CN113184599B - 用于将片材展开成包装材料的装置及其张力调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于将片材展开成包装材料的装置及其张力调节方法，摆臂部件铰接在框架上，卷材承载部的一端设在摆臂部件的一端上，摆臂部件上设有用于容置在卷材内筒中的张紧部，阻尼块用于容置在卷材内筒中，阻尼块位于张紧部的上方，驱动部件驱动辊轴转动以拉动两个辊轴之间的片材移动。本发明的技术方案可以自动地将包装片材展开成立体状包装材料，具有较高的自适应性，使同一卷卷材在使用过程中随着卷径的缩小，张紧拉力仍能保持在一个稳定范围内，并且在采用不同规格的片材原料时，也能很好的进行适应，使包装材料达到很好的展开效果，适用片材原料规格范围广。

Description

用于将片材展开成包装材料的装置及其张力调节方法

技术领域

本发明涉及一种用于将片材展开成包装材料的装置及其张力调节方法。

背景技术

关于将包装片材展开成立体状包装材料的设备，目前市面上存在手动和自动两种。手动设备结构较为简单，但在使用时需要费力地进行人工展开，增加了操作人员的工作强度，并且展开效率较低。

市面上的自动设备不但结构复杂，在展开不同卷径、不同规格的片材时，自适应程度也不高，使展开效果不具有良好的一致性，既无法充分利用均匀展开的立体状包装材料更好地保护物品，达不到良好的防护作用，又影响物品包装的外观。

市面上自动设备的驱动装置结构复杂，过多的驱动组件不但使机器成本升高，而且会缩短整机使用寿命、提高维护成本，增加操作难度，不同规格的片材(例如不同厚度、材质)在达到最佳展开效果时，需要的张紧拉力会有所不同，而现有技术中的张紧拉力是由恒定的传动比产生，也就是说无论采用何种规格的片材，其张紧拉力都固定不变，这就限制了他对片材规格的适用范围；另外现有技术虽然在同一片材的不同卷径下的张紧拉力恒定，但驱动卷材旋转的摩擦力主要是由驱动部件上的配重提供的，在实际使用过程中，随着片材卷料直径越来越小，与驱动部件的接触位置和配重位置不断移动，提供的摩擦阻力大小会发生变化，过程中可能出现驱动部件打滑或摩擦阻力过大的情况，最后对片材展开效果造成影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于将片材展开成包装材料的装置及其张力调节方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于将片材展开成包装材料的装置，包括摆臂部件、卷材承载部、阻尼块、至少一对辊轴、驱动部件和框架，

摆臂部件铰接在框架上，

卷材承载部的一端设在摆臂部件的一端上，

摆臂部件上设有用于容置在卷材内筒中的张紧部，

阻尼块用于容置在卷材内筒中，阻尼块位于张紧部的上方，

驱动部件驱动辊轴转动以拉动两个辊轴之间的片材移动。

本发明中，卷材(如：蜂窝卷纸)的内筒套在张紧部上，张紧部抵压在卷材内筒内壁的下部，阻尼块抵压在卷材内筒内壁的上部，卷材的自由端绕过卷材承载部后从两个辊轴之间穿过，驱动部件驱动辊轴转动时可以拉动片材从卷材上放卷，当卷材的自由端被拉动进行放卷时，片材对卷材承载部向下的拉力增大，片材拉动卷材承载部向下运动，卷材承载部带动摆臂部件的一端向下摆动，摆臂部件的另一端会向上摆动，摆臂部件上的张紧部向上抬，张紧部对卷材内筒的压力减小，阻尼块对卷材内筒的阻力减小，此时片材对卷材承载部向下的拉力减小，摆臂部件的一端可以向上摆动复位，摆臂部件的另一端向下摆动，摆臂部件上的张紧部向下压，张紧部对卷材内筒的压力增大，阻尼块对卷材内筒的阻力增大，片材对卷材承载部向下的拉力又逐渐增大，如此往复，随着卷材的放卷，摆臂部件往复上下摆动，并且摆幅越来越小，最后维持在一个很小的幅度范围内摆动，通过不断调整卷材内筒转动时受到的阻尼大小，使片材在卷材承载部处的拉力即片材的张紧力保持在一定的范围内，卷材在整个放卷过程中，对片材的拉取力可以保持在一个恒定的范围，使卷材在放卷过程中产生一个相对恒定的张力，此张力能完美的将卷材展开成立体状，展开后的立体状包装材料能起到很好的保护作用，而且，卷材展开后的纹理效果基本保持一致，可以保证卷材的展开形状和质量，提高包装材料的包装防护效果，本发明的技术方案可以自动地将包装片材展开成立体状包装材料，具有较高的自适应性，使同一卷卷材在使用过程中随着卷径的缩小，张紧拉力仍能保持在一个稳定范围内，并且在采用不同规格的片材原料时，也能很好的进行适应，使包装材料达到很好的展开效果，适用片材原料规格范围广。

在一些实施方式中，摆臂部件可以包括摆臂、张紧臂和连接件，

摆臂铰接在框架上，卷材承载部的一端设在摆臂的一端上，

连接件的一端设在摆臂的另一端上，连接件的另一端设在张紧臂的一端上，

张紧臂的另一端铰接在框架上，用于容置在卷材内筒中的张紧部设在张紧臂上。

由此，当片材对卷材承载部向下的拉力增大，片材拉动卷材承载部向下运动，卷材承载部带动摆臂的一端向下摆动，由于摆臂铰接在框架上，摆臂的另一端会向上摆动，摆臂的另一端通过连接件带动张紧臂的一端向上摆动，此时，张紧臂上的张紧部向上抬，张紧部对卷材内筒的压力减小，阻尼块对卷材内筒的阻力减小，此时片材对卷材承载部向下的拉力减小，摆臂的一端可以向上摆动复位，摆臂的另一端向下摆动，摆臂的另一端通过连接件带动张紧臂的一端向下摆动，此时，张紧臂上的张紧部向下压，张紧部对卷材内筒的压力增大，阻尼块对卷材内筒的阻力增大，片材对卷材承载部向下的拉力又逐渐增大，如此往复，随着卷材的放卷，摆臂往复上下摆动，并且摆幅越来越小，最后维持在一个很小的幅度范围内摆动，通过不断调整卷材内筒转动时受到的阻尼大小，使片材在卷材承载部处的拉力即片材的张紧力保持在一定的范围内，卷材在整个放卷过程中，对片材的拉取力可以保持在一个恒定的范围，通过摆臂、连接件、张紧臂三个部件的联动，可以实现在片材对卷材承载部向下的拉力的变化量不大时，阻尼块对卷材内筒的阻力的变化量也不会很大，阻尼块对卷材内筒的阻力不会因为片材对卷材承载部向下的拉力变化发生突变，阻尼块对卷材内筒的阻力不会因为卷材承载部的摆动而发生突变，即阻尼块对卷材内筒的阻力大小变化比较平缓，使片材的张紧力始终保持在一定的范围内，使摆臂部件上下摆动时可以保持平稳。

在一些实施方式中，还可以包括弹簧A，弹簧A的一端设在摆臂的一端上，弹簧A的另一端设在框架上。由此，卷材的自由端被拉动进行放卷时，片材对卷材承载部向下的拉力增大，当片材对卷材承载部的拉力使摆臂的一端向下摆动的力矩大于向上摆动的力矩时，摆臂的一端向上摆动的力矩由弹簧A的回弹力产生，摆臂的一端向下摆动，弹簧A拉伸，摆臂的另一端向上摆动，摆臂的另一端通过连接件带动张紧臂的一端向上摆动，此时，张紧臂上的张紧部向上抬，张紧部对卷材内筒的压力减小，阻尼块对卷材内筒的阻力减小，此时片材对卷材承载部向下的拉力减小，当片材对卷材承载部的拉力使摆臂的一端向下摆动的力矩小于向上摆动的力矩时，摆臂的一端向上摆动的力矩由弹簧A的回弹力产生，摆臂的一端向上摆动，摆臂的另一端向下摆动，摆臂的另一端通过连接件带动张紧臂的一端向下摆动，此时，张紧臂上的张紧部向下压，张紧部对卷材内筒的压力增大，阻尼块对卷材内筒的阻力增大，片材对卷材承载部向下的拉力又逐渐增大，弹簧A的存在可以确保摆臂以及张紧臂上下摆动时更平稳，不会出现幅度较大的跳动，影响放卷时片材的张紧力。

在一些实施方式中，连接件可以是弹簧B。由此，卷材的自由端被拉动进行放卷时，片材对卷材承载部向下的拉力增大，当片材对卷材承载部的拉力使摆臂的一端向下摆动的力矩大于向上摆动的力矩时，摆臂的一端向上摆动的力矩由弹簧A的回弹力产生，摆臂的一端向下摆动，弹簧A拉伸，摆臂的另一端向上摆动，弹簧B收缩，张紧臂的一端向上摆动，此时，张紧臂上的张紧部向上抬，张紧部对卷材内筒的压力减小，阻尼块对卷材内筒的阻力减小，此时片材对卷材承载部向下的拉力减小，当片材对卷材承载部的拉力使摆臂的一端向下摆动的力矩小于向上摆动的力矩时，摆臂的一端向上摆动的力矩由弹簧A的回弹力产生，摆臂的一端向上摆动，摆臂的另一端向下摆动，弹簧B拉伸，张紧臂的一端向下摆动，此时，张紧臂上的张紧部向下压，张紧部对卷材内筒的压力增大，阻尼块对卷材内筒的阻力增大，片材对卷材承载部向下的拉力又逐渐增大，弹簧A和弹簧B可以确保摆臂以及张紧臂的两端上下摆动时保持平稳，不会出现幅度较大的跳动，影响放卷时片材的张紧力。

在一些实施方式中，还可以包括支撑件、支撑臂和弹簧C，

支撑件的一端设在框架上，支撑件与张紧部相对设置，

卷材承载部的另一端设在支撑臂的一端上，支撑臂的另一端铰接在框架上，

弹簧C的一端设在支撑臂上，弹簧C的另一端设在框架上。

由此，卷材(如：蜂窝卷纸)的内筒一端可以套在摆臂部件上的张紧部上，另一端套在支撑件上，确保卷材放卷时两端保持平衡，支撑臂与摆臂同步摆动，弹簧C与弹簧A同步拉伸和收缩，可以确保卷材承载部的两端在上下摆动时保持平衡，使片材对卷材承载部的拉力作用均匀，即片材的张紧力在卷材承载部方向上保持一致。

在一些实施方式中，还可以包括支撑轴，支撑轴的两端分别设在框架上，支撑轴与框架可拆卸连接。由此，根据需要，支撑轴上可以承载包装物品的内包装卷纸，包装人员可以同步拉取内包装纸和立体状包装材料对物品进行包装，方便快捷，不需要内包装纸时，可以将支撑轴拆下。

在一些实施方式中，还可以包括粉尘收集装置，粉尘收集装置设在框架中，粉尘收集装置位于张紧部和/或辊轴的下方。由此，片材在展开的过程中，会有粉尘掉落，粉尘收集装置可以对掉落的粉尘进行收纳，操作人员在使用过程中可以定期对粉尘收集装置中的积尘进行清理。

在一些实施方式中，还可以包括至少一对辊轴偏压块、至少两个连接轴和至少两个弹簧D，

每对辊轴偏压块包括辊轴偏压块A和辊轴偏压块B，

每对辊轴中的一个辊轴的两端分别铰接在辊轴偏压块A上，两个辊轴偏压块A设在框架上，

每对辊轴中的另一个辊轴的两端分别铰接在辊轴偏压块B上，辊轴偏压块B的一端铰接在框架上，连接轴的一端穿过辊轴偏压块B的另一端并穿插在辊轴偏压块A中，弹簧D套设在连接轴上，弹簧D的一端抵靠在辊轴偏压块B上，弹簧D的另一端设在连接轴的另一端上。

由此，由于辊轴偏压块B的一端铰接在框架上，在弹簧D的弹力作用下，可以确保辊轴偏压块B的另一端始终保持有向辊轴偏压块A方向运动的趋势，确保两个辊轴之间的压紧力，保证辊轴转动时可以拉动片材从卷材上放卷，不会出现辊轴的空转。

在一些实施方式中，辊轴的对数可以是两对，两对辊轴的线速度不同。由此，采用两对辊轴，两对辊轴之间具有速度差，卷材承载部与第一对辊轴之间的片材可以被第一次展开，片材在两对辊轴之间由于速度差可以被第二次展开，从而可以将片材完美地展开成立体状，不同的需求可以调整不同的速度差，速度差不变时，展开张紧拉力恒定。

在一些实施方式中，还可以包括收卷架，收卷架设在辊轴的侧部，收卷架位于立体状包装材料的出口端，

收卷架上设有旋转轴和驱动装置，驱动装置驱动旋转轴转动。

由此，在旋转轴的转动作用下，展开后的连续的立体状包装材料可以卷收在旋转轴上，形成卷材状，便于直接搬运到包装场所进行放卷打包。

在一些实施方式中，还可以包括检测传感器和控制器，检测传感器设在收卷架上，检测传感器检测旋转轴上包装材料的收卷直径，检测传感器与控制器连接，驱动装置与控制器连接。由此，检测传感器可以检测立体状包装材料的卷收直径，当立体状包装材料的卷收直径达到设定值时，控制器控制驱动装置停止工作，即收卷架的卷收工作自动停止。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于将片材展开成包装材料的装置的张力调节方法，包括以下步骤：

(a)片材绕过卷材承载部后从两个辊轴之间穿过，两个辊轴拉动片材从卷材上放卷；

(b)片材对卷材承载部向下的拉力增大；

(c)摆臂部件的一端向下摆动，另一端向上摆动；

(d)张紧部对卷材内筒的压力减小，阻尼块对卷材内筒的阻力减小；

(e)片材对卷材承载部向下的拉力减小；

(f)当片材对卷材承载部的拉力使摆臂部件的一端向下摆动的力矩大于向上摆动的力矩时，返回步骤(c)中，

当片材对卷材承载部的拉力使摆臂部件的一端向下摆动的力矩小于向上摆动的力矩时，摆臂部件的一端向上摆动，另一端向下摆动；

(g)张紧部对卷材内筒的压力增大，阻尼块对卷材内筒的阻力增大；

(h)返回步骤(b)中。

本发明的张力调节方法，随着卷材的放卷，摆臂部件往复上下摆动，并且摆幅越来越小，最后维持在一个很小的幅度范围内摆动，通过不断调整卷材内筒转动时受到的阻尼大小，使片材的张紧力保持在一定的范围内，卷材在整个放卷过程中，对片材的拉取力可以保持在一个恒定的范围，使卷材在放卷过程中产生一个相对恒定的张力，此张力能完美的将卷材展开成立体状，展开后的立体状包装材料能起到很好的保护作用，而且，卷材展开后的纹理效果基本保持一致，可以保证卷材的展开形状和质量，本发明的张力调节方法，具有较高的自适应性，使同一卷卷材在使用过程中随着卷径的缩小，张紧拉力仍能保持在一个稳定范围内，并且在采用不同规格的片材原料时，也能很好的进行适应，使包装材料达到很好的展开效果。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的用于将片材展开成包装材料的装置的结构示意图；

图2为图1所示的用于将片材展开成包装材料的装置的侧视图；

图3为图1所示的用于将片材展开成包装材料的装置隐藏部分框架后沿A方向的结构示意图；

图4为图2所示的用于将片材展开成包装材料的装置隐藏部分框架后沿B方向的结构示意图；

图5为图1所示的用于将片材展开成包装材料的装置的侧视图；

图6为图1所示的用于将片材展开成包装材料的装置中辊轴、驱动部件、辊轴偏压块、连接轴、弹簧D的连接结构示意图；

图7为图1所示的用于将片材展开成包装材料的装置安装收卷架后的结构示意图；

图8为图1所示的用于将片材展开成包装材料的装置展开包装材料、内包装纸的状态图；

图9为图8所示的用于将片材展开成包装材料的装置展开包装材料时片材的走向路径示意图；

图10为图7所示的用于将片材展开成包装材料的装置安装收卷架后卷收包装材料的状态图；

图11为本发明一种实施方式的用于将片材展开成包装材料的装置的张力调节方法的流程图；

图12为一种包装卷材的样式图；

图13为图12所示的包装卷材利用图1所示的装置展开后的效果图；

图14为利用图13所示的展开后的包装材料包装物品的效果图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

图1至图7示意性地显示了本发明一种实施方式的用于将片材展开成包装材料的装置的结构。

参考图1，用于将片材展开成包装材料的装置，包括摆臂部件、卷材承载部2、阻尼块3、至少一对辊轴4、驱动部件5和框架6。此外，用于将片材展开成包装材料的装置还可以包括弹簧A7、支撑件8、支撑臂9、弹簧C10、支撑轴11、粉尘收集装置、辊轴偏压块12、连接轴13、弹簧D14、导纸轴15、切刀部件16、滑杆17、传动轮18、上齿轮19、下齿轮20、收卷架22、检测传感器23和控制器。

参考图1，摆臂部件包括摆臂102、张紧臂103和连接件。

参考图1，摆臂102中部靠左的位置铰接在框架6上，摆臂102呈弯折状，弯折位置在铰接位置处，如：摆臂102中部靠左的位置可以通过转轴A603安装到框架6上，摆臂102的左右两端可以以转轴A603为中心进行上下摆动。

参考图1，卷材承载部2的右端安装在摆臂102的右端上，卷材承载部2可以是滚筒，也可以是光轴，卷材内筒可以套在滚筒或光轴上进行放卷，摆臂102的右端可以成型有用于安装卷材承载部2的安装孔。

参考图1，本实施例中，连接件是弹簧B104，弹簧B104的下端挂接在摆臂102左端的孔位A1021中，弹簧B104的上端挂接在张紧臂103左端的挂钩部件上，弹簧B104可以确保摆臂102的左端上下摆动的平稳性。在其他实施例中，根据摆动需求，连接件也可以选用直杆部件。孔位A1021的数量可以为多个，根据张力调节要求，弹簧B104下端挂接的孔位A1021可以进行调整。

参考图1，弹簧A7的下端挂接在摆臂102右端的孔位B1022中，弹簧A7的上端挂接在框架6上的挂钩部件中，弹簧A7可以确保摆臂102的右端上下摆动的平稳性。孔位B1022的数量可以为多个，根据张力调节要求，弹簧A7下端挂接的孔位B1022可以进行调整。

参考图1，自然状态下，弹簧A7和弹簧B104均处于拉伸状态。

参考图1，张紧臂103的右端铰接在框架6上，张紧臂103可以通过转轴B604安装到框架6上，张紧臂103的左端可以绕着转轴B604进行上下摆动。

参考图1，张紧臂103的侧部一体成型有凸起的张紧部101，张紧部101也可以焊接在张紧臂103上，还可以通过螺钉固定在张紧臂103上，张紧部101用于容置在卷材内筒中。由于卷材内筒通常是空心圆柱体，所以，本实施例中，张紧部101的纵截面呈圆弧形，具体地，张紧部101是一个圆弧形凸起，这样，张紧部101的外围可以贴合在卷材内筒的内壁上。在其他实施例中，张紧部101的纵截面也可以呈半圆形，即张紧部101是一个半圆柱形凸起。在其他实施例中，张紧部101的形状可以根据卷材内筒的形状进行对应设置。

参考图1，框架6上成型有限位槽605，张紧臂103的侧部安装有凸起的限位杆1031，限位杆1031容置在限位槽605中，当张紧臂103的左端上下摆动时，限位杆1031在限位槽605中摆动，限位槽605可以对张紧臂103左端上下摆动进行限位，防止在取放卷材时张紧臂103的左端上下摆动过大影响正常的放卷。

参考图1，框架6上安装有凸台606，阻尼块3固定在凸台606上，阻尼块3位于张紧部101的上方，阻尼块3用于容置在卷材内筒中。本实施例中，为了与卷材内筒的内壁贴合，阻尼块3的上端面呈弧形状。在其他实施例中，阻尼块3上端面的形状可以根据卷材内筒的形状进行对应设置。本实施例中，阻尼块3由弹性材料制成，如：橡胶或聚氨酯等，由弹性材料制成的阻尼块3的摩擦系数较大，当卷材内筒转动时，可以确保阻尼块3与卷材内筒的内壁之间的摩擦力。在其他实施例中，根据阻尼需求，阻尼块3也可以由其他摩擦系数较大的材质制成，考虑到耐磨特性，阻尼块3也可以采用刚性材料。

通过摆臂102、连接件、张紧臂103三个部件的联动，可以实现在片材对卷材承载部2向下的拉力的变化量不大时，阻尼块3对卷材内筒的阻力的变化量也不会很大，阻尼块3对卷材内筒的阻力不会因为片材对卷材承载部向下的拉力变化发生突变，阻尼块3对卷材内筒的阻力不会因为卷材承载部2的摆动而发生突变，即阻尼块3对卷材内筒的阻力大小变化比较平缓，使片材的张紧力始终保持在一定的范围内，使摆臂部件上下摆动时可以保持平稳。

参考图2，框架6上纵向安装有侧板A607和侧板B608，侧板A607和侧板B608分别位于框架6的两侧且相对设置。

参考图2，支撑件8的左端纵向插接固定在侧板A607上，支撑件8的右端与张紧部101及阻尼块3相对设置，卷材内筒的一端可以套在张紧部101及阻尼块3上，卷材内筒的另一端可以套在支撑件8上，确保卷材在放卷时两端可以保持平衡。

参考图2，支撑臂9的右端铰接在框架6的侧板A607上，支撑臂9的左端可以进行上下摆动，弹簧C10的下端挂接在支撑臂9上的孔位中，孔位的数量可以为多个，支撑臂9上的孔位分布与摆臂102上的孔位B1022分布相同，弹簧C10的上端挂接在侧板A607上的挂钩部件中。

参考图1，本实施例中，卷材承载部2是滚筒，滚筒的一端安装在摆臂102的右端中，滚筒的另一端安装在支撑臂9的左端中，滚筒可以在摆臂102和支撑臂9之间转动。卷材的自由端绕过滚筒，卷材在放卷过程中，支撑臂9与摆臂102同步摆动，弹簧C10与弹簧A7同步拉伸和收缩，可以确保滚筒的两端在上下摆动时保持平衡，使片材对滚筒的拉力作用均匀，即片材的张紧力在滚筒长度方向上保持一致。

参考图1和图2，导纸轴15的两端分别安装在框架6的侧板A607和侧板B608上，导纸轴15位于卷材承载部2的下方，导纸轴15与卷材承载部2可以平行排布，卷材在放卷时，片材的自由端先从导纸轴15的下方绕过导纸轴19后再从卷材承载部2的上方绕过卷材承载部2，导纸轴15可以对卷材的放卷起到导向作用，确保片材放卷到卷材承载部2处时，卷材承载部2处的片材保持平整，利于后续的展开。

参考图2和图6，本实施例中，辊轴4的对数是一对，即包括两个辊轴4，两个辊轴4上下分布，辊轴偏压块12的数量为两组，每组辊轴偏压块12中包括辊轴偏压块A1201和辊轴偏压块B1202，连接轴13、弹簧D14的数量均为两个。

参考图3、图4和图6，一对辊轴4中的位于上方的辊轴4的两端分别通过轴承铰接在两个辊轴偏压块A1201上，两个辊轴偏压块A1201分别安装在框架6的两个侧壁上，上方的辊轴4可以进行转动。

参考图3、图4和图6，一对辊轴4中的位于下方的辊轴4的两端分别通过轴承铰接在两个辊轴偏压块B1202上，下方的辊轴4可以进行转动，辊轴偏压块B1202的一端通过轴部件铰接在框架6的侧壁上，两个连接轴13的一端分别穿过两个辊轴偏压块B1202的另一端并穿插在对应的辊轴偏压块A1201中，连接轴13可以在辊轴偏压块B1202中往复运动不受干涉；弹簧D14套在连接轴13上，弹簧D14的上端抵靠在辊轴偏压块B1202上，弹簧D14的下端抵靠固定在连接轴13下部的凸台1301上，弹簧D14呈压缩状态，在弹簧D14的弹力作用下，可以确保辊轴偏压块B1202的自由端始终保持有向辊轴偏压块A1201方向运动的趋势，确保两个辊轴4之间的压紧力，保证辊轴4转动时可以拉动片材从卷材上放卷，不会出现辊轴4的空转。

参考图3，驱动部件5安装在框架6中，驱动部件5可以采用电机。

参考图6，驱动部件5通过皮带带动传动轮18转动，位于上方的辊轴4的一端安装在传动轮18中，传动轮18转动时带动上方的辊轴4同步转动；参考图4，位于上方的辊轴4的另一端安装有上齿轮19，上方的辊轴4与上齿轮19同步转动，位于下方的辊轴4的端部安装有下齿轮20，下方的辊轴4与下齿轮20同步转动，上齿轮19和下齿轮20啮合，在弹簧D14的弹力作用下，可以保证上齿轮19和下齿轮20始终啮合在一起且啮合完全。

参考图4和图6，驱动部件5通过皮带驱动传动轮18转动时，上方的辊轴4同步转动，上方的辊轴4通过上齿轮19带动下齿轮20同步转动，且上齿轮19和下齿轮20的转动方向相反，下齿轮20带动下方的辊轴4同步转动，从而实现一对辊轴4中的位于上方的辊轴4和位于下方的辊轴4的转动方向相反，当卷材的自由端穿过一对辊轴4之间时，转动方向相反的两个辊轴4可以拉动片材从卷材上放卷。

在其他实施例中，驱动部件5也可以只驱动每对辊轴4中的一个辊轴4转动，另一个辊轴4可以是滚筒的形式，也可以是光轴的形式。

参考图6，辊轴4的圆周上成型有多个交替分布的凹槽和凸起，且上方的辊轴4上的凸起对准下方的辊轴4上的凸起，上方的辊轴4上的凹槽对准下方的辊轴4上的凹槽，这样可以确保展开后立体状的包装材料不易变形，保持卷材的展开形状和质量，不影响包装材料的包装防护效果。为了增大辊轴4与片材之间的滑动摩擦力，辊轴4的圆周表面的材质可以为弹性材质，每对辊轴4中的两个辊轴4是接触的，即上方的辊轴4上的凸起与下方的辊轴4上的凸起是接触的，片材之所以可以穿过两个辊轴4有两个原因：(1).辊轴4表面为弹性材质；(2).辊轴偏压块12、连接轴13、弹簧D14的作用，满足这两个原因中的任意一个或者两个都满足，片材都能移动地穿过两个辊轴4。

在其他实施例中，根据实际展开需要，辊轴4的对数也可以为两对，两对辊轴4并行分布，另一对辊轴4可以通过相同结构的驱动机构实现转动，两对辊轴4的线速度不同，靠近导纸轴15的一对辊轴4的线速度较慢，远离导纸轴15的另一对辊轴4的线速度较快，采用两对辊轴4，两对辊轴4之间具有速度差，卷材承载部2与第一对辊轴4之间的片材可以被第一次展开，片材在两对辊轴4之间由于速度差可以被第二次展开，从而可以将片材完美地展开成立体状，不同的需求可以调整不同的速度差，速度差不变时，展开张紧拉力恒定。

参考图2，侧板A607的顶部成型有上部开口的插槽A601，侧板B608的顶部成型有上部开口的插槽B602，插槽A601与插槽B602相对设置，支撑轴11的两端分别容置在插槽A601和插槽B602中，根据需要，支撑轴11上可以承载包装物品的内包装卷纸，包装人员可以同步拉取内包装纸和立体状包装材料对物品进行包装，方便快捷，不需要内包装纸时，可以将支撑轴11直接从插槽A601和插槽B602中取出。

参考图1，支撑轴11上也可以套有两个限位环1101，限位环1101可以通过螺钉紧固在支撑轴11上，拧松螺钉后限位环1101可以在支撑轴11上滑动，限位环1101可以防止内包装卷纸在支撑轴11上轻易滑动，影响对物品的包装。

参考图3和图5，框架6中安装有粉尘收集装置，粉尘收集装置的样式可以是抽屉式。本实施例中，粉尘收集装置包括抽屉A2101和抽屉B2102，抽屉A2101从框架6的侧部插入在框架6中且位于辊轴4的下方，抽屉B2102从框架6的侧部插入在框架6中且位于张紧部101和支撑件8的下方。片材在展开的过程中，会有粉尘掉落，抽屉A2101和抽屉B2102可以对掉落的粉尘进行收纳，操作人员在使用过程中可以定期对抽屉A2101和抽屉B2102中的积尘进行清理。在其他实施例中，根据实际需要，粉尘收集装置可以只包括抽屉A2101，或者只包括抽屉B2102。

参考图2，辊轴4的下游方向安装有滑杆17，滑杆17的两端分别安装在框架6上，切刀部件16套在滑杆17上，切刀部件16可以在滑杆17上往复滑动，为了防止切刀部件16滑脱，滑杆17的两端可以分别安装一个挡板。

在其他实施例中，根据包装需要，也可以不安装切刀部件16。

参考图3，切刀部件16的刀具1601采用切刀，刀具1601纵向设置。在其他实施例中，切刀部件16的刀具也可以采用滚刀。切刀或滚刀可以非常锋利地将包装片材以及内包装纸裁断。

参考图7，收卷架22安装在立体状包装材料的出口端，收卷架22位于辊轴1的侧部。

参考图7，收卷架22上安装有旋转轴2201和驱动装置2202，驱动装置2202驱动旋转轴2201转动。

参考图7，旋转轴2201包括两个平行设置的夹棒，两个夹棒的端部固定在一起且安装在一个单向轴承的内圈中，单向轴承的外圈固定在收卷架22中，驱动装置2202可以通过同步带带动旋转轴2201转动，即驱动装置2202驱动两个夹棒转动，单向轴承使卷收立体状包装材料的旋转轴2201只能单方向转动，即两个夹棒只能单方向转动，当驱动装置2202停止工作时，两个夹棒上卷收的立体状包装材料不会发生回转，避免卷收的立体状包装材料松动，影响卷收质量。

本实施例中，驱动装置2202采用电机。在其他实施例中，也可以不采用单向轴承，驱动装置2202采用单向电机，同样也可以实现两个夹棒的单方向转动。

参考图7，检测传感器23安装在收卷架22上，检测传感器23位于旋转轴2201的正下方，控制器可以安装在收卷架22的底部壳体中，检测传感器23可以检测旋转轴2201上立体状包装材料的卷收直径，当立体状包装材料的卷收直径达到设定值时，检测传感器23向控制器发送检测信号，控制器向驱动装置2202发送停止工作信号，驱动装置2202自动停止，即收卷架22的卷收工作自动停止。

本实施例中，检测传感器23采用光电传感器。在其他实施例中，检测传感器23也可以采用光电开关，光电开关安装在收卷架22上。

控制器可以通过信号线与驱动部件5连接，控制器通过信号线与驱动装置2202连接，控制器可以采用单片机、微控制器或计算机等，控制器用来控制驱动部件5的开关以及驱动装置2202的开关，驱动部件5也可以单独配置一个控制器。

图8和图9示意性地显示了图1所示的用于将片材展开成包装材料的装置展开包装材料的状态。

参考图8和图9，卷材24(如：蜂窝卷纸)的内筒一端套在张紧臂103上的张紧部101和阻尼块3上，另一端套在支撑件8上，张紧部101抵压在卷材24的内筒内壁的下部，阻尼块3抵压在卷材24的内筒内壁的上部，卷材24的起始端先从导纸轴15的下方绕过导纸轴15，然后再从卷材承载部2的上方绕过卷材承载部2，支撑轴11上套放内包装卷纸25，将卷材24的起始端和内包装卷纸25的起始端叠放在一起从两个辊轴4之间穿过。

参考图8和图9，两个辊轴4转动时拉动片材从卷材24上放卷，拉动内包装纸从内包装卷纸25上放卷，当卷材24的起始端和内包装卷纸25的起始端被拉动进行放卷时，片材对卷材承载部2向下的拉力增大，当片材对卷材承载部2的拉力使摆臂102的一端向下摆动的力矩大于向上摆动的力矩时，摆臂102的一端向上摆动的力矩由弹簧A7的回弹力产生，片材拉动卷材承载部2向下运动，卷材承载部2带动摆臂102的一端向下摆动，弹簧A7拉伸，摆臂102的另一端向上摆动，弹簧B104收缩，张紧臂103的一端向上摆动，此时，张紧臂103上的张紧部101向上抬，张紧部101对卷材24的内筒内壁的压力减小，阻尼块3对卷材24的内筒内壁的阻力减小，此时片材对卷材承载部2向下的拉力减小，当片材对卷材承载部2的拉力使摆臂102的一端向下摆动的力矩小于向上摆动的力矩时，摆臂102的一端向上摆动的力矩由弹簧A7的回弹力产生，摆臂102的一端向上摆动，弹簧A7收缩，摆臂102的另一端向下摆动，弹簧B104拉伸，张紧臂103的一端向下摆动，此时，张紧臂103上的张紧部101向下压，张紧部101对卷材24的内筒内壁的压力增大，阻尼块3对卷材24的内筒内壁的阻力增大，片材对卷材承载部2向下的拉力又逐渐增大，如此往复，随着卷材24的放卷，摆臂102往复上下摆动，并且摆幅越来越小，最后维持在一个很小的幅度范围内摆动(理论上最后会趋近于平衡，最后小幅度摆动的原因是驱动速度不匀、片材不均匀以及能量损耗造成)，通过不断调整卷材24的内筒转动时受到的阻尼大小，使片材在卷材承载部2的拉力即片材的张紧力保持在一定的范围内，卷材24在整个放卷过程中，对片材的拉取力可以保持在一个恒定的范围，使卷材24在放卷过程中片材产生一个相对恒定的张力，此张力能完美的将卷材24展开成立体状，即在长度上展开延伸、在宽度上收缩、在厚度上凸起形成立体结构，展开后的立体状包装材料能起到很好的保护作用，而且，卷材24展开后的纹理效果基本保持一致，可以保证卷材24的展开形状和质量，提高包装材料的包装防护效果，而且包装外形更美观，一个物品被包装完成后，包装人员横向滑动切刀部件16就可以将立体状包装材料和内包装纸裁断。

本发明的技术方案可以自动地将包装片材展开成立体状包装材料，具有较高的自适应性，使同一卷卷材在使用过程中随着卷径的缩小，张紧拉力仍能保持在一个稳定范围内，并且在采用不同规格的片材原料时，也能很好的进行适应，使包装材料达到很好的展开效果，适用片材原料规格范围广；另外，弹簧D14的存在可以确保两个辊轴4之间的压紧力，保证辊轴4转动时可以拉动片材从卷材上放卷，不会出现辊轴4的空转，而且，可以保证辊轴4转动时可以以相对恒定的拉力拉动片材从卷材上放卷，确保片材展开后的纹理效果基本保持一致，使展开效果具有良好的一致性，由于辊轴偏压块12、连接轴13、弹簧D14的共同作用，在卷材放卷的过程中，铰接在辊轴偏压块B1202上的辊轴4可以轻微浮动，自动适应展开片材时的拉力。

片材在展开的过程中，抽屉A2101和抽屉B2102可以对掉落的粉尘进行收纳，操作人员在使用过程中可以定期对抽屉A2101和抽屉B2102中的积尘进行清理。

图10示意性地显示了图7所示的用于将片材展开成包装材料的装置安装收卷架后卷收包装材料的状态。

参考图10，卷材24(如：蜂窝卷纸)的内筒一端套在张紧臂103上的张紧部101和阻尼块3上，另一端套在支撑件8上，内包装卷纸25的内筒套在支撑轴11上，将卷材24的起始端和内包装卷卷纸25的起始端叠放在一起穿进框架6一侧的开口并从两个辊轴4之间穿过。

参考图10，两个辊轴4转动时拉动片材从卷材24上放卷，同时拉动内包装纸从内包装卷纸25上放卷，展开后的立体状包装材料2401能起到很好的保护作用，在收卷架22上的旋转轴2201的转动作用下，展开后的连续的立体状包装材料2401可以卷收在旋转轴2201上，形成卷材状，便于直接搬运到包装场所进行放卷打包，同时，检测传感器23可以实时检测立体状包装材料2401的卷收直径，当立体状包装材料2401的卷收直径达到设定值时，驱动装置2202停止工作，即收卷架22的卷收工作自动停止。

图11示意性地显示了本发明一种实施方式的用于将片材展开成包装材料的装置的张力调节方法的流程。

参考图11，展开包装材料的张力调节方法，包括以下步骤：

101：片材绕过卷材承载部2后从两个辊轴4之间穿过，两个辊轴4拉动片材从卷材上放卷。

片材先从导纸轴15的下方绕过导纸轴15，然后再从卷材承载部2的上方绕过卷材承载部2，两个辊轴4转动时拉动片材从卷材上放卷。

102：片材对卷材承载部2向下的拉力增大。

当片材被拉动进行放卷时，片材对卷材承载部2向下的拉力增大。

103：摆臂部件的一端向下摆动，另一端向上摆动。

具体地，摆臂部件中的摆臂102的一端向下摆动，弹簧A7拉伸，摆臂102的另一端向上摆动，弹簧B104收缩。

104：张紧部101对卷材内筒的压力减小，阻尼块3对卷材内筒的阻力减小。

具体地，弹簧B104收缩时，张紧臂103的一端向上摆动，张紧臂103上的张紧部101向上抬，张紧部101对卷材内筒的压力减小，阻尼块3对卷材内筒的阻力减小。

105：片材对卷材承载部2向下的拉力减小。

106：当片材对卷材承载部2的拉力使摆臂部件的一端向下摆动的力矩大于向上摆动的力矩时，返回步骤103中。

具体地，当片材对卷材承载部2的拉力使摆臂102的一端向下摆动的力矩大于向上摆动的力矩时，返回步骤103中，摆臂102的一端向上摆动的力矩由弹簧A7的回弹力产生。

107：当片材对卷材承载部2的拉力使摆臂部件的一端向下摆动的力矩小于向上摆动的力矩时，摆臂部件的一端向上摆动，另一端向下摆动。

具体地，当片材对卷材承载部2的拉力使摆臂102的一端向下摆动的力矩小于向上摆动的力矩时，摆臂102的一端向上摆动，弹簧A7收缩，摆臂102的另一端向下摆动，弹簧B104拉伸，摆臂102的一端向上摆动的力矩由弹簧A7的回弹力产生。

108：张紧部101对卷材内筒的压力增大，阻尼块3对卷材内筒的阻力增大。

具体地，弹簧B104拉伸时，张紧臂103的一端向下摆动，张紧臂103上的张紧部101向下压，张紧部101对卷材内筒的压力增大，阻尼块3对卷材内筒的阻力增大。

109：返回步骤102中。

图12示意性地显示了一种包装卷材的样式。

参考图12，一种包装卷材24为蜂窝纸，蜂窝纸呈薄片状，蜂窝纸上裁切有多个间隔排布的细缝，未被拉扯展开前的蜂窝纸卷成空心状的蜂窝卷纸。

图13示意性地显示了图12所示的包装卷材利用图1所示的装置展开后的效果。

参考图13，蜂窝卷纸利用图1所示的装置被拉扯展开时，由于对蜂窝卷纸的拉取力可以保持在一个恒定的范围，拉扯蜂窝卷纸时对蜂窝纸产生一个相对恒定的张力，此张力能完美的使蜂窝纸展开成立体状包装材料2401，即：蜂窝纸会在长度上展开延伸、在宽度上收缩、在厚度上凸起形成立体结构，展开后的立体状蜂窝纸能起到很好的保护作用。

图14示意性地显示了利用图13所示的展开后的包装材料包装物品的效果。

参考图14，蜂窝卷纸展开后的纹理效果基本保持一致，保证蜂窝纸的展开形状和质量，立体状包装材料2401能起到很好的保护作用，从而可以提高蜂窝纸包装物品后的防护效果，而且包装外形更美观。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.用于将片材展开成包装材料的装置，其特征在于，包括摆臂部件、卷材承载部、阻尼块、至少一对辊轴、驱动部件和框架，

摆臂部件铰接在框架上，

卷材承载部的一端设在摆臂部件的一端上，

摆臂部件上设有用于容置在卷材内筒中的张紧部，

阻尼块用于容置在卷材内筒中，阻尼块位于张紧部的上方，

阻尼块承载卷材产生的摩擦力和张紧部抵紧内筒产生的摩擦力叠加形成片材展开的张力，

驱动部件驱动辊轴转动以拉动两个辊轴之间的片材移动。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述摆臂部件包括摆臂、张紧臂和连接件，

摆臂铰接在框架上，卷材承载部的一端设在摆臂的一端上，

连接件的一端设在摆臂的另一端上，连接件的另一端设在张紧臂的一端上，

张紧臂的另一端铰接在框架上，用于容置在卷材内筒中的张紧部设在张紧臂上。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括弹簧A，弹簧A的一端设在摆臂的一端上，弹簧A的另一端设在框架上。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述连接件是弹簧B。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括支撑件、支撑臂和弹簧C，

支撑件的一端设在框架上，支撑件与张紧部相对设置，

卷材承载部的另一端设在支撑臂的一端上，支撑臂的另一端铰接在框架上，

弹簧C的一端设在支撑臂上，弹簧C的另一端设在框架上。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括支撑轴，支撑轴的两端分别设在框架上，支撑轴与框架可拆卸连接。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括粉尘收集装置，粉尘收集装置设在框架中，粉尘收集装置位于张紧部和/或辊轴的下方。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的装置，其特征在于，还包括至少一对辊轴偏压块、至少两个连接轴和至少两个弹簧D，

每对辊轴偏压块包括辊轴偏压块A和辊轴偏压块B，

每对辊轴中的一个辊轴的两端分别铰接在辊轴偏压块A上，两个辊轴偏压块A设在框架上，

每对辊轴中的另一个辊轴的两端分别铰接在辊轴偏压块B上，辊轴偏压块B的一端铰接在框架上，连接轴的一端穿过辊轴偏压块B的另一端并穿插在辊轴偏压块A中，弹簧D套设在连接轴上，弹簧D的一端抵靠在辊轴偏压块B上，弹簧D的另一端设在连接轴的另一端上，

同一对辊轴中的两个辊轴分别安装有上齿轮和下齿轮，上齿轮和下齿轮啮合，

两个辊轴的圆周上成型有多个交替分布且相对应配合的凹槽和凸起。

9.根据权利要求1～7中任一项所述的装置，其特征在于，还包括收卷架，所述收卷架设在辊轴的侧部，收卷架位于立体状包装材料的出口端，

收卷架上设有旋转轴和驱动装置，驱动装置驱动旋转轴转动。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括检测传感器和控制器，所述检测传感器设在收卷架上，检测传感器检测旋转轴上包装材料的收卷直径，检测传感器与控制器连接，驱动装置与控制器连接。

11.一种利用权利要求1～10中任一项所述的装置进行张力调节的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)片材绕过卷材承载部后从两个辊轴之间穿过，两个辊轴拉动片材从卷材上放卷；

(b)片材对卷材承载部向下的拉力增大；

(c)摆臂部件的一端向下摆动，另一端向上摆动；

(d)张紧部对卷材内筒的压力减小，阻尼块对卷材内筒的阻力减小；

(e)片材对卷材承载部向下的拉力减小；

(f)当片材对卷材承载部的拉力使摆臂部件的一端向下摆动的力矩大于向上摆动的力矩时，返回步骤(c)中，

当片材对卷材承载部的拉力使摆臂部件的一端向下摆动的力矩小于向上摆动的力矩时，摆臂部件的一端向上摆动，另一端向下摆动；

(g)张紧部对卷材内筒的压力增大，阻尼块对卷材内筒的阻力增大；

(h)返回步骤(b)中。