本發(fā)明涉及紙卷加工技術(shù)，尤其涉及將紙卷的紙尾固定在紙卷上的封口技術(shù)。

背景技術(shù)：

在紙卷的生產(chǎn)過程中，一般都需要在紙卷復卷完畢后，將紙卷的紙尾固定在紙卷上，以防止紙卷在后續(xù)加工過程中松散，此步驟稱為封口。授權(quán)公開號為CN 101674993 B的中國專利公開了一種無需膠水的封口方法，該方法必須先將紙卷末圈的紙張放松，然后再對放松的紙張進行折疊，使放松的紙張形成凸起的囊袋或者折疊部，然后才能將紙卷的尾端與囊袋或者折疊部壓合在一起，整個動作過程繁瑣，封口效率很低。公開號為CN105293196A的中國專利申請公開了另一種無需膠水的紙卷封口方法。該方法如圖1所示，用夾鉗1直接在紙卷2的圓周面上夾壓，使紙卷的紙尾2a與紙卷外周一層或數(shù)層紙張一起形成凸出于紙卷圓周面的壓合部2b，以此完成紙卷的封口。該方法的封口質(zhì)量完全依賴于夾具能否在紙卷圓周面上擠壓出凸出于紙卷圓周面的壓合部2b，該因素受到夾具與紙卷圓心之間的距離的影響非常大，極難控制。如果夾鉗與紙卷圓心的距離稍近一點，被夾鉗擠壓至凸出于紙卷圓周面的紙張層數(shù)就會顯著增加，也就是壓合部2b所包含的紙張層數(shù)顯著增加，造成紙卷的紙尾與過多層數(shù)的紙張壓合在一起，以至于在紙卷開啟封口的時候，太多層數(shù)的紙張被扯斷，造成浪費；而如果夾鉗與紙卷圓心的距離稍遠一點，又無法保證夾鉗能夠可靠地在紙卷上擠出凸出于紙卷圓周面的壓合部2b，以至于封口失敗。因此，該封口方法的封口質(zhì)量極不穩(wěn)定，而且?guī)缀醪豢赡茏龅郊埼?a僅與一層紙張壓合的理想封口效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種以機械壓合紙卷的封口方法，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。本發(fā)明還提供一種以機械壓合紙卷的封口裝置，以實現(xiàn)所述方法。

本發(fā)明所述方法是這樣實現(xiàn)的：以機械壓合紙卷的封口方法，利用第一夾壓件和第二夾壓件的靠攏動作，將紙卷的末圈紙張與紙卷圓周面的一部分紙材壓合在一起，通過以下步驟完成：

a、第一夾壓件的邊緣從紙卷的徑向方向擠壓紙卷，使紙卷圓周面在第一夾壓件的邊緣處形成由凹陷部和未凹陷部組成的臺階狀形變；

b、令第一夾壓件與第二夾壓件靠攏，將所述臺階狀形變的未凹陷部按壓到第一夾壓件上，形成令紙張結(jié)合在一起的壓合部，從而完成封口。

優(yōu)選地，在所述步驟a之前，或者在所述步驟a之后、所述步驟b之前，將紙卷的尾端朝向所述第一夾壓件和所述第二夾壓件之間的間隙中展開，形成一段位于所述第一夾壓件和所述第二夾壓件之間的紙尾。

本發(fā)明所述的紙卷封口裝置是這樣實現(xiàn)的：以機械壓合紙卷的封口裝置，包括第一夾壓件和第二夾壓件，由第一夾壓件和第二夾壓件將紙卷圓周面的一部分紙材壓合在一起，其特征在于還包括：

用以將紙卷按壓在第一夾壓件的邊緣處的擠壓機構(gòu)，擠壓機構(gòu)對紙卷的按壓力，足以使得紙卷圓周面在第一夾壓件的邊緣處形成由凹陷部和未凹陷部組成的臺階狀形變；

第二夾壓件與第一夾壓件的相對位置，使得第二夾壓件可將所述臺階狀形變的未凹陷部按壓到第一夾壓件上，形成令紙張結(jié)合在一起的壓合部。

優(yōu)選地，該裝置還包括用以將紙卷的尾端朝向第一夾壓件和第二夾壓件之間的間隙中展開的紙尾展開機構(gòu)。

優(yōu)選地，所述擠壓機構(gòu)包括用于按壓紙卷的壓輥，該壓輥對紙卷的按壓力足以使得紙卷圓周面在所述第一夾壓件的邊緣處形成所述臺階狀形變。

優(yōu)選地，該裝置還包括驅(qū)使紙卷繞自身軸線轉(zhuǎn)動特定角度的紙尾定位機構(gòu)，該特定角度是指：當紙卷轉(zhuǎn)過該特定角度之后，再被所述擠壓機構(gòu)按壓在所述第一夾壓件的邊緣處時，紙卷的尾端剛好位于能夠朝向第一夾壓件和第二夾壓件之間的間隙中展開的位置。

優(yōu)選地，所述紙尾定位機構(gòu)包括夾著紙卷轉(zhuǎn)動的兩根轉(zhuǎn)動輥，其中一根是承托紙卷的轉(zhuǎn)動輥，另一根是按壓紙卷的轉(zhuǎn)動輥。

優(yōu)選地，在所述紙尾定位機構(gòu)的用于按壓紙卷的轉(zhuǎn)動輥與所述擠壓機構(gòu)的壓輥上，共同環(huán)繞有循環(huán)帶，以該轉(zhuǎn)動輥和壓輥作為循環(huán)帶的帶輪，由循環(huán)帶按壓紙卷并帶動紙卷以純滾動的方式從所述紙尾定位機構(gòu)滾動至所述第一夾壓件的邊緣。

優(yōu)選地，設(shè)有位于所述循環(huán)帶下方的托板，在所述循環(huán)帶帶動紙卷滾動的過程中，由托板承托紙卷，使紙卷沿著托板以純滾動的方式滾動至所述第一夾壓件的邊緣。

優(yōu)選地，所述第一夾壓件固定在封口裝置的機架上，所述第二夾壓件固定在擺動臂上，擺動臂由動力機構(gòu)驅(qū)動，由擺動臂帶動所述第二夾壓件朝向所述第一夾壓件靠攏。

本發(fā)明的優(yōu)點是：與授權(quán)公開號為CN 101674993 B的中國專利相比，本發(fā)明無需在紙卷的圓周面形成凸起的囊袋或者折疊部，封口動作大為簡化，封口效率顯著提高；與公開號為CN105293196A的中國專利申請相比，本發(fā)明的封口質(zhì)量并不依賴于第一夾壓件和第二夾壓件能否在紙卷上擠壓出凸出于紙卷圓周面的壓合部，而是依賴于所述臺階狀形變的凹陷部的凹陷深度，而凹陷部的紙張在受到徑向擠壓力的作用下會變得更加密實，因此，第一夾壓件的邊緣擠入紙卷圓周面的深度，也就是凹陷部的凹陷深度，總是較淺的，而且該凹陷深度不會隨著徑向擠壓力的增大而明顯增加，即使第一夾壓件對紙卷的徑向擠壓力偏大，甚至在紙卷出現(xiàn)整體壓扁變形的極端情況下，所述凹陷部的深度也不會有明顯變化，而凹陷部較淺的深度，保證了未凹陷部所包含的紙張層數(shù)總是較少的，從而很容易就能控制第一夾壓件和第二夾壓件只將紙卷外圈少數(shù)幾層紙張與紙尾壓合在一起，封口質(zhì)量穩(wěn)定，如果仔細調(diào)節(jié)第一夾壓件對紙卷的徑向壓力，就能做到紙卷的紙尾僅與一層紙張壓合的理想封口效果。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的一種紙卷封口方法示意圖；

圖2是本發(fā)明方法實施例一的示意圖，示意出第一夾壓件的邊緣從紙卷的徑向方向擠壓紙卷；

圖3是圖2的A部放大圖；

圖4是第一夾壓件與第二夾壓件靠攏后的示意圖；

圖5是圖4的B部放大圖；

圖6是本發(fā)明方法實施例二的示意圖，示意出紙卷的尾端展開到第一夾壓件和第二夾壓件之間；

圖7是圖6的C部放大圖；

圖8是展開的紙尾與壓合部壓合在一起的示意圖；

圖9表示在第一夾壓件尚未擠壓紙卷之前，先將紙卷尾端展開的示意圖；

圖10是圖9的D部放大圖；

圖11是壓合部被紙尾覆蓋的示意圖；

圖12是本發(fā)明所述封口裝置的實施例的示意圖；

圖13是封口裝置中的紙尾定位機構(gòu)驅(qū)使紙卷繞自身軸線轉(zhuǎn)動特定角度的示意圖；

圖14是圖12中的第二夾壓件朝向第一夾壓件靠攏后的局部放大圖；

圖15是擠壓機構(gòu)中的用于按壓紙卷的壓輥偏離紙卷一定距離的示意圖；

圖16是紙尾定位機構(gòu)中的用于按壓紙卷的轉(zhuǎn)動輥偏離紙卷一定距離的示意圖；

圖17是第二夾壓件為滾輪的示意圖。

具體實施方式

封口方法實施例一

本發(fā)明所述的紙卷封口方法的動作過程，先如圖2和圖3所示，令第一夾壓件3的邊緣3a從紙卷的徑向方向擠壓紙卷4，使紙卷圓周面在邊緣3a處形成由凹陷部4a和未凹陷部4b組成的臺階狀形變，然后如圖4和圖5所示，令第一夾壓件3與第二夾壓件5靠攏，將所述臺階狀形變的未凹陷部4b按壓到第一夾壓件3上，形成令紙張結(jié)合在一起的壓合部4c，從而完成紙卷4的封口。圖2和圖4以及圖6中的箭頭F表示對紙卷4的徑向壓力，用以平衡第一夾壓件3對紙卷4的徑向壓力。壓力F可以由另外的構(gòu)件實施。在本實施例中，并未涉及紙卷的尾端在紙卷圓周面上的位置，紙卷的尾端可能剛好位于壓合部4c，也可能不在壓合部4c，但這并不影響封口作業(yè)的完成。紙卷4的尾端相距壓合部4c最遠不會超過一圈紙的紙張長度。

封口方法實施例二

本實施例在執(zhí)行圖2所示的步驟之后，在執(zhí)行圖4和圖5所示的步驟之前，先如圖6和圖7那樣，將紙卷4的尾端4d朝向第一夾壓件3和第二夾壓件5之間的間隙中展開，形成一段位于第一夾壓件3和第二夾壓件5之間的紙尾4e，圖6中的紙卷尾端4d的展開方向是逆時針展開。之后，再執(zhí)行圖4和圖5所示步驟，令第一夾壓件3與第二夾壓件5靠攏，最后如圖8所示，形成壓合部4c，而且展開的紙尾4e與壓合部4c壓合在一起，完成封口。

本實施例也可以在執(zhí)行圖2和圖3所示步驟之前，先將紙卷的尾端展開。參見圖9并結(jié)合圖10，在執(zhí)行圖2和圖3所示步驟之前，先將紙卷4的尾端4d朝向第一夾壓件3和第二夾壓件5之間的間隙中展開，形成一段位于第一夾壓件3和第二夾壓件5之間的紙尾4e，此時的第一夾壓件3并未擠壓紙卷4的圓周面，僅是與紙卷4的圓周面接觸。之后，再執(zhí)行圖2和圖3所示步驟，至此就達到了與圖7相同的狀態(tài)。此后再執(zhí)行圖4所示步驟，令第一夾壓件3與第二夾壓件5靠攏，最終達到與圖8相同的封口效果。

本實施例在第一夾壓件3和第二夾壓件5靠攏之前，先將紙卷4的尾端4d展開形成一段紙尾4e，由此帶來的有益效果是進一步提升了封口質(zhì)量：1、由于展開的紙尾4e僅與壓合部4c的單側(cè)側(cè)面壓合，例如圖8所示，紙尾4e僅與壓合部4c的右側(cè)側(cè)面壓合，沒有與壓合部4c的左側(cè)側(cè)面壓合，因此，在用戶拆封紙卷而拉扯紙尾4e的時候，紙尾4e更容易與壓合部4c分離；2、展開的紙尾4e僅與壓合部4c的單側(cè)側(cè)面壓合，也就是減少了壓合在一起的紙張的厚度，從而可減少第一夾壓件3和第二夾壓件5對壓合部4c的擠壓所需的擠壓力，避免損傷紙張，而且有利于減少動力消耗；3、由于展開的紙尾4e僅與壓合部4c的單側(cè)側(cè)面壓合，因此，在包裝紙卷的時候，可如圖11那樣用紙尾4e覆蓋壓合部4c的左側(cè)，以部分掩蓋在擠壓過程中形成于壓合部4c上的皺褶，有利于改善紙卷外觀。

封口裝置實施例

以機械壓合紙卷的封口裝置如圖12所示，包括第一夾壓件3和第二夾壓件5，第一夾壓件3固定在裝置的機架上，第二夾壓件5固定在擺動臂6上。擺動臂6由液壓缸、氣缸或者電機等動力機構(gòu)驅(qū)動。當擺動臂6順時針轉(zhuǎn)動時，擺動臂6帶動第二夾壓件5朝向第一夾壓件3靠攏。第一夾壓件3可以是固定在機架上的砧墊。

如圖12所示，該封口裝置還包括用以將紙卷4按壓在第一夾壓件3的邊緣處的擠壓機構(gòu)。該擠壓機構(gòu)包括用于按壓紙卷4的壓輥7，壓輥7與第一夾壓件3具有合適的間距，使得壓輥7對紙卷4形成適當?shù)膲毫Γ搲毫ψ阋允沟眉埦?的圓周面如圖3那樣，在第一夾壓件3的邊緣3a處形成由凹陷部4a和未凹陷部4b組成的臺階狀形變。利用壓輥7的轉(zhuǎn)動，可將紙卷4帶到第一夾壓件3與壓輥7之間，當紙卷4的圓周面在第一夾壓件3的邊緣處形成所述臺階狀形變后，壓輥7立即停止轉(zhuǎn)動。擠壓機構(gòu)除了采用壓輥7外，還可以采用其他結(jié)構(gòu)形式的構(gòu)件，例如一塊與氣缸連接的壓板，由氣缸帶動壓板按壓紙卷，通過控制氣缸對壓板的驅(qū)動力，使得壓板對紙卷的壓力足以使得紙卷的圓周面形成如圖3那樣的由凹陷部4a和未凹陷部4b組成的臺階狀形變。當紙卷4的圓周面形成圖3所示的臺階狀形變后，即可由擺動臂6帶動第二夾壓件5朝向第一夾壓件3靠攏。第二夾壓件5與第一夾壓件3的相對位置，使得第二夾壓件5可將圖3所示的臺階狀形變的未凹陷部4b按壓到第一夾壓件3上，最終如圖14所示那樣形成令紙張結(jié)合在一起的壓合部4c，從而完成封口。

作為優(yōu)選方案，如圖12所示，該封口裝置還包括用以將紙卷4的尾端4d朝向第一夾壓件3和第二夾壓件5之間的間隙中展開的紙尾展開機構(gòu)。該紙尾展開機構(gòu)包括吸引紙卷尾端4d的吸氣孔15，以及對著紙卷尾端4d吹氣的吹氣管8。吸氣孔15可設(shè)置在第一夾壓件3，或者第一夾壓件3附近的機架上。在吸氣孔15和吹氣管8的共同作用下，可幫助紙卷4的尾端4d快速地展開到第一夾壓件3和第二夾壓件5之間的間隙中，形成一段位于第一夾壓件3和第二夾壓件5之間的紙尾4e。當?shù)谝粖A壓件3與第二夾壓件5靠攏后，展開的紙尾4e如圖14那樣，與壓合部4c壓合在一起，所起到的有益效果與前述封口方法實施例二中所述的有益效果相同。

作為進一步改進，如圖12并結(jié)合圖13所示，該封口裝置還包括驅(qū)使紙卷4繞自身軸線轉(zhuǎn)動特定角度的紙尾定位機構(gòu)。該紙尾定位機構(gòu)包括夾著紙卷4轉(zhuǎn)動的兩根轉(zhuǎn)動輥9、10，其中一根是承托紙卷的轉(zhuǎn)動輥9，另一根是按壓紙卷的轉(zhuǎn)動輥10。在紙卷4被移送至圖12所示位置之前，兩根轉(zhuǎn)動輥9、10先如圖13所示，驅(qū)使紙卷4繞自身軸線轉(zhuǎn)動一個特定角度后停止，紙卷4轉(zhuǎn)動的特定角度使得當紙卷4停止轉(zhuǎn)動后，再被移送至圖12所示位置時，也就是紙卷4被擠壓機構(gòu)按壓在第一夾壓件3的邊緣位置時，紙卷4的尾端4d剛好位于能夠朝向第一夾壓件3和第二夾壓件5之間的間隙中展開的位置。為了讓紙尾定位機構(gòu)能夠精確地控制紙卷4轉(zhuǎn)動的角度，如圖12和圖13所示，紙尾定位機構(gòu)還包括用以感應(yīng)紙卷尾端4d位置的電眼11。電眼11可以采用紅外線電眼，或者超聲波電眼。

作為優(yōu)選方案，如圖12并結(jié)合圖13所示，在紙尾定位機構(gòu)的用于按壓紙卷的轉(zhuǎn)動輥10與擠壓機構(gòu)的壓輥7上，共同環(huán)繞有循環(huán)帶12，轉(zhuǎn)動輥10和壓輥7作為循環(huán)帶12的帶輪，由循環(huán)帶12按壓紙卷4并帶動紙卷4以純滾動的方式從紙尾定位機構(gòu)滾動至第一夾壓件3的邊緣。紙尾定位機構(gòu)的兩根轉(zhuǎn)動輥9、10，以及循環(huán)帶12、擠壓機構(gòu)的壓輥7的動作配合過程如下：當紙尾定位機構(gòu)的兩根轉(zhuǎn)動輥9、10同步轉(zhuǎn)動時，盡管循環(huán)帶12也在行走，但紙卷4只會如圖13那樣原地轉(zhuǎn)動而不會滾動，當紙卷4原地轉(zhuǎn)動特定角度后，紙尾定位機構(gòu)的承托紙卷4的轉(zhuǎn)動輥9停止轉(zhuǎn)動，按壓紙卷4的轉(zhuǎn)動輥以及擠壓機構(gòu)的壓輥7繼續(xù)同步轉(zhuǎn)動，此時便由循環(huán)帶12按壓著紙卷4并帶動紙卷4以純滾動的方式，從圖13所示位置滾動至圖12所示位置，當紙卷4的圓周面在第一夾壓件3的邊緣形成所述臺階狀形變后，壓輥7和轉(zhuǎn)動輥10立即停止轉(zhuǎn)動，循環(huán)帶12隨即停止，至此便完成了將紙卷4從圖13所示位置移送至圖12所示位置的動作過程。由于紙卷4從圖13所示位置移動至圖12所示位置的過程中發(fā)生了滾動，因此，紙卷4在圖13所示位置原地轉(zhuǎn)動的特定角度，也就是紙尾定位機構(gòu)驅(qū)使紙卷4繞自身軸線轉(zhuǎn)動的特定角度的大小，應(yīng)考慮紙卷4從圖13所示位置滾動到圖12所示位置的路程長度，以保證當紙卷4位于圖12所示位置時，紙卷4的尾端4d剛好位于能夠朝向第一夾壓件3和第二夾壓件5之間的間隙中展開的位置。

在本實施例中，由于有循環(huán)帶12按壓紙卷，因此，用于按壓紙卷的壓輥7不必如圖12那樣位于紙卷4的正上方，而是可以如圖15那樣偏離紙卷4一定距離，但壓輥7仍然起到按壓紙卷的作用；同理，用于按壓紙卷的轉(zhuǎn)動輥10不必如圖13那樣位于紙卷4的正上方，而是可以如圖16那樣偏離紙卷4一定距離，但轉(zhuǎn)動輥10仍然起到按壓紙卷的作用。

作為最佳實施方式，如圖12并結(jié)合圖13所示，本實施例還設(shè)有位于循環(huán)帶12下方的托板13，在循環(huán)帶12帶動紙卷4滾動的過程中，由托板13承托紙卷4，使紙卷4沿著托板13以純滾動的方式滾動至第一夾壓件3的邊緣。如果第一夾壓件3距離轉(zhuǎn)動輥9很近，也可以省去托板13，由循環(huán)帶12帶動紙卷4從轉(zhuǎn)動輥9直接滾動至第一夾壓件3的邊緣。

作為一種不甚好，但可行的實施方式，也可以不要循環(huán)帶12和托板13，而是采用機械手來移送紙卷：當紙卷定位機構(gòu)驅(qū)使紙卷4繞自身軸線轉(zhuǎn)動一個特定角度后，用機械手抓取紙卷4，帶動紙卷4以平動的方式從圖13所示位置移動至圖12所示位置。

本實施例還設(shè)有一個作間歇式轉(zhuǎn)動的支架14，由支架14將上游設(shè)備（例如復卷機）送來的尚未封口的紙卷逐個送入紙卷定位機構(gòu)的兩根轉(zhuǎn)動輥9、10之間。

本發(fā)明所述的第一夾壓件和第二夾壓件的形狀和結(jié)構(gòu)不受附圖的限制，例如，第二夾壓件可以是滾輪。如圖17所示，以滾輪5作為第二夾壓件，滾輪5安裝在可移動的支架16上，支架16可帶動滾輪5朝向第一夾壓件3靠攏，使得滾輪5起到與圖14中的第二夾壓件5一樣的作用，由滾輪5的圓周面將紙卷的臺階狀形變的未凹陷部按壓到第一夾壓件3上，形成令紙張結(jié)合在一起的壓合部4c。在滾輪5擠壓紙卷的臺階狀形變的未凹陷部的同時，可通過支架16來帶動滾輪5沿著平行于紙卷軸線的方向滾動。支架16可由液壓缸、氣缸或者電機等動力機構(gòu)驅(qū)動。在支架16上可沿著平行于紙卷軸線的方向排列多個滾輪5。

除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出相應(yīng)改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍。