过以下方式可滑动地安装到第一轨道232b和第二轨道234b上：(1)通过安装翼242a和242b中的安装开口以及直线轴承244a和244b中的安装孔接纳第一轨道232b；以及(2)通过安装翼242c和242d中的安装开口以及直线轴承244c和244d中的安装孔接纳第二轨道234a。第一顶部封头致动组件气压缸248可操作地连接到第一盒240，以沿着轨道232b和234b并相对于这些轨道移动盒。具体地，气缸248a的下端部连接到在第一轨道支撑件与第二轨道支撑件232a和234a之间延伸的板(未标记)，并且活塞杆248b的暴露端部连接到轴246。在这个配置中，活塞杆248b的延伸引起第一盒240沿着轨道232b和234b向上移动，并且活塞杆248b的缩回引起第一盒240沿着轨道232b和234b向下移动。
第二顶部封头安装组件250包括外壳260，该外壳连接到(通过合适的紧固件或以任何其他合适的方式)并部分地包围顶部封头致动组件205的另一部分(图2)。尽管为了简洁没有分开示出(因为这些部分与上述第一顶部封头安装组件210包围的部分相同)，为了清楚和便于参考，顶部封头致动组件205的这些部件在下面加上了编号。顶部封头致动组件205包括第三轨道安装件272a和第四轨道安装件274a、第三轨道272b和第四轨道274b、第二盒280和呈第二顶部封头致动组件气压缸288形式的第二顶部封头致动组件致动器288。
第三轨道安装件272a和第四轨道安装件274a包括具有矩形截面的长形管状构件，并且第三轨道272b和第四轨道274b是具有圆形截面的长形实心(或在某些实施例中为管状)构件。第三轨道272b被安装到第三轨道安装件272a，使得第三轨道272b和第三轨道安装件272a共享相同的纵向轴线。第四轨道274b被安装到第四轨道安装件274a，使得第四轨道274b和第四轨道安装件274a共享相同的纵向轴线。
第二盒280包括本体282，该本体包括第一对向外延伸的安装翼282a和282b、第二对向外延伸的安装翼282c和282d、一对向上延伸的安装耳部282e和282f、四个直线轴承284a至284d以及轴286。每个安装翼282a-282f限定了穿过其中的安装开口(未标记)。每个直线轴承284a-284d限定穿过其中的安装孔(未标记)。直线轴承284a至284d分别连接到安装翼282a-282d，使得安装翼的安装开口和直线轴承的安装孔对齐。轴286被接纳在安装耳部282e和282f的安装开口中，使得轴286在这些安装耳部之间延伸。
第二顶部封头致动组件气压缸288包括气缸288a、具有在气缸288a外部的暴露端部的活塞杆288b、以及可滑动地设置在气缸288a内并连接到活塞杆288b的另一端部的活塞288c。上端口与气缸288a在活塞288c上方的内部处于流体连通，以使得加压气体能够被导引到气缸288a中活塞288c的上方(如下所述)，并且下端口与气缸288a在活塞288c下方的内部处于流体连通，以使得加压气体能够被导引到气缸288a中活塞288c的下方(如下所述)。
顶部封头致动组件上阀230uv可流体地连接到第二顶部封头致动组件气压缸288(图2中的虚线)上，并配置为将加压气体导引到气缸288a的上端口中。由于顶部封头致动组件上阀230uv是比例电磁阀，所以其还被配置为(如果期望的话)在将气体导引到气缸288a的上端口中之前调节P进入，以将其降低到期望的压力。顶部封头致动组件下阀230lv(图2)可流体地连接到第二顶部封头致动组件气压缸288(图2中的虚线)上，并配置为将加压气体导引到气缸288a的下端口中。由于顶部封头致动组件下阀230lv是比例电磁阀，所以其还被配置为(如果期望的话)在将气体导引到气缸288a的下端口中之前调节P进入，以将其降低到期望的压力。
控制器90可操作地连接到顶部封头致动组件上阀230uv和顶部封头致动组件下阀230lv，以控制那些阀的操作(包括这些阀是否调节P进入以及调节的程度)，从而通过对第二顶部封头致动组件气压缸288加压和减压来控制顶部封头组件300的竖直运动，如下文详细描述的那样。更特别地，对于这些阀中的每一个，控制器90被配置为控制该阀的打开水平(是否以及如果是的话，阀调节多少P进入)和该阀的打开时间(该阀保持打开多长时间)，以控制气缸被加压多少和加压多长时间。
第二盒280通过以下方式可滑动地安装到第三轨道272b和第四轨道274b上：(1)通过安装翼282a和282b中的安装开口以及直线轴承284a和284b中的安装孔接纳第三轨道272b以及(2)通过安装翼282c和282d中的安装开口以及直线轴承284c和284d中的安装孔接纳第四轨道274a。第二顶部封头致动组件气压缸288可操作地连接到第二盒280，以沿着轨道272b和274b并相对于这些轨道移动盒。具体地，气缸288a的下端部连接到在第三轨道支撑件272a与第四轨道支撑件274a之间延伸的板(未标记)，并且活塞杆288b的暴露端部连接到轴286。在这个配置中，活塞杆288b的延伸引起第二盒280沿着轨道272b和274b向上移动，并且活塞杆288b的缩回引起盒280沿着轨道272b和274b向下移动。
在其他实施例中，封箱机10包括：(1)多个顶部封头致动组件上阀，这些顶部封头致动组件上阀各自可流体地连接到气体源，并分别可流体地连接到第一顶部封头致动组件气压缸248和第二顶部封头致动组件气压缸288，并且被配置为将加压气体导引到它们各自的气缸248a和288a的上端口中；以及(2)多个顶部封头致动组件下阀，这些顶部封头致动组件下阀各自可流体地连接到气体源，并且分别可流体地连接到第一顶部封头致动组件气压缸248和第二顶部封头致动组件气压缸288，并且被配置为将加压气体导引到它们各自的气缸248a和288a的下端口中。在这些实施例中的一些实施例中，这些阀是比例电磁阀，这些比例电磁阀被配置为(根据期望并在控制器90的控制下)调节P进入，以在将气体导引到气缸的上端口或下端口中之前将其降低到期望的压力。
在其他实施例中，封箱机包括被配置为控制顶部封头组件的竖直运动的单个致动器。
顶部封头组件300由升降架组件200可移动地支撑以根据不同高度的箱子进行调节，并且被配置为将箱子移动穿过封箱机10、在这样做的同时接合箱子的顶表面，并且支撑胶带盒1000。如图2和图5最佳所示，顶部封头组件300包括顶部封头组件框架310、顶部驱动组件320、前表面传感器S2、顶表面传感器S3、箱子进入传感器S4、缩回传感器S5、以及箱子离开传感器S6。在其他实施例中，封箱机10的一个或多个其他部件(诸如基座组件100和/或升降架组件200)包括传感器S2至S6中的一个或多个。
顶部封头组件框架310被配置为将顶部封头组件300安装到升降架组件200上并支撑顶部封头组件300的其他部件，并且由紧固在一起的实心或管状构件和/或板的任何合适的组合形成。顶部封头组件框架310包括侧向延伸的第一安装臂312和第二安装臂314，第一安装臂和第二安装臂通过合适的紧固件分别连接到第一顶部封头安装组件210和第二顶部封头安装组件250的盒240和280上。承载顶表面传感器S3的顶表面传感器安装件(未标记)连接到第二安装臂314。
顶部驱动组件320由顶部封头致动组件框架310支撑并且(连同上述底部驱动组件115)被配置为沿方向D移动箱子。顶部驱动组件320包括顶部驱动元件和顶部驱动组件致动器322(图2)，该顶部驱动组件致动器可操作地连接到顶部驱动元件，以驱动顶部驱动元件(连同底部驱动组件115)将箱子移动穿过封箱机10。在这个示例性实施例中，顶部驱动组件致动器322包括马达，该马达经由一个或多个其他部件(诸如链轮、齿轮、螺钉、张紧元件和/或链)可操作地连接到顶部驱动元件，在这个示例性实施例中，该顶部驱动元件包括环形带。在其他实施例中，顶部驱动组件致动器322可以包括任何其他合适的致动器。在其他实施例中，顶部驱动元件可以包括任何其他合适的(多个)部件，诸如辊。控制器90可操作地连接到顶部驱动组件致动器322，以控制顶部驱动组件致动器322的操作。
前表面传感器S2包括机械踏板开关(或任何其他合适的传感器，诸如接近度传感器)，该机械踏板开关被定位在顶部封头组件框架310的前端部处并被配置为检测箱子的前表面何时最初接触顶部封头组件300(或在该顶部封头组件的预定距离内)。前表面传感器S2通信地连接到控制器90，以响应于前表面传感器S2的致动和去致动(对应于前表面传感器S2检测到箱子以及不再检测到箱子)向控制器90发送信号。
顶表面传感器S3包括被配置为检测箱子的存在的接近度传感器(或任何其他合适的传感器，诸如机械踏板开关)。在此，尽管未示出，但是顶表面传感器S3被定位在顶部封头组件框架310的前端部处并且在前表面传感器S2的至少部分上方，使得顶表面传感器S3可以检测箱子C的顶表面(如下所述)。顶表面传感器S3通信地连接到控制器90，以响应于检测到箱子以及不再检测到箱子而向控制器90发送信号。
箱子进入传感器S4包括被配置为检测箱子的存在的接近度传感器(或任何其他合适的传感器)。在此，尽管未示出，但是顶表面传感器S4被定位在顶部封头组件框架310的下侧、靠近顶部封头组件框架310的前端部，使得当箱子进入顶部封头组件300下方的空间时，箱子进入传感器S4可以检测到。箱子进入传感器S4通信地连接到控制器90，以响应于检测到箱子以及不再检测到箱子而向控制器90发送信号。
缩回传感器S5包括被配置为检测箱子的存在的接近度传感器(或任何其他合适的传感器)。在此，尽管未示出，但缩回传感器S5被定位在顶部封头组件框架310的下侧、在箱子进入传感器S4的下游，因此缩回传感器S5可以检测箱子何时到达顶部封头组件300下面的特定位置(在此是刚刚在箱子接触前辊之前的位置，如下所解释的那样)。在此，“下游”指的是行进方向D，而“上游”指的是与行进方向D相反的方向。缩回传感器S5通信地连接到控制器90，以响应于检测到箱子以及不再检测到箱子而向控制器90发送信号。
箱子离开传感器S6包括被配置为检测箱子的存在的接近度传感器(或任何其他合适的传感器)。在此，尽管未示出，但箱子离开传感器S6被定位在顶部封头组件框架310的下侧、靠近顶部封头组件框架310的后端部(箱子进入传感器S4和箱子缩回传感器S5的下游)，因此箱子离开传感器S6可以检测箱子何时从顶部封头组件300的下方离开。箱子离开传感器S6通信地连接到控制器90，以响应于检测到箱子以及不再检测到箱子而向控制器90发送信号。
控制器90可操作地连接到：(1)顶部封头致动组件205，并且被配置为响应于从传感器S2至S4以及S6接收的信号来控制顶部封头致动组件205从而控制顶部封头组件300的竖直运动；以及(2)上胶带盒1000，并且被配置为响应于从传感器S5接收的信号来控制上胶带盒1000的力减小功能，如下面结合图7A至8F详细描述的那样。
上胶带盒1000可拆卸地安装到顶部封头组件300并被配置为将胶带施用到箱子的前表面、顶表面和后表面。尽管没有分开描述，但下胶带盒可拆卸地安装到基座组件100上并被配置为将胶带施用到箱子的前表面、底表面和后表面。如图2和图6A至图6H最佳所示，胶带盒1000包括第一安装板M1，该第一安装板支撑前辊组件1100、后辊组件1200、切割器组件1300、胶带安装组件1400、张力辊组件1500和胶带盒致动组件1600。如图6A中最佳所示，第二安装板M2通过多个间隔轴和紧固件(未标记)安装到第一安装板M1，以将前辊组件1100、后辊组件1200、切割器组件1300、带安装组件1400、张力辊组件1500以及胶带盒致动组件1600的某些元件部分地包围在该第一安装板和第二安装板之间。
前辊组件1100包括前辊臂1110和前辊1120。前辊臂1110经由前辊臂枢轴PS前可枢转地安装到第一安装板M1，因此前辊臂1110能够相对于安装板M1围绕轴线A前在前辊臂伸出位置(图6A至图6C)与前辊臂缩回位置(图6D)之间枢转。前辊臂1110包括前辊安装轴1120a，并且前辊1120可旋转地安装到前辊安装轴1120a，因此前辊1120可以相对于前辊安装轴1120a旋转。
后辊组件1200包括后辊臂1210和后辊1220。后辊臂1210经由后辊臂枢轴PS后可枢转地安装到第一安装板M1，因此前辊臂1210能够相对于安装板M1围绕轴线A后在后辊臂伸出位置(图6A至图6C)与后辊臂缩回位置(图6D)之间枢转。后辊臂1210包括后辊安装轴1220a，并且后辊1220可旋转地安装到后辊安装轴1220a，因此后辊1220可以相对于后辊安装轴1220a旋转。
刚性的第一联结构件1020附接到第一辊臂1110与第二辊臂1210并在它们之间延伸。第一联结构件1020将前辊组件1100和后辊组件1200联结，因此：(1)将前辊臂1110从前辊臂伸出位置移动到前辊臂缩回位置引起第一联结构件1020推动后辊臂1210从后辊臂伸出位置移动到后辊臂缩回位置(反之亦然)；以及(2)将后辊臂1210从后辊臂伸出位置移动到后辊臂缩回位置引起第一联结构件1020推动前辊臂1110从前辊臂伸出位置移动到前辊臂缩回位置(反之亦然)。
胶带盒致动组件1600(图2)包括第一胶带盒阀1000v1、第二胶带盒阀1000v2、辊臂致动组件1700和切割器臂致动组件1800。第一胶带盒阀1000v1和第二胶带盒阀1000v2各自包括电磁阀，该电磁阀可流体地连接到气体源以及辊臂致动组件1700和切割器臂致动组件1800(图2中的虚线)，并被配置为将加压气体导引到辊臂致动组件1700和切割器臂致动组件1800(如下文详细描述的)。
辊臂致动组件1700被配置为在它们各自的伸出位置与缩回位置之间移动联结的前辊臂1110和后辊臂1210。如图6G最佳所示，在这个示例性实施例中，辊臂致动组件1700包括支撑板1702和辊臂致动器1710，该辊臂致动器通过销组件1703可枢转地附接到支撑板1702。辊臂致动器1710包括双作用气压缸，该气压缸包括：气缸1711；活塞1712(未示出)，该活塞可滑动地设置在气缸1711中；活塞杆1713，该活塞杆的一端附接到活塞1712，相反端在气缸1711外部；第一连接器(未示出)，该第一连接器使得加压气体能够在活塞1712的第一侧被引入到气缸1711中；以及第二连接器1714，该第二连接器使得加压气体能够在活塞1712的相反的第二侧被引入到气缸1711中。
活塞1712在气缸1711内可在以下位置之间移动：(1)第一位置，在该第一位置，活塞1712被定位在气缸1711的第一底端附近，并且活塞杆1713处于伸出位置；以及(2)第二位置，在该第二位置，活塞1712被定位在气缸1711的第二顶端附近，并且活塞杆1713处于缩回位置。将加压气体引入到第一连接器中引起活塞1712移动到第二位置从而使活塞杆1713缩回，并且将加压气体引入到第二连接器1714中引起活塞移动到第一位置从而使活塞杆1713伸出。在其他实施例中，辊臂致动器可以包括任何其他致动器，诸如双作用液压缸或马达。
辊臂致动器1710可操作地连接到前辊组件1100，以控制前辊臂1110和与前辊臂1110联结的后辊臂1210在它们各自的伸出位置与缩回位置之间的运动。更具体地，辊臂致动器1710通过将支撑板1702附接到安装板M2以及将活塞杆1713在气缸1711外部的端部附接到前辊组件1100的轴1130而联接在安装板M2与第一辊臂组件1100之间。在这种配置中，当活塞1712处于第一位置并且活塞杆1713因此处于伸出位置时，前辊臂1110和后辊臂1210处于它们各自的伸出位置。活塞1712从第一位置到第二位置的运动使活塞杆1713缩回，这将轴1130拉向气缸1711，并且这样引起前辊臂1110和后辊臂1210(通过第一联结构件1020)移动到它们各自的缩回位置。
第一胶带盒阀1000v1与辊臂致动器1710的第一连接器处于流体连通，并且第二胶带盒阀1000v2与辊臂致动器1710的第二连接器1714处于流体连通。控制器90可操作地连接到第一胶带盒阀1000v1和第二胶带盒阀1000v2，并被配置为通过控制通过第一胶带盒阀1000v1和第二胶带盒阀1000v2的气体流来控制辊臂致动器1710(以及因此控制前辊臂1110和后辊臂1210的位置)。具体地，控制器90被配置为打开第一胶带盒阀1000v1(同时关闭或保持关闭第二胶带盒阀1000v2)，以经由第一连接器将加压气体导引到气缸1711中，从而引起活塞杆1713缩回，这引起前辊臂1110和后辊臂1210(经由第一联结构件1020)移动到它们各自的缩回位置。相反，控制器90被配置为打开第二胶带盒阀1000v2(同时关闭或保持关闭第一胶带盒阀1000v1)，以经由第二连接器1714将加压气体导引到气缸1711中，从而引起活塞杆1713伸出，这引起前辊臂1110和后辊臂1210(经由第一联结构件1020)移动到它们各自的伸出位置。
如图6E和图6F最佳所示，切割器组件1300包括切割器臂1301、切割装置盖件枢轴1306、切割器臂致动器联接元件1310、切割装置安装组件1320、切割装置1330、切割装置盖件1340、切割装置垫1350以及旋转控制板1360，该切割装置包括被配置为切断胶带的齿状刀片(未标记)。
切割器臂1301包括限定切割器臂安装开口的圆柱形表面1301a。切割器臂1301经由前辊臂枢轴PS前和衬套1303a和1303b可枢转地安装(经由切割器臂安装开口)到第一安装板M1，因此切割器臂1301能够相对于安装板M1围绕轴线A前在切割器臂伸出位置(图6A至图6C)与切割器臂缩回位置(图6D)之间枢转。
切割器臂致动器联接元件1310包括支撑板1312和从支撑板1312横向延伸的联接轴1314。支撑板1312经由紧固件1316固定地附接到切割器臂1301上，因此联接轴1314大致平行于轴线A前并与该轴线共面。
切割装置安装组件1320固定地安装在支撑臂1310上(诸如通过焊接)，并被配置为可拆卸地接纳切割装置1330。也就是说，切割装置安装组件1320被配置为使得切割装置可以可拆卸地安装到切割装置安装组件1320。美国专利号8,079,395(其全部内容通过引用结合于此)中描述了切割装置安装组件1320，但是任何其他合适的切割装置安装组件都可以用来支撑切割装置1330。
切割装置盖件1340包括本体1342和从本体1342延伸的指状物1344。垫1350附接到本体1342。切割装置盖件1340经由安装开口(未标记)和切割装置盖件枢轴1306可枢转地安装到支撑臂1310。一旦附接，切割装置盖件1340可相对于切割器臂1301和切割装置安装件1320围绕轴线A盖件在关闭位置与打开位置之间从前到后和从后到前枢转。在这个示例性实施例中包括扭簧的切割装置盖件偏置元件1346将切割装置盖件1340偏置至关闭位置。当处于关闭位置时，切割装置盖件1340大致包围切割装置1330，使得垫1350接触切割装置1330的齿状刀片。当处于打开位置时，切割装置盖件1340使切割装置1330及其齿状刀片露出。
切割装置盖件枢轴1306也附接到旋转控制板1360。旋转控制板1360包括限定槽的槽限定表面1362。表面1362充当用于附接到安装板M2的衬套的引导件(未示出)。衬套为切割器组件1300提供侧向支撑，以在使用时大体上防止切割器组件朝向或背离安装板M1和M2移动和干扰胶带盒1000的其他部件。
切割器臂致动组件1800被配置为使切割器臂1301在缩回位置与伸出位置之间移动。如图6H最佳所示，在这个示例性实施例中，切割器臂致动组件1800包括切割器臂致动器1810。切割器臂致动器1810包括双作用气压缸，该气压缸包括：气缸1811；活塞1812(未示出)，该活塞可滑动地设置在气缸1811中；活塞杆1813，该活塞杆的一端附接到活塞1812，相反端在气缸1811外部；第一连接器1814，该第一连接器使得加压气体能够在活塞1812的第一侧被引入到气缸1811中；以及第二连接器(未示出)，该第二连接器使得加压气体能够在活塞1812的相反的第二侧被引入到气缸1811中。
活塞1812在气缸1811内可在以下位置之间移动：(1)第一位置，在该第一位置,活塞1812被定位在气缸1811的第一顶端附近，并且活塞杆1813处于伸出位置；以及(2)第二位置，在该第二位置，活塞1812被定位在气缸1811的第二底端附近，并且活塞杆1813处于缩回位置。将加压气体引入到第一连接器1814中引起活塞1812移动到第一位置从而使活塞杆1813伸出，并且将加压气体引入到第二连接器中引起活塞移动到第二位置从而使活塞杆缩回。在其他实施例中，切割器臂致动器可以包括任何其他致动器，诸如双作用液压缸或马达。
切割器臂致动器1810可操作地连接到切割器组件1300，以控制切割器臂1301从其缩回位置到其伸出位置的运动。更具体地，切割器臂致动器1810通过在活塞杆1813的与活塞相反的端部处的块1815附接到轴1610以及在气缸1811的相反端上的块1816附接到切割器臂致动器联接元件1310的联接轴1314而联接在安装板M1与切割器组件1300之间。在这种配置中，当活塞1812处于第一位置并且活塞杆1813因此处于伸出位置时，切割器臂1301处于其缩回位置。活塞1812从第一位置到第二位置的运动使活塞杆1813缩回，这引起气缸1811朝向轴1610移动，并且这样将联接轴1314朝向轴1610拉动，因此引起切割器臂1301移动到其伸出位置。
第一胶带盒阀1000v1与切割器臂致动器1810的第一连接器1812处于流体连通，并且第二胶带盒阀1000v2与切割器臂致动器1810的第二连接器处于流体连通。控制器90可操作地连接到第一胶带盒阀1000v1和第二胶带盒阀1000v2，并被配置为通过控制通过第一胶带盒阀1000v1和第二胶带盒阀1000v2的气体流来控制切割器臂致动器1810(以及因此控制切割器臂1301的位置)。具体地，控制器90被配置为打开第一胶带盒阀1000v1(同时关闭或保持关闭第二胶带盒阀1000v2)，以经由第一连接器1814将加压气体导引到气缸1811中，从而引起活塞杆1813伸出，这引起切割器臂1301移动到其缩回位置。相反，控制器90被配置为打开第二胶带盒阀1000v2(同时关闭或保持关闭第一胶带盒阀1000v1)，以经由第二连接器将加压气体导引到气缸1811中，从而引起活塞杆1813缩回，这引起切割器臂1301移动到其伸出位置。
胶带安装组件1400包括胶带安装板1410和可旋转地安装到胶带安装板1410上的胶带芯安装组件1420。美国专利号7,819,357中进一步描述了胶带芯安装组件1420，其全部内容通过引用结合于此(但是在其他实施例中可以使用其他胶带芯安装组件)。胶带卷R可安装到胶带芯安装组件1420上。
张力辊组件1500包括可旋转地设置在由第一安装板M1支撑的轴上的几个辊(未标记)。安装到胶带芯安装组件1420上的胶带卷R的自由端可螺接穿过辊，直到自由端在前辊组件1110的前辊1120附近同时其粘性侧面向外，以准备粘附到箱子上。美国专利号7,937,905中进一步描述了张力辊组件1500，其全部内容通过引用结合于此(但是在其他实施例中可以使用其他张力辊组件)。
现在参照图7A至图7D(这些图示出了操作封箱机10的方法2000)以及图8A至图8F(这些图示出了封箱机10以及第一顶部封头致动组件气压缸248、顶部封头组件300、顶部封头致动组件上阀230uv和下阀230lv以及气体源(在此是压缩空气体源)的示意图)中示出的流程图来描述封箱机10密封箱子C的操作。
封箱机10根据需要进行操作，以在不同的操作阶段用处于特定压力的气体对钢瓶加压时，使通过机器的箱子吞吐量最大化。但是如上所解释的那样，在封箱机的操作期间，P进入可以在任何给定的时间点变化，这取决于在这个时间点时气体源上的负载。为此，控制器90被配置为通过进入气体压力传感器S7定期监测P进入，并且适当地控制阀230uv和230lv中的一个或多个的打开水平和/或打开时间，以确保封箱机10根据需要进行操作，而不管P进入如何。一般而言，控制器90确定P进入是否等于、高于或低于特定的压力设定点(该压力设定点可以根据操作阶段而变化)，并响应于该确定而适当地控制阀，以确保封箱机10的期望操作。
最初，顶部封头组件300处于其初始(较低)位置，并且侧轨114a和114b处于其休止配置。控制器90控制底部驱动组件致动器118和顶部驱动组件致动器322，以分别驱动基座组件100的底部驱动元件和顶部封头组件的顶部驱动元件，如框2002所示。
操作者将箱子C放置到送入台112上，并且送入台传感器S1检测箱子C的存在，如框2004所示，并作为响应向控制器90发送对应的信号。响应于接收到该信号，控制器90控制侧轨阀117a打开，以在活塞的适当侧将加压气体导引到侧轨气压缸117b中，从而使侧轨气压缸117b将侧轨114a和114b从休止配置移动到居中配置，使得侧轨114a和114b侧向向内移动，以接合送入台112上的箱子C并使其居中，如框2006所示且如图8A所示。
然后，操作员将箱子C移动为与前表面传感器S2接触。这使得前表面传感器S2(通过箱子C接触并致动前表面传感器S2的踏板开关)和顶表面传感器S3(通过箱子在顶表面接近度传感器S3的指定距离内移动)检测箱子C(如框2008所示)，并作为响应向控制器90发送对应的信号。响应于接收到这些信号，控制器90控制顶部封头致动组件205将顶部封头组件300向上加速至第一速度，在这个示例性实施例中该第一速度是最大速度。具体地，控制器90被配置为：(1)基于P进入确定打开顶部封头致动组件下阀230lv的上升打开水平；以及(2)将顶部封头致动组件下阀230lv打开到这个上升打开水平，以将加压气体导引到气缸248a和288a的下端口中，从而将它们各自的活塞248c和288c下方的容积加压到第一压力P1，从而使它们各自的活塞248c和288c向上移动并伸出它们各自的活塞杆248b和288b，以将顶部组件300向上加速到第一速度，如框2010所示且如图8B所示。
控制器90被配置为通过将P进入与期望的上升压力进行比较来确定上升打开水平，在这个示例性实施例中，该期望的上升压力为80psi(但是在其他实施例中可以是任何合适的值或值的范围)。如果P进入等于或超过期望的上升压力，则控制器确定上升打开水平，该上升打开水平引起顶部封头致动组件下阀230lv使气体能够以期望的上升压力通过，使得P1等于期望的上升压力。例如，如果P进入为100psi，则控制器90确定80％的上升打开水平，使得阀在将气体引入到气缸的下端口中之前将压力调节到80psi(即，期望的上升压力)。并且如果P进入为80psi，则控制器90确定100％的上升打开水平，使得阀使进入的气体能够穿过到达气缸的下端口而不改变P进入。如果P进入低于期望的上升压力，则控制器确定100％的上升打开水平，使得顶部封头致动组件下阀230lv不调节(降低)P进入，并且使得P1等于P进入。例如，如果P进入为60psi，则控制器90确定100％的上升打开水平，使得阀使进入的气体能够穿过到达气缸的下端口而不改变P进入。
顶部封头组件300继续以第一速度向上移动，并且顶表面传感器S3最终停止检测箱子C，如框2012所示。这表明顶表面传感器S3已经上升到箱子C的顶表面之上。此时，前表面传感器S2继续检测箱子(即，在这个示例性实施例中，箱子C的前表面继续致动踏板开关)。响应于不再检测到箱子C，顶表面传感器S3向控制器90发送对应的信号。响应于接收到该信号，控制器90开启具有基于P进入的持续时间的制动定时器(如框2014所示)，并控制顶部封头致动组件205开始使顶部封头组件300减速以减慢其向上运动。制动定时器的持续时间与P进入直接相关：P进入越高，则制动定时器的持续时间越短。
回到减慢顶部封头组件300的向上运动，控制器90：(1)基于P进入确定打开顶部封头致动组件上阀230uv的制动打开水平；以及(2)将顶部封头致动组件上阀230uv打开至制动打开水平以将加压气体导引到气缸248a和288a的上端口中(如框2016所示且如图8C所示)，从而将它们各自的活塞248c和288c上方的容积加压至小于P1的第二压力P2。控制器90还开始缓慢降低顶部封头驱动组件下阀230lv的打开水平(从而将压力降低到P1以下)，以减慢顶部封头组件300的上升，如框2018所示。相应活塞248c和288c上方的加压气体部分地抵消了由活塞下方的加压气体所供应的向上的力，并且因此将顶部封头组件300的向上运动减速到低于第一速度的第二速度。也就是说，活塞下方的加压气体的压力足够高以克服顶部封头组件300的重量和P2(即活塞上方的加压气体的压力)两者，顶部封头组件300继续上升(但是以较缓慢的速度)。
控制器90被配置为通过将P进入与期望的制动压力进行比较来确定制动打开水平，在这个示例性实施例中，期望的制动压力为50psi(但是在其他实施例中可以是任何合适的值或值的范围)。如果P进入等于或超过期望的制动压力，则控制器确定制动打开水平，该制动打开水平引起顶部封头致动组件上阀230uv使气体能够以期望的制动压力通过，使得P2等于期望的制动压力。例如，如果期望的制动压力是50psi且P进入是100psi，则控制器90确定50％的制动打开水平，使得阀在将气体引入到气缸的上端口中之前将压力调节到50psi(即，期望的制动压力)。并且如果P进入为50psi，则控制器90确定100％的制动打开水平，使得阀使进入的气体能够穿过到达气缸的上端口而不改变P进入。如果P进入低于期望的制动压力，则控制器确定100％的制动打开水平，使得顶部封头致动组件上阀230uv不调节(降低)P进入，并且使得P2等于P进入。例如，如果P进入为40psi，则控制器90确定100％的上升打开水平，使得阀使进入的气体能够穿过到达气缸的上端口而不改变P进入。
顶部封头组件300继续以这个较慢的第二速度向上移动，并且前表面传感器S2最终停止检测箱子C，如框2020所示。这表明顶部封头组件300已经上升到箱子C的顶表面之上。响应于不再检测到箱子C，前表面传感器S2向控制器90发送对应的信号。响应于接收到该信号，控制器90控制顶部封头致动组件205以使顶部封头组件300能够停止上升并在其自身重量的作用下开始下降。具体而言，控制器90开启具有基于P进入的持续时间的上升定时器，如框2022所示。上升定时器的持续时间与P进入直接相关：P进入越高，上升定时器的持续时间越短。例如：当P进入为70psi时，上升定时器为35毫秒；当P进入为80psi时，上升定时器为25毫秒；当P进入为90psi时，上升定时器为15毫秒；当P进入为100psi时，上升定时器为5毫秒。这些是示例，并且在其他实施例中可以变化。
控制器90继续控制顶部封头致动组件下阀230lv，以在活塞下方对气缸加压，直到上升定时器到期，如框2024所示。此时，控制器90：(1)基于P进入确定打开顶部封头致动组件下阀230lv的下降打开水平；以及(2)控制下阀230lv关闭达到下降打开水平，以将加压气体导引到气缸248a和288a的下端口中(如框2026所示且如图8D所示)，从而将它们各自的活塞248c和288c下方的容积加压到小于P1(并且在这个实施例中小于P2)的第三压力P3。
控制器90被配置为通过将P进入与期望的下降压力进行比较来确定下降打开水平，在这个示例性实施例中，期望的下降压力为20psi(但是在其他实施例中可以是任何合适的值或值的范围)。如果P进入等于或超过期望的下降压力，则控制器确定下降打开水平，该下降打开水平引起顶部封头致动组件下阀230lv使气体能够以期望的下降压力通过，使得P3等于期望的下降压力。例如，如果P进入为100psi，则控制器90确定20％的下降打开水平，使得阀在将气体引入到气缸的下端口中之前将压力调节到20psi(即，期望的下降压力)。并且如果P进入为20psi，则控制器90确定100％的下降打开水平，使得阀使进入的气体能够穿过到达气缸的下端口而不改变P进入。如果P进入低于期望的下降压力，则控制器确定100％的下降打开水平，使得顶部封头致动组件下阀230lv不调节(降低)P进入，并且使得P3等于P进入。例如，如果P进入为15psi，则控制器90确定100％的下降打开水平，使得阀使进入的气体能够穿过到达气缸的下端口而不改变P进入。
制动定时器在上升定时器到期之前、之后或同时到期，如框2028所示。作为响应，控制器90控制顶部封头致动组件上阀230uv关闭，如框2030所示。这结合气缸下方相对低的压力P3引起顶部封头组件300停止向上移动并开始下降，如框2032所示。在顶部封头组件300下降时，保留在第一顶部封头组件气压缸和第二顶部封头组件气压缸中其各自活塞下方的任何气体排放到大气中。
一旦顶部封头组件300上升到箱子C的顶表面上方，操作者就将箱子C移动到顶部封头组件300下方与底部驱动组件115接触。箱子进入传感器S4检测顶部封头组件300下方的箱子C的存在，并作为响应向控制器90发送对应的信号，如框2034所示。响应于接收到该信号，控制器90控制顶部封头致动组件205以开始使顶部封头组件300减速(此时，该顶部封头组件在其自身重量的作用下下降，该重量轻微地被气缸下方相对较低的压力P3抵消)从而减慢其下降。具体地，控制器90：(1)基于P进入确定打开顶部封头致动组件下阀230lv的部分平衡打开水平；以及(2)将顶部封头致动组件下阀230lv打开至部分平衡打开水平，以将加压气体导引到气缸248a和288a的下端口中，从而将它们各自的活塞248c和288c下方的容积加压至第四压力P4(小于P1且大于P3)，以部分平衡顶部封头组件300的重量，并减慢其下降至箱子的顶表面上，从而不会损坏箱子，如框2036所示且如图8E所示。也就是说，由于P4太低而不能完全抵消顶部封头组件300的重量，所以顶部封头组件300继续下降(但是以较慢的速度)。
控制器90被配置为通过将P进入与期望的部分平衡压力进行比较来确定部分平衡打开水平，在这个示例性实施例中，期望的部分平衡压力为40psi(但是在其他实施例中可以是任何合适的值或值的范围)。如果P进入等于或超过期望的部分平衡压力，则控制器确定部分平衡打开水平，该部分平衡打开水平引起顶部封头致动组件下阀230lv使气体能够以期望的部分平衡压力通过，使得P4等于期望的部分平衡压力。例如，如果P进入为100psi，则控制器90确定40％的部分平衡打开水平，使得阀在将气体引入到气缸的下端口中之前将压力调节到40psi(即，期望的下降压力)。并且如果P进入为40psi，则控制器90确定100％的部分平衡打开水平，使得阀使进入的气体能够穿过到达气缸的下端口而不改变P进入。如果P进入低于期望的部分平衡压力，则控制器确定100％的部分平衡打开水平，使得顶部封头致动组件下阀230lv不调节(降低)P进入，使得P4等于P进入。例如，如果P进入为335psi，则控制器90确定100％的部分平衡打开水平，使得阀使进入的气体能够穿过到达气缸的下端口而不改变P进入。
更一般地，控制器90被配置为控制顶部封头致动组件205(以及更特别地，顶部封头致动组件致动器248和288)以：(1)响应于前表面传感器S2和顶表面传感器S3检测到箱子，以第一速度升高顶部封头组件300；(2)响应于顶表面传感器S3不再检测到箱子并且前表面传感器S2仍然检测到箱子，继续以第二较慢的速度升高顶部封头组件300；(3)在前表面传感器S2不再检测到箱子后，重力能够使顶部封头组件300停止，并开始降低该顶部封头组件；(4)响应于箱子进入传感器S4检测到箱子，部分平衡顶部封头组件300的重量；以及(5)在上述操作期间调节顶部封头组件300的阀的打开水平和/或打开时间，以确保顶部封头组件300的操作一致，而不管P进入如何。
顶部驱动组件320和底部驱动组件115开始沿方向D移动箱子C。箱子C最终移动离开送入台112，此时，送入台传感器S1停止检测箱子C，并向控制器90发送对应的信号，如框2038所示。响应于接收到该信号，控制器90控制侧轨阀117a在活塞的相反侧将加压气体导引到侧轨气压缸117b中，以使得侧轨气压缸117b将侧轨114a和114b从居中配置移动到休止配置，从而在送入台112上为要密封的下一箱子留出空间，如框2040所示。
顶部驱动组件320和底部驱动组件115继续移动箱子C，并且刚刚在箱子C的前表面接触胶带盒1000的前辊1120之前，缩回传感器S5检测到箱子C的存在，并且作为响应向控制器90发送对应的信号，如框2042所示。响应于接收到该信号，控制器90控制辊臂致动器1710和切割器臂致动器1810，以将第一辊臂1110和第二辊臂1120以及切割器臂1301移动到它们各自的缩回位置，如框2044和2046所示。具体地说，控制器90打开第一胶带盒阀1000v1(同时关闭或保持关闭第二胶带盒阀1000v2)，这将加压气体：(1)通过第一连接器导引到气缸1711中并使活塞杆1713缩回，这使得前辊臂1110和后辊臂1210(经由第一联结构件1020)移动到图6D中示出的其各自的缩回位置；以及(2)通过第一连接器1814导引到气缸1811中并使活塞杆1813伸出，这使得切割器臂1301移动到图6D中示出的其缩回位置。
在前辊臂1110正移动到其缩回位置时，箱子C的前表面接触胶带盒1000的前辊1120，这引起被定位在前辊1120上的胶带粘附到箱子C的前表面。在箱子C接触前辊1120时前辊臂1110朝向其缩回位置移动的事实减小了前辊臂组件1100施加到箱子C的前表面的力(与某些现有技术封箱机相比)，这减小了辊臂组件在缠胶带期间损坏箱子C的可能性(与不包括用于使辊臂缩回的致动器的某些现有技术胶带盒相比)。
当前辊臂1110和后辊臂1210处于它们的缩回位置时，前辊1120和后辊1220被定位成使得它们对胶带施加足够的压力以将胶带粘附到箱子C的顶表面。当切割器臂1301处于其缩回位置时，切割器臂1301不接触箱子C的顶表面(但是在某些实施例中它可以这样做)。与在其辊和/或切割器臂上使用偏置元件在缠胶带期间将这些臂压靠在箱子C的顶表面上的某些现有技术胶带盒相比，这显著地减小了施加到箱子C的顶表面上的向下的力。这减少并实际上消除了胶带盒引起箱子顶表面塌陷的可能性，并使操作者能够使用由较弱(且较便宜)的瓦楞纸形成的箱子和/或用较少保护性的衬垫(例如纸或气泡包装)填充箱子，以节省成本并减少环境浪费，而无需担心胶带盒损坏箱子。
控制器90控制第一胶带盒阀1000v1和第二胶带盒阀1000v2分别保持打开和关闭，以在顶部驱动组件320和底部驱动组件115使箱子C移动经过胶带盒1000时将前辊臂1110和后辊臂1210以及切割器臂1301保持在其各自的缩回位置。在某一点上，箱子离开传感器S6检测到箱子C的存在，如框2048所示(但是这可能发生在缩回传感器S5根据箱子的长度停止检测箱子C之后)。
一旦缩回传感器S5停止检测箱子(表明箱子已经移动经过缩回传感器S5)，缩回传感器S5向控制器90发送对应的信号，如框2050所示。作为响应，控制器90控制辊臂致动器1710将第一辊臂1110和第二辊臂1120返回到它们各自的伸出位置，以将胶带施加到箱子的后表面，并控制切割器臂致动器1810将切割器臂1301返回到其伸出位置，以从卷上切割胶带，如框2052和2054所示。具体地，控制器90关闭第一胶带盒阀1000v1，并打开第二胶带盒阀1000v2，这将加压气体：(1)经由第二连接器1714导引到气缸1711中并使活塞杆1713伸出，这使得前辊臂1110和后辊臂1210(经由第一联结构件1020)移动到它们各自的伸出位置；以及(2)通过第二连接器导引到气缸1811中并使得活塞杆1813缩回，这使得切割器臂1301移动到其伸出位置。
在这种情况发生时，切割装置盖件1340的指状物1344接触箱子的顶表面，使得切割装置盖件1340枢转到打开位置并露出切割装置1330。切割器臂1301继续运动使得切割装置1330的齿状刀片与胶带接触，并将胶带从卷R上切断。随着前辊臂1110和后辊臂1210移回到它们的伸出位置，后辊臂1210移动，使得后辊1220接触胶带的被切断端部，并将胶带施用到箱子C的后表面以完成缠胶带过程。
顶部驱动组件320和底部驱动组件115继续移动箱子C，直到箱子从顶部封头组件300的下方离开到送出台113上，此时箱子离开传感器S6停止检测箱子，如框2056所示，并向控制器90发送对应的信号。响应于接收到该信号，控制器90控制顶部封头致动组件205，以使顶部封头组件300在其自身重量的作用下下降。具体地，控制器90控制顶部封头致动组件下阀230lv关闭达到下降打开水平(基于P进入确定，如上所解释那样)，如框2058所示且如图8F所示。顶部封头组件300的重量使其下降回到其初始位置。在顶部封头组件300下降时，留在气缸中其各自活塞下方的任何气体排放到大气中。
如果随着顶部封头组件300下降，操作者将另一箱子(诸如较短的箱子)移动到顶部封头组件300下方，并且箱子进入传感器S4检测到顶部封头组件300下方的箱子的存在，则过程在框2034处重新开始(同时箱子进入传感器S4向控制器90发送适当的信号)以密封该箱子。
本披露的封箱机解决了上述问题，并且能够以比现有技术的通用封箱机更高的吞吐量密封填充不足或较弱的箱子。顶部封头致动组件在上升以便为顶部封头组件下方的箱子腾出空间时以及在下降到箱子上时改变顶部封头组件的速度的能力最大化了顶部封头组件的速度，同时也限制超过，这最大化顶部封头组件移动的效率。这意味着本披露的封箱机的顶部封头组件的上升/下降运动周期(总的来说)比现有技术封箱机的更快。
进一步，对P进入的定期监控以及基于P进入对顶部封头致动组件的阀的打开水平和打开时间的主动控制确保了本披露的封箱机适应从气体源进入的气体的压力变化，以确保封箱机的期望操作，而不管该压力如何。如果P进入高于所期望的，则阀将压力调节至期望压力，从而避免超过顶部封头组件或对顶部封头组件的高于期望的制动。相反，如果P进入低于所期望的，则阀被打开持续更长的时间段，以确保顶部封头组件上升足够远，以为箱子留出空隙。
此外，与在其辊和/或切割器臂上使用偏置元件的现有技术胶带盒相比，使用胶带盒致动组件显著减小了施加到箱子的前表面和顶表面上的力。
控制器可以实时监测P进入，并响应于P进入的值在任何给定时间点更改阀的打开水平和/或上升定时器的持续时间，以适应P进入方面的变化。例如，如果P进入最初低于期望的上升压力，则控制器最初确定第一打开水平和上升定时器的第一持续时间。但是，如果随着顶部封头组件上升，P进入增加到大于期望的上升压力，则控制器通过降低打开水平和上升定时器的持续时间来进行补偿。相反，如果P进入最初高于期望的上升压力，则控制器最初确定第一打开水平和上升定时器的第一持续时间。但是，如果随着顶部封头组件上升，P进入减小到低于期望的上升压力，则控制器通过增大打开水平和上升定时器的持续时间来进行补偿。
上述双作用气压缸可以以任何合适的方式被配置和定向，以在伸出冲程或缩回冲程上根据需要移动辊和/或切割器臂。
封箱机可以以任何合适的方式被提供动力。在上述示例性实施例中，电联接器和加压气体(诸如压缩空气)为封箱机提供动力。
在其他实施例中，控制器被配置为控制切割器臂致动器，以在切割胶带之后将切割器臂返回到其缩回位置。也就是说，在这些实施例中，切割器臂的默认位置是其缩回位置，并且控制器被配置为响应于从缩回传感器接收到缩回传感器不再检测到箱子的存在的信号而控制切割器臂致动器从这个位置移动到伸出位置(然后回到缩回位置)。
在各种实施例中，切割器臂组件机械地联结到前辊组件和/或后辊组件，使得前(和/或后)辊臂的缩回引起切割器臂的缩回，并且前(和/或后)辊臂的伸出引起切割器臂的伸出。在这些实施例中，辊臂致动组件被配置为控制辊臂致动组件和切割器臂致动组件两者在它们各自的伸出位置与缩回位置之间的移动。
在一些实施例中，胶带盒包括偏置元件，这些偏置元件将辊臂和切割器臂偏置到它们各自的伸出位置。偏置元件消除了将辊臂和切割器臂从它们各自的缩回位置直接致动到它们各自的伸出位置的需要。
在某些实施例中，控制器与传感器分离，并且是传感器的补充。在其他实施例中，传感器充当它们自己的控制器。例如，在一个实施例中，缩回传感器被配置为响应于检测到箱子的存在和不存在而直接控制切割器和辊臂致动器，送入台传感器被配置为响应于检测到箱子的存在和不存在而直接控制侧轨致动器，并且前表面传感器和顶表面传感器被配置为响应于检测到箱子的存在和不存在(或与箱子接触)而直接控制顶部封头致动器。
在某些实施例中，控制器被配置为在箱子在顶部封头组件下方的同时防止顶部封头组件的竖直运动。在一个这样的实施例中，控制器被配置为在以箱子进入传感器检测到箱子开始且以箱子离开传感器不再检测到箱子结束的时间段期间防止顶部封头组件的竖直运动(即，被配置为不致动第一或第二顶部封头致动组件)。
在其他实施例中，一旦制动定时器到期，控制器被配置为保持顶部封头致动组件上阀打开，而不是关闭顶部封头致动组件上阀，以更快地停止顶部封头组件的上升，并加速顶部封头组件朝向箱子往回的下降。在一个这样的实施例中，控制器被配置为随后响应于箱子进入传感器检测到箱子而关闭顶部封头致动组件上阀。
以上描述并在附图中示出的封箱机的示例性实施例是半自动封箱机，其中操作者将封闭的箱子送到顶部封头组件下方。这仅仅是一个示例性实施例，并且封箱机可以是任何其他合适类型的封箱机，诸如自动封箱机，其中机器自动将封闭的箱子送到顶部封头组件下方。
在其他实施例中，封箱机包括测量装置(诸如高度传感器)，该测量装置被配置为在箱子接触前表面传感器之前确定要密封的箱子的高度。在这些实施例中，控制器使用所确定的箱子高度来控制适当的阀，以根据需要移动顶部封头组件。换句话说，在这些实施例中，在顶部封头组件上升时，控制器不使用来自顶表面传感器的反馈来检测箱子的顶表面。
在某些实施例中，封箱机包括气体增压装置，诸如泵和。在这些实施例中，控制器可操作地连接到气体增压装置。响应于控制器确定P进入低于期望压力，控制器被配置为操作气体压力增加装置以将P进入增加到期望的压力。在这些实施例中，用更高压力的气体补充进入的气体以获得期望的压力引起控制器不改变阀的打开时间来补偿低于期望的气体压力。
在其他实施例中，封箱机包括被配置为接收和储存来自气体源的加压气体的补充罐。在这些实施例中，补充罐中的气体的压力保持处于大于期望上升压力的压力，该期望上升压力是用于移动顶部封头组件的最高所需压力。这确保P进入始终至少等于期望的上升压力。例如，补充罐可以包括被配置为感测补充罐内的气体的压力的压力传感器和被配置为当气体压力下降到某个水平(比如期望的上升压力)以下时增加该气体的压力的泵。
在某些实施例中，不使用上升定时器，并且一旦前表面传感器停止检测箱子，控制器控制下阀关闭达到下降打开水平。
在某些实施例中，胶带盒不包括致动组件。
本披露的各种实施例提供了一种封箱机，包括：基座组件；顶部封头组件，该顶部封头组件由该基座组件支撑；气压缸，该气压缸可操作地连接到该顶部封头组件，以相对于该基座组件移动该顶部封头组件；阀，该阀可流体连接到气体源并与该气压缸处于流体连通，其中，该阀可打开到多个不同打开水平中的任何一个；第一传感器，该第一传感器被配置为检测箱子；以及控制器，该控制器通信地连接到第一传感器并可操作地连接到阀以控制阀的打开水平。该控制器被配置为响应于从该第一传感器接收到指示该第一传感器已经检测到该箱子的信号而：基于从该气体源进入的气体的压力，确定将该阀打开到的上升打开水平；并且控制该阀打开到该上升打开水平，以将该气体导引到该气压缸，从而开始提升该顶部封头组件。
在某些这样的实施例中，控制器被配置为当从气体源进入的气体的压力是第一压力时，将打开水平中的第一打开水平确定为上升打开水平，而当从气体源进入的气体的压力是大于第一压力的第二压力时，将打开水平中的低于第一打开水平的第二打开水平确定为上升打开水平。
在某些这样的实施例中，当上升打开水平是打开水平中的第二打开水平时，离开阀并行进到气压缸的气体的压力低于从气体源进入的气体的压力。
在某些这样的实施例中，当上升打开水平打开水平是打开水平中的第一打开水平时，离开阀的气体的压力等于从气体源进入的气体的压力。
在某些这样的实施例中，控制器被配置为响应于确定从气体源进入的气体的压力等于期望的上升压力，将打开水平中的第一打开水平确定为上升打开水平，其中，控制器被配置为响应于确定从气体源进入的气体的压力大于期望的上升压力，将打开水平中的第二打开水平确定为上升打开水平。
在某些这样的实施例中，控制器进一步被配置为响应于第一传感器不再检测到箱子而：启动上升定时器，该上升定时器具有基于从该气体源进入的气体的压力确定的持续时间；在该上升定时器的持续时间内，控制该阀继续将该气体导引至该气压缸；以及响应于上升定时器的到期，控制阀关闭达到低于上升打开水平的下降打开水平。
在某些这样的实施例中，下降打开水平为0％，使得阀关闭，其中，控制器进一步被配置为响应于第一传感器不再检测到箱子，控制阀以在上升定时器的持续时间期间从上升打开水平降低阀的打开水平。
在某些这样的实施例中，控制器被配置为当从气体源进入的气体的压力是第一压力时确定上升定时器的第一持续时间，而当从气体源进入的气体的压力是高于第一压力的第二压力时确定比上升定时器的第一持续时间更短的第二持续时间。
在某些这样的实施例中，控制器被配置为当从气体源进入的气体的压力是低于第一压力的第三压力时，确定大于上升定时器的第一持续时间的第三持续时间。
在某些这样的实施例中，封箱机进一步包括被配置为检测箱子的第二传感器和可流体地连接到气体源并与气压缸处于流体连通的第二阀，其中，第二阀可打开到多个不同打开水平中的任何一个，其中，控制器可操作地连接到第二阀以控制第二阀的打开水平并且进一步被配置为响应于第二传感器不再检测到箱子而：基于从该气体源进入的气体的压力，确定将该第二阀打开到的制动打开水平；并且控制第二阀打开至制动打开水平，以将气体导引至气压缸，从而开始减慢顶部封头组件的上升。
在某些这样的实施例中，控制器被配置为当从气体源进入的气体的压力是第一压力时，将打开水平中的第一打开水平确定为制动打开水平，而当从气体源进入的气体的压力是大于第一压力的第二压力时，将打开水平中的低于第一打开水平的第二打开水平确定为制动打开水平。
在某些这样的实施例中，控制器被配置为当从气体源进入的气体的压力是第一压力时，将打开水平中的第三打开水平确定为上升打开水平，而当从气体源进入的气体的压力是第二压力时，将打开水平中的低于打开水平中的第三打开水平的第四打开水平确定为上升打开水平。
在某些这样的实施例中，控制器进一步被配置为响应于第一传感器不再检测到箱子而：启动上升定时器，该上升定时器具有基于从该气体源进入的气体的压力确定的持续时间；在该上升定时器的持续时间内，控制该阀继续将该气体导引至该气压缸；以及响应于上升定时器的到期，控制该阀关闭达到低于上升打开水平的下降打开水平。
在某些这样的实施例中，控制器被配置为当从气体源进入的气体的压力是第一压力时确定上升定时器的第一持续时间，以及当从气体源进入的气体的压力是第二压力时确定比上升定时器的第一持续时间更短的第二持续时间。
在某些这样的实施例中，控制器被配置为当从气体源进入的气体的压力是低于第一压力的第三压力时，确定大于上升定时器的第一持续时间的第三持续时间。
在各种实施例中，操作本披露的封箱机的方法包括：由第一传感器检测箱子；通过控制器并基于来自气体源的气体的压力来确定将与该气体源和气压缸处于流体连通的阀打开到的上升打开水平，其中，该上升打开水平是该阀能够被打开到的多个不同打开水平之一；以及通过控制器控制阀打开到上升打开水平，以将气体导引到气压缸，从而开始提升顶部封头组件。
在某些这样的实施例中，该方法进一步包括当从气体源进入的气体的压力是第一压力时，通过控制器将打开水平中的第一打开水平确定为上升打开水平，而当从气体源进入的气体的压力是大于第一压力的第二压力时，将打开水平中的低于第一打开水平的第二打开水平确定为上升打开水平。
在某些这样的实施例中，该方法进一步包括，响应于第一传感器不再检测到箱子：通过该控制器基于从该气体源进入的气体的压力来确定上升定时器的持续时间，其中，当从该气体源进入的气体的压力是该第一压力时，该上升定时器的持续时间是第一持续时间，而当从该气体源进入的气体的压力是该第二压力时，该上升定时器的持续时间是比该第一持续时间更短的第二持续时间；通过该控制器启动该上升定时器；由该控制器控制该阀，以在该上升定时器的持续时间内继续将该气体导引至该气压缸；以及响应于上升定时器的到期，由控制器控制该阀关闭达到低于上升打开水平的下降打开水平。
在某些这样的实施例中，该方法进一步包括，响应于第二传感器不再检测到箱子：通过该控制器并基于从该气体源进入的气体的压力来确定将与该气体源和该气压缸处于流体连通的第二阀打开到的制动打开水平，其中，该制动打开水平是该第二阀能够被打开到的这多个不同打开水平之一；以及由控制器控制第二阀打开到制动打开水平，以将气体导引到气压缸，从而开始减慢顶部封头组件的上升。
在某些这样的实施例中，该方法进一步包括当从气体源进入的气体的压力是第一压力时，通过控制器确定打开水平中的第三打开水平是制动打开水平，而当从气体源进入的气体的压力是第二压力时，确定打开水平中的低于第一打开水平的第四打开水平为制动打开水平。

Claims (28)

1.一种封箱机，包括：
基座组件；
顶部封头组件，所述顶部封头组件由所述基座组件支撑；
气压缸，所述气压缸可操作地连接到所述顶部封头组件，以相对于所述基座组件移动所述顶部封头组件；
阀，所述阀可流体连接到气体源并与所述气压缸处于流体连通，其中，所述阀可打开到多个不同打开水平中的任何一个；
第一传感器，所述第一传感器被配置为检测箱子；以及
控制器，所述控制器通信地连接到所述第一传感器并可操作地连接到所述阀以控制所述阀的打开水平，所述控制器被配置为响应于从所述第一传感器接收到指示所述第一传感器已经检测到所述箱子的信号而：
基于从所述气体源进入的气体的压力，确定将所述阀打开到的上升打开水平，其中，当从所述气体源进入的气体的压力是第一压力时，所述上升打开水平为这些打开水平中的第一打开水平，而当从所述气体源进入的气体的压力是大于所述第一压力的第二压力时，所述上升打开水平为这些打开水平中的低于所述第一打开水平的第二打开水平；以及
控制所述阀打开到所述上升打开水平，以将所述气体导引到所述气压缸，从而开始提升所述顶部封头组件。
2.如权利要求1所述的封箱机，其中，当所述上升打开水平是这些打开水平中的所述第二打开水平时，离开所述阀并行进到所述气压缸的气体的压力低于从所述气体源进入的气体的压力。
3.如权利要求2所述的封箱机，其中，当所述上升打开水平是这些打开水平中的所述第一打开水平时，离开所述阀的气体的压力等于从所述气体源进入的气体的压力。
4.如权利要求3所述的封箱机，其中，所述控制器被配置为响应于确定从所述气体源进入的气体的压力等于期望的上升压力，将这些打开水平中的所述第一打开水平确定为所述上升打开水平，其中，所述控制器被配置为响应于确定从所述气体源进入的气体的压力大于所述期望的上升压力，将这些打开水平中的所述第二打开水平确定为所述上升打开水平。
5.如权利要求1所述的封箱机，其中，所述控制器进一步被配置为响应于所述第一传感器不再检测到所述箱子而：
启动上升定时器，所述上升定时器具有基于从所述气体源进入的气体的压力确定的持续时间；
在所述上升定时器的所述持续时间内，控制所述阀继续将所述气体导引至所述气压缸；以及
响应于所述上升定时器的到期，控制所述阀关闭达到低于所述上升打开水平的下降打开水平。
6.如权利要求5所述的封箱机，其中，所述下降打开水平为0％，使得所述阀关闭，其中，所述控制器进一步被配置为响应于所述第一传感器不再检测到所述箱子，控制所述阀以在所述上升定时器的所述持续时间期间从所述上升打开水平降低所述阀的打开水平。
7.如权利要求5所述的封箱机，其中，所述控制器被配置为当从所述气体源进入的气体的压力是第一压力时确定所述上升定时器的第一持续时间，而当从所述气体源进入的气体的压力是高于所述第一压力的第二压力时确定比所述上升定时器的所述第一持续时间更短的第二持续时间。
8.如权利要求7所述的封箱机，其中，所述控制器被配置为当从所述气体源进入的气体的压力是低于所述第一压力的第三压力时，确定大于所述上升定时器的所述第一持续时间的第三持续时间。
9.如权利要求1所述的封箱机，进一步包括被配置为检测所述箱子的第二传感器和可流体地连接到所述气体源并与所述气压缸处于流体连通的第二阀，其中，所述第二阀可打开到所述多个不同打开水平中的任何一个打开水平，其中，所述控制器可操作地连接到所述第二阀以控制所述第二阀的打开水平并且进一步被配置为响应于所述第二传感器不再检测到所述箱子而：
基于从所述气体源进入的气体的压力，确定将所述第二阀打开到的制动打开水平；以及
控制所述第二阀打开至所述制动打开水平，以将所述气体导引至所述气压缸，从而开始减慢所述顶部封头组件的上升。
10.如权利要求9所述的封箱机，其中，所述控制器被配置为当从所述气体源进入的气体的压力是第一压力时，将这些打开水平中的第一打开水平确定为所述制动打开水平，而当从所述气体源进入的气体的压力是大于所述第一压力的第二压力时，将这些打开水平中的低于所述第一打开水平的第二打开水平确定为所述制动打开水平。
11.如权利要求10所述的封箱机，其中，所述控制器被配置为当从所述气体源进入的气体的压力是所述第一压力时，将这些打开水平中的第三打开水平确定为所述上升打开水平，而当从所述气体源进入的气体的压力是所述第二压力时，将这些打开水平中的低于这些打开水平中的所述第三打开水平的第四打开水平确定为所述上升打开水平。
12.如权利要求11所述的封箱机，其中，所述控制器进一步被配置为响应于所述第一传感器不再检测到所述箱子而：
启动上升定时器，所述上升定时器具有基于从所述气体源进入的气体的压力确定的持续时间；
在所述上升定时器的所述持续时间内，控制所述阀继续将所述气体导引至所述气压缸；以及
响应于所述上升定时器的到期，控制所述阀关闭达到低于所述上升打开水平的下降打开水平。
13.如权利要求12所述的封箱机，其中，所述控制器被配置为当从所述气体源进入的气体的压力是所述第一压力时确定所述上升定时器的第一持续时间，而当从所述气体源进入的气体的压力是所述第二压力时确定比所述上升定时器的所述第一持续时间更短的第二持续时间。
14.如权利要求13所述的封箱机，其中，所述控制器被配置为当从所述气体源进入的气体的压力是低于所述第一压力的第三压力时，确定大于所述上升定时器的所述第一持续时间的第三持续时间。
15.一种操作封箱机的方法，所述方法包括：
由第一传感器检测箱子；
响应于从所述第一传感器接收到的指示所述第一传感器已检测到所述箱子的信号，通过控制器并基于来自气体源的气体的压力来确定将与所述气体源和气压缸处于流体连通的阀打开到的上升打开水平，其中，所述上升打开水平是所述阀能够被打开到的多个不同打开水平之一，其中，当从所述气体源进入的气体的压力是第一压力时，所述上升打开水平为这些打开水平中的第一打开水平，而当从所述气体源进入的气体的压力是大于所述第一压力的第二压力时，所述上升打开水平为这些打开水平中的低于所述第一打开水平的第二打开水平；以及
通过所述控制器控制所述阀打开到所述上升打开水平，以将所述气体导引到所述气压缸，从而开始提升顶部封头组件。
16.如权利要求15所述的方法，进一步包括响应于所述第一传感器不再检测到所述箱子而：
通过所述控制器基于从所述气体源进入的气体的压力来确定上升定时器的持续时间，其中，当从所述气体源进入的气体的压力是所述第一压力时，所述上升定时器的持续时间是第一持续时间，而当从所述气体源进入的气体的压力是所述第二压力时，所述上升定时器的持续时间是比所述第一持续时间更短的第二持续时间；
通过所述控制器启动所述上升定时器；
由所述控制器控制所述阀，以在所述上升定时器的所述持续时间内继续将所述气体导引至所述气压缸；以及
响应于所述上升定时器的到期，由所述控制器控制所述阀关闭达到低于所述上升打开水平的下降打开水平。
17.如权利要求16所述的方法，进一步包括响应于第二传感器不再检测到所述箱子而：
通过所述控制器并基于从所述气体源进入的气体的压力来确定将与所述气体源和所述气压缸处于流体连通的第二阀打开到的制动打开水平，其中，所述制动打开水平是所述第二阀能够被打开到的多个不同打开水平之一；以及
由所述控制器控制所述第二阀打开到所述制动打开水平，以将所述气体导引到所述气压缸，从而开始减慢所述顶部封头组件的上升。
18.如权利要求17所述的方法，进一步包括当从所述气体源进入的所述气体的压力是所述第一压力时，由所述控制器确定这些打开水平中的第三打开水平是所述制动打开水平，并且当从所述气体源进入的所述气体的压力是所述第二压力时，确定这些打开水平中的低于所述第一打开水平的第四打开水平为所述制动打开水平。
19.一种封箱机，包括：
基座组件；
顶部封头组件，所述顶部封头组件由所述基座组件支撑；
气压缸，所述气压缸可操作地连接到所述顶部封头组件，以相对于所述基座组件移动所述顶部封头组件；
阀，所述阀可流体连接到气体源并与所述气压缸处于流体连通，其中，所述阀可打开到多个不同打开水平中的任何一个；
第一传感器，所述第一传感器被配置为检测箱子；以及
控制器，所述控制器通信地连接到所述第一传感器并可操作地连接到所述阀以控制所述阀的打开水平，所述控制器被配置为响应于从所述第一传感器接收到指示所述第一传感器已经检测到所述箱子的信号而：
基于从所述气体源进入的气体的压力，确定将所述阀打开到的上升打开水平；
控制所述阀打开到所述上升打开水平，以将所述气体导引到所述气压缸，从而开始提升所述顶部封头组件；并且
响应于所述第一传感器不再检测到所述箱子而：
启动上升定时器，所述上升定时器具有基于从所述气体源进入的气体的压力确定的持续时间；
在所述上升定时器的所述持续时间内，控制所述阀继续将所述气体导引至所述气压缸；以及
响应于所述上升定时器的到期，控制所述阀关闭达到低于所述上升打开水平的下降打开水平。
20.如权利要求19所述的封箱机，其中，所述下降打开水平为0％，使得所述阀关闭，其中，所述控制器进一步被配置为响应于所述第一传感器不再检测到所述箱子，控制所述阀以在所述上升定时器的所述持续时间期间从所述上升打开水平降低所述阀的打开水平。
21.如权利要求19所述的封箱机，其中，所述控制器被配置为当从所述气体源进入的气体的压力是第一压力时，确定所述上升定时器的第一持续时间，而当从所述气体源进入的气体的压力是高于所述第一压力的第二压力时，确定比所述上升定时器的所述第一持续时间更短的第二持续时间。
22.如权利要求21所述的封箱机，其中，所述控制器被配置为当从所述气体源进入的气体的压力是低于所述第一压力的第三压力时，确定大于所述上升定时器的所述第一持续时间的第三持续时间。
23.一种封箱机，包括：
基座组件；
顶部封头组件，所述顶部封头组件由所述基座组件支撑；
气压缸，所述气压缸可操作地连接到所述顶部封头组件，以相对于所述基座组件移动所述顶部封头组件；
第一阀，所述第一阀可流体连接到气体源并与所述气压缸处于流体连通，其中，所述第一阀可打开到多个不同打开水平中的任何一个；
第一传感器，所述第一传感器被配置为检测箱子；
第二传感器，所述第二传感器被配置为检测所述箱子；
第二阀，所述第二阀可流体连接到所述气体源并与所述气压缸处于流体连通，其中，所述第二阀可打开到所述多个不同打开水平中的任何一个；
控制器，所述控制器通信地连接到所述第一传感器和所述第二传感器并可操作地连接到所述第一阀和所述第二阀以控制所述第一阀和所述第二阀的打开水平，所述控制器被配置为：
响应于从所述第一传感器接收到指示所述第一传感器已经检测到所述箱子的信号而：
基于从所述气体源进入的气体的压力，确定将所述第一阀打开到的上升打开水平；以及
控制所述阀打开到所述上升打开水平，以将所述气体导引到所述气压缸，从而开始提升所述顶部封头组件；并且
响应于所述第二传感器不再检测到所述箱子而：
基于从所述气体源进入的气体的压力，确定将所述第二阀打开到的制动打开水平；以及
控制所述第二阀打开至所述制动打开水平，以将所述气体导引至所述气压缸，从而开始减慢所述顶部封头组件的上升。
24.如权利要求23所述的封箱机，其中，所述控制器被配置为当从所述气体源进入的气体的压力是第一压力时，将这些打开水平中的第一打开水平确定为所述制动打开水平，而当从所述气体源进入的气体的压力是大于所述第一压力的第二压力时，将这些打开水平中的低于所述第一打开水平的第二打开水平确定为所述制动打开水平。
25.如权利要求24所述的封箱机，其中，所述控制器被配置为当从所述气体源进入的气体的压力是所述第一压力时，将这些打开水平中的第三打开水平确定为所述上升打开水平，而当从所述气体源进入的气体的压力是所述第二压力时，将这些打开水平中的低于这些打开水平中的所述第三打开水平的第四打开水平确定为所述上升打开水平。
26.如权利要求25所述的封箱机，其中，所述控制器进一步被配置为响应于所述第一传感器不再检测到所述箱子而：
启动上升定时器，所述上升定时器具有基于从所述气体源进入的气体的压力确定的持续时间；
在所述上升定时器的所述持续时间内，控制所述阀继续将所述气体导引至所述气压缸；以及
响应于所述上升定时器的到期，控制所述阀关闭达到低于所述上升打开水平的下降打开水平。
27.如权利要求26所述的封箱机，其中，所述控制器被配置为当从所述气体源进入的气体的压力是所述第一压力时确定所述上升定时器的第一持续时间，而当从所述气体源进入的气体的压力是所述第二压力时确定比所述上升定时器的所述第一持续时间更短的第二持续时间。
28.如权利要求27所述的封箱机，其中，所述控制器被配置为当从所述气体源进入的气体的压力是低于所述第一压力的第三压力时，确定大于所述上升定时器的所述第一持续时间的第三持续时间。
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