TWI752768B - 吸管製造方法、吸管結構及吸管製造設備 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種吸管製造方法，包含進料步驟、裁切步驟及定型步驟。進料步驟提供平面原料。裁切步驟裁切平面原料並獲得截斷片，截斷片具有預定長度。定型步驟將截斷片定型成預定形狀，並獲得吸管結構。藉此，可有助於增加吸管製造方法的效率，並可減少吸管結構的生產成本。

Description

吸管製造方法、吸管結構及吸管製造設備

本發明係提供一種吸管製造方法及吸管製造設備，尤其是一種透過先剪裁再定型的吸管製造方法及吸管製造設備。

吸管已普遍應用在日常生活中，隨著餐飲產業的發達，吸管的供應需求日漸增加。製造吸管的相關業者對於生產線的製造量及生產良率的要求越來越高。然而，隨著製造的要求增加，其製造效率亦降低。此外，製造設備的結構越來越複雜，體積也越來越大，除了佔據不少廠區空間，亦增加製造成本。

有鑑於此，如何增加吸管的製造效率及減少製造成本，遂成相關業者值得努力研發的目標。

本發明之一實施方式提供一種吸管製造方法，包含進料步驟、裁切步驟以及定型步驟。在進料步驟中，提供平面原料。在裁切步驟中，裁切平面原料並獲得截斷片，截斷片具有預定長度。在定型步驟中，將截斷片定型成預定形狀，並獲得吸管結構。

依據前述實施方式之吸管製造方法，其中在定型步驟中，可將截斷片沿預定形狀凹折，以令截斷片之一側覆蓋於截斷片之另一側，並將截斷片之二側相互貼合。

依據前述實施方式之吸管製造方法，其中在定型步驟中，可使用超音波加熱機加熱截斷片，以使截斷片之二側相互貼合。

依據前述實施方式之吸管製造方法，可更包含斜口形成步驟，在斜口形成步驟中，剪切吸管結構之一端，以在吸管結構之所述一端形成斜口。

本發明之另一實施方式提供一種吸管結構，其是由前述實施方式之吸管製造方法所製成，吸管結構包含本體。本體具有預定形狀，且本體之一側部分連接於本體之另一側。

本發明之再一實施方式提供一種吸管製造設備，包含進料機構、裁切機構、定型機構以及傳動機構。進料機構沿輸送方向輸送平面原料。裁切機構連接進料機構，其用以裁切平面原料並獲得截斷片，截斷片具有預定長度。定型機構連接裁切機構，將截斷片定型於預定形狀，並獲得吸管結構。傳動機構連接進料機構、裁切機構及定型機構，並用以帶動進料機構、裁切機構及定型機構運作。

依據前述實施方式之吸管製造設備，其中定型機構可包含凹折模組及第一導桿。凹折模組包含內模具、二外模具以及升降結構。內模具具有凹槽。二外模具分別設置於內模具之二側。升降結構連接內模具及各外模具，控制內模具及各外模具靠近或遠離第一導桿。

依據前述實施方式之吸管製造設備，定型機構可更包含轉盤及第二導桿。第二導桿連接轉盤之一端，第一導桿連接轉盤之另一端，其中轉盤旋轉，以使第一導桿及第二導桿輪流容設於內模具之凹槽。

依據前述實施方式之吸管製造設備，其中定型機構可更包含貼合模組，毗鄰凹折模組，並將截斷片之一側貼合至截斷片之另一側。

依據前述實施方式之吸管製造設備，其中貼合模組可為超音波加熱機。

依據前述實施方式之吸管製造設備，可更包含切刀，連接定型機構，並裁剪吸管結構之一端，以令吸管結構之所述端形成斜口。

依據前述實施方式之吸管製造設備，其中切刀可為圓切刀或剪刀。

依據前述實施方式之吸管製造設備，其中傳動機構可包含馬達、傳動桿、第一傳動組、第二傳動組及第三傳動組。傳動桿連接馬達。第一傳動組連接傳動桿，並連接進料機構。第二傳動組連接傳動桿，並連接裁切機構。第三傳動組連接傳動桿，並連接定型機構。

以下將參照圖式說明本發明之複數個實施例。為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之；並且重複之元件將可能使用相同的編號表示之。

請參閱第1圖、第2圖及第3圖。第1圖繪示本發明一實施方式之一實施例的吸管製造方法100的流程圖，第2圖繪示本發明另一實施方式之一實施例的吸管結構200的示意圖，第3圖繪示依照第2圖實施例之吸管結構200沿3-3剖線的剖面示意圖。具體而言，第2圖之吸管結構200是由第1圖之吸管製造方法100製造而成的，但本發明不以所述吸管製造方法及吸管結構為限。

如第2圖及第3圖所示，吸管結構200包含本體210，其具有預定形狀，且本體210之一側部分連接於本體210之另一側。仔細地說，本體210捲曲，以令本體210之一側連接本體210之另一側，並形成通道211。此外，吸管結構200可更包含斜口220，斜口220位於吸管結構200的其中一端。

請參閱第4A圖及第4B圖，第4A圖繪示依照第2圖實施例之吸管結構200的側面示意圖，第4B圖繪示依照第2圖實施方式之另一實施例之吸管結構200的側面示意圖。具體而言，本發明之吸管結構200之斜口可為圓斜口(如第4A圖所示)或者可為尖斜口(如第4B圖所示)。進一步地說，第4A圖之斜口220由側面觀之，斜口220之末端為圓弧狀，第4B圖之斜口220a由側面觀之，斜口220a之末端為尖角狀，據此，第4B圖之斜口220a相較於第4A圖之斜口220更為銳利。據此，第4B圖之吸管結構200可具有較佳的穿刺能力，而第4A圖之吸管結構200可具有較佳的安全性。使用者可依據需求選擇斜口的形狀，使吸管結構200提供不同的功能，但本發明並不以此為限。

由第1圖可知，吸管製造方法100包含進料步驟110、裁切步驟120及定型步驟130。在進料步驟110中，提供平面原料201(標示於第8圖)，其中平面原料201可為連續的長條狀結構。在裁切步驟120中，裁切平面原料201並獲得截斷片202(標示於第8圖)，截斷片202具有預定長度L(標示於第2圖)。在定型步驟130中，將截斷片202定型成預定形狀，並獲得吸管結構200。特別說明的是，第2圖之吸管結構200之本體210即是由截斷片202凹折所形成。

在定型步驟130中，是將截斷片202沿預定形狀凹折，以令截斷片202之一側覆蓋於截斷片202之另一側，並使用超音波加熱機加熱截斷片202，使截斷片202受熱熔融，以令截斷片202之二側可相互貼合。具體而言，平面原料201可選用受熱可熔融的材料，例如:具有受熱可熔融的淋膜層的紙片，其中所述淋膜層可為環保且易分解的材質。

吸管製造方法100可更包含斜口形成步驟140。在斜口形成步驟140中，剪切吸管結構200之一端，以在吸管結構200之一端形成斜口220或斜口220a。

一般而言，習知的吸管製造方法皆是對連續結構的原料進行定型，之後才再裁切成所需的成品長度。然而，連續結構的原料若在製造過程中有瑕疵或失誤，則會影響整批成品的品質，而導致製造成本的增加。

本發明之吸管製造方法100透過先進行裁切步驟120再進行定型步驟130，則可避免上述情況，且可較容易地針對局部的製程進行調整，以有效提升製造吸管結構200的良率。

請參閱第5圖及第6圖。第5圖繪示本發明再一實施方式之一實施例的吸管製造設備300的示意圖，第6圖繪示依照第5圖實施例之吸管製造設備300的另一視角的示意圖。具體而言，第1圖之吸管製造方法100可應用於第5圖之吸管製造設備300，並可製造出第2圖之吸管結構200，但本發明不以此為限。

如第5圖及第6圖所示，吸管製造設備300包含進料機構310、裁切機構320、定型機構330及傳動機構340。裁切機構320連接進料機構310，定型機構330連接裁切機構320，傳動機構340連接進料機構310、裁切機構320及定型機構330。進料機構310沿輸送方向D輸送平面原料201，並令平面原料201依序通過裁切機構320及定型機構330，最終獲得吸管結構200。

一般而言，習知的吸管製造設備皆是將定型機構設置於裁切機構之前，以使原料先經定型才再裁切成所需的成品長度。然而，為了對連續結構的原料做定型，定型機構的長度及體積也須配合增加，進而增加習知的吸管製造設備的整體體積。此外，連續結構的原料若在製造過程中有瑕疵或失誤，則會影響整批成品的品質，而導致製造成本的增加。

本發明之吸管製造設備300的裁切機構320設置於定型機構330之前，也就是說，平面原料201先經過裁切機構320再經過定型機構330。藉此，其可有助於縮短吸管製造設備300的結構長度，進而可減少吸管製造設備300整體的體積，並可增加吸管製造設備300的製造效率。

詳細來說，如第5圖及第6圖所示，進料機構310沿輸送方向D輸送平面原料201，所述平面原料201為一連續性且呈平面狀的結構。進料機構310包含複數個定準輪311，定準輪311用以拉緊平面原料201，以整平及校準平面原料201。複數個定準輪311將平面原料201沿輸送方向D輸送至裁切機構320。

請參閱第7圖及第8圖，並請配合參照第5圖及第6圖。第7圖繪示依照第5圖實施例之裁切機構320的示意圖，第8圖繪示依照第5圖實施例之平面原料201及截斷片202的示意圖。如第5圖及第6圖所示，裁切機構320連接進料機構310，裁切機構320用以裁切平面原料201，並獲得截斷片202。更仔細地說，如第8圖所示，平面原料201為連續性的平面結構，截斷片202是由平面原料201裁切而成，截斷片202具有預定長度L。

如第7圖所示，裁切機構320包含二輸送軌道321、升降組322、裁刀323及蓋板324。輸送軌道321一端連接進料機構310，其另一端連接定型機構330，輸送軌道321用以乘載平面原料201及截斷片202。裁刀323及蓋板324連接升降組322。在第3圖中，升降組322帶動裁刀323及蓋板324沿一裁切方向P移動，以靠近或遠離輸送軌道321，特別說明的是，裁切方向P與輸送方向D可互為垂直或呈一角度。

具體而言，進料機構310之定準輪311將平面原料201沿輸送方向D輸送至裁切機構320之輸送軌道321。當平面原料201沿輸送方向D經過一預定長度L後，升降組322帶動裁刀323及蓋板324沿裁切方向P位移，並令裁刀323切斷平面原料201，以獲得截斷片202。蓋板324覆蓋截斷片202，以防止截斷片202因裁刀323瞬間的裁切應力而噴飛，並可防止截斷片202變形。

裁切機構320可更包含推送桿325及滑動軌道326。推送桿325之一端可滑動地連接滑動軌道326，另一端可分離地抵頂截斷片202。詳細來說，推送桿325透過滑動軌道326位移，進而推抵截斷片202在輸送軌道321繼續沿輸送方向D前進，並將截斷片202輸送至定型機構330。

請參閱第9A圖、第9B圖、第9C圖及第9D圖，第9A圖繪示依照第5圖實施例之定型機構330的作動示意圖；第9B圖繪示依照第5圖實施例之定型機構330的另一作動示意圖；第9C圖繪示依照第5圖實施例之定型機構330的又一作動示意圖；第9D圖繪示依照第5圖實施例之定型機構330的再一作動示意圖。定型機構330連接裁切機構320，定型機構330將截斷片202定型於預定形狀，並獲得吸管結構200。

如第5圖、第6圖及第9A圖至第9D圖所示，定型機構330包含凹折模組350及第一導桿361。凹折模組350包含內模具351、外模具353及升降結構354。內模具351毗鄰於第一導桿361，內模具351具有凹槽352，凹槽352具有一預定形狀，在第5圖中，凹槽352的形狀可與第一導桿361的形狀相同，更仔細地說，凹槽352的形狀及第一導桿361的形狀可為圓柱狀，但本發明並不以此為限。外模具353的數量可為二，所述二外模具353分別設置於內模具351之二側。升降結構354連接內模具351及各外模具353。升降結構354控制內模具351及外模具353靠近或遠離第一導桿361。

另外，定型機構330可更包含貼合模組370。貼合模組370毗鄰凹折模組350，並將截斷片202之一側貼合至截斷片202之另一側。在第5圖實施方式中，貼合模組370可為超音波加熱機。

仔細地說，如第9A圖所示，截斷片202被推送桿325推抵至內模具351與第一導桿361之間。接著，如第9B圖所示，升降結構354控制內模具351靠近第一導桿361，並使內模具351之凹槽352與第一導桿361之一側密合。此時，截斷片202沿著第一導桿361凹折成預定形狀。如第9C圖所示，升降結構354再控制外模具353靠近第一導桿361，以令外模具353密合於第一導桿361之另一側。此時，截斷片202之一側部分覆蓋於截斷片202之另一側。如第9D圖所示，貼合模組370朝凹折模組350靠近，貼合模組370對截斷片202之重疊部分進行加熱，使重疊部部分熱熔並貼合，使截斷片202定型在預定形狀，並藉以獲得吸管結構200。

另外，如第5圖所示，定型機構330可更包含轉盤360及第二導桿362。轉盤360連接傳動機構340。第二導桿362連接轉盤360之一端，第一導桿361連接轉盤360之另一端。轉盤360藉由傳動機構340旋轉，以使第一導桿361及第二導桿362輪流容設於內模具351之凹槽352。更仔細地說，當貼合模組370完成貼合後，升降結構354令內模具351及外模具353遠離第一導桿361；也就是說，凹折模組350及貼合模組370會由如第9D圖所示的位置再次復位至如第9A圖所示的位置。此時，轉盤360旋轉以帶動第一導桿361離開定型機構330，並切換第二導桿362容設於內模具351之凹槽352，接著續行如第9A圖至第9D圖的作動。藉由上述結構配置，可更提升吸管製造設備300整體的運轉效率及產能，並有助於增加吸管結構200的製造效率。

如第5圖所示，定型機構330可更包含保護件363，在第5圖中，保護件363的數量為二，但並不以此為限。所述二保護件363分別設置於轉盤360之二側。保護件363為弧形結構。更仔細地說，保護件363之弧形結構的形狀與轉盤360帶動第一導桿361及第二導桿362旋轉之路徑相同。藉此，保護件363的設置可防止第一導桿361及第二導桿362旋轉時碰撞到操作人員，並可增加吸管製造設備300使用時的安全性。

請參閱第10圖，其繪示依照第5圖實施例之出口組380的示意圖。吸管製造設備300可更包含出口組380，其連接定型機構330。出口組380包含切刀381及推送件382。切刀381用以剪切吸管結構200之一端，以令吸管結構200之所述端形成斜口220。特別的是，在第5圖實施例中，切刀381為圓切刀，藉此，切刀381可切削出如第4A圖所示之斜口220，且斜口220為圓斜口的結構。仔細地說，切刀381係平面切割吸管結構200之一端，而透過調整切刀381與吸管結構200之間的角度，進而可控制斜口220形成的角度。接著，推送件382沿輸送方向D推抵吸管結構200，以使吸管結構200脫離第二導桿362，並令吸管結構200落入出口槽383，而剪切吸管結構200之一端所產生之碎屑則落入碎屑槽384。藉以達到成品與碎屑分流的效果。

另一方面，吸管製造設備300包含傳動機構340，傳動機構340包含馬達341及傳動桿342。傳動桿342連接馬達341、進料機構310、裁切機構320、定型機構330。更仔細地說，如第5圖及第6圖所示，傳動機構340可更包含第一傳動組343、第二傳動組344及第三傳動組345。第一傳動組343連接進料機構310，第二傳動組344連接裁切機構320，第三傳動組345連接定型機構330，其中第一傳動組343、第二傳動組344及第三傳動組345連接傳動桿342。在第5圖實施方式中，第一傳動組343、第二傳動組344及第三傳動組345可為齒輪組。馬達341可藉由傳動桿342的設置而帶動第一傳動組343、第二傳動組344及第三傳動組345轉動，進而驅動進料機構310、裁切機構320及定型機構330作動。另外，如第5圖所示，出口組380可更包含第四傳動組346，第四傳動組346連接傳動桿342。馬達341可帶動傳動桿342，以驅動出口組380作動。藉此，吸管製造設備300僅需一顆馬達341即可令整座機台運轉，藉此，可有效減少吸管製造設備300的運轉耗能，進而可更減少吸管結構200的製造成本。

請參照第11圖及第12圖，第11圖繪示本發明再一實施方式之另一實施例的吸管製造設備400的示意圖，第12圖繪示依照第11圖實施例之出口組480的示意圖。如第11圖所示，吸管製造設備400包含進料機構410、裁切機構420、定型機構430及傳動機構440。具體而言，吸管製造設備400的結構與第5圖之吸管製造設備300的結構相似，有關第11圖之吸管製造設備400的詳細結構配置及作動請參照上述第5圖實施例之敘述，在此不另外贅述。

如第12圖所示，吸管製造設備400可更包含出口組480，其連接定型機構430。出口組480包含切刀481、推送件(圖未繪示)及出口槽483。切刀481用以剪切吸管結構200之一端，以令吸管結構200之所述端形成斜口220a。特別的是，在第11圖實施例中，切刀481為剪刀，藉此，切刀481可切削出如第4B圖所示之斜口220a，且斜口220a為尖斜口的結構。仔細地說，在第12圖中，當吸管結構200被輸送至出口組480時，隨著切刀481擠壓吸管結構200之一端，使其受力擠壓而變形，切刀481再剪切經受力而變形的吸管結構200，進而獲得如第4B圖所示之結構較為尖銳的斜口220a。透過調整切刀481與吸管結構200之間的角度；或者透過切刀481之刀具的結構設計，可控制斜口220a形成的角度。接著，推送件沿輸送方向D推抵吸管結構200，以使吸管結構200脫離第二導桿(圖未繪示)，並令吸管結構200落入出口槽483。

綜上所述，本發明之吸管製造方法及吸管製造設備透過先裁切再定型的步驟及相關的結構配置，藉此可以有效地減少吸管製造設備的體積，並且可以避免連續性結構原料帶來的連續性瑕疵或失誤的問題，進而可以增加本發明之吸管結構的製造良率，並減少不必要的成本損失。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100:吸管製造方法 110:進料步驟 120:裁切步驟 130:定型步驟 140:斜口形成步驟 200:吸管結構 201:平面原料 202:截斷片 210:本體 211:通道 220,220a:斜口 300,400:吸管製造設備 310,410:進料機構 311:定準輪 320,420:裁切機構 321:輸送軌道 322:升降組 323:裁刀 324:蓋板 325:推送桿 326:滑動軌道 330,430:定型機構 340,440:傳動機構 341:馬達 342:傳動桿 343:第一傳動組 344:第二傳動組 345:第三傳動組 346:第四傳動組 350:凹折模組 351:內模具 352:凹槽 353:外模具 354:升降結構 360:轉盤 361:第一導桿 362:第二導桿 363:保護件 370:貼合模組 380,480:出口組 381,481:切刀 382:推送件 383,483:出口槽 384:碎屑槽 D:輸送方向 L:預定長度 P:裁切方向 3-3:剖線

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1圖繪示本發明一實施方式之一實施例的吸管製造方法的流程圖； 第2圖繪示本發明另一實施方式之一實施例的吸管結構的示意圖； 第3圖繪示依照第2圖實施例之吸管結構沿3-3剖線的剖面示意圖； 第4A圖繪示依照第2圖實施例之吸管結構的側面示意圖； 第4B圖繪示依照第2圖實施方式之另一實施例之吸管結構的側面示意圖； 第5圖繪示本發明再一實施方式之一實施例的吸管製造設備的示意圖； 第6圖繪示依照第5圖實施例之吸管製造設備的另一視角的示意圖； 第7圖繪示依照第5圖實施例之裁切機構的示意圖； 第8圖繪示依照第5圖實施例之平面原料及截斷片的示意圖； 第9A圖繪示依照第5圖實施例之定型機構的作動示意圖； 第9B圖繪示依照第5圖實施例之定型機構的另一作動示意圖； 第9C圖繪示依照第5圖實施例之定型機構的又一作動示意圖； 第9D圖繪示依照第5圖實施例之定型機構的再一作動示意圖； 第10圖繪示依照第5圖實施例之出口組的示意圖； 第11圖繪示本發明再一實施方式之另一實施例的吸管製造設備的示意圖；以及 第12圖繪示依照第11圖實施例之出口組的示意圖。

100:吸管製造方法

110:進料步驟

120:裁切步驟

130:定型步驟

140:斜口形成步驟

Claims (11)

1. 一種吸管製造方法，包含：一進料步驟，提供一平面原料；一裁切步驟，裁切該平面原料並獲得一截斷片，該截斷片具有一預定長度；以及一定型步驟，將該截斷片定型成一預定形狀，並獲得一吸管結構；其中在該定型步驟中，將該截斷片設置於一導桿及一內模具之一凹槽之間，該凹槽具有該預定形狀，並控制該內模具靠近該導桿之一面，以將該截斷片沿該預定形狀凹折，將一外模具靠近該導桿之另一面，以令該截斷片之一側覆蓋於該截斷片之另一側，並將該截斷片之二側相互貼合。
2. 如請求項1所述之吸管製造方法，其中在該定型步驟中，使用一超音波加熱機加熱該截斷片，以使該截斷片之該二側相互貼合。
3. 如請求項1所述之吸管製造方法，更包含：一斜口形成步驟，剪切該吸管結構之一端，以在該吸管結構之該端形成一斜口。
4. 一種利用請求項1至請求項3任一項所述之吸管製造方法所製成的吸管結構，包含： 一本體，具有該預定形狀，且該本體之一側部分連接於該本體之另一側。
5. 一種吸管製造設備，包含：一進料機構，沿一輸送方向輸送一平面原料；一裁切機構，連接該進料機構，用以裁切該平面原料並獲得一截斷片，該截斷片具有一預定長度；一定型機構，連接該裁切機構，將該截斷片定型於一預定形狀，並獲得一吸管結構，該定型機構包含一凹折模組及一第一導桿，該凹折模組包含：一內模具，具有一凹槽；二外模具，該二外模具分別設置於該內模具之二側；以及一升降結構，連接該內模具及各該外模具，控制該內模具及各該外模具靠近或遠離該第一導桿；以及一傳動機構，連接該進料機構、該裁切機構及該定型機構，並用以帶動該進料機構、該裁切機構及該定型機構運作。
6. 如請求項5所述之吸管製造設備，該定型機構更包含：一轉盤；以及一第二導桿，連接該轉盤之一端，該第一導桿連接該轉盤之另一端； 其中該轉盤旋轉，以使該第一導桿及該第二導桿輪流容設於該內模具之該凹槽。
7. 如請求項5所述之吸管製造設備，其中該定型機構更包含一貼合模組，毗鄰該凹折模組，並將該截斷片之一側貼合至該截斷片之另一側。
8. 如請求項7所述之吸管製造設備，其中該貼合模組為一超音波加熱機。
9. 如請求項5所述之吸管製造設備，更包含：一切刀，連接該定型機構，並裁剪該吸管結構之一端，以令該吸管結構之該端形成一斜口。
10. 如請求項9所述之吸管製造設備，其中該切刀為一圓切刀或一剪刀。
11. 如請求項5所述之吸管製造設備，其中該傳動機構包含：一馬達；一傳動桿，連接該馬達；一第一傳動組，連接該傳動桿，並連接該進料機構；一第二傳動組，連接該傳動桿，並連接該裁切機構；以及 一第三傳動組，連接該傳動桿，並連接該定型機構。

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