CN103381980B - 一种实现平行卷绕的边角料收卷装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于边角废料的卷绕回收设备，具体是涉及一种实现平行卷绕的边角料收卷装置。其包括用于卷绕边角料的卷绕机构、用于实现卷绕机构运行的动力机构，以及设置在边角料的通行区域上的用于使边角料的宽度变小并实现其在卷绕机构中平行卷绕的牵引机构。本发明通过增设牵引机构，在不改变卷绕设备位置的基础上，使边角料在卷绕机构上实现平行卷绕。在牵引机构的作用下，带动边角料沿平行于卷绕辊的轴线方向移动，进而实现对边角料在卷绕机构上的卷绕进料方向进行调节控制，以实现沿卷绕机构的长度方向上相邻卷绕圈具有相等直径的平行卷绕，进而实现卷绕密度的最大化，卷绕回收利用效率高。

Description

一种实现平行卷绕的边角料收卷装置

技术领域

本发明属于边角废料的卷绕回收设备，具体是涉及一种实现平行卷绕的边角料收卷装置。

背景技术

在现有技术中，呈连体状的整体式包装袋在应用于实际生产时，需要采用冲切设备将其冲切加工以形成若干单个的包装袋，随着若干单个的包装袋的形成，在原先整体式的包装袋上将会形成镂空的呈连体状的边角料。而针对该边角料的回收，一直是困扰该行业发展的难题之一。

传统的解决办法主要存在两种，其一，直接放置于冲切设备旁侧，再人工回收装箱。由于加工形成的边角料呈杂乱无章的蓬松状，倘若直接装箱，势必会造成箱内有效体积的缩小，无法实现装填的最大化，既不便于回收利用，而且这种方法费时费力，生产效率低下。其二，借鉴纱线卷绕的方法，对边角料进行卷绕回收。这种方法相比箱体装填的优点在于收纳密度高。但是，由于镂空连体状的边角料具有一定宽度的幅面，当卷绕在卷绕辊上时，卷绕辊表面将会形成空腔，无法实现最大化效果的回收。其三，将宽幅面的边角料通过机器或人工以形成较窄的条状，然后再进行卷绕，这样就可以避免在卷绕辊上形成空腔。但是，若卷绕设备固定不动，那么条状的窄边角料只能在卷绕辊的某一径向截面上进行卷绕，显然无法实现最大化效果的回收。为了提高回收的效果，需要实现平行卷绕，即沿卷绕辊的长度方向上相邻卷绕圈的直径是相等的，而实现平行卷绕则需要卷绕设备沿冲切设备的出料口做来回往复运动，因此，这对卷绕设备的要求较高，需要添加额外的动力设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实现平行卷绕的边角料收卷装置，该边角料收卷装置在不改变卷绕设备位置的基础上使边角料在卷绕辊上实现平行卷绕，卷绕密度大，收卷效率高。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种实现平行卷绕的边角料收卷装置，其包括用于卷绕边角料的卷绕机构、用于实现卷绕机构运行的动力机构，特别是：还包括设置于边角料的通行区域上、用于使边角料的宽度变小并实现其在卷绕机构中平行卷绕的牵引机构。

本发明还可以通过如下技术方案进一步实现：

进一步的，所述卷绕机构包括有用于卷绕边角料的卷绕辊和设置于卷绕辊上两端并对卷绕辊上的卷绕区域进行限位的挡板。

进一步的，所述牵引机构包括有供边角料穿行并使其宽度变小的孔架、设置于孔架下部并带动孔架移动的滑套以及穿过滑套并对滑套的移动方向进行限位的导杆，所述滑套在导杆上的移动方向与卷绕辊的轴线方向相平行。

优选的，所述孔架中边角料的穿行区域设为圆形，所述孔架在滑套上自由转动并保持其径向截面与水平面始终相垂直。

优选的，所述导杆的竖向截面呈方形。

进一步的，所述牵引机构还包括有用于支撑导杆、其竖向截面呈U形的支撑架，所述支撑架设置于导杆的外侧并与导杆呈空间避让状态。

进一步的，该边角料收卷装置还包括包覆在动力机构外侧的箱体，所述卷绕辊、导杆、支撑架均固设在箱体的外侧，且卷绕辊、导杆、支撑架设置在箱体的同一侧。

优选的，所述动力机构设为与卷绕辊相连的电机。

进一步的，所述箱体的底端设置有便于箱体移动的行走滚轮和用于锁止该行走滚轮以避免其移动的锁止杆。

进一步的，该边角料收卷装置还包括有用于加工形成边角料的出料机构。

本发明的有益效果是：

1）、本发明的边角料收卷装置，通过增设牵引机构，使边角料在卷绕机构上实现平行卷绕。牵引机构无需额外提供动力，相比于传统需要往复移动卷绕设备节约了大量的电能。在牵引机构的作用下，带动边角料沿平行于卷绕辊的轴线方向移动，实现对边角料在卷绕机构上的卷绕进料方向进行调节，以实现沿卷绕机构的长度方向上相邻卷绕圈具有相等直径的平行卷绕，进而实现卷绕密度的最大化，卷绕回收利用效率高。

2）、本发明的边角料收卷装置，通过设置滑套和与之相配合的导杆，且滑套在导杆上的移动方向与卷绕辊的轴线方向相平行，进而限制孔架整体的移动方向，使其仅在沿平行于卷绕辊的轴线方向移动，进而实现边角料在卷绕机构上进行卷绕密度最大的平行卷绕。

3）、本发明的边角料收卷装置，通过设置支撑架，既不阻碍滑套的移动，也可实现对导杆进行支撑，以避免因边角料长期拉拽孔架所造成的导杆倾斜偏移现象出现。

4）、本发明的边角料收卷装置，将孔架中边角料的穿行区域设为圆形，可实现边角料在不断卷绕下其卷绕面的直径将会不断增大时，始终保持平行卷绕。另外，为了避免在卷绕收卷时因孔架对边角料存在过大阻力（摩擦力）而使其断裂的现象出现，孔架在滑套上自由转动并保持其径向截面与水平面始终相垂直，在该阻力的作用下，边角料对孔架的旋转角度进行实时控制及调节。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是牵引机构的结构示意图。

图3a～图3d示出了本发明处于四种工作状态下的俯视图。

图4是图3a至图3d状态下各夹角角度的变化曲线。其中，纵坐标为角度取值，横坐标中a对应图3a状态，b对应图3b状态，c对应图3c状态，d对应图3d状态。

图中附图标记的含义如下：

1-箱体，2-卷绕辊，3-出料机构，4-边角料，41-面状边角料，42-线状边角料，5-挡板，6-行走滚轮，7-孔架，8-导杆，9-滑套，10-支撑架，11-牵引机构，12-锁止杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选结构作进一步详细的描述。

作为本发明的一种较佳实施例，如图1和2所示，一种实现平行卷绕的边角料收卷装置，其包括用于卷绕边角料4的卷绕机构、用于实现卷绕机构运行的动力机构，同时，该边角料收卷装置在边角料4的通行区域上设置有用于使边角料4的宽度变小并实现其在卷绕机构中平行卷绕的牵引机构11。

本发明的边角料收卷装置，通过增设牵引机构11，使边角料4在卷绕机构上实现平行卷绕。牵引机构11无需额外提供动力，相比于传统需要往复移动卷绕设备节约了大量的电能。在牵引机构11的作用下，实现对边角料4在卷绕机构上的卷绕进料方向进行调节，以实现沿卷绕机构的长度方向上相邻卷绕圈具有相等直径的平行卷绕，进而实现卷绕密度的最大化，收卷回收效率高。

进一步的，对于卷绕机构，本发明优选采用如下结构：卷绕机构包括有用于卷绕边角料4的卷绕辊2和设置于卷绕辊上两端并对卷绕辊2上的卷绕区域进行限位的挡板5。为了实现平行卷绕，卷绕辊2的两端必须设计用于限位的挡板5。

为了实现边角料4在卷绕机构上进行平行卷绕，其牵引机构优选采用如下结构：牵引机构11包括有供边角料4穿行并使其宽度变小的孔架7、设置于孔架7下部并带动孔架7移动的滑套9以及穿过滑套9并对滑套9的移动方向进行限位的导杆8。孔架7之所以能随滑套9在导杆8上移动，其作用力主要为边角料4的张力。倘若导杆8的长度方向与卷绕辊轴线2方向存在一定夹角（即孔架7随滑套9在导杆8上的移动方向与卷绕辊2的轴线方向之间存在一定夹角）时，孔架7在边角料4的张力的作用下，可以随套9在导杆8上移动，但是，该种牵引机构将会导致无法实现卷绕密度的最大化，因此，需要设计使滑套9在导杆8上的移动方向与卷绕辊2的轴线方向相平行。

请参阅图3a，出料机构3在进行例如冲切加工时将会形成面状边角料41（宽幅面），通过孔架7收拢后变成线状边角料42（窄幅面），然后随着其在卷绕辊2上卷绕，在张力的作用下，线状边角料42在卷绕辊2上从一侧卷绕至另一侧，然后再返回，以此循环，并保持其进料方向与卷绕辊2的径向截面之间的夹角始终恒定，进而实现平行卷绕。

本发明的边角料收卷装置，通过设置滑套9和与之相配合的导杆8，且滑套9在导杆8上的移动方向与卷绕辊2的轴线方向相平行，进而限制孔架7的移动方向，使其仅在沿平行于卷绕辊2的轴线方向移动，进而实现边角料4在卷绕机构上进行卷绕密度最大的平行卷绕。为了防止滑套9在导杆8上沿导杆8径向转动，滑套9和导杆8的竖向截面需要选择除圆形之外的各种形状，优选采用方形竖向截面。

另外，本发明的边角料收卷装置，其牵引机构11还包括有用于支撑导杆8、其竖向截面呈U形的支撑架10，支撑架10设置于导杆8的外侧并与导杆8呈空间避让状态，也即支撑架10并不阻碍滑套9的移动，也可实现对导杆进行支撑。在整个卷绕收卷过程中，孔架7始终受到边角料4的一定拉力，因此，通过设置支撑架10，以避免导杆8在该拉力的影响下发生倾斜偏移现象。

为了便于孔架7对边角料进行收拢，孔架7的截面只要能够保持边角料无法脱离孔架7即可。但是，随着边角料4在卷绕机构中不断卷绕，其卷绕面的直径将会不断增大，为了实现保持持续进行平行卷绕，本发明的边角料收卷装置，优选孔架7中边角料4的穿行区域设为圆形。

另外，在卷绕收卷时，为了避免因孔架7对边角料4存在过大阻力（摩擦力）而使其断裂的现象出现，孔架7在滑套9上需实现能够自由转动，同时自由转动时需保持孔架7的径向截面与水平面始终相垂直。在上述阻力的作用下，边角料4对孔架7的旋转角度进行实时控制及调节。

另外，本发明的边角料收卷装置，还包括包覆在动力机构外侧的箱体1，卷绕辊2、导杆8、支撑架10均固设在箱体1的外侧，且卷绕辊2、导杆8、支撑架10设置在箱体1的同一侧，进而实现整个收卷装置的完整性。同时，动力机构可采用现有技术中的各种动力设备，本实施例优选采用电机。

为了便于将收卷装置整体搬运，箱体1的底端设置有便于箱体1移动的行走滚轮6和用于锁止该行走滚轮6以避免其移动的锁止杆12，当箱体1移动至所需卷绕的出料机构3一侧时，通过锁止杆12使收卷装置整体的位置无法改变，然后再进行卷绕收卷操作。

下面结合图3a～图3d以及图4，对本发明的边角料收卷装置如何实现平行卷绕以及完整的收卷过程进行描述，需要说明的是，由于滑套9仅起到带动孔架7在导杆8上移动的作用，因此在图3a～图3d中并未示出滑套9。

图3a示出了初始卷绕状态，即设定经过孔架7收拢后的线状边角料42自卷绕辊2的C端开始卷绕，首先设定好进料角度α（线状边角料42进料方向与卷绕辊2径向截面之间的夹角）。该初始状态下，当设定好进料角度α时，孔架7在导杆8上的位置即已确定，即处于孔架7运行轨迹的最右端。在张力作用下，孔架7的转动角度也已确定，此时，孔架7的A端因接触边角料而受力，B端并未受力。同时，角度β（面状边角料41左侧与孔架7的径向截面所成的夹角）和角度γ（面状边角料41右侧与孔架7的径向截面所成的夹角）也已经确定。

随着卷绕辊2的转动，线状边角料42开始在卷绕辊2上开始卷绕，在张力的作用下，边角料对孔架7的A端施加的力导致孔架7在导杆8上向左侧移动，同时，在移动过程中，边角料对孔架7的A端施加的力不断减小，因此，孔架7将在滑套9上开始转动，即由图3a中位置开始逆时针旋转。随着孔架7的转动，角度β逐渐增大、角度γ逐渐减小、β+γ逐渐减小。与此同时，通过孔架7的旋转以及角度β和角度γ的变化，又导致进料角度α能够保持恒定，继而实现持续的平行卷绕（若进料角度α发生改变，将会导致形成交叉卷绕）。

图3b和图3c示出了收卷达到临界位置前后的两种状态，该临界位置发生在孔架7旋转角度为0时，此时，β+γ达到最小值，孔架A端和B端的受力完全相等。由于进料角度α的存在，可以较好的解释该临界状态仅存在于瞬间。同时，经过生产实践也可得出该结论。

收卷状态自图3b位置至临界位置时，孔架7依旧A端受力，角度β逐渐增大、角度γ逐渐减小，β+γ逐渐减小直至最小值。

收卷状态自临界位置至图3c位置时，孔架7的B端开始受力，角度β出现短时间减小，直至到达图3c位置时才开始停止减小，然后依然持续上升，直至图3d位置。

收卷状态自临界位置至图3c位置时，孔架7的B端开始受力，角度γ出现短时间增加，直至到达图3c位置时才开始停止增加，然后依然持续减小，直至图3d位置。

图3d示出了卷绕至卷绕辊2的最左端D端，此时，孔架7的旋转角度最大，且β+γ恢复初始状态，由于边角料无法继续向左侧卷绕，在孔架7所受的B端的张力的作用下，边角料对孔架7的B端施加的力导致孔架7在导杆8上向右侧移动，同时，在移动过程中，边角料对孔架7的B端施加的力不断减小，因此，孔架7将在滑套9上开始转动，即由图3d中位置开始顺时针旋转。然后，卷绕在卷绕辊2的D端和C端之间以此往复进行，直至停止卷绕。

卷绕自卷绕辊2的D端向C端进行时，各运行状态请参阅图3d至图3a，而上述各角度的变化曲线请参阅图4所示。由此可以看出，角度β、角度γ和角度β+γ始终保持变化的状态，而进料角度α却始终保持恒定。

另外，当图3a中出料机构3的位置发生改变时，孔架7的旋转角度也将发生改变，设定进料角度α后，各状态下角度β、角度γ和角度β+γ的变化仍然遵循图4中的变化趋势，因此，进料角度α依然能够保持恒定。因此，出料机构3位置的改变，并不影响平行卷绕的实现。

整个收卷过程中，通过各作用力之间相互作用、孔架7在导杆8上水平移动以及孔架7自身的转动，三者相互影响、相互关联，从而保证了平行卷绕的实现。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种实现平行卷绕的边角料收卷装置，其包括用于卷绕边角料(4)的卷绕机构、用于实现卷绕机构运行的动力机构，其特征在于：还包括设置于边角料(4)的通行区域上、用于使边角料(4)的宽度变小并实现其在卷绕机构中平行卷绕的牵引机构(11)；

所述卷绕机构包括有用于卷绕边角料(4)的卷绕辊(2)和设置于卷绕辊上两端并对卷绕辊(2)上的卷绕区域进行限位的挡板(5)；

所述牵引机构(11)包括有供边角料(4)穿行并使其宽度变小的孔架(7)、设置于孔架(7)下部并带动孔架(7)移动的滑套(9)以及穿过滑套(9)并对滑套(9)的移动方向进行限位的导杆(8)，所述滑套(9)在导杆(8)上的移动方向与卷绕辊(2)的轴线方向相平行；

所述孔架(7)中边角料(4)的穿行区域设为圆形，所述孔架(7)在滑套(9)上自由转动并保持其径向截面与水平面始终相垂直；

处于初始卷绕状态且穿过孔架(7)的呈线状的边角料(4)与卷绕辊(2)径向截面之间的夹角为进料角度α，所述进料角度α不等于90°；

孔架(7)随滑套(9)在导杆(8)上移动的作用力主要为边角料(4)的张力。

2.根据权利要求1所述的实现平行卷绕的边角料收卷装置，其特征在于：所述导杆(8)的竖向截面呈方形。

3.根据权利要求1所述的实现平行卷绕的边角料收卷装置，其特征在于：所述牵引机构(11)还包括有用于支撑导杆(8)、其竖向截面呈U形的支撑架(10)，所述支撑架(10)设置于导杆(8)的外侧并与导杆(8)呈空间避让状态。

4.根据权利要求3所述的实现平行卷绕的边角料收卷装置，其特征在于：该边角料收卷装置还包括包覆在动力机构外侧的箱体(1)，所述卷绕辊(2)、导杆(8)、支撑架(10)均固设在箱体(1)的外侧，且卷绕辊(2)、导杆(8)、支撑架(10)设置在箱体(1)的同一侧。

5.根据权利要求4所述的实现平行卷绕的边角料收卷装置，其特征在于：所述动力机构设为与卷绕辊(2)相连的电机。

6.根据权利要求4所述的实现平行卷绕的边角料收卷装置，其特征在于：所述箱体(1)的底端设置有便于箱体(1)移动的行走滚轮(6)和用于锁止该行走滚轮(6)以避免其移动的锁止杆(12)。

7.根据权利要求1～6任一项所述的实现平行卷绕的边角料收卷装置，其特征在于：该边角料收卷装置还包括有用于加工形成边角料(4)的出料机构(3)。