TWM582929U - 防止凸輪死點產生之結構及使用該結構之捆包機 - Google Patents

Abstract

一種防止凸輪死點產生之結構係包括一主動輪，主動輪之一側設有一推壓部，以推動一凸輪之推動部，讓凸輪以遠離主動輪一側之方向軸向移動，凸輪在移動一距離並同時轉動時，再以凸輪之凸輪部推動擺動件之一端，在擺動件之該端移動並與凸輪之外周緣分離之後，以一復位件推動凸輪使其軸向移動復位。而捆包機係包括上述結構、一殼體、一第一傳動組件、一第二傳動組件以及一第三傳動組件，藉由各組件之傳動以分別完成收緊環形束帶、快速摩擦黏結及切斷作業，並讓收帶輪上移放開束帶，以準備下一次的捆紮作業。

Description

防止凸輪死點產生之結構及使用該結構之捆包機

本創作係有關一種防止凸輪死點產生之結構及使用該結構之捆包機，尤指一種能避免在作業過程中不預期的產生死點，以有效提升工作效率者。

目前常見之手提式捆包機主要是利用一收帶輪以收緊塑膠束帶，再將塑膠束帶兩端重疊之部份予以黏結、切斷，得以快速且有效的捆紮包裝物。更進一步而言，係在重疊的塑膠束帶放入收帶區之後，按下啟動按鈕以使收帶輪開始轉動，藉以將鬆弛的束帶束緊，在束帶收緊之後，按下黏結鈕以經由黏結頭之橫向往復運動，進行束帶重疊區段之快速摩擦黏結，並在黏結之後將束帶多餘部份切斷。而在作業員拉起提把之後，則可讓收帶輪上移以放開束帶，同時讓黏結按鈕復歸至上位的位置，完成束緊捆紮動作以準備下一次的捆紮作業。

在上述黏結、切斷程序中，無論是手動或是半自動的機型，大都是利用一凸輪以推動一搖臂之一端，讓搖臂之另一端定位之後以進行黏結、切斷作業，而在作業完成之後，則必須要再經由拉起提把以使搖臂復位。如美國發明公開號US 2011/0056389 A1之「STRAPPING DEVICE WITH A GEAR SYSTEM DEVICE」專利案所示，即揭示了一種全自動之捆包機結 構。其在黏結過程中，如圖7(Fig-7)所示之凸輪(cam wheel)33係以逆時鐘轉動，凸輪(cam)32與接觸元件(contact element)64接觸，接觸元件64以樞軸(pivoting axis)62為轉軸順時鐘方向被推動旋轉；而如圖9(Fig-9)所示，當接觸元件64被推到最高點時，中心線68高於旋轉中心點62，壓縮彈簧(pressure spring)67施壓力給焊接臂(welding shoe arm)56以開始進行焊接。

然而，當凸輪32轉動之後停止，且其凸起部位剛好位於接觸元件之正下方，且假想的中心線正好通過旋轉軸62時，即會形成死點(Dead point)，讓機台停在圖9狀態，而無法回復到圖7狀態，以開始另一個新的黏結過程。針對此種死點發生時之狀態，在US 2011/0056389 A1一案中有提出二種解決方案，其一是經由齒輪系統以計算凸輪之位置(calculate the cam position from gear system)，另一是控制凸輪之位置以防止在死點之位置(control this position to prevent cam position at dead point)。

惟，US 2011/0056389 A1案所提出之二種解決方案皆沒有針對問題點提出具體之改進措施。而在實務上，亦確實沒有人針對此種死點問題提出解決的具體方案，只能在「死點」產生時，以工具推動凸輪轉動，讓「死點」現象消失，藉以讓作業員能再拉起提把，讓收帶輪上移以準備下一次的捆紮作業。但是在作業過程中，此種「死點」現象之發生將會中斷作業員作業之節奏，而降低工作效率。有鑑於此，為了提供一種有別於習用技術之結構，並改善上述之缺點，創作人累積多年的經驗及不斷的研發改進，遂有本創作之產生。

本創作之一目的在提供一種防止凸輪死點產生之結構及使 用該結構之捆包機，俾能解決習用捆包機在作業時，因不預期的產生死點而使作業中斷之缺點，以提高工作效率。

為達上述創作之目的，本創作所設之防止凸輪死點產生之結構係包括一主動輪、一凸輪、一擺動件以及一復位件。其中，主動輪之一側設有與主動輪同軸之推壓部；凸輪係以可相對於主動輪軸向移動之方式與主動輪樞接，凸輪具有在同一軸心上之一凸輪部及一推動部，推動部接觸推壓部，供主動輪轉動時，以推壓部推動推動部，讓凸輪以遠離主動輪一側之方向軸向移動；擺動件之一端係以一機構帶動以施力抵壓凸輪之外周緣，供凸輪軸向移動並轉動時，以凸輪部推動擺動件之該端；而復位件係連結凸輪，供擺動件之該端移動並與凸輪之外周緣分離後，推動凸輪使其軸向移動復位。

實施時，推壓部係為圓形陣列狀排列在主動輪一側且其齒面朝向凸輪之複數個棘齒，推動部係為其齒面朝向推壓部且與推壓部相互齒合之複數個棘齒。

實施時，推壓部係為一桿，推動部係為形成於凸輪上且以徑向開設之一導引槽，該桿穿過並限位於導引槽內。

實施時，凸輪部包括一圓周面、一揚升區以及一漸升區，其中，圓周面等半徑；揚升區之厚度小於圓周面之厚度，供推動擺動件之該端移動；漸升區之半徑漸增，供導引擺動件之該端由圓周面進入凸輪揚升區。

實施時，復位件係為一壓縮彈簧，凸輪部之一端具有一定位部，供定位壓縮彈簧。

實施時，本創作更包括一止擋件，止擋件與主動輪、凸輪樞接，供阻擋以限位凸輪之軸向移動位置。

本創作所設之捆包機係包括上述防止凸輪死點產生之結構、一殼體、一第一傳動組件、一第二傳動組件以及一第三傳動組件。其中，第一傳動組件係容納於殼體內，第一傳動組件連接一收帶輪，第一傳動組件經由一電力驅動裝置之驅動，讓收帶輪轉動以收緊環形之束帶；第二傳動組件係連接主動輪，第二傳動組件經由電力驅動裝置之驅動，讓主動輪轉動以推動擺動件之該端移動；而第三傳動組件係包括一抵壓件、一曲軸連桿組及一致動器，抵壓件套接一彈性件，抵壓件之底端設有一黏結頭(welding shoe)及一切斷刀，黏結頭及切斷刀連接曲軸連桿組，曲軸連桿組經由電力驅動裝置之驅動，讓黏結頭橫向往復運動以進行束帶重疊區段之快速摩擦黏結，並讓切斷刀將束帶多餘部份切斷；擺動件係為兩端以反方向擺動之搖臂，致動器連結搖臂之另一端，致動器具有一定位部，供定位抵壓件之一端。

為便於對本創作能有更深入的瞭解，茲詳述於後：

1‧‧‧防止凸輪死點產生之結構

2‧‧‧主動輪

21‧‧‧推壓部

211,321‧‧‧棘齒

22‧‧‧樞軸

3‧‧‧凸輪

31‧‧‧凸輪部

311‧‧‧圓周面

312‧‧‧漸升區

313‧‧‧揚升區

32‧‧‧推動部

33‧‧‧定位部

4‧‧‧復位件

41‧‧‧止擋件

5‧‧‧擺動件

51‧‧‧第一軸

52‧‧‧滾輪從動件

53‧‧‧機構

531‧‧‧致動器

5311‧‧‧凸柄

5312‧‧‧連動桿

5313‧‧‧定位部

5314‧‧‧第一弧凹部

5315‧‧‧第二弧凹部

532‧‧‧抵壓件

533‧‧‧彈性件

534‧‧‧第二軸

535‧‧‧曲軸連桿組

536‧‧‧提把

537‧‧‧黏結頭

538‧‧‧切斷刀

539‧‧‧傳動皮帶

54‧‧‧長槽

6‧‧‧殼體

7‧‧‧第一傳動組件

71‧‧‧第一齒輪組

72‧‧‧電力驅動裝置

73‧‧‧收帶輪

8‧‧‧第二傳動組件

81‧‧‧第二單向軸承

82‧‧‧第二齒輪組

9‧‧‧第三傳動組件

第1圖係為本創作防止凸輪死點產生之結構之第一實施例之元件分解圖。

第2圖係為本創作防止凸輪死點產生之結構之第一實施例之立體外觀圖。

第3圖係為本創作防止凸輪死點產生之結構之第一實施例之俯視圖。

第4圖係為本創作防止凸輪死點產生之結構之第一實施例之側視圖。

第5~8圖係為本創作防止凸輪死點產生之結構之第一實施例之使用狀態圖。

第9圖係為本創作防止凸輪死點產生之結構之第二實施例之元件分解圖。

第10~12圖係為本創作捆包機之較佳實施例之立體外觀圖。

請參閱第1~4圖所示，其為本創作防止凸輪死點產生之結構1之第一實施例，係包括一主動輪2、一推壓部21、一凸輪3、一復位件4、一止擋件41以及一擺動件5。主動輪2係為一正齒輪，其一側設有與主動輪2同軸之推壓部21，推壓部21係為複數個棘齒211所組成，複數個棘齒211係以圓形陣列狀排列在主動輪2之一側，複數個棘齒211之複數個齒面同時朝向凸輪3之一側。凸輪3係以可相對於主動輪2軸向移動之方式與主動輪2樞接在同一樞軸22上。

凸輪3具有在同一軸心上之一凸輪部31、一推動部32及一定位部33，凸輪部31包括一圓周面311、一漸升區312以及一揚升區313。圓周面311具有相等半徑；漸升區312由圓周面311之軸向邊緣以半徑漸增之方式延伸；揚升區313之厚度小於圓周面311及漸升區312之厚度，且揚升區313係由漸升區312之軸向邊緣弧形延伸而成。推動部32係為複數個棘齒321所組成，複數個棘齒321係以圓形陣列狀排列在凸輪部31之一側，複數個棘齒321之複數個齒面同時朝向推壓部21，且推動部32與推壓部21相互齒合。凸輪部31之另一側軸向凹陷一環形槽，供容納並定位一壓縮彈簧，該環形槽做為定位部33，而該壓縮彈簧做為復位件4。止擋件41係為一止推軸承，止擋件41與樞軸22軸接，且止擋件41與凸輪部31之一側具有一間隔。

擺動件5係以一第一軸51做為擺動中心，擺動件5之一端具有一滾輪從動件52，經由一機構53帶動以使滾輪從動件52施力抵壓住凸輪部31 之圓周面311上。該機構53係為一扭轉彈簧、一壓縮彈簧或是一連桿機構。而在本實施例中，擺動件5係為兩端以反方向擺動之搖臂，該機構53包括一致動器531、一抵壓件532以及一彈性件533，致動器531之中央部位穿過一第二軸534，以第二軸534做為擺動中心，致動器531之一端連接抵壓件532之另一端，致動器531之底端向下接觸抵壓件532之頂端，而彈性件533套接抵壓件532，以藉由抵壓件532形成向上推動之力，再連動致動器531及擺動件5之另一端，讓擺動件5之一端施力抵壓住凸輪部31之圓周面311上。

如第1、5、6圖所示，當主動輪2與推壓部21同步轉動，同時以推壓部21帶動凸輪3之推動部32轉動時，擺動件5一端之滾輪從動件52施力抵壓住凸輪部31之圓周面11，經由滾輪從動件52之壓迫阻力讓凸輪3無法順暢的被主動輪2帶動旋轉。而由於推壓部21及推動部32之棘齒(211,321)組合，可讓凸輪3既旋轉又以遠離主動輪2一側之方向軸向移動，其軸向移動速率大於旋轉速率，此時，擺動件5一端之滾輪從動件52由圓周面311開始滾動，經由漸升區312之導引以順暢的進入揚升區313，將滾輪從動件52向上抬起。

當凸輪部31之一側接觸到止擋件41之後，經由止擋件41之阻擋，可使凸輪3之軸向移動停止，同時讓復位件4呈壓縮狀態，滾輪從動件52會到達揚升區313之最高位置。而當凸輪3之轉動速率夠快時，滾輪從動件52會由凸輪部31之揚升區311暫時向外分離，讓滾輪從動件52之壓迫阻力消失。藉此，如第1、7、8圖所示，經由復位件4之彈力恢復以迅速推動凸輪3，即可讓凸輪3回復至原先之位置，此時凸輪部31之揚升區313與滾輪從動件52在空間上已經錯開，不會有「死點」現象之產生。

請參閱第9圖所示，其為本創作防止凸輪死點產生之結構1之第二實施例，其與第一實施例不同處在於：推壓部21係為一桿，桿之底部徑向插接固定於樞軸22之外周緣上，而推動部32係為一導引槽，導引槽順著凸輪3之圓周面以螺旋狀延伸，且以徑向開設，供推壓部21穿過並限位於推動部32內，藉此，同樣可以在主動輪2轉動時，讓凸輪3以遠離主動輪2一側之方向軸向移動。

請參閱第10~12圖所示，其為本創作捆包機之較佳實施例，係包括如上述防止凸輪死點產生之結構1、一殼體6、一第一傳動組件7、一第二傳動組件8以及一第三傳動組件9。其中，殼體6內部形成一空腔，第一傳動組件7、第二傳動組件8及第三傳動組件9分別容納定位於空腔內。

第一傳動組件7主要包括一第一單向軸承及一第一齒輪組71，第一單向軸承連接一馬達，該馬達做為電力驅動裝置72，第一齒輪組71連接一收帶輪73，藉以在電力驅動裝置72轉動時，讓收帶輪71轉動以收緊環形之束帶。第二傳動組件8主要包括一第二單向軸承81及一第二齒輪組82，第二單向軸承81與第一單向軸承同軸但轉動方向相反，第二齒輪組82連接主動輪2，藉以在收帶輪71收緊束帶之後，讓電力驅動裝置72反向轉動，從而使主動輪2轉動以推動擺動件5之一端向上移動。

而如第4、10~12圖所示，第三傳動組件9主要包括一致動器531、一抵壓件532、一彈性件533以及一曲軸連桿組535。其中，致動器531之中央部位穿過第二軸534，致動器531之一端具有一凸柄5311及一連動桿5312，凸柄5311連結一提把536，連動桿5312穿過擺動件5另一端之一長槽54以活動式的連接擺動件5之另一端；致動器531之底端具有一定位部5313，定 位部5313包括在同一曲線邊緣上之一第一弧凹部5314及一第二弧凹部5315，供分別向下接觸抵壓件532之頂端，彈性件533套接抵壓件532，且抵壓件532之底端設有一黏結頭537及一切斷刀538，黏結頭537及切斷刀538連接曲軸連桿組535，曲軸連桿組535以傳動皮帶539連接第二單向軸承81，藉以在第二單向軸承81轉動且抵壓件532下壓時，讓黏結頭537橫向往復運動以進行束帶重疊區段之快速摩擦黏結，同時以切斷刀538將束帶多餘部份切斷。此時，由於凸輪3之凸輪部31推動，抵壓件532之頂端係由致動器531之第一弧凹部5314移動至第二弧凹部5315之位置，並定位在第二弧凹部5315內，而當黏結、切斷結束之後，操作員拉起提把536，即可帶動凸柄5311以將致動器531抬起，讓抵壓件532之頂端回復至第一弧凹部5314之位置，同時讓擺動件5之一端下降，回到作業前之位置，以準備下一次的捆紮作業。

綜上所述，依上文所揭示之內容，本創作確可達到預期之目的，克服傳統設計中，由於擺動件之一端下降時，有機率與凸輪凸起的區域接觸，造成「死點」現象而使機構卡住無法接續下一動作之問題，以提高工作效率，極具產業上利用之價值，爰依法提出新型專利申請。

Claims (7)

1. 一種防止凸輪死點產生之結構，係包括：一主動輪，其一側設有與該主動輪同軸之一推壓部；一凸輪，係以可相對於該主動輪軸向移動之方式與該主動輪樞接，該凸輪具有在同一軸心上之一凸輪部及一推動部，該推動部接觸該推壓部，供該主動輪轉動時，以該推壓部推動該推動部，讓該凸輪以遠離該主動輪一側之方向軸向移動；一擺動件，其一端係以一機構帶動以施力抵壓該凸輪之外周緣，供該凸輪軸向移動並轉動時，以該凸輪部推動該擺動件之該端；以及一復位件，係連結該凸輪，供該擺動件之該端移動並與該凸輪之外周緣分離後，推動該凸輪使軸向移動復位。
2. 如申請專利範圍第1項所述之防止凸輪死點產生之結構，其中，該推壓部係為圓形陣列狀排列在該主動輪一側且其齒面朝向該凸輪之複數個棘齒，該推動部係為其齒面朝向該推壓部且與該推壓部相互齒合之複數個棘齒。
3. 如申請專利範圍第1項所述之防止凸輪死點產生之結構，其中，該推壓部係為一桿，該推動部係為形成於該凸輪上且以徑向開設之一導引槽，該桿穿過並限位於該導引槽內。
4. 如申請專利範圍第1項所述之防止凸輪死點產生之結構，其中，該凸輪部包括：一圓周面，係等半徑； 一揚升區，其厚度小於該圓周面之厚度，供推動該擺動件之該端移動；一漸升區，其半徑漸增，供導引該擺動件之該端由該圓周面進入該凸輪揚升區。
5. 如申請專利範圍第1項所述之防止凸輪死點產生之結構，其中，該復位件係為一壓縮彈簧，該凸輪部之一端具有一定位部，供定位該壓縮彈簧。
6. 如申請專利範圍第1項所述之防止凸輪死點產生之結構，其更包括一止擋件，該止擋件與該主動輪、該凸輪樞接，供阻擋以限位該凸輪之軸向移動位置。
7. 一種使用如申請專利範圍第1至6項其中任一項所述防止凸輪死點產生之結構之捆包機，係包括；一殼體；一第一傳動組件，係容納於該殼體內，該第一傳動組件連接一收帶輪，該第一傳動組件經由一電力驅動裝置之驅動，讓該收帶輪轉動以收緊環形之一束帶；一第二傳動組件，係連接該主動輪，該第二傳動組件經由該電力驅動裝置之驅動，讓該主動輪轉動以推動該擺動件之該端移動；以及一第三傳動組件，係包括一抵壓件、一曲軸連桿組及一致動器，該抵壓件套接一彈性件，該抵壓件之底端設有一黏結頭及一切斷刀，該黏結頭及該切斷刀連接該曲軸連桿組，該曲軸連桿組經由該電力驅動裝置之驅動，讓該黏結頭橫向往復運動以進行該束帶重疊區段之快速摩擦黏結，並讓該切斷刀將該束帶多餘部份切斷；該擺動件係為兩端以反方向 擺動之搖臂，該致動器連結該搖臂之另一端，該致動器具有一定位部，供定位該抵壓件之一端。