TWI557057B - Automatic cutting and packing equipment for roll - type film material - Google Patents

Description

卷筒式薄膜材料的自動裁切分裝設備

本發明是有關一種薄膜材料的自動分裝設備，特別是一種能自動且連續地對卷筒式薄膜材料進行捲收和裁切，用以將卷筒式薄膜材料捲收成預設長度之薄膜材料卷的自動裁切分裝設備。

已知的許多薄膜材料在最初生產完成後係捲繞成一卷筒狀的形式進行存放與運送，而這種卷筒式薄膜材料一般稱為原料卷，原料卷的長度及重量皆很寵大並不適合直接販售予最終消費者，所以對於某些需要進一步分裝以便零售的卷筒式薄膜材料例如隔熱紙，還需要進一步依據零售所需的長度或零售單位進行分裝和裁切。

在已公告的中華民國新型專利M430468號「捲收裝置」，其中揭露了一種捲收裝置，其包含至少二滾軸；一設於各滾軸一側之升降單元；以及一與升降單元結合且對應設於兩滾軸間之捲收單元，其包含有一設於升降單元上之連通管、一與連通管連通且位於兩滾軸間之中空捲軸、及多數設於中空捲軸上之吸氣孔。藉此，可作為薄膜材料(如隔熱紙)之捲收，使各滾軸帶動捲收單元之中空捲軸進行轉動，並同時使中空捲軸產生一吸力，而讓薄膜材料由滾軸與中空捲軸間置入時，利用中空捲軸加以吸引並捲收該薄膜材料，而達到節省捲收時間、精確控制捲收長度以及不需二次整平之功效。

前述捲收裝置的中空捲軸的軸向的一端係插入升降座的一軸承座，換言之，中空捲軸只有一端被安裝於升降座的軸承座，而中空捲軸的另一端則是開放的自由端，當薄膜材料捲收完成之後才能朝向自由端的方向將捲收有薄膜材料的中空捲軸抽離軸承座，進而取下薄膜材料；事實上隨著薄膜材料被捲收於中空捲軸而逐漸增厚，只在中空捲軸之軸向的一端設置的升降座，理論上雖然會自動上升，但因只有單邊受力的關係，將會使中空捲軸的軸線出現略微偏斜的情形，這種情形並不能完全保證薄膜材料在捲收之後的兩端不會產生漸縮的螺旋狀，在捲收的薄膜材料厚度(在中空捲軸之徑向方向的厚度)較小的情形下可以忽略這種些微的螺旋狀，若是捲收的薄膜材料厚度較大時，中空捲軸之軸線的偏斜的情形將會更為明顯，捲收於中空捲軸之薄膜材料的兩端將難以保持平整，漸縮的螺旋狀將會更為明顯，以致於在將薄膜材料由中空捲軸取下時，仍需藉助人工進行整平處理。

習知的裝置，存在許多問題可以改進，包括：需要準備多個中空捲軸進行替換，必須仰賴人工進行裁切以及從中空捲軸上移除捲收完成的成品，裁切時更需要停止滾軸的轉動，在大量的裁切分裝作業過程中還需要頻繁地更換中空捲軸，不能實現自動且連續的捲收和裁切；而且，操作人員在長時間的操作之後因疲勞而使作業速度下降影響產能。

本發明的目的之一在解決習知技術無法全自動連續作業的問題，提出一種卷筒式薄膜材料的自動裁切分裝設備，能自動且連續地對卷筒式薄膜材料進行捲收和裁切，用以將卷筒式薄膜材料捲收成預設長度 的薄膜材料卷。

本發明卷筒式薄膜材料的自動裁切分裝設備的一種實施例構造，至少包括：一原料供應機構，可連續地由一釋出側自動釋出預設長度的薄膜材料；一捲收機構，設於原料供應機構的釋出側，將原料供應機構釋出的薄膜材料捲收成薄膜材料卷；一裁切機構，設於原料供應機構和捲收機構之間，在捲收機構捲收的薄膜材料卷到達預設長度時切斷薄膜材料；一退料機構，將捲收成預設長度的薄膜材料卷退出捲收機構；以及一控制單元，用以控制前述的各個機構協同運作；藉此構成一種能自動且連續地對卷筒式薄膜材料進行捲收和裁切，用以將卷筒式薄膜材料捲收成預設長度的薄膜材料卷的自動裁切分裝設備。

在本發明的一實施例中，其中的原料供應機構包括：一放卷軸、用於驅動放卷軸轉動的一第一驅動單元、數個惰輪、一主動滾筒、用於驅動主動滾筒轉動的一第二驅動單元、一壓輪和一計米器；卷筒式薄膜材料的原料卷裝配於放卷軸並且可以在用罄之後更換新的原料卷，放卷軸上的卷筒式薄膜材料在放卷軸轉動而釋出後，通過數個惰輪的導引送至主動滾筒，壓輪用以將薄膜材料壓制於主動滾筒的表面，薄膜材料通過轉動的主動滾筒由釋出側被送至捲收機構，壓輪可隨著薄膜材料的移動而被帶動旋轉，計米器與壓輪接觸由壓輪帶動用以計算薄膜材料的釋出長度，並將表示釋出長度的長度訊息傳送至控制單元。

在本發明的一實施例中，壓輪可升降，在換裝新的卷筒式薄膜材料的原料卷時，壓輪在上升位置，以便將卷筒式薄膜材料穿過壓輪和主動滾筒之間，在卷筒式薄膜材料的自動裁切分裝作業時，壓輪下降至工 作位置用以將薄膜材料壓制於主動滾筒的表面。

在本發明的一實施例中，其中的捲收機構包括：一負壓產生單元、一收捲軸和用於驅動收捲軸的一第三驅動單元，收捲軸的一端和第三驅動單元連接，收捲軸的另一端為退料端，收捲軸具有數個氣孔和負壓產生單元連接，可以在氣孔產生負壓用以將薄膜材料吸附於收捲軸的表面，利用收捲軸將原料供應機構釋出的薄膜材料捲收成薄膜材料卷。

在本發明的一實施例中，其中的裁切機構包括：一雙刃刀片和用於驅動雙刃刀片移動的一第四驅動單元，雙刃刀片位於原料供應機構和捲收機構之間，在捲收機構捲收的薄膜材料卷到達預設長度時切斷薄膜材料。

在本發明的一實施例中，其中的退料機構包括：一退料滑套和用於驅動退料滑套的一第五驅動單元，退料滑套係套設在收捲軸，藉由第五驅動單元驅動延著收捲軸的軸向方向滑動，用以將捲收成預設長度的薄膜材料卷從收捲軸的退料端推離捲收機構。

在本發明的一實施例中，還包括一輔助導引機構，其功能包括：將通過主動滾筒和壓輪之間的薄膜材料導引至收捲軸，以及在裁切機構的雙刃刀片橫切過薄膜材料時，由薄膜材料的下方提供必要的支撐。

在本發明的一實施例中，還包括一擋門機構，擋門機構可以在捲收機構進行薄膜材料的捲收作業時支撐收捲軸的退料端，並能在退料階段放開收捲軸的退料端，以便捲收成預設長度的薄膜材料卷從收捲軸的退料端退出。

在本發明的一實施例中，還包括一張力控制機構，可以偵測 放卷軸和主動滾筒之間的薄膜材料的張力，依據張力的大小控制原料供應機構之第一驅動單元的轉速，進而令放卷軸和主動滾筒之間的薄膜材料維持在一適當的張力範圍之內，進而維持薄膜材料在捲收機構中捲收成薄膜材料卷的捲收品質。

有關本發明的其他功效及實施例的詳細內容，將配合圖式說明如下。

10‧‧‧原料供應機構

11‧‧‧放卷軸

12‧‧‧惰輪

13‧‧‧主動滾筒

14‧‧‧壓輪

141‧‧‧軸承座

15‧‧‧計米器

151‧‧‧計數輪

152‧‧‧轉數檢知器

16‧‧‧直線往復式驅動器

20‧‧‧捲收機構

21‧‧‧負壓產生單元

22‧‧‧收捲軸

221‧‧‧氣孔

222‧‧‧中空流道

23‧‧‧活動軸承座

24‧‧‧軸承

30‧‧‧裁切機構

31‧‧‧雙刃刀片

40‧‧‧退料機構

41‧‧‧退料滑套

50‧‧‧控制單元

61‧‧‧第一驅動單元

62‧‧‧第二驅動單元

63‧‧‧第三驅動單元

631‧‧‧伺服馬達

632‧‧‧伺服控制器

633‧‧‧光遮斷檢知器

634‧‧‧分度盤

64‧‧‧第四驅動單元

65‧‧‧第五驅動單元

66‧‧‧第六驅動單元

67‧‧‧第七驅動單元

671‧‧‧第一驅動器

672‧‧‧第二驅動器

70‧‧‧空氣壓縮機

71‧‧‧儲氣筒

81‧‧‧壓板

82‧‧‧平台

83‧‧‧支撐架

91‧‧‧可動惰輪

92‧‧‧牽引器

93‧‧‧位置檢知器

C‧‧‧切斷邊

F‧‧‧前端

P‧‧‧膠帶

S‧‧‧外殼

TS‧‧‧原料卷

T‧‧‧薄膜材料

TC‧‧‧薄膜材料卷

第1圖，為本發明的一實施例構造，顯示卷筒式薄膜材料的自動裁切分裝設備的結構方塊圖。

第2圖，為本發明的一實施例構造，顯示卷筒式薄膜材料的自動裁切分裝設備的構造圖(為了避免某些元件的構造及其位置被遮蔽，圖中部分元件將視說明的需要省略未繪示，或是以中心線及透視的方式表示其所在的位置，下同)。

第3圖，為本發明的一實施例構造，顯示卷筒式薄膜材料的自動裁切分裝設備的前視構造示意圖。

第4圖，為第2圖之實施例構造的右側視構造示意圖。

第5圖，為第2圖之實施例構造的俯視構造示意圖。

第6圖，為本發明的一實施例構造，顯示捲收機構和退料機構的構造。

第7圖，為本發明的一動作示意圖，顯示裁切機構利用雙刃刀片切斷薄膜材料的情形。

第8圖，為本發明的一動作示意圖，顯示退料機構和擋門機構退出薄膜 材料卷的情形。

第9圖，為本發明的另一實施例構造，顯示卷筒式薄膜材料的自動裁切分裝設備的結構方塊圖，其中包括一輔助導引機構。

第10圖，為輔助導引機構的一種實施例構造。

第11A-11E圖，係為輔助導引機構的動作示意圖。

第12圖，為本發明的另一實施例構造，顯示卷筒式薄膜材料的自動裁切分裝設備的結構方塊圖，其中包括一張力控制機構。

第13圖，為本發明的另一實施例構造，顯示卷筒式薄膜材料的自動裁切分裝設備的結構，其中包括一張力控制機構。

第14A~14B圖，為張力控制機構的動作示意圖及其實施例構造圖。

請參閱「第1~2圖」，本發明的一種實施例構造至少包括：一原料供應機構10，可以裝載卷筒式薄膜材料的原料卷TS(見「第2圖」)，並可連續地由原料供應機構10的一釋出側自動釋出預設長度的薄膜材料T；一捲收機構20，設於原料供應機構10的釋出側，將原料供應機構10釋出的薄膜材料T捲收成薄膜材料卷TC(見「第8圖」)；一裁切機構30，設於原料供應機構10和捲收機構20之間，在捲收機構30捲收的薄膜材料卷TC到達預設長度時切斷薄膜材料T，換言之，等同於在原料供應機構10釋出的薄膜材料T到達預設長度時切斷薄膜材料T；一退料機構40，將捲收成預設長度的薄膜材料卷TC退出捲收機構20；以及 一控制單元50，用以控制前述的各個機構協同運作；藉此構成一種能自動且連續地對卷筒式薄膜材料進行捲收和裁切，用以將卷筒式薄膜材料捲收成預設長度之薄膜材料卷TC的自動裁切分裝設備。

請參閱「第3~5圖」，在本發明的一實施例中，原料供應機構10包括：一放卷軸11、用於驅動放卷軸11轉動的一第一驅動單元61、數個惰輪12和12a、一主動滾筒13、用於驅動主動滾筒13轉動的一第二驅動單元62、一壓輪14和一計米器15；卷筒式薄膜材料的原料卷TS裝載於放卷軸11並且可以在用罄之後更換新的原料卷TS，原料卷TS的薄膜材料T經由轉動放卷軸11的方式由原料供應機構10的釋出側釋出之後，通過數個惰輪12和12a的導引送至主動滾筒13，壓輪14用以將薄膜材料T壓制於主動滾筒13的表面，通過轉動的主動滾筒13將薄膜材料T由釋出側送至捲收機構20，由捲收機構20將原料供應機構10釋出的薄膜材料T捲收成薄膜材料卷TC，壓輪14可隨著薄膜材料T的移動而被帶動旋轉，計米器15與壓輪14接觸由壓輪14帶動旋轉用以計算薄膜材料T的釋出長度，並將表示釋出長度的長度訊息傳送至控制單元50。第一驅動單元61和第二驅動單元62的一種實施方式是採用電動機及其匹配的傳動機構，傳動機構例如採用由皮帶及皮帶輪組成的皮帶傳動機構可以降低運轉時的噪音。計米器15的一種實施方式包含一計數輪151和一轉數檢知器152，轉數檢知器152可以是光學檢知器或是其他等效的檢知器，轉數檢知器152通過檢測計數輪151的轉數可以計算出計數輪151轉動的長度或距離，其中計數輪151係與壓輪14的表面接觸由壓輪14帶動旋轉，再利用轉數檢知器152檢知計數輪151的轉數，進而計算出薄膜材料T經由主動滾筒13之後由釋出側送出的釋出長度，並將表示釋出長度的長 度訊息(可為數位訊息或類比訊號)傳送至控制單元50。

在本發明的一實施例中，原料供應機構10的壓輪14係可升降，其中一種實施方式係將壓輪14的軸向兩端的軸承座141設置於一直線往復式驅動器16(見「第2圖」)，利用直線往復式驅動器16將壓輪14升舉至一待命位置和下降至一工作位置，直線往復式驅動器16的一種實施方式是採用氣壓驅動裝置例如氣壓缸；裝配於放卷軸11的原料卷TS在用罄而換裝新的原料卷TS之後，先將壓輪14升舉至待命位置(見「第6圖」)，以便將新換之原料卷S的薄膜材料T穿過壓輪14和主動滾筒13之間，然後再將壓輪14降下至工作位置(見「第2圖」和「第7圖」)，在卷筒式薄膜材料的自動裁切分裝作業時，下降至工作位置的壓輪14就可以將薄膜材料T壓制於主動滾筒13的表面，在壓輪14的表面具有一軟性的護墊可以避免刮傷薄膜材料T，隨著薄膜材料T由原料供應機構10的釋出側釋出，壓輪14和計數輪151即可隨之轉動。

在本發明的一實施例中，捲收機構20包括：一負壓產生單元21、一收捲軸22和用於驅動收捲軸22的一第三驅動單元63，收捲軸22的頭端和第三驅動單元63連接，收捲軸22的尾端為退料端，收捲軸22具有數個氣孔221和負壓產生單元21連接，可以在氣孔221產生負壓用以將薄膜材料T吸附於收捲軸22的表面，利用收捲軸22將原料供應機構10釋出的薄膜材料T捲收成薄膜材料卷TC。第三驅動單元63的一種實施方式包括：一伺服馬達631和一伺服控制器632，伺服控制器632由控制單元50控制啟動或停止，由伺服控制器632驅動伺服馬達631轉動，再由伺服馬達631帶動收捲軸22轉動。收捲軸22的一種實施方式是一種具有一中空流道222的中空軸(見「第5 圖」)，氣孔221和中空流道222連通，中空流道222的一端與負壓產生單元21連接，負壓產生單元21的一種實施方式可以透過空氣壓縮機、氣體輸送管和可控制的氣體閥的組合，可利用白努力定律(Bernoulli's law)、文氏管或是直接抽氣的方式在氣孔221處產生負壓，在捲收薄膜材料T的作業階段利用負壓將薄膜材料T吸附於收捲軸22的表面，就能藉由轉動的收捲軸22將原料供應機構10釋出的薄膜材料T捲收成薄膜材料卷TC，當薄膜材料T卷捲收完成之後即可切斷負壓，以便退料機構40將捲收成預設長度的薄膜材料卷TC推離收捲軸22。

在本發明的一實施例中，其中的第三驅動單元63還包括：一光遮斷檢知器633和一分度盤634，分度盤634係與收捲軸22同軸且同步轉動，利用光遮斷檢知器633檢測分度盤634的位置，然後將位置訊息回饋給伺服控制器632用以控制收捲軸22的轉動及其轉動位置。其功能包括：在捲收薄膜材料T的作業階段帶動收捲軸22朝向捲收薄膜材料T的方向轉動，以及在將薄膜材料T捲收成薄膜材料卷TC之後，將薄膜材料卷TC被裁切割斷的切斷邊C旋轉至一等待貼膠(膠帶P)的分裝位置(見「第7圖」)，以便在薄膜材料卷TC的切斷邊C進行貼膠封邊的作業，防止薄膜材料卷TC鬆開。

在本發明的一實施例中，其中的裁切機構30包括：一雙刃刀片31和用於驅動雙刃刀片移動的一第四驅動單元64，第四驅動單元64的一種實施方式是採用可作直線往復運動的驅動裝置，例如氣壓缸、無桿氣壓缸和其他等效的驅動裝置，在本發明「第3~5圖」所示的一種實施方式，第四驅動單元64係為一種氣動的無桿氣壓缸，雙刃刀片31位於原料供應機構10和捲收機構20之間，具體而言是可以由第四驅動單元64帶動，在可以橫 切過薄膜材料T的直線方向往復移動，在往復運動的過程中利用雙刃刀片31之兩側的刀刃裁切薄膜材料T，第四驅動單元64的無桿氣壓缸可以通過氣動控制用的電磁閥和一壓縮空氣供應設備(例如空氣壓縮機70及/或儲氣筒71)連接，由控制單元50控制電磁閥的動作，就能實現對第四驅動單元64的無桿氣壓缸的控制，常態時第四驅動單元64將雙刃刀片31移動至靠近收捲軸22的兩端位置其中之一的待命位置，在捲收機構30捲收的薄膜材料卷TC到達預設長度時，控制單元50首先會停止原料供應機構10和捲收機構20，然後控制第四驅動單元64移動雙刃刀片31橫切過薄膜材料T，進而將薄膜材料T切斷(見「第7圖」)，然後將雙刃刀片31停留在前述的另一個待命位置，等待下一次的裁切作業。

在本發明的一實施例中，其中的退料機構40包括：一退料滑套41和用於驅動退料滑套41的一第五驅動單元65，退料滑套41係套設在收捲軸22，在常態時，退料滑套41係位於靠近收捲軸22之頭端的位置且不影響收捲軸22捲收薄膜材料T的捲收作業，當收捲軸22將薄膜材料T捲收成預設長度的薄膜材料卷TC之後，第五驅動單元65會驅動退料滑套41延著收捲軸22的軸向朝向收捲軸22的退料端的方向滑動，用以將捲收成預設長度的薄膜材料卷TC從收捲軸22的退料端推離收捲軸22，退料滑套41在將薄膜材料卷TC推離收捲軸22的過程中，還可以將薄膜材料卷TC的端部整平。第五驅動單元65的一種實施方式是採用可作直線往復運動的驅動裝置，例如氣壓缸、無桿氣壓缸和其他等效的驅動裝置，在本發明「第3~5圖」所示的一種實施方式，第五驅動單元65係為一種氣動的無桿氣壓缸。在本發明的一種實施例中，還包括在靠近收捲軸22的退料端的一側設置有出料平台及/或 收集箱(圖中未示)，用以承接被推出的薄膜材料卷TC。

在本發明的一實施例中，還包括一擋門機構，擋門機構可以在捲收機構20進行薄膜材料的捲收作業時支撐收捲軸22的退料端，擋門機構包括：一活動軸承座23、一軸承24和用以連動活動軸承座23的一第六驅動單元66。活動軸承座23以可轉動的關係安裝於自動裁切分裝設備的機身(如外殼S或支架處)，軸承24設置於活動軸承座23，第六驅動單元66可以連動活動軸承座23擺動至一作業位置和一退料位置，在作業位置時軸承24恰好可以套合於收捲軸22的退料端(見「第6圖」)，用以在捲收機構20進行薄膜材料T的捲收作業時支撐收捲軸22的退料端，並能在退料階段離開收捲軸22的退料端(見「第8圖」)，以便捲收成預設長度的薄膜材料卷TC從收捲軸22的退料端退出。在本發明的一實施例中，收捲軸22的退料端略呈圓錐狀，以便與軸承24套合。第六驅動單元66的一種實施方式是採用可作直線往復運動的驅動裝置，例如氣壓缸、連桿驅動機構、螺桿驅動機構或其他等效的驅動裝置，在本發明「第3~5圖」所示的一種實施方式，第六驅動單元66係為一種氣壓缸。

在本發明的一實施例中，其中的控制單元50包括：一控制電路裝置和數個電控元件，這些電控元件係與前述的各個機構連接，控制電路裝置依據一預設的自動控制流程控制這些電控元件，再透過電控元件控制前述的各個機構協同運作，藉此構成一種能自動且連續地對卷筒式薄膜材料進行捲收和裁切，用以將卷筒式薄膜材料捲收成預設長度的薄膜材料卷TC的自動裁切分裝設備。控制單元50的一種實施方式還包括：壓縮氣體供應單元及其他必要的氣壓式控制元件，用以提供壓縮氣體作為氣動式驅 動裝置或驅動器的動力，其中的壓縮氣體供應單元的一種實施方式包括：空氣壓縮機70，儲氣筒71和高壓氣管，氣壓式控制元件的一種實施方式包括：電磁閥和手動控制閥。

其中控制電路裝置的一種實施方式是使用可程式邏輯控制器(Programmable Logic.Controller,PLC)；其中所指的電控元件一種實施方式包含但不限於自動控制領域常用的電磁開關、氣動控制用的電磁閥、近接開關其中之任一種或其組合，舉凡熟悉自動控制領域者在瞭解本發明的技術特徵，以及前述各個機構的功能之後，應能實現對上述電控元件的控制和協同運作，故未在本發明說明中逐一列示說明。

請參閱「第9~10圖」係為本發明的另一實施例的結構方塊圖及其構造圖，其中還包括：一輔助導引機構80，其功能包括：將通過主動滾筒13和壓輪14之間的薄膜材料T導引至收捲軸22，以及在裁切機構30的雙刃刀片31橫切過薄膜材料T時，由薄膜材料T的下方提供必要的支撐和暫時性的夾住薄膜材料T。輔助導引機構80的一種實施方式包括：一壓板81、位於壓板81下方的一平台82和用以移動壓板81及平台82的一第七驅動單元67，第七驅動單元67包括用以升降壓板81的一第一驅動器671，和用於帶動壓板81和平台82在主動滾筒13和收捲軸22之間往復移動的一第二驅動器672，壓板81和平台82的常態位置係介於主動滾筒13和雙刃刀片31的移動路徑之間，平台82為一平直的板狀元件並位於薄膜材料T的下方，壓板81為一平直的板狀元件並位於薄膜材料T的上方。第七驅動單元67的一種實施方式是採用可作直線往復運動的驅動裝置，例如氣壓缸、無桿氣壓缸和其他等效的驅動裝置，在本發明「第11A~11E圖」所示的一種實施方式，其中第七 驅動單元67的第一驅動器671係為一種氣動的無桿氣壓缸，第二驅動器672係為一種氣壓缸。

輔助導機機構80的動作順序請參閱「第11A~12E圖」，首先如「第11A圖」所示，當收捲軸22在轉動捲收薄膜材料T的捲收作業階段時，壓板81係被升舉至薄膜材料T上方的一待命位置，當收捲軸22將薄膜材料T捲收成預設長度的薄膜材料卷TC之後，收捲軸22先停止轉動；接著進入裁切作業階段，此時壓板81被下降至貼近薄膜材料T之上表面的一裁切位置(見「第11B圖」)，然後裁切機構30的第四驅動單元64帶動雙刃刀片31橫切過薄膜材料T將薄膜材料T切斷，薄膜材料卷TC被裁切割斷的切斷邊C旋轉至一等待貼膠(膠帶P)的分裝位置，接著進入退料作業階段，壓板81再度被升舉至薄膜材料T上方的一待命位置(見「第11C圖」)由退料機構40和擋門機構協同運作，利用退料滑套41將捲收成預設長度的薄膜材料卷TC從收捲軸22的退料端推離收捲軸22；接著重新進入預備捲收下一個薄膜材料卷TC的餵料準備階段，此時壓板81再次被下降至貼近薄膜材料T之上表面的位置(見「第11D圖」)，令上一次裁切作業階段被切斷之薄膜材料T的前端F被夾在壓板81和平台82之間，然後進入餵料作業階段，此時壓板81和平台82會一起被第二驅動器672移動至靠近收捲軸22的一餵料位置(見「第11E圖」)，依據本發明的一種實方式，其中的壓板81、平台82和第一驅動器671係被裝設在一支撐架83(見「第10圖」)，支撐架83可被第二驅動器672帶動，如「第11E圖」所示，第二驅動器672移動支撐架83令壓板81和平台82到達一個靠近收捲軸22的餵料位置，在此同時，原料供應機構10開始重新釋出薄膜材料T，而捲收機構20的收捲軸22也開始轉動，收捲軸22的氣孔221產生負壓 用以將薄膜材料T吸附於收捲軸22的表面，令被夾在壓板81和平台82之間的薄膜材料T的前端F能夠可靠地被餵送至收捲軸22，在收捲軸22開始捲收薄膜材料T時，壓板81會重新被升舉至薄膜材料T上方的待命位置，然後第二驅動器672再次移動支撐架83將壓板81和平台82退回到「第11A圖」的常態位置(介於主動滾筒13和雙刃刀片31的移動路徑之間)，重新回到捲收薄膜材料T的捲收作業階段，如此不斷的連續作業，即可實現自動且連續地將卷筒式薄膜材料自動裁切為預設長度，並將裁切後具有預設長度的薄膜材料T捲收成薄膜材料卷TC。

請參閱「第12~13圖」係為本發明的另一實施例的結構方塊圖及其構造圖，其中還包括：一張力控制機構90，可以偵測放卷軸11和主動滾筒13之間的薄膜材料T的張力，依據張力的大小控制原料供應機構10的第一驅動單元61的轉速，令放卷軸11和主動滾筒13之間的薄膜材料T維持在一適當的張力範圍之內，進而維持薄膜材料T在捲收機構20中捲收成薄膜材料卷TC的捲收品質。

張力控制機構90的一種實施方式如「第13圖」所示，至少包括：一可動惰輪91、一牽引器92和一位置檢知器93；其中可動惰輪91設置在薄膜材料T由放卷軸11至主動滾筒13之間的輸送路徑，其中一種實施方式是將可動惰輪91設置在放卷軸11和其鄰近的一惰輪12之間，牽引器92係為一種可以長態提供一牽引力的裝置，牽引器92的一種實施方式可以是拉伸彈簧、氣壓缸和氣壓式伸縮桿其中之任一種；在本發明中的一種實施方式，牽引器92係為氣壓式元件，具體而言更像是一種可調阻尼的氣壓式伸縮桿(容後詳述)，牽引器92的一端連接於一個和放卷軸11保持相對不動的固定位 置(例如自動裁切分裝設備的機殼S或支架)，牽引器92的另一端可轉動的連接於可動惰輪91的軸向一端，為了保持平衡，在可動惰輪91的軸向兩端都連接有牽引器92，位置檢知器93係用以檢知可動惰輪91的位置變化，並將表示位置變化的訊號傳送至控制單元50，位置檢知器93的實施方式可以是一種直線型的可變電阻器、光學尺或是光電型近接開關其中的任一種，由於可動惰輪91在薄膜材料T由放卷軸11不斷送出的過程中與與薄膜材料T保持接觸的關係，因此可動惰輪91會因為薄膜材料T的張力變化而被拉動，當薄膜材料T的張力和牽引器92的牽引力達到平衡時，可動惰輪91才會停止移動，因此，透過檢知可動惰輪91的位置即可推論知薄膜材料T的張力變化的趨勢(變大或變小)。

實務上，在原料卷S開始進行自動分裝作業之初，原料卷S的直徑較大，薄膜材料T在原料卷S之切線方向的放出速度會較大，此時薄膜材料T的張力在較小的情形下，牽引器92的力量會將可動惰輪91拉動至離放卷軸11較遠的位置(見「第14A圖」)；自動裁切分裝設備在對卷筒式薄膜材料的原料卷S進行自動且連續地捲收和裁切的作業過程中，原料卷S的直徑會逐漸變小(見「第14B圖」)，若是放卷軸11的轉速維持不變，薄膜材料T在原料卷S之切線方向的放出速度會逐漸變小，在主動滾筒13之轉速不變的情形下，會令薄膜材料T的張力逐漸變大，進而拉動可動惰輪91改變其位置，因此需要動態的調整放卷軸11的轉速，避免薄膜材料T因為張力的變化(太大或太小)而影響薄膜材料T在捲收機構20中捲收成薄膜材料卷TC的捲收品質。

依據本發明的實施方式，控制單元50會依據可動惰輪91的位 置控制第一驅動單元61的轉速，令放卷軸11和主動滾筒13之間的薄膜材料T維持在一適當的張力範圍之內，進而維持薄膜材料T在捲收機構20中捲收成薄膜材料卷TC的捲收品質，在本發明的一種實施例中，位置檢知器93係為一種直線型的可變電阻器，可動惰輪91的其中一端係和位置檢知器93連接，用以連動直線型的可變電阻器並改變其電阻值，透過不同的電阻值檢知可動惰輪91的位置，進而得知薄膜材料T的張力變化的趨勢，再由控制單元50控制第一驅動單元61的轉速，令放卷軸11和主動滾筒13之間的薄膜材料T維持在一適當的張力範圍之內。

在本發明的一種實施例中，其中的牽引器92係為氣壓式元件(例如氣壓缸或是可調阻尼的氣壓式伸縮桿)，控制單元50透過可控制的電磁閥和壓縮氣體供應單元，更可以依據實際情況調整牽引器92的牽引力。

雖然本發明已透過上述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之請求項所界定者為準。

10‧‧‧原料供應機構

20‧‧‧捲收機構

21‧‧‧負壓產生單元

30‧‧‧裁切機構

40‧‧‧退料機構

50‧‧‧控制單元

Claims (9)

1. 一種卷筒式薄膜材料的自動裁切分裝設備，至少包括：一原料供應機構，裝載卷筒式薄膜材料的原料卷，可連續地由一釋出側自動釋出預設長度的該薄膜材料；一捲收機構，設於該原料供應機構的該釋出側，該捲收機構包括：一負壓產生單元、一收捲軸和用於驅動該收捲軸的一第三驅動單元，該收捲軸的頭端和該第三驅動單元連接，該收捲軸的尾端為一退料端，該收捲軸具有數個氣孔，該收捲軸具有一中空流道，該些氣孔和該中空流道連通，該中空流道的一端與該負壓產生單元連接，用以在該些氣孔產生負壓用以將該薄膜材料吸附於該收捲軸的表面，進而將該原料供應機構釋出的該薄膜材料捲收成一薄膜材料卷；一裁切機構，設於該原料供應機構和該捲收機構之間，在該捲收機構捲收的該薄膜材料卷到達預設長度時切斷該薄膜材料；一退料機構，將捲收成預設長度的該薄膜材料卷退出該捲收機構；以及一控制單元，用以控制前述的各個機構協同運作；藉此構成一種能自動且連續地對卷筒式薄膜材料進行捲收和裁切，用以將該薄膜材料捲收成預設長度的該薄膜材料卷的自動裁切分裝設備。
2. 如申請專利範圍第1項所述之卷筒式薄膜材料的自動裁切分裝設備，該原料供應機構包括：一放卷軸、用於驅動該放卷軸轉動的一第一驅動單元、數個惰輪、一主動滾筒、用於驅動該主動滾筒轉動的一第二驅動單元、一 壓輪和一計米器；該原料卷裝配於該放卷軸並且可以在用罄之後更換新的該原料卷，該放卷軸上的卷筒式薄膜材料在該放卷軸轉動而釋出後，通過數個該惰輪的導引送至該主動滾筒，該壓輪用以將該薄膜材料壓制於該主動滾筒的表面，該薄膜材料通過轉動的該主動滾筒由該釋出側被送至該捲收機構，該壓輪可隨著該薄膜材料的移動而被帶動旋轉，該計米器與該壓輪接觸由該壓輪帶動用以計算該薄膜材料的釋出長度，並將表示釋出長度的長度訊息傳送至該控制單元。
3. 如申請專利範圍第2項所述之卷筒式薄膜材料的自動裁切分裝設備，該計米器包含一計數輪和一轉數檢知器，該計數輪與該壓輪的表面接觸由該壓輪帶動旋轉，該轉數檢知器檢測該計數輪的轉數以計算出該計數輪轉動的長度或距離，進而計算出該薄膜材料經由該主動滾筒之後由該釋出側送出的釋出長度。
4. 如申請專利範圍第2項所述之卷筒式薄膜材料的自動裁切分裝設備，該壓輪的軸向兩端設有一軸承座，該軸承座設置於一直線往復式驅動器，該直線往復式驅動器可將該壓輪升舉至一待命位置和下降至一工作位置。
5. 如申請專利範圍第1項所述之卷筒式薄膜材料的自動裁切分裝設備，該退料機構包括：一退料滑套和用於驅動該退料滑套的一第五驅動單元，退料滑套係套設在該收捲軸，藉由該第五驅動單元驅動延著該收捲軸的軸向朝向該退料端的方向滑動，用以將該捲收成預設長度的薄膜材料卷從該收捲軸的退料端推離該捲收機構。
6. 如申請專利範圍第1項所述之卷筒式薄膜材料的自動裁切分裝設備，該裁切機構包括：一雙刃刀片和用於驅動該雙刃刀片移動的一第四驅動單元， 該雙刃刀片由該第四驅動單元帶動，可以在橫切過該薄膜材料的直線方向往復移動，用以在該捲收機構捲收的該薄膜材料卷到達預設長度時切斷該薄膜材料。
7. 如申請專利範圍第2項所述之卷筒式薄膜材料的自動裁切分裝設備，其中還具有一輔助導引機構，用以將通過該主動滾筒和該壓輪之間的該薄膜材料導引至該收捲軸，該輔助導引機構包括：一壓板、位於該壓板下方的一平台和用以移動該壓板及該平台的一第七驅動單元，該第七驅動單元包括用以升降該壓板的一第一驅動器，和用於帶動該壓板和該平台在該主動滾筒和該收捲軸之間往復移動的一第二驅動器，該壓板和該平台的常態位置係介於該主動滾筒和該雙刃刀片的移動路徑之間，該平台為一平直的板狀元件並位於該薄膜材料的下方，該壓板為一平直的板狀元件並位於該薄膜材料的上方。
8. 如申請專利範圍第1項所述之卷筒式薄膜材料的自動裁切分裝設備，其中還具有一擋門機構，該擋門機構包括：一活動軸承座、一軸承和用以連動該活動軸承座的一第六驅動單元；該活動軸承座以可轉動的關係安裝於該自動裁切分裝設備的一外殼，該軸承設置於該活動軸承座，該第六驅動單元可以連動該活動軸承座擺動至一作業位置和一退料位置，在該作業位置時該軸承恰好可以套合於該收捲軸的該退料端，並能在該退料位置離開該收捲軸的該退料端。
9. 如申請專利範圍第2項所述之卷筒式薄膜材料的自動裁切分裝設備，其中還具有一張力控制機構，該張力控制機構包括：一可動惰輪、一牽引器和一位置檢知器；該可動惰輪設置在該薄膜材料由該放卷軸至該主動滾筒之 間的輸送路徑，該可動惰輪在該薄膜材料由該放卷軸不斷送出的過程中與該薄膜材料保持接觸的關係，令該可動惰輪會因為該薄膜材料的張力變化而被拉動，該牽引器係為一種可以長態提供一牽引力的裝置，該牽引器的一端連接於一個和該放卷軸保持相對不動的固定位置，該牽引器的另一端可轉動的連接於該可動惰輪的軸向一端，在該可動惰輪的軸向兩端都連接有該牽引器，該位置檢知器係用以檢知該可動惰輪的位置變化，並將表示位置變化的訊號傳送至該控制單元，用以偵測該放卷軸和該主動滾筒之間的該薄膜材料的張力，依據張力的大小控制該原料供應機構之該第一驅動單元的轉速，令該放卷軸和該主動滾筒之間的該薄膜材料維持在一適當的張力範圍之內。