KR101419370B1 - 스트래핑 툴의 용접 모터 제어 시스템 - Google Patents

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Abstract

스트래핑 기계용 용접 모터를 위한 제어 시스템은 용접 모터의 회전 수에 기초를 두고 있다. 이 시스템은, 바디(body)와, 이 바디에 장착되며 이 바디에 대해 이동가능한 앤빌(anvil), 이 앤빌에 대해 진동 운동할 수 있게 배치된 밀봉 부재 (sealing member) 및 이 밀봉 부재에 동작 가능하게 연결되며 이 밀봉 부재에 진동 운동을 제공하기 위한 모터를 구비하는 타입의 스트래핑 기계(strapping machine)에 사용된다. 이 밀봉 부재의 운동은 코스 위의 스트래핑 재료를 서로 상하로 중첩되게 밀봉한다. 이 제어 시스템은 이 모터의 회전 부분에 위치된 감지되는 요소 (sensed element)와, 이 감지되는 요소를 감지하는 각 순간에 신호를 생성하기 위한 센서와, 이 센서에 동작 가능하게 연결되며 이 감지되는 요소의 감지되는 순간을 카운트하기 위한 카운터와 이 감지되는 요소의 감지되는 순간의 카운팅에 기초하여 모터의 동작을 제어하기 위한 제어기를 포함한다. 모터를 제어하기 위한 방법이 또한 개시된다.

Description

스트래핑 툴의 용접 모터 제어 시스템 {STRAPPING TOOL WELD MOTOR CONTROL SYSTEM}
도 1 은 예시적인 스트래핑 기계의 용접 헤드를 도시하는 도면.
도 2 는 본 발명의 원리를 구현하는 용접 헤드 모터용 제어 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 용접 헤드 12 : 용접 모터
14 : 제어 시스템 16 : 앤빌
18 : 바디 20 : 측판
22 : 진동 부재 24 : 결합 단부
26 : 편심 구동 요소 28 : 베어링
30 : 센서 32 : 타깃
34 : 모터 샤프트 36 : 카운터
38 : PLC 40 : 전원
42 : 제어 신호 44 : 제어 온/오프 신호
본 발명은 용접 모터 제어 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 용접 모터 전압의 변동에 상관없이 일정한 용접 즉 일정한 접합 강도를 제공하는 스트래핑 툴 즉 스트래핑 기계용 용접 모터 제어 시스템에 관한 것이다.
스트래핑 툴이나 기계는 이 기술 분야에서 잘 알려져 있다. 일반적으로 이들 기계는 화물 둘레로 스트랩을 고정하는데 사용된다. 스트래퍼의 한 타입은 플라스틱이나 폴리머 스트랩과 사용되며 스트래퍼가 전반적인 제조 또는 포장 시스템의 일부로 포함된 고정 장치이다.
스트래핑이나 용접 헤드는 스트래핑 기계의 일부로서 제공되며 다수의 기능을 제공한다. 먼저, 스트래핑 헤드는 스트래핑 동작 코스 동안 스트랩을 죄는(grip) 하나 이상의 그리퍼 부분(gripper portion)을 가지는 그리퍼를 포함한다. 스트래핑 헤드는 스트랩 소스 즉 스트랩 공급부로부터 스트랩을 절단하기 위한 커터를 또한 포함한다. 마지막으로, 스트래핑 헤드는 상부에 위치되는 코스(overlying course)에 있는 스트래핑 재료를 밀봉하기 위한 밀봉부(sealer)를 포함한다. 이 밀봉(seal)은 일반적으로 용접이라고 부르며 진동 요소의 사용에 의하여 스트랩의 서로 겹쳐있는 코스를 가열함으로써 이루어진다.
밀봉이나 용접을 하기 위해 앤빌(anvil)은 스트랩의 코스 중 하나에 대해 단단하게 유지되며 진동 요소는 스트랩의 다른 코스에 대해 발진 또는 진동(oscillate or vibrate)시키고, 이로 인해 마찰과 열을 발생시켜 용접을 달성한다. 이 진동 요소는 바디에 장착되며 진동 요소에 동작 가능하게 연결된 모터에 의해 구동된다. 일반적인 용접 모터 장치에서, 용접 사이클은 시간에 의해 제어된다. 즉, 용접 사이클은, 일반적으로 전기식 타이밍 회로나 공압(pneumatic) 타이밍 회로에 의하여 타이밍되거나 제어되는, 시간 종속 사이클이다.
그러나, 용접 모터 전압은 통상 경험적으로 전력 공급 전압의 10 볼트의 변동에 더하여 용접 사이클 동안 3 퍼센트 내지 4 퍼센트만큼 감소될 수 있다. 게다가, 모터 속도가 전압이 감소함에 따라 감소되기 때문에, 이 전압의 감소는 접합 강도의 저하에 상호 관련되어 있다. 이 접합 강도의 저하를 극복하기 위하여, 더 긴 용접 시간이 사용된다. 그러나, 전압이 강하하지 않은 사이클에서 더 긴 용접 시간이 사용되면, 스트랩 무결성(strap integrity)이 특정 순간에서 손상될 수 있다.
따라서, 스트래핑 기계에 사용하기 위한 용접이나 스트래핑 헤드를 위한 간단한 용접 모터 제어 시스템에 대한 필요성이 존재한다. 바람직하게는, 이러한 제어 시스템은 용접 사이클 동안 제어 계수로서 시간에 따른 종속성을 제거한다. 보다 바람직하게는, 이러한 제어 시스템은 용접 모터 전압의 변동에 상관없이 일정한 스트랩 용접을 제공하는 기능을 한다. 가장 바람직하게는, 이러한 제어 시스템은 현존하는 스트래핑 기계의 스트래핑 헤드 시스템에 용이하게 적응된다.
스트래핑 기계용 용접 모터용 제어 시스템은 센서와 이 모터의 회전 부분에 위치된 감지되는 요소를 포함한다. 이 센서는 이 모터의 회전을 감지하며 이 모터의 제어를 위한 신호를 생성한다. 이러한 제어 시스템은, 바디, 이 바디에 장착되며 이 바디에 대해 이동가능한 앤빌, 이 앤빌에 대해 발진 운동을 하기 위해 배치된 밀봉 부재, 및 밀봉 부재에 동작 가능하게 연결되며 밀봉 부재에 발진 운동을 제공하기 위한 모터를 구비하는 타입의 스트래핑 기계의 용접 모터를 제어하는데 사용된다.
이러한 제어 시스템은 용접 사이클 동안 제어 계수로서 시간에 따른 종속성을 제거하며, 용접 모터 전압의 변동에 상관없이 일정한 스트랩 용접을 제공하는 기능을 한다. 그 단순성으로 인해, 본 제어 시스템은 현존하는 스트래핑 기계의 스트래핑 헤드 시스템에 용이하게 적응된다.
본 실시예에서, 감지되는 요소는 모터의 샤프트에 존재하는 표식(indicia) 곧 마킹(marking)이며, 그 센서는 이 마킹에 인접하게 위치된 근접 센서이다. 카운터는 감지되는 요소의 각 감지되는 사건(sensed occurrence)에 대해 이 센서로부터 펄스나 신호를 수신한다. 제어기는 미리 결정된 개수의 감지되는 사건에 기초하여 모터를 제어하도록 카운터로부터 신호를 수신한다.
생성된 신호는 모터의 회전을 정지시키거나 모터의 회전을 시작하게 할 수 있다. 본 제어 시스템은 제어기와 모터 사이에 배치된 전력 릴레이(power relay)를 포함한다. 제어기 신호는 이 전력 릴레이에 의해 수신되어 모터를 제어하도록 신호를 생성한다. 모터를 제어하기 위한 방법이 또한 개시된다.
본 발명의 이들 및 다른 특징과 장점은 첨부된 청구범위와 연계하여 이하 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명의 이점과 장점은 이하 상세한 설명과 첨부 도면을 검토하여 관련 기술에 통상의 지식을 가진 자라면 보다 용이하게 알 수 있을 것이다.
본 발명이 여러 형태의 실시예로 변형가능하겠지만, 본 개시 내용은 본 발명의 예시로만 고려되어야 하며 도시된 특정 실시예로 본 발명을 제한하는 것으로 의도된 것이 아니라는 이해와 함께 현재 선호되는 실시예가 몇몇 도면에 도시되어 있고 이하에서 기술될 것이다.
본 명세서의 이 부분의 타이틀, 즉 "본 발명의 상세한 설명(발명의 구성 및 작용)"은 미국 특허청의 요구사항에 관련된 것이고 본 명세서에 개시된 주제를 제한하는 것을 의미하거나 제한하는 것으로 추론되어서도 아니된다는 것도 더 이해하여야 한다.
도면, 특히 도 1을 참조하면, 종래의 스트래핑 기계의 용접 헤드(10)가 도시되어 있으며, 이 용접 헤드의 예는 게하르트(Gerhart) 등에 허여된 미국 특허 번호 6,532,722에 개시된 것이며, 이 특허는 본 출원과 함께 공동으로 양도되고 본 명세서에 참조문헌으로 병합된다. 용접 헤드(10)는 본 발명의 원리를 구현하는 제어 시스템(14)에 의해 제어되는 용접 모터(12)를 포함한다.
용접 헤드(10)는 스트래핑 헤드 바디(18)에 이동가능하게 장착된 앤빌(16)을 포함한다. 현재의 실시예에서, 이 앤빌(16)은 바디(18)에 대해 이동하는 측판(20)에 고정되게 장착된다. 도시된 진동 부재(22)와 같은 밀봉 부재는 앤빌(16)에 배치되며 그리고 용접 패드나 용접 구역(미도시) 및 결합 단부(24)를 각각 가지는 용접 단부를 포함한다.
용접 모터(12)는 결합 단부(24)에서 진동 부재(22)에 동작 가능하게 연결되어, 진동 부재(22)를 필요에 따라 발진 또는 진동시킨다. 현재 실시예에서, 모터(12)는 바디 측판(20)에 장착되며 그리하여 앤빌(16)과 진동 부재(22)에 대해 고정되게 장착된다.
진동 부재(22)를 발진시키기 위해, 모터(12)는 진동 부재 결합 단부(24) 내의 수용 개구(미도시)를 통해 연장하는 예시적인 편심 샤프트 부분과 같은 편심 구동 요소(26){비편심 샤프트(34)에 장착됨}를 포함한다. 베어링(28)은 샤프트 편심 구동 요소(26)에 장착된다. 편심 구동 요소(26)는 회전축이 샤프트(34) 축의 중심에서 벗어나도록 구성된다.
도 2를 참조하면, 모터(12)는 용접 사이클과 타이밍을 맞추는 대신에 모터(12)의 회전 수를 모니터하거나 카운트하는 제어 시스템(14)에 의해 제어된다. 따라서, 용접 모터(12)의 전압이 변동하더라도(즉, 작동시 공급 전압의 변동으로 인해 전압이 강하하더라도), 모터(12)의 총 회전 수{그리하여 진동 부재(22)의 진동이나 스트로크의 수}는 일정하게 유지된다.
현 실시예에서, 제어 시스템(14)은 근접 센서와 같은 센서(30)와 모터 샤프트(34) 위의 타깃(32)이나 이와 같은 감지되는 요소(sensed element)를 포함한다. 이 센서(30)는 카운터(36)(도시된 카운터 디스플레이와 같은 것)에 동작 가능하게 연결되고, 이 카운터(36)는 다시 프로그래밍 논리 제어기(PLC)(38)이나 이와 같은 프로그래밍 요소에 동작가능하게 연결된다. PLC(38)는 전력 릴레이(40)에 동작가능하게 연결되며, 이 전력 릴레이(40)는 전력 공급선(41)을 통해 용접 모터(12)로 전 력을 공급하거나 용접 모터(12)와의 전력을 차단한다.
바람직한 실시예에서, 카운터(36)는 미리 설정된 값(예를 들어, 미리 설정된 회전 수)이 변경될 수 있도록 프로그래밍 가능하며, 카운터(36)는 미리 설정된 회전 값(즉, 카운트)에 도달할 때 신호가 트리거 되는 PLC(38)에 제어 신호(42)를 제공한다. PLC(38)는 제어 온/오프 신호(44)를 전력 릴레이(40)에 제공한다.
PLC(38)가 근접 센서 펄스를 정확하게 카운트할 수 있을 만큼 충분히 빠른 입력을 가지는 한, 카운터(36)는 제거될 수 있다{그리하여 센서(30)는 제어 신호를 PLC(38)에 직접 제공한다)는 것이 예상된다. 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 사상과 범주 내에 있는, 회전 수를 "카운트"를 할 수 있는 여러 다른 수단을 인식할 수 있을 것이다.
(1) 타이밍 회로에 의하여, (2) 다이나믹 제동 제어를 갖는 타이밍 회로에 의하여, (3) 모터 회전 카운트에 의하여, 그리고 (4) 다이나믹 제동을 갖는 모터 회전 카운트에 의하여 용접이 이루어질 때, 그 용접 강도를 결정하기 위해 수 회의 테스트가 수행되었다. 각 테스트는 용접 모터의 전압을 변경시키면서 수행되었다. 다이나믹 제동이 없이 수행된 이들 테스트에서 모터는 서서히 다운되어 정지하도록 수행되었다. 다이나믹 제동이 있게 수행된 테스트에서, 모터는 적절한 회로를 사용하여 정지되었다. 스트랩 샘플 모두는 3/4인치(1.905cm) 넓이였으며 0.060 인치 (0.152cm) 두께의 폴리에스테르 스트랩이었다.
이하의 데이터에서, 스트랩 용접 시간은 (변하는 전압에서) 0.45초에서 0.65초로 변동되었고, 그 결과는 표 1에 도시되어 있으며; 다이나믹 제동이 있는 경우 용접 시간은 (변하는 전압에서) 일정하게 유지되었고, 그 결과는 표 2에 도시되어 있으며; 스트랩 용접 시간은, 다이나믹 제동이 없는 모터의 회전 수(전압 변동에 있어)에 의해 측정되었고 그 결과는 표 3에 도시되어 있으며, 그리고 다이나믹 제동이 있는 모터의 회전 수(전압 변동에 있어)에 의하여 측정되었고 그 결과는 표 4에 도시되어 있다.
[표 1] 변하는 용접 시간과 용접 모터에서의 접합 강도
Figure 112004009138830-pat00001
[표 2] 다이나믹 제동을 갖는, 일정한 용접 시간과 변하는 용접 모터 전압에서의 접합 강도
Figure 112004009138830-pat00002
[표 3] 다이나믹 제동이 없는, 일정한 용접 모터 회전과 변하는 용접 모터 전압에서의 접합 강도
Figure 112004009138830-pat00003
[표 4] 다이나믹 제동이 있는, 일정한 용접 모터 회전과 변하는 용접 모터 전압에서의 접합 강도
Figure 112004009138830-pat00004
표 1의 데이터를 참조하면, 용접 시간이 제어되고 있을 때 용접 강도는 용접 모터의 전압에 의해 분명하게 영향을 받는다는 것을 알 수 있다. 0.45초의 용접 시간에서, 평균 접합 강도는 100.5VAC의 전압에서 2004.60 파운드(pound)(909.29kg)에서 121.5VAC의 전압에서 2323.5 파운드(1053.94kg)로 변하였다. 평균 강도는 사실상 121.5VAC에서 124.6VAC로 떨어졌다(약 9.6 파운드). 그러나, 데이터 추이는 전압이 감소됨에 따라 접합 강도가 분명히 감소하는 것을 보여준다. 또한 평균 및 최소 접합 강도(낮은 모터 전압 동작에서)는 용접 시간을 증가시킴으로써 증가될 수 있다는 것을 알 수 있다. 이 데이터는 용접당 감소된 강도와 총 평균 카운트나 모터 회전 수의 감소 사이에 상관 관계가 있다는 것을 더 보여준다. 그러나, 증가된 용접 시간(즉, 0.65초)에서, 일부의 스트랩 샘플은, 상당한 양의 플라스틱이 용융되어, 용접 헤드로부터 스트랩 샘플을 뽑기 어렵게 만든다는 것을 보여준 것으로 또한 지적되었다.
표 2의 데이터는 다이나믹 제동의 사용에 의하여 더 크게 제어될 수 있다는 것을 보여주었다. 그러나, 다시, 평균 및 최소 강도는 전압이 감소하면서 계속 감퇴하였다.
표 3의 데이터는 모터의 회전 수가 용접 사이클을 제어할 때 평균 및 최소 접합 강도가 더 잘 제어되는 것을 보여주었다. 그러나, 다시, 더 높은 전압에 있을 때에는 그 강도가 또한 증가하는 것으로 나타나지만, 앞선 데이터에 도시된 것보다는 더 작은 것으로 나타난다. 이것은 전압이 더 높아짐에 따라 서서히 다운되는 시간이 증가하는 것으로 인한 것으로 보인다.
표 4 는, 모터의 회전 수가 다이나믹 제동에 따라 제어할 때, 접합 강도는 미리 설정된 임계값보다 더 높은 레벨에서 매우 잘 제어되고 유지될 수 있는 것을 보여준다. 표 4에서 보는 바와 같이, 모터의 회전 수가 190으로 설정될 때, 100.3VAC 및 119.3VAC (거의 20퍼센트의 전압 변동) 사이의 전압 변동이 있는 경우에도, 평균 접합 강도는 1.5퍼센트(33.4파운드)보다 더 작게 변한다. 이에 따라 이 데이터는, 모터의 전압 변동(물론 합당하게)에 상관없이, 모터의 회전 수에 기초하여 용접 사이클을 모니터하고 설정하는 것에 의해 그리고 다이나믹 제동(즉, 서서히 다운되는 것이 아니라 모터를 정지시키는 것)을 사용하는 것에 의해, 용접 접합 강도는 고 레벨의 신뢰성으로 그리고 고 레벨의 접합 무결성(joint integrity)의 보증으로 잘 제어될 수 있는 것을 분명히 보여준다.
본 명세서에 언급된 모든 특허는 본 개시 내용의 본문 내에서 구체적으로 그렇게 병합되었는지 여부에 상관없이 이에 의해 본 명세서에서 참조 문헌으로서 병합된다.
본 발명의 개시 내용에서, "하나" 또는 단수의 단어는 단수 및 복수를 모두 포함하는 것으로 간주되어야 한다. 역으로, 복수 항을 언급하는 임의의 언급은 적절한 곳에서는 단수를 포함하여야 한다.
전술된 개시 내용으로부터 본 발명의 신규 개념의 진정한 사상과 범주를 벗어남이 없이 수많은 변형과 변경이 이루어질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 이것은 예시된 특정 실시예에 대해 제한하는 것으로 의도되거나 이로 제한하는 것으로 추론되어서도 아니된다는 것을 이해하여야 할 것이다. 본 개시 내용은 청구창의 범위 내에 있는 모든 변형을 첨부된 청구항에 포함하는 것으로 의도된다.
전술된 바와 같이, 본 발명은 용접 모터 제어 시스템, 보다 구체적으로, 스트래핑 툴 즉 스트래핑 기계용 용접 모터 제어 시스템에서 용접 모터 전압의 변동에 상관없이 일정한 용접 즉 일정한 접합 강도를 제공하는 등의 효과를 제공한다.

Claims (11)

  1. 스트래핑 기계용 용접 모터를 위한 제어 시스템으로서, 상기 스트래핑 기계는, 바디(body)와, 상기 바디에 장착되고 상기 바디에 대해 이동가능한 앤빌(anvil)과, 상기 앤빌에 대해 발진 운동을 하기 위해 앤빌에 고정장착된 진동 부재(22)와, 상기 진동 부재(22)에 동작 가능하게 연결되며 상부에 위치되는 코스에 있는 스트래핑 재료를 서로 밀봉하기 위해 상기 진동 부재(22)에 발진 운동을 제공하기 위한 용접 모터(12)를 구비하는 타입으로 이루어지고, 상기 제어 시스템은,
    센서와,
    상기 용접 모터(12)의 회전 부분 위에 위치된 감지되는 요소(sensed element)
    를 포함하며,
    상기 센서는 상기 용접 모터(12)의 회전을 감지하며 상기 용접 모터(12)의 제어를 위해 신호를 생성하는, 제어 시스템에 있어서,
    카운터로서, 상기 센서는 상기 감지되는 요소의 감지되는 사건(sensed occurrence) 각각에 대해 상기 카운터에 신호를 제공하는, 카운터와,
    제어기로서, 상기 카운터는 용접 모터(12)의 회전수에 따라 상기 제어기로 제어 신호를 발생시키고, 상기 제어기는 다이나믹 제동을 이용함으로써 상기 용접 모터를 제어하기 위한 제어 온/오프 신호를 생성하는, 제어기를 더 포함하고,
    용접모터 전압에 상관없이 상기 용접 모터(12)의 총 회전 수는 상기 제어기로부터의 신호에 의해 일정하게 유지되고,
    상기 용접 모터(12)의 총 회전 수는 진동 부재(22)의 진동 또는 스트로크의 수를 포함하며, 상기 제어 시스템은 용접사이클 동안 제어계수로서 용접모터의 회전수를 사용하는 것을 특징으로 하는, 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 생성된 제어 온/오프 신호는 상기 용접 모터(12)의 회전을 정지시키는, 제어 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 감지되는 요소는 상기 모터의 샤프트 상에 존재하는 표식(indicia)이며 상기 센서는 근접 센서인, 제어 시스템.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제어기와 상기 모터 사이에 배치된 전력 릴레이 (power relay)를 포함하며, 여기서 상기 제어기의 상기 제어 온/오프 신호는 상기 용접 모터(12)를 제어하도록 신호를 생성하기 위해 상기 전력 릴레이에 의해 수신되는, 제어 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 용접 모터(12)를 제어하는 상기 제어 신호를 수신할 때 상기 용접 모터(12)를 정지시키는 회로를 포함하는, 제어 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 용접 모터(12)를 제어하는 상기 제어 신호의 손실이 있을 때 상기 용접 모터(12)를 정지시키는 회로를 포함하는, 제어 시스템.
  8. 스트래핑 기계용 용접 모터를 위한 제어 시스템으로서, 상기 스트래핑 기계는, 바디, 상기 바디에 장착되며 상기 바디에 대해 이동가능한 앤빌과, 상기 앤빌에 대해 발진 운동을 하기 위해 앤빌에 고정장착된 진동 부재(22)와, 상기 진동 부재(22)에 동작 가능하게 연결되며 상부에 위치되는 코스에 있는 스트래핑 재료를 서로 밀봉하기 위해 상기 진동 부재(22)에 발진 운동을 제공하기 위한 용접 모터(12)를 구비하는 타입으로 이루어지고, 상기 제어 시스템은,
    상기 용접 모터(12)의 회전 부분 상에 위치된 감지되는 요소와,
    상기 감지되는 요소를 감지하는 각 순간마다 신호를 생성하는 센서와,
    상기 센서에 동작 가능하게 연결되며 상기 감지되는 요소를 감지하는 순간을 카운트하기 위한 카운터와,
    상기 카운터에 동작 가능하게 연결되며 상기 감지되는 요소를 감지하는 순간을 카운트하는 것에 기초하여 상기 용접 모터(12)를 제어하기 위한 제어기
    를 포함하는, 제어 시스템에 있어서,
    상기 제어기는 상기 감지되는 요소를 감지한 순간의 미리 결정된 회전수에 해당하는 상기 카운터로부터의 신호를 수신하는 것에 기초하여 다이나믹 제동을 이용함으로써 상기 용접 모터를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호는 용접 모터(12)의 회전수에 기초하여 생성되고,
    용접모터 전압에 상관없이 상기 용접 모터(12)의 총 회전 수는 상기 제어기로부터의 신호에 의해 일정하게 유지되고, 상기 용접 모터(12)의 총 회전 수는 진동 부재(22)의 진동 또는 스트로크의 수를 포함하며, 상기 제어 시스템은 용접사이클 동안 제어계수로서 용접모터의 회전수를 사용하는 것을 특징으로 하는, 제어 시스템.
  9. 삭제
  10. 스트래핑 기계용 용접 모터를 제어하기 위한 방법으로서, 상기 스트래핑 기계는, 바디와, 상기 바디에 장착되며 상기 바디에 대해 이동가능한 앤빌과, 상기 앤빌에 대해 발진 운동하기 위해 상기 앤빌에 고정장착된 진동 부재(22)와, 상기 진동 부재(22)에 동작 가능하게 연결되며, 상부에 위치되는 코스에 있는 스트래핑 재료를 서로 밀봉하기 위해 상기 진동 부재(22)에 발진 운동을 제공하기 위한 용접 모터(12)를 구비하는 타입으로 이루어지고, 상기 방법은,
    상기 용접 모터(12)의 샤프트의 회전을 감지하는 단계와,
    상기 용접 모터(12)의 회전 수를 카운트하는 단계와,
    상기 카운트된 회전 수에 기초하여 상기 용접 모터(12)의 제어를 위한 제어 신호를 생성하는 단계
    를 포함하는, 스트래핑 기계용 용접 모터를 제어하기 위한 방법에 있어서,
    상기 카운트된 회전 수가 미리 결정된 회전 수에 도달할 때, 다이나믹 제동을 이용함으로써 상기 용접 모터(12)를 정지시키는 단계를 더 포함하고,
    용접모터 전압에 상관없이 상기 용접 모터(12)의 총 회전 수는 상기 생성 단계로부터의 신호에 의해 일정하게 유지되고, 상기 용접 모터(12)의 총 회전 수는 진동 부재의 진동 또는 스트로크의 수를 포함하며, 상기 용접 모터를 제어하는 방법은 용접사이클 동안 제어계수로서 용접모터의 회전수를 사용하는 것을 특징으로 하는, 스트래핑 기계용 용접 모터를 제어하기 위한 방법.
  11. 삭제
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201411061Y (zh) * 2008-04-23 2010-02-24 奥格派克有限公司 带有传动装置的捆扎设备
US11999516B2 (en) 2008-04-23 2024-06-04 Signode Industrial Group Llc Strapping device
JP2011518087A (ja) * 2008-04-23 2011-06-23 オルガパック ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング エネルギ貯蔵手段を有するバンド掛け装置
EP3819084A3 (de) 2008-04-23 2021-08-04 Signode International IP Holdings LLC Umreifungsvorrichtung mit einem elektrischen antrieb
KR101613247B1 (ko) 2008-04-23 2016-04-18 시그노드 인터내셔널 아이피 홀딩스 엘엘씨 텐셔너를 갖는 스트래핑 디바이스
RU2471689C2 (ru) 2008-04-23 2013-01-10 Оргапак Гмбх Мобильное обвязочное устройство
US10518914B2 (en) 2008-04-23 2019-12-31 Signode Industrial Group Llc Strapping device
DE102011075629B4 (de) 2011-05-11 2016-09-15 Smb Schwede Maschinenbau Gmbh Verfahren zur Ansteuerung der Bandantriebseinrichtung einer Umreifungsmaschine sowie entsprechende Umreifungsmaschine
CH705743A2 (de) 2011-11-14 2013-05-15 Illinois Tool Works Umreifungsvorrichtung.
CH707027A2 (en) 2012-09-24 2014-03-31 Illinois Tool Works Strapping device with a pivotable rocker.
CH708294A2 (de) 2013-05-05 2014-12-15 Orgapack Gmbh Umreifungsvorrichtung.
EP3105128B1 (de) 2014-02-10 2021-04-28 Signode International IP Holdings LLC Umreifungseinrichtung mit einer bandvorschubeinrichtung
CH712172A2 (de) 2016-02-22 2017-08-31 Signode Ind Group Llc Umreifungsvorrichtung mit einer Ultraschallschweisseinrichtung.
USD864688S1 (en) 2017-03-28 2019-10-29 Signode Industrial Group Llc Strapping device
CN115570291A (zh) * 2022-09-09 2023-01-06 湖北鑫鼎泰自动化科技有限公司 微距高频振动碰撞焊接方法
EP4398206A1 (de) 2023-01-05 2024-07-10 TITAN Umreifungstechnik GmbH & Co.KG Umreifungsbandvorrichtung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR850000491B1 (ko) * 1979-06-11 1985-04-11 싸이클롭스트래핑 코포레이션 물품 스트랩핑 장치
JPH0776312A (ja) * 1993-09-10 1995-03-20 Kioritz Corp 梱包機
JPH08217009A (ja) * 1995-02-14 1996-08-27 Jaguar Kk 自動結束機
JP2003054510A (ja) * 2001-07-18 2003-02-26 Illinois Tool Works Inc <Itw> バンド掛機用加振アンビル付き溶着ヘッド

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4093146A (en) * 1975-03-24 1978-06-06 Fmc Corporation Winding method and apparatus for strapping and strapping package
US4552609A (en) * 1984-09-24 1985-11-12 Homac Mfg. Company Method and apparatus for friction welding
CH665604A5 (de) * 1985-01-23 1988-05-31 Strapex Ag Spann- und verschliessgeraet fuer kunststoffband.
JPS6241021A (ja) * 1985-08-16 1987-02-23 Tonen Sekiyukagaku Kk スピンウエルダ−の運転制御システム
US4712357A (en) * 1985-10-28 1987-12-15 Fmc Corporation Computer controlled horizontal wrapper
US4912912A (en) * 1987-05-30 1990-04-03 Strapack Corporation Control apparatus in strapping machine
US5146847A (en) * 1991-04-01 1992-09-15 General Motors Corporation Variable speed feed control and tensioning of a bander
US5333438A (en) * 1992-11-06 1994-08-02 Signode Corporation Dual coil power strapping machine
US5287802A (en) * 1992-12-14 1994-02-22 Signode Corporation Strap severing and ejecting mechanism for strapping machine
JPH07187119A (ja) * 1993-12-28 1995-07-25 Kioritz Corp 梱包機
JP3443682B2 (ja) * 1998-05-12 2003-09-08 株式会社日本製鋼所 過負荷検出装置
US6415712B1 (en) * 1999-12-02 2002-07-09 Enterprises International, Inc. Track mechansim for guiding flexible straps around bundles of objects
US6533013B1 (en) * 2000-06-02 2003-03-18 Illinois Tool Works Inc. Electric strapping tool and method therefor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR850000491B1 (ko) * 1979-06-11 1985-04-11 싸이클롭스트래핑 코포레이션 물품 스트랩핑 장치
JPH0776312A (ja) * 1993-09-10 1995-03-20 Kioritz Corp 梱包機
JPH08217009A (ja) * 1995-02-14 1996-08-27 Jaguar Kk 自動結束機
JP2003054510A (ja) * 2001-07-18 2003-02-26 Illinois Tool Works Inc <Itw> バンド掛機用加振アンビル付き溶着ヘッド

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Publication number Publication date
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