胶带盒的制作方法与工艺

胶带盒相关申请文件的交叉引用本申请要求2011年3月11日提交的申请号为61／451,722的美国临时专利申请的优先权的权益，其全部内容通过引用合并于此。

背景技术：
胶带盒可被用来将包装胶带，例如压敏胶带，贴覆到要被密封的箱子或盒子的表面。在一个实例中，胶带盒大致沿着箱子的折叠的相对折板之间形成的缝隙骑行过箱子的表面，例如顶面和／或底面。随着箱子被运送经过胶带盒，胶带盒沿缝隙贴覆包装胶带来密封箱子。胶带盒可包括：前贴覆辊臂组件，该组件用来将包装胶带贴覆到箱子的正面和顶面／底面；切割机构，该切割机构用于当箱子被传送经过胶带盒时切割或切断胶带；以及后贴覆辊臂组件，该组件用来将切断的包装胶带的尾端或接头抹到箱子的后表面上。在胶带盒使用的一个实例中，前贴覆辊臂组件接合于盒子的正前面并且将胶带贴覆到盒子的正面。盒子移动经过胶带盒，前贴覆辊臂组件朝胶带盒向内旋转或缩进来骑行在盒子的顶面上，将胶带贴覆到盒子的顶面上。当盒子经过切割机构附近时，切割机构也朝胶带盒向内缩进并骑行在盒子的顶面上。根据一个实例，前贴覆辊臂组件和后贴覆辊臂组件联接在一起以当盒子首先接合于前贴覆辊臂组件时朝着彼此向内旋转。在本实例中，盒子继续移动经过胶带盒直到盒子越过切割机构，此时，切割机构移动回到它的原位置以切断胶带的尾端或接头。进一步地，盒子移动经过后贴覆辊臂组件，当盒子在后贴覆辊臂组件附近经过时，后贴覆辊臂组件旋转向下并向外朝向离它的原始位置以将切断的胶带的尾端抹在盒子的后表面上。当盒子离开胶带盒时，切割机构被以足够的力偏置，例如通过弹簧，以确保切割机构一致地切断胶带。当盒子移动经过胶带盒时，前、后贴覆辊臂组件也被以足够的力偏置，例如通过弹簧，以确保将胶带贴覆到盒子的正面和顶面以及将切断的胶带的尾端抹在盒子的后面板上。已知胶带盒的一个问题是，当前贴覆辊臂组件、后贴覆辊臂组件和／或切割机构与盒子进入各自接触时，这些部件正确操作所需的偏置力可能引起刺穿或以其它方式损坏盒子的表面。因此，损坏的盒子可能不得不被丢弃，并且盒子中的物品不得不被重新包装，这导致生产能力降低。当盒子中的物品和盒子本身之间有空隙时，这样的损坏发生的可能性就会增加。在这种情况下，盒子的通常波纹状的硬纸板侧壁一起为胶带盒提供唯一的支撑。通常，包装和配送中心可选择用衬垫或类似物品填充盒子中的空隙来为胶带盒提供支撑。然而，这样的做法常常被缩减以节省材料成本和生产时间。进一步地，低质量盒子的使用，例如回收的盒子，也会对盒子的完整性产生不利的影响并增加胶带盒损坏盒子的可能性。因此，出现了改进胶带盒来解决损坏待密封的箱子和降低生产能力的上述问题中的一个或多个问题的需求。

技术实现要素：
根据一个实施例，应用在胶带盒上的贴覆辊臂组件包括具有第一端和第二端并适于联接到胶带盒的支撑臂。贴覆辊臂组件还包括用于偏置构件的连接件。连接件联接到支撑臂，并且偏置构件被设置为与连接件和胶带盒联接。进一步地，贴覆辊臂组件包括用来减小来自偏置构件的偏置力的机构。所述机构被设置为与支撑臂和胶带盒联接。根据另一个实施例，胶带盒包括安装板和贴覆辊臂组件。贴覆辊臂组件进一步包括活动联接到安装板的支撑臂，联接到支撑臂的贴覆辊，联接到支撑臂的连接件，联接到连接件和安装板的偏置构件，以及用来减小来自偏置构件的偏置力的机构。所述机构联接到支撑臂和固定板。又一个实施例是针对箱子处理系统的，该系统包括用来探测要被密封的箱子存在的传感器，联接到传感器的控制器，以及联接到控制器的胶带盒。胶带盒包括第一贴覆辊臂组件，第二贴覆辊臂组件，以及用来使第一和第二贴覆辊臂组件偏置到起始位置的偏置构件。胶带盒还包括用于减小来自偏置构件的偏置力的机构。响应于传感器探测到箱子，控制器驱动所述机构来减小来自偏置构件的偏置力并允许用最小的力将第一和第二贴覆辊臂组件移动到终止位置。响应于传感器不再探测到箱子，控制器去除对所述机构的驱动以允许偏置力使第一和第二贴覆辊臂组件回到起始位置。附图说明本发明的细节，包括非限制性的益处和优点，对相关领域的普通技术人员来说，在审阅以下详细的说明和附图以后，将变得更加显而易见，其中：图1是根据一个实施例的胶带盒示意图；图2是图1所示的胶带盒的前贴覆辊臂组件的分解示意图；图3是图1所示的胶带盒的后贴覆辊臂组件的分解示意图；图4是图1所示的胶带盒的切割机构组件的分解示意图；图5是用来减小前贴覆辊臂组件上偏置力的示例性机构的分解示意图；图6是用来减小切割机构组件上偏置力的示例性机构的分解示意图；图7是可将图1所示胶带盒并入的箱子或盒子处理系统的方框图；以及图8是使用图7所示处理系统的示例性封箱机系统的示意图。具体实施方式虽然本发明有多种形式的实施方式，但是附图中所示出的和以下将描述的一个或多个实施例应该理解成仅仅是示意性的并不意味将本发明限制在任何一个所描述或示出的具体实施例。现在参照图1—6，示出的胶带盒20包括主安装板22，前贴覆辊臂组件24，后贴覆辊臂组件26和切割机构或刀组件28，以上部件直接或间接安装到主安装板22。用来减小偏置力的第一机构30联接到前贴覆辊臂组件24，用来减小偏置力的第二机构32联接到切割机构组件28。此外，胶带芯组件34，胶带张紧臂组件36以及张紧辊组件38联接到主安装板22。在本发明中，方向性术语，例如：前、后、上、下、高部、低部、顶部、底部、左、右、中心等，通常仅用来作为参照而不是用于限定。在此将要通常地论述的胶带盒被设置为将胶带贴覆到箱子或盒子的顶面，要明白在不脱离本发明的精神和范围的情况下，胶带盒被设置为成将胶带贴覆到箱子的其他表面。进一步地，涉及安装方法的术语，例如联接，安装，连接等，不是为了限定直接安装方法，而是应该广泛地解释为包括间接和可操作地联接、安装、连接以及类似的安装方法。更具体地参照图1-3，前贴覆辊臂组件24包括前贴覆辊臂50，其通过邻近前贴覆辊臂的上端部54的第一枢轴销组件52可枢转地安装到主安装板22。前胶带贴覆辊56被安装于邻近前贴覆辊臂50的下端部58。后贴覆辊臂组件26包括后贴覆辊臂64，其通过邻近后贴覆辊臂的中上部68的第二枢轴销组件66可枢转地安装到主安装板22。后胶带贴覆辊70被安装于邻近后贴覆辊臂64的下端部72。根据本实施例，前胶带贴覆辊56被设置为将密封胶带贴覆到箱子或盒子的前部和顶部／底部表面，而后胶带贴覆辊70被设置为将密封胶带断开的接头部分贴覆到或抹到箱子的后表面。连杆80，在图2中更清楚地示出，有效地连接前贴覆辊臂50和后贴覆辊臂64。更具体地，连杆80具有第一端82，其第一端82通过销86被大致邻近于前贴覆辊臂50的中下部84地可枢转地连接。连杆80的相对的第二端88通过销钉92被大致邻近于后贴覆辊臂64的上端部90地可枢转地连接，在图3中可更清楚地看到。进一步地，第一偏置部件100，例如螺旋弹簧，具有与由主安装板22延伸出的安装销104相接合的第一端102，而相对的第二端(未示出)适合与后贴覆辊臂64相接合。参照图3，例如，偏置部件100的第二端可与邻近后贴覆辊臂64的上端部90安装的支架106相接合。在支架106中限定的隔开的孔108允许第一偏置部件100的张力能够按照需要进行有效调整。在胶带盒20正常使用的一个实施例中，例如，密封胶带的前端接头部分从安装于胶带芯组件34上的一卷胶带引出，绕过张紧辊组件38，然后绕过前胶带贴覆辊56，这对本领域的普通技术人员来说是显而易见的。通常地，胶带张紧臂组件36抵靠着胶带卷以向胶带卷提供张紧力。更具体地，密封胶带的前端接头部分绕经前胶带贴覆辊56，以便密封胶带的粘面朝外来接触与前胶带贴覆辊接合的箱子或盒子的前表面。当安装在前贴覆辊臂50上的前胶带贴覆辊56触碰到要被密封的箱子前表面时，臂和辊因此首先被推向左边，如图1中所示。随着箱子继续移动经过胶带盒20并继续推动前胶带贴覆辊56，前胶带贴覆辊臂50围绕第一枢轴销组件52按顺时针方向枢转。因此，前胶带贴覆辊50将从它的初始或起始位置，如图1中实线所示，沿着弧形路线有效地移到移动终止位置，如图1中虚线110所示。与此同时，由于在前贴覆辊臂50和后贴覆辊臂之间通过连杆80互相连接，因此后贴覆辊臂64将围绕由第二销组件66所限定的枢转轴线按逆时针方向枢转运动。这样，后贴覆辊臂64的上端部90将移向如图1所示的左边，而后贴覆辊臂的下端部72将移向如图1所示的右边。因此，后胶带贴覆辊70将从它的初始或起始位置，如图1中实线所示，沿弧形路线有效地移到移动终止位置，如图1中虚线112所示。这样，当前贴覆辊臂50和后贴覆辊臂64从它们的初始位置枢转移动至移动终止位置110和112时，第一偏置部件100将被拉伸，并且一旦箱子已经通过则使得前贴覆辊臂和后贴覆辊臂回到它们的初始位置。再更具体地参照图2和3，滑块120可移动地安装在导杆122上，导杆122包括第一端124，第一端124通过第三枢轴销组件126被邻近后贴覆辊臂64的中上部68地可枢转地连接。滑块120通过枢轴销128可枢转地连接到连杆80，枢轴销128从滑块120伸出并构造成设置在限定于连杆内的孔130内。另外，限位部件132，例如垫圈，安装于导杆122上，而第二偏置部件134，例如螺旋弹簧，安装于限位部件和滑块120之间的导杆上。在一个实施例中，限位部件132牢固地固定在导杆122上的预定位置上，而第二偏置部件134牢固地安装于限位部件上，例如通过使得第二偏置部件134的一圈或多圈有效地与限位部件相接合。如此，滑块120沿导杆122从初始或起始位置到移动终止位置是可滑动的，该初始或起始位置对应于前贴覆辊臂50和后贴覆辊臂64的初始或起始位置，大体如图1所示，该移动终止位置对应于前贴覆辊臂和后给液辊臂角移动或枢转地移动到它们的移动终止位置110和112，如之前所描述。在移动终止位置，滑块120移向导杆122的左边，如图1所示，并通常与限位部件132相邻安装。在此位置，第二偏置部件134将被压缩并在后贴覆辊臂64上施加使其返回到它的初始位置的增加的或增强的偏置力、压力或张力。当箱子输运离开后胶带贴覆辊70时，这些增加的偏置力协助将密封胶带的断开的接头部分抹到箱子的后表面。现在更具体地参照图4，切割机构组件28包括切割机构支撑臂140，该切割机构支撑臂140适合于围绕由轴套部件144所限定的横向轴线142枢转地安装到胶带盒20的主安装板22。销146从切割机构支撑臂140的前端部148伸出。第三偏置部件150，例如螺旋弹簧，具有适合于接合在销146的沟槽154内的第一端152，第三偏置部件的相对的第二端156适合与主安装板22的一部分相接合，例如从主安装板伸出的另一个销(未示出)。这样，当切割机构组件28联接到主安装板20上时，切割机构支撑臂140的前端部148一般向上偏置，如此以致它的后端部158一般将向下偏置，如图1所示。另外，横向切割机构安装板160联接到切割机构支撑臂140。在一个实施例中，安装板160以其一端大致邻近切割机构支撑臂140的后端部158地牢固地固定。刀片或切割机构162适合于可拆装地安装在安装板160上，它的切割面通常朝下或背向胶带盒，这在图1中更清楚地看到。密封胶带调整机构170也适合于可移动地安装在切割机构支撑臂140的后端部158上。在一个实施例中，密封胶带调整机构170包括细长板172，其中细长板172具有限定在其中的细长槽174。紧固件176适合于穿过细长槽174插入，并固定在孔178内，其中孔178限定在切割机构支撑臂140的后端部158内。调整机构170可移动，以调整被切割机构162切割的密封胶带接头的长度。切割机构防护装置或罩盖180适合于在第一位置和第二位置之间可枢转地安装在切割机构支撑臂140上，其中在第一位置，如图1所示，切割机构防护装置围住或盖住切割机构162，在第二位置，切割机构防护装置未盖住或露出切割机构，以执行密封胶带切割操作。在本实施例中，切割机构防护装置180在枢轴销182上安装到切割机构支撑臂140，其中枢轴销182具有设置在其上的第四偏置部件184，例如扭转弹簧。第四偏置部件184用来将切割机构防护装置180偏置在防护装置盖住切割机构162的第一位置。切割机构防护装置180进一步包括由其伸出的突出部件186。在胶带盒20正常使用的一个实施例中，当纸盒或箱子被运送经过胶带盒以使密封胶带贴覆到纸盒或箱子上时，箱子的正面或前表面以及顶面将有效地强行使得切割机构支撑臂140的朝下偏置的后端部158克服第三偏置部件150的偏置力向上产生角运动。箱子将继续移动经过切割机构支撑臂140，使得支撑臂旋转到大致水平方位，凭此支撑臂的下沿部分骑行在箱子的顶面上。随着纸箱或箱子被运送经过切割机构支撑臂140，箱子的正面或前表面以及顶面进一步接触突出部件186以使切割机构防护装置180从如图1所示的第一位置旋转到产生角位移的位置，来部分打开切割部件162。当箱子顶部的后沿部分超过切割机构支撑臂140的后端部158时，支撑臂将不再承受任何向上的压力或力。因此，第三偏置部件150将偏置或强制切割机构支撑臂140到它的初始位置，从而支撑臂的前端部148将向上移动，而支撑臂的后端部158将向下移动。与此同时，切割机构防护装置180的突出部件186仍然与箱子的顶部相接合，以便切割机构防护装置仍进一步在它的打开或开启的方向旋转经过预定的角度从而安装于第二位置。例如，第二位置与第一盖住的位置成90°，这样切割机构162此时全部未被盖住，能执行它的密封胶带切割操作。随着箱子继续经过切割机构组件28，突出部件186不再接触箱子的任何部分，切割机构162将与支撑臂140一起向下移动以切断限定后接头部分的一段密封胶带。此后，切割机构防护装置180将回到它的第一位置。密封胶带的后接头部分适合于，例如通过由后贴覆辊臂64和辊70执行的贴抹操作，被贴覆到箱子的垂直方向的后表面上，来有效地完成纸盒或箱子密封操作。现在更具体地参照图1和图5，用于减小偏置力的第一机构30包括支撑板190，支撑板190通过一个或多个销，例如安装销104，联接到主安装板22。第一驱动构件192被设置为联接到支撑板190和前贴覆辊臂组件24。在一个实施例中，第一驱动构件192是气缸194，其利用压缩空气来驱动活塞杆196进出气缸。在本实施例中，气缸194的第一端198通过销组件200联接到支撑板190，而活塞杆196联接到前贴覆辊臂组件24。在一个实施例中，活塞杆196可以通过挡块202联接到前贴覆辊臂组件24，挡块202安装在销86上，在图2中更清楚地看到。气缸194还包括一个或多个用于接收压缩空气的连接件或配件204，以及有效地联接到气缸以控制对活塞杆196的驱动的控制系统。用于减小偏置力的第二机构32在图1和图6中更清楚地被示出，第二机构32包括支撑板210，支撑板210通过任何合适的方式，例如螺母和螺杆212，联接到切割机构支撑臂140的前端部148。第二驱动构件214被设置为联接到支撑板210和主安装板22。在一个实施例中，驱动构件214是气缸216，其利用压缩空气驱动活塞杆218进出气缸。在本实施例中，气缸216的第一端220联接到从支撑板140大致横向伸出的销222，而活塞杆218联接到从主安装板22大致横向伸出的销224，在图1中更清楚地看到。在一个实施例中，活塞杆218可以通过挡块226联接到销224。气缸216还包括一个或多个用于接收压缩空气的连接件或配件228，以及有效地联接到气缸以控制对活塞杆218的驱动的控制系统。气缸216还可以包括消音器230，以减少在驱动气缸期间产生的噪音。在不脱离本发明揭示的的精神和范围的情况下，对第一机构30和第二机构32可做各种修改，例如，第一驱动构件192和第二驱动构件214可以是液压缸或可以是电力驱动马达。对胶带盒22的其它可预期的修改可以在福克斯(Fox)等人的公开号为2009／0217535、2009／0218047以及2009／0218048的美国专利申请中找到，其中的每一个都共同地归属于本申请，并通过引用全部合并于此。图7示出了箱子或盒子处理系统240的方框图，处理系统240包括传感器242、控制器244以及胶带盒20，例如上文所述的胶带盒。传感器242、控制器244以及胶带盒20可以以任何已知的方式有效地联接在一起形成系统240，并不需要物理地连接在一起或使其结合到单个单元中。更确切地说，图7的组件可以是以任何已知的有线和／或无线方式彼此相联通的分离结构。在一个实施例中，传感器242，例如光学传感器、机械开关、压力传感器等，被设置为探测要被密封的箱子或盒子的存在，并向控制器244发送信号来指示箱子的存在或不存在。控制器244可以是任何已知的控制器或控制系统以及一体化的微处理器和其他电路，用来处理来自传感器242的信号并控制驱动构件192和214的操作，这在下文将作更详细的描述。例如，控制器可被有效地联接来控制开关，例如电磁阀，以允许压缩空气进入和／或排出驱动构件192和214，从而使活塞杆196和218缩回和／或伸出。图8以封箱机250的形式示出了根据图7的系统240的一个实施例，封箱机250总体来说包括机架组件252和桅杆组件254。进一步地，在本实施例中，图7的传感器242联接到机架组件252。然而，在其他实施例中，传感器242可以相对于封箱机250安装在任何地方以探测箱子的存在。包含多个辊轴258的封装台256联接到机架组件252。底部驱动装置260，可以包括马达驱动的输送带，联接到机架组件252，上盖组件262联接到桅杆组件254。上盖组件262可包含传感器，例如传感器242或其他用于感测盒子的传感器，和／或类似于底部驱动装置260的顶部驱动装置。可移动的侧导轨264进一步地联接到机架组件252，以使箱子位于封箱机250的中心。在本实施例中，封箱机250还包括联接到上盖组件262的第一胶带盒20A，以将胶带贴覆在盒子的上表面，以及联接到机架组件252的第二胶带盒20B，以将胶带贴覆在盒子的下表面。但是，在其他实施例中，封箱机22可以仅仅包含第一胶带盒20A和第二胶带盒20B中的一个。图7的系统240和图8的封箱机250可包括附加的或更少的部件，而并不脱离本发明的精神。例如，封箱机250可包括折叠机构，用于把箱子或盒子的折板或面板向下折。在系统240或封箱机250中，可以以正常使用模式控制胶带盒20，这在上文中进行了大致描述，或者可以利用第一机构30和／或第二机构32以偏置力减小的模式控制胶带盒20。在偏置力减小的模式中，箱子或盒子被输送朝向胶带盒20并触发用来探测盒子存在的传感器242，例如光电传感器。当传感器242探测到盒子时，产生输出信号并发送到控制器244，然后控制器控制一个或多个驱动构件192和214来抵消来自第一偏置构件100和第三偏置构件150的力或者减小加载或使偏置构件偏转所需的力。因此，这使得当前胶带贴覆辊24、后胶带贴覆辊26和／或切割机构组件28与盒子进行接触时刺穿或损坏盒子的风险最小化。在一个实施例中，例如，通过激励允许受控压缩空气流入气缸194的电磁阀，控制器244可以控制第一驱动构件192缩回活塞杆196。连接到前贴覆辊臂50的中下部84的活塞杆196的回缩，开始使辊臂朝向它的移动终止位置移动以抵消或减小第一偏置构件100的偏置力。因此，允许盒子将前贴覆辊臂50推向胶带盒20，并用最小阻力加载第一偏置部件100。当传感器242被盒子的后沿扫过时，传感器向控制器244发送相应的输出信号。作为响应，控制器244控制第一驱动构件192来允许第一偏置部件100的全部力被用于使后贴覆辊臂64回到它的初始或起始位置。在一个实施例中，控制器244对向气缸194供应压缩空气的电磁阀去激励，并允许气缸中的压缩空气从气缸排出。因此，活塞杆196被允许伸出，第一偏置构件100的全部力被用来驱动后贴覆辊臂64和辊70回到其初始位置，并快速且有效地将胶带抹到盒子的后表面。进一步地，当传感器242探测到盒子时，例如，通过激励允许受控压缩空气流入气缸216的电磁阀，控制器244可控制第二驱动构件214使活塞杆218伸出。连接到切割机构支撑臂140的前端部148的活塞杆218的伸出，开始使支撑臂向它的大致水平位置移动以抵消或减小第三偏置部件150的偏置力。因此，允许盒子将切割机构支撑臂140推向胶带盒20，并用最小的阻力加载第三偏置部件150。当传感器242被盒子的后沿扫过时，控制器244可控制第二驱动部件214，例如，通过对向气缸216供应压缩空气的电磁阀去激励并允许气缸中的压缩空气从气缸排出。因此，活塞杆218被允许缩回并将第三偏置部件150的全部力用于驱动切割机构支撑臂140回到它的初始位置，然后切割机构162向下摆动以一致的方式切断胶带。第一机构30和第二机构32可以一起使用或任选其一。因此，在本发明可预期的实施例中，第一机构和第二机构中的一个或另一个从胶带盒中去掉。本发明中，未明确限定一个或多个的部件既包括单数又包括复数。相反地，任何提及复数的部件，在合适的情况下，也包括单数。鉴于上述说明，对本发明的许多修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的。因此，本说明书应被理解为仅仅是说明性的，其目的在于使本领域技术人员能够制造和使用本发明以及教导本发明的最佳实施方式。保留对落入本发明范围内的所有修改的专有权。