CN103978734A - 纸膜卷绕装置 - Google Patents

Abstract

一种用以卷绕纸膜的装置包含有一卷绕模块、一供纸模块及一驱动模块；该卷绕模块包含一第一模具、一第二模具以及一模杆，第二模具与该第一模具相对，且纸膜可穿入该二模具之间；该模杆设置于该二模具之间，并接触纸膜，且该模杆与纸膜间的摩擦系数，大于该些模具与纸膜间的摩擦系数；该供纸模块供纸膜设置，且连接该卷绕模块，并供给纸膜予该卷绕模块；该驱动模块包含有一移动平台、一驱动该移动平台移动的平移驱动单元、以及一设于该移动平台上的旋转驱动单元，且该旋转驱动单元可驱动该模杆旋转，带动该纸膜随该模杆转动而卷绕成一纸卷。

Description

纸膜卷绕装置

技术领域

本发明是应用于纸卷的卷绕成形，特别是利用材料与材料间摩擦力的差异，用以带动纸膜以完成卷绕的功能的装置。

背景技术

欲将纸膜卷绕成一纸卷，可将纸膜端部固定于欲成形的模杆上，旋转模杆使纸膜卷绕于模杆表面，形成一纸筒。未卷绕的纸膜欲固定于模杆时，因曲率半径不同，容易松脱而造成卷绕起始不稳定。

为改善上述缺点，遂有业者研发如中国台湾专利公告第M421940专利中公开一种装置，是使用一种于前端具有切缝的卷绕模杆，将纸膜穿过卷绕模杆的切缝后，旋转卷绕模杆使纸卷成形。然则，纸膜于裁切后端部易受到静电、温度变化等影响而产生翘曲，于穿入缝隙时容易端面翘曲而失败。另，该卷绕模杆上的切缝特征亦受限于尺寸关系，无法应用于微小半径的纸卷成形。

发明内容

本发明目的在于提供一纸膜卷绕装置，用以将纸膜卷绕成形，且可大幅提升卷绕成功的机率，并可应用于较小半径的纸卷成型作业上。

为实现上述目的，本发明提供的纸膜卷绕装置，用以卷绕一长条状的被加工件纸膜，且包含有：

一卷绕模块，包含有：

一第一模具，具有一第一凹陷部；

一第二模具，其相对该第一凹陷部之处具有一第二凹陷部，且该第二凹陷部与该第一凹陷部之间形成有一容置空间，而该容置空间可供被加工件纸膜穿入；

一模杆，穿设于该容置空间中，并与穿入至该容置空间中的被加工件纸膜接触，且该模杆与被加工件纸膜间的摩擦系数，大于该些模具与被加工件纸膜间的摩擦系数；

一供纸模块，用以供给被加工件纸膜予该卷绕模块；以及

一驱动模块，与该卷绕模块连接，且包含有：

一移动平台；

一平移驱动单元，连接该移动平台，并可驱动该移动平台移动；

一旋转驱动单元，设于该移动平台上，且与该卷绕模块的模杆连接，并可驱动该模杆旋转，而带动被加工件纸膜随该模杆转动，而形成一由被加工件纸膜卷绕构成的纸卷。

所述的纸膜卷绕装置，其中，该二模具可相对另一模具移动而可调整该第一凹陷部或该第二凹陷部与该模杆之间的间隙。

所述的纸膜卷绕装置，其中，该卷绕模块包含有一调整件，连结该第一模具或该第二模具，用以使其中一模具移动。

所述的纸膜卷绕装置，其中，该模杆的外径由与该旋转驱动单元结合处的一端往另一端渐缩。

所述的纸膜卷绕装置，其中，包含有一贴合模块，位于该卷绕模块的一侧，用以将构成该纸卷的被加工件纸膜熔融而相互贴合。

所述的纸膜卷绕装置，其中，该贴合模块包含有至少一个热压滚轮，产生有一预定热能将构成该纸卷的被加工件纸膜熔融而相互贴合。

所述的纸膜卷绕装置，其中，包含有一封头模块，位于该卷绕模块的一侧，用于将卷绕成形的该纸卷的一端密封。

所述的纸膜卷绕装置，其中，该封头模块包含有一封头模具与一加热模块，该封头模具与该模杆相反于与该旋转驱动单元结合处的一端相配合；该温控模块用以加热该封头模具，用以使该封头模具产生热能而将该纸卷的一端熔融而密封。

所述的纸膜卷绕装置，其中，包含有一收料模块，位于该卷绕模块的一侧，用以将该纸卷与该模杆分离。

所述的纸膜卷绕装置，其中，该平移驱动单元包含有一导轨以及一驱动装置；该导轨与该移动平台连接，而该驱动装置则用以驱动该移动平台沿该导轨移动。

所述的纸膜卷绕装置，其中，该供纸模块包含有一送料单元以及一引导件；该送料单元用以设置并输送被加工件纸膜；该引导件与该卷绕模块连接，用以引导该送料单元输送的被加工件纸膜予该卷绕模块。

所述的纸膜卷绕装置，其中，该供纸模块包含有一裁切单元，位于该送料单元与该引导件之间，用以将被加工件纸膜裁切成适当的长度。

本发明的纸膜的卷绕模块，用以卷绕一长条状的被加工件纸膜，且包含有：

一第一模具，具有一第一凹陷部；

一第二模具，其相对该第一凹陷部之处具有一第二凹陷部，且该第二凹陷部与该第一凹陷部之间形成有一容置空间，而该容置空间可供被加工件纸膜穿入；以及

一模杆，穿设于该容置空间中，并与穿入至该容置空间中的纸膜接触，且该模杆与被加工件纸膜间的摩擦系数，大于该些模具与被加工件纸膜间的摩擦系数。

所述纸膜的卷绕模块，其中，该二模具可相对另一模具移动而可调整该第一凹陷部或该第二凹陷部与该模杆之间的间隙

所述纸膜的卷绕模块，其中，该卷绕模块包含有一调整件，连结该第一模具或该第二模具，用以使其中一模具移动。

通过上述利用材料与材料间摩擦力的差异的设计，便可大幅提升卷绕成功的机率，并可应用于较小半径的纸卷成型作业上。

附图说明

图1是纸膜卷绕装置示意图；

图2是卷绕模块的结构图；

图3是图2的局部剖视图；

图4A～F是纸膜卷绕过程的示意图；

图5是模杆与成形的纸卷的示意图。

附图中符号说明：

1纸膜卷绕装置，10卷绕模块，12第一模具，121第一凹陷部，122开口，123导孔，14第二模具，141第二凹陷部，16模杆，18调整件，181配重块，182驱动装置，183马达，184支撑杆，20供纸模块，22供纸座，24送料单元，26引导件，28裁切单元，30驱动模块，32移动平台，34平移驱动单元，341导轨，342驱动装置，343马达，344皮带，36旋转驱动单元，361马达，362驱动齿轮组，40贴合模块，50封头模块，52封头模具，54加热模块，60收料模块，100纸膜。

具体实施方式

本发明提供有一种纸膜卷绕装置，用以卷绕一长条状的纸膜，且包含有一卷绕模块、一供纸模块、以及一驱动模块；其中，该卷绕模块包含有一第一模具，具有一第一凹陷部；一第二模具，其相对该第一凹陷部之处具有一第二凹陷部，且该第二凹陷部与该第一凹陷部之间形成有一容置空间，而该容置空间可供该纸膜穿入；一模杆，穿设于该容置空间中，并与穿入至该容置空间中的纸膜接触，且该模杆与该纸膜间的摩擦系数，大于该些模具与该纸膜间的摩擦系数；该供纸模块供该纸膜设置，且与该卷绕模块连接，并用以供给该纸膜予该卷绕模块；该驱动模块与该卷绕模块连接，且包含有一移动平台；一平移驱动单元，连接该移动平台，并可驱动该移动平台移动；一旋转驱动单元，设于该移动平台上，且与该卷绕模块的模杆连接，并可驱动该模杆旋转，而带动该纸膜随该模杆转动，而形成一由该纸膜卷绕构成的纸卷。

为能更清楚地说明本发明，举较佳实施例并配合附图详细说明如后。

请参阅图1，本发明较佳实施例的纸膜卷绕装置1用以卷绕一长条状的纸膜100，且包含有一卷绕模块10、一供纸模块20、一驱动模块30、一贴合模块40、一封头模块50以及一收料模块60。其中：

请参阅图2与图3，该卷绕模块10包含有一第一模具12、一第二模具14、一模杆16以及一调整件18。该第一模具12具有一第一凹陷部121，于本实施例中，该第一凹陷部121为一穿孔，且该穿孔的孔壁上形成有一开口122。另外，该穿孔的上方具有一导孔123与该穿孔连通。该第二模具14设于该导孔123中，并可于该导孔123中相对该第一模具12移动，且该第二模具14相对该第一凹陷部121的孔壁处具有一第二凹陷部141，且该第二凹陷部141与该第一凹陷部121之间形成有一容置空间，而该纸膜100则可自该开口122沿该穿孔径向进入该容置空间中。另外，该第一模具12及该第二模具14两者与该纸膜100间具有一最大摩擦系数μout。该模杆16穿设于该容置空间中。该模杆16的外径是由一端朝另一端渐扩，而其外径较小的一端处与该纸膜100之间具有一最大摩擦系数μin，且该最大摩擦系数μin大于该最大摩擦系数μout。该调整件18连结该第一模具12与该第二模具14，用以移动该第一模具12与该第二模具14。于本实施例中，该调整件18包含有一配重块181以及一驱动装置182。该配重块181连结于该第二模具14上，用以利用重力提供该第二模具14向下的力量。该驱动装置182具有一马达183以及一支撑杆184，且该支撑杆184与该第一模具12连接，并可透过该马达183驱动而带动该第一模具12往上移动，进而达到分别调整该第一凹陷部121、该第二凹陷部141两者与该模杆16之间的间隙的目的。

该供纸模块20用以供该纸膜100设置，且与该卷绕模块10连接，用以供给该纸膜100予该卷绕模块10。于本实施例中，该供纸模块20包含有一供纸座22、一送料单元24、一引导件26以及一裁切单元28。该供纸座22用以供可供一缠绕成一卷的纸膜100放置。该送料单元24为一输送机，用以拉动该供纸座22上的纸膜100往该卷绕模块10的方向输送。该引导件26与该送料单元24及该卷绕模块10的第一模具12连接，用以引导该送料单元24输送的纸膜100往该第一模具12上的开口122移动。该裁切单元28则为一裁刀机，并位于该送料单元24与该引导件26之间，用以将该纸膜100裁切成适当的长度。

该驱动模块30具有一移动平台32、一平移驱动单元34、以及一旋转驱动单元36。该平移驱动单元34连接该移动平台32，并可驱动该移动平台32移动。于本实施例中，该平移驱动单元34包含有一导轨341以及一驱动装置342；该导轨341用以供该移动平台32设置，而该驱动装置342则为一马达343与一皮带344，且该皮带344与该移动平台32及该马达343连接，且可受该马达343驱动而带动该移动平台32沿该导轨341的延伸方向平移前进与后退。当然，在实际实施上，该驱动装置34亦可利用滚珠导螺杆组、滑动螺杆组、或其他可达到平移该移动平台的结构或装置。该旋转驱动单元36包含有一马达361以及一驱动齿轮组362，该驱动齿轮362组与该马达361以及该卷绕模块10的模杆16外径较大的一端连接，且可受该马达361驱动而带动该模杆16旋转。藉此，请参阅图4A～F，可看出本发明的纸膜卷绕装置1卷绕该纸膜100的过程：

由图4A可看出，该供纸模块20(未显示于图上)将该纸膜100的一端送入第一模具12的开口122时，该纸膜100则进入该第一凹陷部121与该第二凹陷部141之间的容置空间中。

而后，请参阅图4B，利用该调整器18的驱动装置182的支撑杆184驱动该第一模具12向该膜杆16的方向移动，使该纸膜100可贴附于该模杆16的表面，并产生一垂直于该纸膜100表面的正向力N。另，已知摩擦力f等于作用力与摩擦系数的乘积，亦即：

该模杆16与该纸膜100间的最大摩擦力fin＝μin*N；

该二模具12、14两者与该纸膜100间的最大摩擦力fout＝μout*N；

如此一来，在N相等的条件下，由前述摩擦系数μin＞μout的设计可推知摩擦力fin＞fout。

请参阅图4C，由该驱动模块30(未显示于图上)旋动该模杆16，并由摩擦力fin＞fout的设计，使得该模杆16旋动时，与其接触的该纸膜100将被带动而随之在该第一模具12的第一凹陷部121的表面滑动。另外，因该纸膜100具有挠性，当接触到该第一凹陷部121的表面时，将产生挠曲而沿着表面滑动。

请参阅图4D，当该模杆16持续转动时，该纸膜100将持续被带动而滑动至该第二模具14的第二凹陷部141，且因前述的摩擦力差异设计，该纸膜100将继续沿着至该第二凹陷部141的表面滑动。另外，通过该配重块181的设计，将可使该第二模具14的第二凹陷部141压抵于卷绕的该纸膜100上，使得该纸膜100卷绕时能更加贴合该模杆16。

而后，请参与图4E与图4F，该模杆16将持续旋转而带动该纸膜100卷绕于底下的纸膜100上，使得该纸膜100沿着该模杆16卷绕形成一如图5所示的螺旋状的纸卷，且卷绕至一定长度后，该裁切单元28便将该纸膜100裁断，使得每个纸卷所用的纸膜100的长度相等。

该贴合模块40位于该卷绕模块10相反于该驱动模块30的另一侧，用以当前述的该纸卷卷绕成型，且该旋转驱动单元36持续转动，而该平移驱动单元34带动该移动平台32沿该模杆16的的轴向(即该导轨341的延伸方向)运动，使得平贴于该模杆16上的纸卷接近该贴合模块40时，将组成该纸卷的纸膜100相互贴合。于本实施例中，该贴合模块40是使用数个热压滚轮(未显示于图上)以产生一预定热能将该纸膜100熔融而相互贴合在一起。当然，在实际实施上，该贴合模块40亦可使用超声波熔接装置、激光熔接装置、或其他可利用温度或压力等达到相同目的的装置。

该封头模块50位于该贴合模块40相反于该卷绕模块10的另一侧，用以当该纸卷的纸膜100贴合完毕后，将成形的纸卷的一端密封。于本实施例中，该封头模块50包含有一封头模具52与一加热模块54，该封头模具52与该模杆16外径较小的一端相配合，而该加热模块54则用以加热该封头模具52，用以使该封头模具52产生热能。如此一来，当该纸卷的纸膜100相互贴合完毕后，该平移驱动单元34将持续带动该移动平台32沿该模杆16轴向移动，以使该纸卷的前端接抵该封头模具52，以利用热能将该纸卷的一端熔融而达到密封的目的。当然在实际实施上，该封头模块50亦可使用超声波熔接装置、激光熔接装置、或其他可利用温度或压力等达到相同目的的装置。

该收料模块60具有一夹持器(未显示于图上)位于该封头模块50与该贴合模块40之间，用以当该纸卷的一端密封，而该平移驱动单元34带动该移动平台32沿该模杆16轴向移动，使该纸卷移动至该收料模块60的位置时，利用该夹持器将夹持该纸卷，而后，该驱动模块30的平移驱动单元32将持续带动该模杆16移动，使该模杆16与一端封闭的纸卷分离，且该模杆16渐扩的设计，还可使得该模杆16与该纸卷分离时更加容易，进而可快速地完成生产纸卷的流程。

Claims (15)

1.一种纸膜卷绕装置，用以卷绕一长条状的被加工件纸膜，且包含有： 

一卷绕模块，包含有： 

一第一模具，具有一第一凹陷部； 

一第二模具，其相对该第一凹陷部之处具有一第二凹陷部，且该第二凹陷部与该第一凹陷部之间形成有一容置空间，而该容置空间可供被加工件纸膜穿入； 

一模杆，穿设于该容置空间中，并与穿入至该容置空间中的被加工件纸膜接触，且该模杆与被加工件纸膜间的摩擦系数，大于该些模具与被加工件纸膜间的摩擦系数； 

一供纸模块，用以供给被加工件纸膜予该卷绕模块；以及 

一驱动模块，与该卷绕模块连接，且包含有： 

一移动平台； 

一平移驱动单元，连接该移动平台，并可驱动该移动平台移动； 

一旋转驱动单元，设于该移动平台上，且与该卷绕模块的模杆连接，并可驱动该模杆旋转，而带动被加工件纸膜随该模杆转动，而形成一由被加工件纸膜卷绕构成的纸卷。 

2.如权利要求1所述的纸膜卷绕装置，其中，该二模具可相对另一模具移动而可调整该第一凹陷部或该第二凹陷部与该模杆之间的间隙。 

3.如权利要求2所述的纸膜卷绕装置，其中，该卷绕模块包含有一调整件，连结该第一模具或该第二模具，用以使其中一模具移动。 

4.如权利要求1所述的纸膜卷绕装置，其中，该模杆的外径由与该旋转驱动单元结合处的一端往另一端渐缩。 

5.如权利要求1所述的纸膜卷绕装置，其中，包含有一贴合模块，位于该卷绕模块的一侧，用以将构成该纸卷的被加工件纸膜熔融而相互贴合。 

6.如权利要求5所述的纸膜卷绕装置，其中，该贴合模块包含有至少一个热压滚轮，产生有一预定热能将构成该纸卷的被加工件纸膜熔融而 相互贴合。 

7.如权利要求1所述的纸膜卷绕装置，其中，包含有一封头模块，位于该卷绕模块的一侧，用于将卷绕成形的该纸卷的一端密封。 

8.如权利要求7所述的纸膜卷绕装置，其中，该封头模块包含有一封头模具与一加热模块，该封头模具与该模杆相反于与该旋转驱动单元结合处的一端相配合；该温控模块用以加热该封头模具，用以使该封头模具产生热能而将该纸卷的一端熔融而密封。 

9.如权利要求1所述的纸膜卷绕装置，其中，包含有一收料模块，位于该卷绕模块的一侧，用以将该纸卷与该模杆分离。 

10.如权利要求1所述的纸膜卷绕装置，其中，该平移驱动单元包含有一导轨以及一驱动装置；该导轨与该移动平台连接，而该驱动装置则用以驱动该移动平台沿该导轨移动。 

11.如权利要求1所述的纸膜卷绕装置，其中，该供纸模块包含有一送料单元以及一引导件；该送料单元用以设置并输送被加工件纸膜；该引导件与该卷绕模块连接，用以引导该送料单元输送的被加工件纸膜予该卷绕模块。 

12.如权利要求11所述的纸膜卷绕装置，其中，该供纸模块包含有一裁切单元，位于该送料单元与该引导件之间，用以将被加工件纸膜裁切成适当的长度。 

13.一种纸膜的卷绕模块，用以卷绕一长条状的被加工件纸膜，且包含有： 

一第一模具，具有一第一凹陷部； 

一第二模具，其相对该第一凹陷部之处具有一第二凹陷部，且该第二凹陷部与该第一凹陷部之间形成有一容置空间，而该容置空间可供被加工件纸膜穿入；以及 

一模杆，穿设于该容置空间中，并与穿入至该容置空间中的纸膜接触，且该模杆与被加工件纸膜间的摩擦系数，大于该些模具与被加工件纸膜间的摩擦系数。 

14.如权利要求13所述纸膜的卷绕模块，其中，该二模具可相对另一模具移动而可调整该第一凹陷部或该第二凹陷部与该模杆之间的间隙。 

15.如权利要求14所述纸膜的卷绕模块，其中，该卷绕模块包含有一调整件，连结该第一模具或该第二模具，用以使其中一模具移动。