TW414779B - Cam operated strap welding tool and method therefor - Google Patents

Description

414779 五、發明說明（1) 之交互來考資赶 09/Ost, ^ ^ ^ ^ ^ ^ t tf t ^ 板之帶料溶接工料柱強度的底 及讓渡）有關。 方法」，與本發明同時提出申請 曼之背景 本發明係有關於打包工具尤有關於適於和 具一起使用的改良之塑膠帶料緊 力白® 丄 飞浴夜丄具及其操作方法。 脒鹛組沾击矗 ，習知之方法為將因負载而拉緊之塑 “’、疊部分熔接。例如發證日為1 972年4月4日之美 國專利第3,564,033號，發明名稱為「帶料拉緊J密曰之工美 (在此指定併做參考文獻），揭露一氣動打包工具封， =振動重憂的塑膠帶？部分之接觸的界面表面以形成二 摩擦融化接合或熔接。該打包工具包含一用以支撐一 的帶料端部的夾合構件及一與一鐵砧腳共同運作之可 的進料飛輪以咬合因負載而拉緊之自由的帶料端部。一離 合器可咬合地將該進料飛輪耦合至一氣動馬達，該馬達亦 振動一熔接該重疊之帶料部分之顎夾。該馬達失速且在提 供一特定的帶料張力之情況下停止，且—氣動凸輪使該馬 達與進料飛輪分離而與一進料飛輪制動器咬合，後者維持 疼接時在拉緊之帶料上之進料飛輪之張力。該致動&輪亦 移動該振動顎夾使其與該重疊之帶料部分摩擦咬合。當該 振動顎夾朝該重疊之帶料部分移動時，一裁切邊切斷上^ 的帶料，該重疊之帶料部分被大體上熔接在一起。此後\ 第5頁 414779 五、發明說明（2) -- 維持您接之重疊之帶料部分上的壓力一段冷卻時間以完 該熔接。 a 兀 發證日為1995年1月10日之美國專利第5,38〇393號， 發明名稱為「手動打包工具」（在此指定併做參考文獻）， 揭露一設有一用以自動控制工具動作（包含帶料熔接之時 序與時間及冷卻時間）之氣動電路之打包工具。一氣動活 塞在帶料拉緊轉動一凸輪後擴張，該凸輪移動一振動熔接 板使其與重疊之帶料部分接觸以形成一熔接點。該熔接板 之振動在一段時間後結束’該時間係由在一氣室中累積空 氣之壓力而控制。此後，空氣從一與該凸輪逆轉之汽缸擠 出以在一冷卻時間後將該熔接板移離該熔接之帶料部分。 習知技術之氣動打包工具需要許多的系統構件造成工具的 尺寸及重量增加’且增加工具製造、操作及維修之成本。 例如，美國專利第3, 564, 033號之工具需要一氣動活塞以 分開空氣馬達與進料飛輪、咬合進料飛輪制動器及移動振 動顎夾使其與重疊之帶料部分結合。美國專利第 5, 380, 393號需要氣動活塞以移動熔接板使其與重疊之帶 料部分接觸’且需要一汽缸、氣室與氣閥之組合以控制各 種工具運作之時序及時間。雖然美國專利第5, 380, 393號 之氣動回路將許多在習知技術之工具中之手動的帶料操作 自動化，但各種工具操作之控制與定時較不精確，造成較 不一致的帶料張力及熔接結果。 習知技術之打包工具，包含前述者，亦具有較長的在 帶料拉緊及熔接時配置於帶料及負載間之底板。然後，該

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底板從拉緊之帶料及負載間 於在拉緊之帶料移除後產生 正規形狀之應用中。帶料之 尺寸及負載之尺寸，且在許 料0 移除。然而，該較長的底板易 鬆驰’特別是在負載較小或非 張力的損失取決於底板部分之 多案例中造成張力不足之帶 番碁係提昇打包工具之技術’尤其是藉由振動接觸 ίΐί::部分(特別是塑膠帶料部分)之界面表面形成摩 擦融σ結合或熔接之打包工具。 本發明之一目的在於提供新穎的帶料熔接工具及方法 因此克服習知技術之問題，及新穎的帶料熔接工具’ 製造、操作及保養上較為經濟。 、、 本發明之一目的在於提供新穎的帶料熔接工 是塑料㈣接J1具及方法，其可除去藉由控制各種工具 運作且特別是設有凸輪構件（較佳者為藉由一共同的驅動、 軸旋轉）之熔接運作之習知技術之氣動打包工具 制及定時之不一致。 本發明之_特別的目的在於提供新穎的帶料嫁接工且 及方法，其具有一第一凸輪構件用以朝一第一支持 ς 動一封閉夾以咬合及保持配置於其間的拉緊之帶料一砂 二凸輪用以啟動一振動馬達以振動一熔接台；及'一笫=第 輪構件用以朝一第二支持構件移動該熔接台以娃 —凸 重疊之帶料部分β 、《及您接 本發明之另一目的在於提供新顆的帶料溶接1目 '•J% .FL. ky jt" 法’其具有較小的底板以減少將工具從因負栽而拉緊之^

414779 五、發明說明（4) 料移走時之帶料張力損失，特別是因較小及 負載而拉緊之帶料。 F止規形狀之 本發明之又一目的在於提供新穎的帶料熔接工且 法，包含複數底板，具有第一支持構件，位於一 上，第二支持構件，位於第二部分及一 — 11 -可移動的張力灸一起運作以在帶；m與 分上拉緊時結合並保持-自由帶料端部；；：：：；部 向下傾斜遠離該第二部分。者為該前及後端部分 具及方：月目的在於提供新穎的帶料熔接X 結合之帶料部變形以降低可與振動嫁接台 溶接台之帶料部分以降柱2別是藉由弯曲接近該 於重疊之帶料部分間 缸較佳者為形成一位 本發明之錄接j降低帶料柱強度。 及圖式而更加了解，後逑之發明之綜合說明 顯示，且相似之結構斑步：传解而未以實際比例 述。 ，、步驟係以相對應之數字及指標來引 圖式之簡單說明 運作之打包工Υ^^接重叠之帶料部分之以&輪 之一第—凸輪構件之部分剖面圖。 之一第二品輪構件之部分剖面圖。 圖C係圖1之一第三凸輪構件之部分剖面圖。 第8頁 414779 五、發明說明（5) 圖3係一帶料熔接工具運作流程圖。 圖4係一例示性之打包工具之底板上之重疊之帶料部 分之部分側視圖。 符號之說明 1〜帶料 2〜自由帶料端部分 3〜進給帶料部分 10~張力夾 1 2 ~張力支持物 2 2〜進料飛輪 2 2 ~腳構件 3 0 ~封閉夾 〜第一（或封閉）支持構件 34〜彈簧構件 36〜第一滾筒構件 37〜輪軸37 38〜熔接台40之上部 40〜可振動之熔接台 42〜第二（或熔接）支持構件 4 4〜帶料裁切邊 46〜第二滾筒構件 4 7〜輪軸 48〜熔接台40之上部 5 0〜振動器馬達

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五、發明說明（6) 60~第一凸輪構件 62〜第二凸輪構件 64~第三凸輪構件 70〜凸輪驅動馬達 100〜打包工具 11 0 ~底板 112~前端部分 11 4〜後端部分 11 6〜第一部分 11 7〜第二部分 11 8〜第三部分 120~頂點 210~夾緊步驟 220~振動步驟 225~裁切步驟 230〜熔接步驟 240〜冷卻步驟 較佬實施例之詳細描诚 圖1例示一用以熔接一因_

負栽C未圖示）而拉緊之帶 〕通常包含一張力夹1〇，可 科拉緊時結合並保持—兩者 由帶料端部分2之夾子可藉由 -夾開關來控制。一可旋轉之

第10頁 414779 五、發明說明（7) 進料飛輪20係可朝一腳構件22移動以結合並供給一介於 者之間的進給帶料部分3。該進給帶料部分3之張力可藉由 手動壓下一致動一可旋轉驅動該進料飛輪2〇之空氣馬達之 張力開關而開啟。在一預定的帶料張力程度達到時該空 馬達失速且該進料飛輪20停止拉緊’如一般習知者。二 給帶料部分3部分與自由帶料部分2在一帶料熔接位置上重 疊，在該位置該重疊之帶料部分被熔接在一起，如前 述。 在一例示性之實施例令，只有進給帶料部分3被配置 於進料飛輪20及聊構件22間，且該腳構件22具有一較平滑 的表面23以容許在拉緊時在兩者之間進給帶料部分3之滑 動。在另一實施例中，該自由帶料端部分2及該進給帶料 部分3兩者係配置於進料飛輪2〇及腳構件22之間，且該腳 構件22具有一鋸齒狀表面23以在該進給帶料部分3於拉緊 時且相對於此處滑動時咬合並維持該自由帶料端部分2。 只拉緊位於進料飛輪2〇及腳構件22間之進給帶料部分3可 降低在拉緊時之帶料滑動，且容許減少工具之有效基板長 度，藉此減少將該工具從拉緊之帶料及負載（特別是小的 及非正規的負載）間移走時帶料張力之損失，將會於後文 中進一步說明。 圖1及4例示工具1〇〇包含一封閉夾3〇，可朝一第一（或 封閉）支持構件32移動以在如前所述般藉由進料飛輪2〇拉 緊之後結合並維持重疊之帶料部分。圖一例示封閉夾3 〇藉 由一壓縮的彈簧構件34或其他已知的方法偏移離開第一支

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持構件32。該工具亦包含一可振動之嫁接台，其可 朝—第二（或熔接）支持構件42移動。該熔接台4〇亦同樣 移離開第二支持構件42。一振動器構件5〇係可致動以 該熔接台4〇，且振動器構件5〇較佳者為一氣動空氣馬達。 一第一凸輪構件60係可運作以使該封閉夾3〇抵抗其偏 壓且朝第一支持構件3 2移動以結合並維持配置於其間之拉 緊之帶料。一第二凸輪構件62係可運作以啟動該振動器馬 達50，該馬達振動該熔接台4〇，例如藉由致動一氣閥或^ 關。且一第二凸輪構件係可運作以使熔接台抵抗其偏 差且朝第二支持構件42移動以結合並熔接位於其 之帶料部分。 ® 圖2a、2b及2c顯示一例示性的凸輪組態，其中第一、 第二及第三凸輪構件6〇、62及64每一具有相對應之葉片且 下壓以精確地分別控制封閉夾30、振動器構件5〇及熔接台 40之發動及定時。葉片的輻射位置及凸輪構件6 0、62及64 之下壓可依工具之特別的組態而改變。例如，該第二凸輪 構件62之位置係依振動器馬達5〇開關之位置而定。本發明 之熔接操作因此可在不需習知技術之較不能精確控制的空 氣汽缸致動的活塞之情況下被控制。 工具100較佳者為包含一第—滾筒構件36，其可沿連 接至熔接台40之上部38之輪軸37滾動。一第二滾筒構件46 係同樣沿連接至熔接台4〇之上部48之輪軸47滾動。該第一 及第二滾筒構件36及46係分別可與該第一及第二凸輪構件 60及64咬合以準確地致動該封閉夾30及熔接台4〇。該第一

414779 五、發明說明¢9) 及第二滾筒構件36及46亦最小化機械磨耗且 作壽命。 丄丹I迷 係一流程圖2〇〇例示打包工具1〇〇之帶料嫁接運 作。在夾緊之步驟210中該封閉夾30係藉由該第一凸 件60朝該第-支持構件32移動以結合並維持配置於兩者^ 之拉緊之帶料。在振動步驟22〇中該振動器馬達5〇係藉由 該第二凸輪構件62致動以振動熔接台4〇，且在熔接步驟 230中該振動熔接台4〇係藉由該第三凸輪構件64朝該第二 支持構件42移動以結合並熔接該重疊之帶料部分。在冷卻 步驟240中，當第三凸輪構件64維持熔接台4〇朝第二支7持 構件42定位時該第二凸輪構件62啟動振動器馬達5〇以在振 動器馬達50啟動後施加壓力至該熔接之帶料部分上一段冷 卻時間。振動器馬達50之使用及磨耗藉由只在需要熔接時 運作該振動器馬達5 〇而最小化，藉此延長其使用壽命。熔 接台4 0在冷卻時間截止時移動離開該第二支持構件4 2，且 在冷卻時間截止之後該封閉夾3 〇可在任何時間被移離第一 支持構件32。 圖1及3例示該第一、第二及第三凸輪構件6〇、62及64 較佳者為可旋轉地支持在一共同的驅動軸66上以形成一藉 由連接至共同的驅動軸66之一凸輪驅動馬達70可旋轉地驅 動之凸輪組。以該共同的驅動轴66可旋轉地支持該第一、 第二及第三凸輪構件60、62及64可在沒有習知技術之氣動 控制熔接運作之先天性的不一致及變動之情形下準確地且 精確地控制該封閉夾之起動、該熔接台之起動及該冷卻時

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間。該凸輪驅動馬達70較佳者為一氣動空氣馬達且 藉由例如在拉緊之後手動壓下一熔接開關來致動。由^ 一、第二及第三凸輪構件60、62及64執行之熔接操作 驟，通常如圖3所示，係、自動進行且在共同驅動細之或’ 轉中依序控制，此後該凸輪驅動馬達7〇可自動被停止 直到藉由壓下該熔接開關啟動一伴隨之熔接運作。 動 圖1例示工具100尚包含一帶料裁切邊44，較佳者 齒狀的，其配置於熔接台40上用以裁切上帶料部分，尤 是裁切在該振動熔接台40朝第二支持構件42移動但熔接重 疊之帶料部分之前被振動熔接台4〇咬合之該進給帶料部 分。該圖3之流程圖例示一在振動步驟22〇發生後及熔接 驟230發生前之帶料斷絕或裁切步驟225。切斷該上帶料 部分具有如下之優點：容許該切斷之上帶料部分在振動熔 接台40之影響下如所需般自由振動以確保一完全的熔接。 a圖1及4例示該打包工具100尚包含一底板11〇，其具有 通常為縮減之尺寸，特別是一縮減之位於一前端部分u 2 及後端部分1 1 4間之縱向尺寸。該底板1 1 〇之縮減之尺寸 可在除去在拉緊與熔接之後因將底板110從負載與帶料間 移走而造成之帶料張力損失之情況下使小的且非正規形狀 之負載之帶料處理變得容易β該底板110之該前端部分112 及該後端部分114較佳者為以一向下傾斜且遠離配置於兩 者間之該第二支持構件42之角度配置，藉此藉由縮減該底 板之厚度更加減少因移除該底板11〇而造成之張力損失。 圖4例示該第一支持構件32配置在一通常對應於底板

第14頁 414779 五、發明說明（11) 110之别端部分112之第一部分116上，及第二支持構件42 配置在底板110之一第二部分117上。該第三支持構件12係 配置在一通常對應於底板110之後端部分114之第三部分 118 上。 在封閉夾30及熔接台4〇互相非常靠近的實施例中，需 在炫接之前減少重疊之帶料部分之帶料柱強度，特別是由 振動炼接台40咬合之帶料部分。該較接近之封閉夾3 〇及熔 接台40使得重疊之帶料部分較堅硬且不易彎曲，藉此干擾 或阻挽振動嫁接台40之振動。在封閉失3〇及熔接台4〇間之 距離小於2英吋時前述狀況更加明顯’在一例示性之實施 例令，具有較小的尺寸之工具丨〇〇之底板n 〇形成分別用於 該封閉夾30及該熔接台4〇之該第一及第二支持構件32及 42。減少由振動熔接台4〇咬合之帶料部分之帶料柱強度確 保該帶料部分之自由振動運動，此係適當地熔接所必需 的0 圖4例示重疊之帶料部分之上帶料部分3至少部分變形 以減少此處之帶料柱強度，變形較佳者為在一遠離該第一 及第二支持表面32及42位於封閉夾30及熔接台4〇間之方向 上。圖1及4例示該第一支持構件32位於一第—平面上，且 該第二支持構件42位於一相對於該第一平面成—角度之第 =平面上，其中該第一及第二支持構件32及42相交形成一 頂點120。該頂點120可選擇性地由其他的構件形成例 如，橫越底板Π0位於該第一及第二支持構件之一共同平 面之上方之桿或棒或其他構件。該帶料柱強度藉由在頂點

第15頁 414779 五、發明說明（12) 120上彎曲重疊之帶料部分而減少◎較佳 料部分之上帶料部分3及一下帶料部分為在重·8之帶 |甲竹邯分2間產生一空隙以更 進一步地減少上帶料部分3之剛性或柱強度且容許;_較 大程度之熔接台40之振動動作之振動自由度以確保一更加 堅固的熔接" 在以上詳細說明中所提出之具體的實施態樣或實施例 僅為了易於說明本發明之技術内容，本發明並非狹義地限 制於該實施例，在不超出本發明之精神及以下之申請專利 範圍之情況，可作種種變化實施。

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Claims (1)

1. 414779 六、申請專利範圍 1、一種打包工具，用以熔接重疊之帶料部分，包 含： 一封閉炎，可朝一第一支持構件移動； 一可振動之熔接台，可朝一第二支持構件移動； 一振動馬達，可致動以振動該熔接台； 一第一&輪構件’用於將該封閉夾朝該第一支持構件 移動以結合並維持配置於該封閉夾與該第一支持構件間之 拉緊之帶料； —第二ώ輪構件’用以啟動該振動馬達以振動該熔 台；及 一第二凸輪構件’用以將該熔接台朝該第二支持構件 移動以結合並熔接配置於該熔接台與該第二支持構件間之 重疊之帶料部分。 如申請專利範圍第1項之打包工具，其中尚包含一 凸輪組，其設有一共同驅動 構件、該第二凸輪構件及該 3、 如申請專利範圍第2 凸輪驅動馬達可旋轉地連接 4、 如申請專利範圍第1 配置於熔接台上之帶料裁切 持構件移動時裁切一上帶料 5、 如申請專利範圍第1 一第—滾筒構件，連接 件咬合；一第二滾筒，連 軸用以旋轉地支持該第一 第三凸輪構件。 項之打包工具，其中尚包含一 至該凸輪組之該共同驅動軸。 項之打包工具，其中尚包含一 邊用以在該熔接台朝該第二支 部分。 項之打包工具，其令尚包含： 至該封閉夾且可被該第一凸輪 接至該熔接台且可被該第三凸

   414779 六、申請專利範圍 可被該第一凸輪構件咬合用以致 輪構件咬合；及一開關 動該振動馬達。 6、 如申請專利範圍第丨項之打包工具，其中尚包含： 一頂點，在該封閉夾與該熔接台間形成，該 =部分可在該頂點上弯曲以減少至少該重叠之帶： 中一個之柱強度。 ▼丁叶1#具 7、 如申請專利範圍第6項之打包工具，其中尚包含一 f板，該第-支持構件配置於該底板之一前端部分上，該 構件配置於該底板之一第二部分上，該底板之前 端與該底板之第二部分成一角度以形成該頂點。 8、 如申請專利範圍第！項之打包工具，其中尚包含： 維持：=飛輪可朝一腳構件移動以咬合並 移動以姐1 ，及一張力夾’可朝一第三支持構件 移動以在帶料拉緊時結合並維持一自由端部。 9、 如申請專利範圍第8項之打包工具，其中尚包含： 位於該底板之一前端部分上該第一 板之該第二部分上之該第_ ΛΑ也又抒稱1干这底 端部分成1b 支持構件相對於該底板之該前 ίο如申请專利範圍第g項之打包工具，其中尚包含 t該f板之一後端部分上之該第三支持構件，該底板之該 二。刀位於該底板之前端部分與該底板之後端部分間， k别端邛7；與該後端部分向下傾斜遠離該底板之該第二 分。 11、一種打包方法，使用一打包工具以熔接重疊之帶

   第18頁 414779 六、申請專利範圍 料部分，包含. 動以ΐί::一凸輪構件將該封閉夹朝該第一支持構件移 $以結合並維持配置於該封閉夾與該第一支持構件 緊之帶料； 灿 么=由一第二凸輪構件啟動一振動馬達以振動該熔接 播杜第三凸輪構件將該振動之熔接台朝該第二支持 間之重叠之帶料部分。口興該第-支持構件 含：2由Πϊ範圍第11項之打包方法，其中尚包 該第-凸件使該振動馬達停止作·；及藉由 台朝向該第：支持構:二動馬達停止作動之後維持該熔接 到達，後將該溶接台移離該第二支持：二且在冷部時間 以-請專利範圍第11項之打包方法， 件及驅動該第—凸輪構件、該第二以 接…“該確地控制該封閉爽之起動、該炫 在溶1 接圍第11項之打包方法，，中尚包含 15、：㈡=分前裁切-上帶料部分。含 、如申請專利範圍第U項之打包方法，其中尚包含

   在該振動之爆接台朝j第1方法’#中尚包含 熔接台上之裁切邊裁㈡=移動時以-配置在該 414779

   進料飛輪拉緊一 η 期間以一 請專利範 在該封閉 部分之柱 請專利範 將該上帶 凊專利範 料部分彎 帶料部分 清專利範 封閉夾與 帶料，及 一第二平 圍第17項之打 位於一第一平 以一帶 及在帶 17 在熔接 分之一 18 藉由至 19 藉由將 料部分 20 咬合配 件間之 該第一 帶料部 料拉緊 料拉緊 、如申 前減少 上帶料 、如申 少部分 、如申 該上帶 與一下 、如申 置於該 拉緊之 平面之 分0 張力夾 圍第11 夾與該 強度。 圍第17 料部分 圍第17 曲及在 間形成 咬合配 面上之 維持— 項之打 熔接台 項之打 變形以 項之打 該重疊 一空隙 置於該 該第二 載一起配置之帶料， 自由帶料端部》 包方法，其中尚包含 間之該重疊之帶料部 包方法， 減少柱強 包方法， 之帶料部 以減少柱 包方法， 面上之該 熔接台與 支持構件 其中尚包含 度。 其中尚包含 分之該上帶 強度。 其中尚包合 第一支持構 位於不同於 間之重曼之

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