TWM529604U - 紙管平捲機 - Google Patents

Description

紙管平捲機

本創作係有關於一種紙管製造設備，尤指一種紙管平捲機。

按，紙管平捲機是一種可將長條狀的紙帶經過捲繞及膠合等程序而製作成紙管的機器設備，中華民國專利第370006號「平捲式捲管機裝置」揭示了一種典型的紙管平捲機，其主要係由捲取裝置、壓輪裝置、裁切裝置、上膠裝置及退管裝置等部件所構成，其中，捲取裝置的捲取軸即是用來捲繞成型紙管的部件(其可決定紙管之內徑大小)，該「平捲式捲管機裝置」係藉由控制壓輪裝置的壓制輪靠合於該捲取軸上方並轉動該捲取軸，使紙帶完成頭一圈的捲繞，接下來，再透過上膠裝置的沾膠輪對紙帶沾膠，使紙帶可於後續圈數的捲繞過程中彼此膠合以成型為紙管，最後，再分別利用裁切裝置與退管裝置完成的紙帶的裁切及紙管成品的退料動作，從而可實現自動化的紙管製造作業。

在紙管的成型過程中，如何讓紙帶平穩地完成頭一圈的捲繞是非常重要的，具體而言，這涉及如何讓紙帶穩固地貼靠在捲取軸表面，以使捲取軸轉動時可以帶動紙帶跟著捲繞成圈，針對此點，現有紙管平捲機的做法主要是透過在捲取軸與紙帶的起始端之間塗覆適當範圍的黏膠或黏貼膠帶，以將紙帶貼附於捲取軸上並形成一抓合力，但此種作業方式必 須以人工進行，因而會增加人力需求並降低生產效率，對此，中華民國專利第I361140號「紙管製造裝置與紙管製造方法」雖揭露可於中空塑型模具(類似於前述的捲取軸)上設置定位氣孔，再利用該定位氣孔所產生的負壓吸力來吸附紙帶之結構與原理，但該中空塑型模具並不是以轉動的方式來成型紙管，因而，對於一般需利用轉動來捲繞成型紙管的捲取軸而言，若僅利用吸孔並無法對紙帶提供足夠大的張力或抓合力，從而可能造成紙帶在被捲取軸帶動或捲繞的過程中生相對捲取軸滑動或偏移的情況，導致紙管最終的實際捲繞圈數異常或是其他品質缺陷，影響產品的良率並降低設備的可靠度，是故，如何針對上述缺失加以改進，即為本案申請人所欲解決之技術困難點所在。

有鑑於習用紙管平捲機，其須以人工貼膠的方式固定紙帶，造成人力的需求及成本增加，也降低了產能及效率，因此本創作之目的在於發展一種可減少人工並大幅提高可靠度的紙管平捲機。

為達成以上之目的，本創作係提供一種紙管平捲機，係用以將一紙帶捲繞成型為一紙管，其包含一料架；一對邊裝置，設置於該料架的出料側；一上膠裝置，設置於該對邊裝置的出料側；一裁切裝置，設置於上膠裝置的出料側；一脹縮捲取軸，設置於裁切裝置的出料側，該脹縮捲取軸為圓柱狀，該脹縮捲取軸上設有複數個沿脹縮捲取軸的軸向直線排列的吸盤，該脹縮捲取軸上也設有複數個沿脹縮捲取軸的軸向直線排列的固定針，且吸盤與固定針不位於同一直線上。

其中，該脹縮捲取軸設有三個呈環狀分布的圓弧狀板片以及 與該三個圓弧狀板片動力連接的第一動力機構，該第一動力機構係用以帶動各該圓弧狀板片呈放射狀外移或內縮。

其中，吸盤與固定針之間係以偏移錯位的方式設置。

其中，進一步包含有一第一輔助壓輪機構以及一第二輔助壓輪機構，該第一輔助壓輪機構係設置於該脹縮捲取軸上方，而該第二輔助壓輪機構則設置於該脹縮捲取軸一側且位於脹縮捲取軸與裁切裝置之間。

進一步的，該第一輔助壓輪機構設有一上氣壓缸以及一與該上氣壓缸動力連接的第一輔助壓輪，該第二輔助壓輪機構設有一側氣壓缸以及一與該側氣壓缸動力連接的第二輔助壓輪。

其中，進一步包含有一退料裝置以及一成品台車，該退料裝置係設置於該脹縮捲取軸的一側下方，該成品台車則設置於該脹縮捲取軸的另一側下方。

進一步的，該退料裝置設有一退料氣壓缸以及一與該退料氣壓缸動力連接的退料臂。

進一步的，該成品台車設有一翻轉台以及一與該翻轉台動力連接的第二動力機構，該第二動力機構係用以帶動翻轉台翻轉，使該翻轉台可於水平狀態或垂直狀態之間變換。

藉由脹縮捲取軸設有吸盤與固定針，而可自動化且有效地固定紙帶以完成捲繞動作，除了可避免習用黏貼膠帶方式所造成的人力耗費及生產效率降低，同時也可比單純利用吸力達到更佳的抓合固定效果，進而使本創作可達到大幅提升生產效率及可靠度之功效。

〔本創作〕

1‧‧‧料架

2‧‧‧紙帶

21‧‧‧膠層

3‧‧‧對邊裝置

4‧‧‧上膠裝置

41‧‧‧引膠輪

42‧‧‧壓輪機構

421‧‧‧上膠壓輪

422‧‧‧上膠氣壓缸

5‧‧‧裁切裝置

6‧‧‧脹縮捲取軸

61‧‧‧吸盤

62‧‧‧固定針

63‧‧‧圓弧狀板片

64‧‧‧第一動力機構

65‧‧‧第一輔助壓輪機構

651‧‧‧上氣壓缸

652‧‧‧第一輔助壓輪

66‧‧‧第二輔助壓輪機構

661‧‧‧側氣壓缸

662‧‧‧第二輔助壓輪

7‧‧‧退料裝置

71‧‧‧退料氣壓缸

72‧‧‧退料臂

8‧‧‧成品台車

81‧‧‧翻轉台

82‧‧‧第二動力機構

9‧‧‧紙管成品

第一圖係本創作之結構示意圖。

第二圖係本創作其脹縮捲取軸之部分立體示意圖。

第三圖係本創作其脹縮捲取軸與退料裝置及成品台車之結構配置示意圖。

第四圖係本創作安裝紙帶後之結構示意圖。

第五圖係本創作其脹縮捲取軸進行紙管首圈捲繞之動作前示意圖。

第六圖係本創作其脹縮捲取軸進行紙管首圈捲繞之動作後示意圖。

第七圖係本創作其退料裝置將紙管成品推移至成品台車之動作示意圖。

第八圖係本創作其成品台車將紙管成品轉直豎立之動作示意圖。

請參閱第一圖與第四圖所示，本創作係提供一種紙管平捲機，係用以將一紙帶2捲繞成型為一紙管，其包含：一料架1，該料架1係用以供整捲的紙帶2安裝設置，在此，該紙帶2即為用來製備(捲繞成型)紙管的原物料，又，依照紙管的實際用途與需求，該紙帶2可以有不同的寬度(紙帶2的寬度即紙管的管長)；一對邊裝置(Edge Position Controller，EPC)3，又稱糾偏導正裝置，係設置於該料架1的出料側，該對邊裝置3通常係透過偵測物料(在本實施例中，即指被拉出成長條狀的紙帶2)的邊緣來判斷物料位置是否整齊或偏移，並於偏移時修正物料的位置；一上膠裝置4，該上膠裝置4係設置於該對邊裝置3的出料側，用以對紙帶2上膠，一般而言，該上膠裝置4通常包含有一引膠輪41以及一位於該引膠輪41上方的壓輪機構42，其中，該紙帶2係通過該引膠輪41與 壓輪機構42之間，且引膠輪41上沾有膠水，因而當壓輪機構42的上膠壓輪421受上膠氣壓缸422帶動下壓時，紙帶2的底面即會接觸到引膠輪41，從而可完成上膠作業；一裁切裝置5，該裁切裝置5係設置於上膠裝置4的出料側，用於當紙管捲繞達到設定的長度或圈數時，將紙帶2予以裁切，使紙管可繼續完成末端剩餘紙帶2的捲繞作業，又，上述的對邊裝置3、上膠裝置4及裁切裝置5的細部結構與動作原理均屬本領域的通常知識且非本案技術特徵，故於此不再贅述；一脹縮捲取軸6，該脹縮捲取軸6係設置於裁切裝置5的出料側，請再配合參閱第二圖所示，該脹縮捲取軸6為圓柱狀，該脹縮捲取軸6上設有複數個沿脹縮捲取軸6的軸向直線排列的吸盤61，該脹縮捲取軸6上也設有複數個沿脹縮捲取軸6的軸向直線排列的固定針62，且吸盤61與固定針62不位於同一直線上，又各該吸盤61與各該固定針62之間係以呈偏移錯位的方式設置，也即，當脹縮捲取軸6轉動時，各該固定針62並不會位於或經過各該吸盤61的移動軌跡或路徑之上，其中，該吸盤61可產生負壓吸力，用以將紙帶2吸附、固定於脹縮捲取軸6表面，該固定針62則用以扎刺該紙帶2，俾於脹縮捲取軸6轉動時可對紙帶2提供一輔助的抓合力，較佳地，該固定針62的長度通常係設計成大致等於一層紙帶2的厚度，又，該吸盤61或固定針62的設置數量可依脹縮捲取軸6的長度或欲成型的紙管之長短、大小等條件加以調整增減，本創作對此不予限制，惟一般而言，吸盤61或固定針62數量越多則其固定或抓合紙帶2的效果也越佳，此外，該脹縮捲取軸6可膨脹、收縮而改變其外徑大小，俾使該脹縮捲取軸6可於膨脹時進行紙管的捲 繞成型(此時所成型的紙管其內徑等於該脹縮捲取軸6在此一狀態下的外徑)，而當完成紙管的捲繞成型後，該脹縮捲取軸6可再內縮以縮小其外徑，從而可方便後續將紙管退出脹縮捲取軸6之退料作業，其中，該脹縮捲取軸6可用以實現膨脹、收縮之具體構造係屬本領域技術人員所熟悉之公知常識，例如運用已知的氣脹軸或機械加工領域中相當普遍的三爪夾頭等結構均可實現類似功能，而在本實施例中，該脹縮捲取軸6設有三個呈環狀分布的圓弧狀板片63以及與該三個圓弧狀板片63動力連接的第一動力機構64如氣壓缸，該第一動力機構64係用以帶動各該圓弧狀板片63呈放射狀外移或內縮，又各該吸盤61與各該固定針62具體係設置在該脹縮捲取軸6其中一個圓弧狀板片63上，而如第二圖所示；此外，本創作尚可進一步包含有一第一輔助壓輪機構65以及一第二輔助壓輪機構66，該第一輔助壓輪機構65係設置於該脹縮捲取軸6上方，而該第二輔助壓輪機構66則設置於該脹縮捲取軸6一側且位於脹縮捲取軸6與裁切裝置5之間，該第一輔助壓輪機構65設有一上氣壓缸651以及一與該上氣壓缸651動力連接的第一輔助壓輪652，該第二輔助壓輪機構66設有一側氣壓缸661以及一與該側氣壓缸661動力連接的第二輔助壓輪662，該第一輔助壓輪652與第二輔助壓輪662可於本創作的電控系統的控制之下，在不同的作業階段朝脹縮捲取軸6的方向移動並壓抵紙帶2，用以提供輔助拉動紙帶2及確保紙管平整等功用；一退料裝置7，請再配合參閱第三圖所示，該退料裝置7係設置於該脹縮捲取軸6的一側下方，在本實施例中，該退料裝置7係設有一退料氣壓缸71以及一與該退料氣壓缸71動力連接的退料臂72，其中，該退料臂 72可於退料氣壓缸71的帶動之下，將完成捲繞成型的紙管成品9推出脹縮捲取軸6之外，完成退料作業(可以注意此時該脹縮捲取軸6的圓弧狀板片63是處於內縮的狀態)；一成品台車8，該成品台車8係設置於該脹縮捲取軸6的另一側下方，請再配合參閱第八圖所示，該成品台車8設有一翻轉台81以及一與該翻轉台81動力連接的第二動力機構82如油壓缸，藉此，俾使該第二動力機構82可帶動翻轉台81翻轉，使該翻轉台81從水平狀態變為垂直狀態，或是反過來由垂直狀態變為水平狀態；底下說明本創作的工作原理及有益效果：請參閱第四圖與第五圖所示，一開始，電控系統會將該脹縮捲取軸6轉動至吸盤61係朝正上方的位置，俾使該吸盤61可碰觸並吸附住紙帶2的前緣，此時，該第一輔助壓輪機構65的第一輔助壓輪652即會向下移動並壓抵於該紙帶2上方，而可輔助該脹縮捲取軸6拉動紙帶2，接下來即可進行紙帶2的頭一圈捲繞作業，請繼續參閱第五圖所示，隨著脹縮捲取軸6的轉動，固定針62也會扎刺紙帶2而對紙帶2提供輔助的抓合力，使紙帶2可更穩固地被脹縮捲取軸6帶動，請再配合參閱第六圖所示，當紙帶2的前緣隨脹縮捲取軸6的帶動而通過第二輔助壓輪機構66時，該第二輔助壓輪662也可朝脹縮捲取軸6方向移動並壓抵於紙帶2上方，如此可使紙帶2更平順地捲繞，請繼續參閱第六圖所示，當紙帶即將完成頭一圈捲繞時，在電控系統的控制下，接在之後的紙帶2其底部會開始被上膠裝置4塗上一膠層21，如此紙帶2即可於後續的捲繞圈數中以彼此膠合的方式成型為紙管，在上述過程中，可以一提的是，當底部塗有膠層21的紙帶2即將被帶動至第一輔助壓輪652或第二輔助壓輪662的位置時，該 第一輔助壓輪652與第二輔助壓輪662會先後依序朝遠離脹縮捲取軸6的方向移動而不再壓抵紙帶2，如此可避免膠層21受到擠壓而脫離紙帶2底部，影響膠合效果。接下來，請配合參閱第四圖所示，當紙帶2完成所需圈數或長度的捲繞後，裁切裝置5可作動將紙帶2予以裁切，使脹縮捲取軸6可繼續轉動完成末端剩餘紙帶2的捲繞作業，在此過程中，可令第一輔助壓輪652朝下移動並略為含抵著紙帶2(即不需如頭一圈捲繞那樣程度的壓抵著紙帶2)，以避免此剩餘部分的紙帶2翹起或捲曲，如此即可順利地完成紙管的捲繞成型，完成後的紙管成品9即如第三圖中所示，接下來，請繼續參閱第三圖與第七圖所示，當要將紙管成品9退離脹縮捲取軸6時，電控系統會先將該脹縮捲取軸6轉動至固定針62係朝正下方的位置後再內縮，俾使紙管成品9可順利與固定針62脫離，如此退料裝置7的退料氣壓缸71即可帶動退料臂72將紙管成品9推到位於脹縮捲取軸6一側的成品台車8上，在上述退料過程中，由於固定針62係朝下，故可避免紙管成品9被固定針62刮到或碰撞的情形，從而確保了本創作之可行性與實用性，請再繼續參閱第七圖與第八圖所示，接下來該成品台車8可在電控系統的控制下，將紙管成品9載運至適當的成品存放地點，此時，由於紙管成品9是橫置在成品台車8的翻轉台81上，而當紙管成品9其尺寸、體積或重量均頗為可觀時，在橫置狀態下會造成搬運等作業上的困難，因此本創作的成品台車8其第二動力機構82可帶動翻轉台81翻轉，將原本橫置的紙管成品9直立起來，如此工作人員即可方便操作手推車或堆高機等手動或機械設備將紙管成品9搬運並存放，從而可使本創作達到更佳之實用性，至此，即完成本創作從進料到出料之完整動作流程。本創作在紙管成品9退離脹縮捲取軸6時，即可繼續進行下一個紙管的生產， 因而可實現高度自動化之生產作業流程。

請參閱第一圖與第二圖所示，藉由本創作的脹縮捲取軸6設有吸盤61與固定針62，而可自動化且有效地固定紙帶2以完成捲繞動作，除了可避免習用黏貼膠帶方式所造成的人力耗費及生產效率降低，同時也可比單純利用吸力達到更佳的抓合固定效果，避免紙帶2在捲繞過程中滑動偏移所造成的品質缺陷，進而使本創作可達到大幅提升生產效率及可靠度之功效；此外，再藉由本創作將該固定針62的長度設計成大約等於一層紙帶2的厚度，如此該固定針62一方面可確實地扎刺一整層紙帶2而提供足夠的抓合力，但同時又不會過長而影響或干涉到第一輔助壓輪652或第二輔助壓輪662的壓抵動作(因輔助壓輪是壓抵在紙帶2上，故只要固定針62沒長到穿過或突出紙帶2，兩者即可避免碰撞)，進而使本創作可具有更佳之產品實用性；另外，值得一提的是，若固定針62因扎刺或甚至異常磨刮紙帶2而產生紙屑時，本創作藉由將各吸盤61與各固定針62以呈偏移錯位的方式設置，如此即可避免或減少吸盤61在轉動時將這些紙屑吸入而導致堵塞故障或吸力減弱的情況，進而使本創作可具有更佳之可靠度。

1‧‧‧料架

3‧‧‧對邊裝置

4‧‧‧上膠裝置

41‧‧‧引膠輪

42‧‧‧壓輪機構

421‧‧‧上膠壓輪

422‧‧‧上膠氣壓缸

5‧‧‧裁切裝置

6‧‧‧脹縮捲取軸

61‧‧‧吸盤

62‧‧‧固定針

63‧‧‧圓弧狀板片

64‧‧‧第一動力機構

65‧‧‧第一輔助壓輪機構

651‧‧‧上氣壓缸

652‧‧‧第一輔助壓輪

66‧‧‧第二輔助壓輪機構

661‧‧‧側氣壓缸

662‧‧‧第二輔助壓輪

7‧‧‧退料裝置

8‧‧‧成品台車

Claims (9)

1. 一種紙管平捲機，係用以將一紙帶捲繞成型為一紙管，其包含：一料架，用以供整捲的紙帶安裝設置；一對邊裝置，設置於該料架的出料側；一上膠裝置，設置於該對邊裝置的出料側，用以對紙帶上膠；一裁切裝置，設置於上膠裝置的出料側；一脹縮捲取軸，設置於裁切裝置的出料側，該脹縮捲取軸為圓柱狀，該脹縮捲取軸上設有複數個沿脹縮捲取軸的軸向直線排列的吸盤，該脹縮捲取軸上也設有複數個沿脹縮捲取軸的軸向直線排列的固定針，且吸盤與固定針不位於同一直線上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之紙管平捲機，其中該脹縮捲取軸設有三個呈環狀分布的圓弧狀板片以及與該三個圓弧狀板片動力連接的第一動力機構，該第一動力機構係用以帶動各該圓弧狀板片呈放射狀外移或內縮。
3. 如申請專利範圍第1項所述之紙管平捲機，其中各該吸盤與各該固定針之間係以呈偏移錯位的方式設置。
4. 如申請專利範圍第1項所述之紙管平捲機，其中該固定針的長度等於一層紙帶的厚度。
5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之紙管平捲機，其中進一步包含有一第一輔助壓輪機構以及一第二輔助壓輪機構，該第一輔助壓輪機構係設置於該脹縮捲取軸上方，而 該第二輔助壓輪機構則設置於該脹縮捲取軸一側且位於脹縮捲取軸與裁切裝置之間。
6. 如申請專利範圍第5項所述之紙管平捲機，其中該第一輔助壓輪機構設有一上氣壓缸以及一與該上氣壓缸動力連接的第一輔助壓輪，該第二輔助壓輪機構設有一側氣壓缸以及一與該側氣壓缸動力連接的第二輔助壓輪。
7. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之紙管平捲機，其中進一步包含有一退料裝置以及一成品台車，該退料裝置係設置於該脹縮捲取軸的一側下方，該成品台車則設置於該脹縮捲取軸的另一側下方。
8. 如申請專利範圍第7項所述之紙管平捲機，其中該退料裝置設有一退料氣壓缸以及一與該退料氣壓缸動力連接的退料臂。
9. 如申請專利範圍第7項所述之紙管平捲機，其中該成品台車設有一翻轉台以及一與該翻轉台動力連接的第二動力機構，該第二動力機構係用以帶動翻轉台翻轉，使該翻轉台可於水平狀態或垂直狀態之間變換。