包覆机组件的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种包覆机组件（10），该包覆机组件例如可用于将标签包覆到线材（86,88）周围。在包覆机组件（10）中，一对支承件（46）彼此间隔开，并且多个辊子（62）设置在该对支承件之间。包覆机组件（10）还包括至少一个轭部（60）。该对支承件（46）和轭部（60）具有形成于其内的、支承辊子（62）的定位凹槽(70,72,74)。通过使轭部（60）相对于支承件（46）运动，轭部（60）内的定位凹槽（74）相对于支承件（46）内的定位凹槽（70,72）移位，由此调节辊子（62）相对于彼此的位置。
【专利说明】包覆机组件
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]该申请要求了 2011年7月19日提交的题为“包覆机组件”的美国非临时专利申请第13/185,832号的权益。在此，该申请的内容就如已以参见方式纳入本文。
[0003]联邦赞助研发的声明
[0004]不适用
【背景技术】
[0005]本发明涉及用于抓取并转动物体的组件。特别是，本发明涉及便于将标签包覆在细长物体周围、例如将印刷标签包覆在线材周围的包覆机组件(wrapper assembly)。
[0006]已开发了各种装置和机器来将标签施加于线材和其它细长物体。通常，这种机器抓持一段线材的两端，并将该段线材拉紧。一旦将该线材拉紧，贴标签机或平台环绕线材的拉紧段，以将标签贴到该线材。该贴标签机必须能环绕线材运动，同时将适当大小和类型的压力施加于贴标签机和线材之间。因为待包覆的线材或物体会呈各种形状或尺寸，所以这会使这种线材包覆器的设计和操作复杂化。
[0007]由此，这些传统的线材包覆机在零件和操作方面非常复杂。需要单独的部件来进行拉直、定心和夹紧。此外，在机器中必须配给足够的空间来容许贴标签机能环绕线材运动。通常，这意味着这种线材包覆机的使用将受限于不适于便携使用的固定不动的夹具或
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装直。`
[0008]因此，需要一种改进的包覆机组件以及特别是结构紧凑且操作模式简单的包覆机组件。
【发明内容】
[0009]公开了一种具有与传统的线材包覆机构不同的结构和操作类型的组件。该新结构可紧凑得多，并且减少组件中的部件数目，而不影响功能性。由此，这种组件适用于便携式
>J-U ρ?α装直。
[0010]根据本发明的一种形式，包覆机组件包括彼此间隔开的一对支承件。在该对支承件中的每个内形成有定位凹槽。多个辊子设置在该对支承件之间，并由该对支承件内的定位凹槽支承，以使多个辊子具有大致彼此平行的轴线。包覆机组件还包括至少一个轭部，该至少一个轭部具有形成于该轭部内的定位凹槽。轭部内的定位凹槽还支承多个辊子中的至少一些。轭部相对于该对支承件可作平移运动，以使轭部内的定位凹槽相对于该对支承件内的定位凹槽移位。轭部和支承件内相邻定位的凹槽的相交部限定了沿大致垂直于平移平面的方向的辊子的转动轴线。由此，轭部相对于支承件的运动或移位可用于改变多个辊子中的至少一些相对彼此的位置。
[0011]该多个辊子可在闭合位置和打开位置之间运动。当该多个辊子位于闭合位置和打开位置之间时，该多个辊子可构造成捕获居中地设置在它们之间的物体。为了有助于辊子捕获或夹持到设置在中心的物体，线材包覆机可包括与轭部配合的一个或多个偏置元件。这种偏置元件可构造成使轭部向闭合位置偏置。尽管可使用各种类型的偏置元件，但在一种较佳形式中，偏置元件可以是拉伸弹簧。
[0012]在较大包覆机组件的情况下，成对的支承件、多个辊子和轭部可包括可转动子组件。包覆机组件可包括接纳有可转动子组件的框架。在此形式中，该对支承件可以是盘，而框架可接纳盘。盘可直接抵靠于框架上或中间物体上(诸如衬套等)，这些中间物体可设置在盘和框架之间。
[0013]成对的支承件或盘中的每个可包括凹口，该凹口从支承件或盘的中心大致延伸到支承件或盘的周缘。同样，轭部可包括对应凹口。这些凹口适于沿可转动子组件的中心转动轴线并且在辊子之间插入或定位线材或其它物体。当可转动子组件被置于框架内时，该框架还可包括至少一个开口，该开口与框架内的可转动子组件的至少一个转动位置内的凹口对准。在此位置，可通过将一段线材径向插入支承件和轭部的凹口内以及框架内的开口内而将一段线材或另一物件接纳于可转动子组件内。由此，线材不必沿轴向穿过可转动子组件。
[0014]在一些形式中，蜗轮可联接于可转动子组件，且包覆机组件还可包括构造成驱动蜗轮的蜗杆。蜗杆可选择性地由电动机等驱动，以使蜗杆轴向转动并驱动蜗轮，由此使可转动子组件转动。
[0015]多个间隔件可使成对的支承件彼此联接。支承件之间的多个辊子相对于支承件可动，以捕获线材或另一物体，间隔件可用作刚性元件以形成支承件到支承件的距离。
[0016]在一个实施例中，线材包覆机可包括一对轭部。该对轭部中的一个可设置在多个辊子中的每个端部附近。
[0017]多个辊子中的一些可包括从它们的轴向端部延伸的销杆。这种销杆的直径可小于与其所附连的辊子的直径。然后，这些销杆可接纳于该对支承件和轭部的定位凹槽内。在一种形式中，这些销杆可压配到辊子的端部内。
[0018]尽管定位凹槽可呈不同形式，但在一个实施例中，该对支承件中的每个上的定位凹槽可包括一对共线凹槽和与该对共线凹槽垂直的凹槽，且轭部可包括彼此成角度的一对直线形凹槽。在此实施例中，该对支承件内的该对共线凹槽和在轭部内彼此成角度的该对直线形凹槽可形成成对的相交部，该成对的相交部由此限定用于多个辊子中的两个的轴线。与具有由定位凹槽的相交部限定的轴线的两个辊子不同的、该对辊子中的一个辊子可构造成相对于轭部平移运动，并还可由与该对共线凹槽垂直的凹槽进一步引导或支承。
[0019]在本发明的一个实施例中可有三个辊子。定位凹槽可构造成当至少一个轭部沿与三个辊子的轴线垂直的平面运动以改变三个辊子相对彼此的轴线时，具有由轴线与平面的相交部限定的圆周的圆将彼此同心。
[0020]本发明的这些和其它优点将会从以下详细描述和附图中显现出来。下文仅仅是对于本发明的较佳实施例的描述。由于较佳实施例不意在作为落在权利要求的范围内的仅有的实施例，因而为确定本发明的整个范围，应参见所附权利要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是包覆机组件的立体图。
[0022]图2是图1的包覆机组件的分解立体图，其中，从框架分解出可转动子组件和电动机。
[0023]图3是可转动子组件的正视图。
[0024]图4是图3的可转动子组件的右视图。
[0025]图5是图3的可转动子组件的正视图。
[0026]图6是可转动子组件的局部分解立体图，其中，定位凹槽的定向示出在盘和轭部上。为了清楚的目的，未在该图中示出间隔件和蜗轮。
[0027]图7是可转动子组件的分解立体图。
[0028]图8是处于闭合位置的可转动子组件的左视图。
[0029]图9是处于完全打开位置的可转动子组件的左视图。
[0030]图10是可转动子组件的左视图，其中，具有第一相对较小直径的线材接纳于辊子之间。
[0031]图11是可转动子组件的左视图，其中，具有第二相对较大直径的线材接纳于辊子之间。
【具体实施方式】
[0032]先参照图1和2,示出用于捕获线材然后将标签包覆在该线材周围的包覆机组件
10。在所示形式中，包覆机组件10是夹具的一部分。然而，这仅是一个示例性实施例，并且包覆机组件10可以是例如打印机或便携式装置之类的较大装置的一部分。
[0033]为了概述包覆机组件10的一般构造和操作，包覆机组件10包括支承可转动子组件14的框架12。可转动子组件14构造成接纳线材或另一细长物体。当线材或其它物体被接纳于可转动子组件14内时，可转动子组件14可随后通过驱动机构16绕转动轴线A-A转动，该驱动机构也由框架12支承，且标签或其它物件可固定到该线材。
[0034]如上所述，框架12支承包覆机组件10内的其它部件。框架12包括一对侧壁18和20，这对侧壁通过间隔件22和连接壁24彼此间隔开。两个侧壁18和20彼此平行，而连接壁24垂直于两侧壁18和20。
[0035]两侧壁18和20分别具有形成于其内的一对支承面26和28，支承面接纳并支承可转动子组件14。如图2中最清楚可见，支承面26和28是半圆形沉孔开口，这些开口在壁的侧向向内部分上的直径大于壁的侧向向外部分上的直径。由于可转动子组件14的接纳于这些支承面26和28内的部分也是台阶状的，所以支承面26和28的沉孔可约束可转动子组件14沿轴线A-A的轴向运动。
[0036]此外，应观察到这些支承面26和28不形成闭合的圆或环，这意味着在两侧壁26和28中的每个内设置有开口 30和32。这些开口 30和32允许将线材经过框架12插入可转动子组件14，而不必将线材沿轴向穿过可转动子组件14。
[0037]驱动机构16也由框架12支承，该驱动机构包括通过输出轴(未示出)来驱动蜗杆36的电动机34。在所示的具体形式中，在框架12的连接壁24内形成有开口 38。蜗杆36插过连接壁24内的开口 38直至电动机34上的凸缘40，与连接壁24邻抵。然后，使用紧固件42来将电动机34连接到连接壁24。当安装好电动机34时，蜗杆36定位成沿与可转动子组件14的转动轴线A-A垂直的转动轴线B-B延伸。
[0038]在所示形式中，蜗杆36的齿与可转动子组件14上的蜗轮44的齿啮合。当驱动蜗杆36以使蜗杆36绕其转动轴线B-B转动时，蜗杆36的转动被传递到蜗轮44，以驱动可转动子组件14沿转动轴线B-B的垂直轴线转动。
[0039]尽管示出包括蜗杆36和蜗轮44在内的传动系，但可使用包括但不限于皮带、其它类型的齿轮(例如正齿轮)和其它齿轮构造的其它驱动机构。同样地，尽管描述了电动机34，但可使用其它类型的原动机或动力源，或者可转动子组件14可使用由终端用户供给的能量来转动(例如，通过手动地摇动)。
[0040]此外，尽管蜗轮44示出为是可转动子组件14中的单独部件，但应理解到蜗轮44(或其它驱动部件)可与可转动子组件14的另一部件、例如下述一对支承件46中的一个一体形成。
[0041]现参照图3到7，更详细地示出可转动子组件14的各种部件。
[0042]可转动子组件14包括彼此间隔开的一对支承件46。在所示形式中，这些支承件46是圆盘。如图6和7中最清楚所示，支承件46中的每一个均具有台阶状周缘48，该周缘提供支承面50，这些支承面50与框架12的半圆形支承面26和28匹配并抵靠于其上。然而，该对支承件46无须直接抵靠于框架12上；在替代形式中，单独的衬套或轴承可设置在框架12和该对支承件46之间，以使可转动子组件14能相对于框架12平滑地转动。
[0043]通过将成对的间隔件52和54放置于支承件46之间并将间隔件52和54联接于支承件46来形成该对支承件46之间的距离。一些间隔件52使用诸如螺钉56的紧固件来刚性地附连到支承件46或可转动子组件14的其它部件(诸如蜗轮44)。其它间隔件54通过如下方式来附连，即，将间隔件54的轴向端部58压配到支承件46和/或蜗轮44的开口内来附连，该蜗轮在所示形式中设置成与支承件46中的一个相邻并在其轴向向外处。为了压配间隔件54，这些间隔件54的轴向端部58可延伸通过支承件46和/或蜗轮44，以用作其它类型的机械附连的凸柱，如下面将更详细所述那样。
[0044]可转动子组件14还包括一对大致U形的轭部60，这对轭部如图5到7中最清楚可见，且设置成在支承件46轴向向外处。在可转动子组件14的具有蜗轮44的那侧，轭部60也定位成在支承件46和蜗轮44轴向向外。
[0045]每个轭部60相对于该对支承件46沿与可转动子组件14的转动轴线A-A相垂直的方向可动。如下面将更详细所述，轭部60相对于支承件46的该平移运动有助于致动并定位设置在支承件46之间的多个辊子62，以将线材或另一细长物体捕获在辊子62之间。
[0046]为了为将线材或物体插入可转动子组件14而提供间隙，直线对准的凹口 64和66分别设置在支承件46和轭部60内。在支承件46中的每个之内的凹口 64从支承件46的大约中心处延伸到支承件46的周缘48，而轭部60内的凹口 66由它们的U形本体的中心部分限定。在蜗轮44内也形成有凹口 67，该凹口 67与支承件46中的一个内的凹口 64对准。
[0047]应理解到，即使在轭部60相对于支承件46运动时，它们的运动也被限制成使凹口64,66和67继续彼此直线对准，并沿同一平面定位，尽管凹口 64和66的端部可相对彼此运动。在至少一个转动位置(诸如图1中所示的转动位置)，凹口 64、66和67与框架12内的开口 30和32对准，以使线材或其它物体可径向插入可转动子组件14的中心内。
[0048]显然，多个辊子62设置在该对支承件46之间。辊子62相对彼此可动，并可用于夹紧或捕获居中地设置在它们之间的物体，诸如是线材。这些辊子62具有即使在辊子62相对彼此运动时也彼此大致平行的轴线，如下面更详细所述那样。在所示形式中，有总共三个辊子；然而，可设想可有多于三个辊子。
[0049]如图7中最清楚可见，每个辊子62具有缩小直径(与辊子62的中心本体相比)的轴向端部68 (例如，销杆)，这些轴向端部被接纳于支承件46和轭部60的定位凹槽或开口内。辊子62的轴向端部68中的每个被接纳于一组定位凹槽和/或开口内，该组凹槽和/或开口中的一个在支承件46内，以及该组凹槽和/或开口中的一个在轭部60内。由于支承件46中的定位凹槽/开口的型式与轭部60内的定位凹槽/开口的型式不同，辊子62轴线的相对位置可通过使轭部60相对于支承件46运动或移位来相对彼此运动、调节或以其它方式作改变。
[0050]定位凹槽呈如下型式。该对支承件46上的每个上的定位凹槽包括一对共线凹槽70和垂直于该对共线凹槽70的凹槽72。在轭部60中，“U”形的两个腿部具有彼此成角度的一对直线形凹槽74。在每个轭部60的U形部分的底部处还有开口 76。此外，蜗轮44具有一组贯通的圆形孔80，这些圆形孔大致对应于轭部60和支承件46上相邻的定位凹槽的位置，但是至少在所示形式中，不特别限制或限定辊子62的轴线。
[0051]在所示形式中，有三个辊子62，三个辊子中的两个彼此不同地支承。这些辊子62中的一个被接纳于每个轭部60的U形部分的底部处和每个支承件46中的垂直凹槽72内。由于该辊子的轴向端部68与轭部60内的开口 76之间的间隙极小，所以该辊子与轭部60一起沿如所示也是径向的直线方向运动。另两个辊子具有由支承件46内的共线凹槽70和轭部60内的成角度直线形凹槽74的相交部限定的轴线。
[0052]由此，如图8到11中最清楚可见，当轭部60相对于支承件46运动或移位时，辊子中的一个与轭部60 —起运动，同时另两个辊子的轴线基于支承件46内的共线凹槽70和轭部60内的成角度直线形凹槽74的变化的相交部运动，以改变辊子62的轴线相对于彼此的位置。
[0053]比较图8和9，示出可转动子组件14，其中多个辊子62分别处于闭合位置和打开位置。在图8的闭合位置，轭部60向前或向上移位(即，轭部60的“U”的底部因此向中心轴线A-A移位，其中，“U”的腿部继续横跨轴线A-A)，并且定位成使辊子62的轴线向中心朝轴线A-A向内移位。在图9的打开位置，轭部60向后或向下移位，以使所有辊子46的轴线离开中心轴线A-A地运动。
[0054]在一个特别有利的构造中，当轭部60运动以改变辊子62的轴线的位置时，辊子62的轴线与垂直于轴线的平面之间的若干交点可形成一个圆。支承件46和轭部60内的定位凹槽可限定成使在轭部60的各种位置形成的圆相对于支承件46彼此同心。于是，无论被捕获的物件尺寸如何，捕获在辊子62之间的物件(诸如线材)的中心点可以是类似的。
[0055]偏置元件82可用于使轭部60向闭合位置偏置。在所示形式中，偏置元件82是拉伸弹簧，该拉伸弹簧连接在由间隔件54中的两个的轴向端部58所形成的两个凸柱之间，这些轴向端部58延伸通过并穿出蜗轮44。拉伸弹簧的两个端部附连到凸柱和拉伸弹簧的卷绕本体，以期通过缩短其长度来压缩，且拉伸弹簧邻抵于轭部60的底面84。这形成使轭部60向上朝向图8中所示位置的偏置力。尽管示出拉伸弹簧，将容易理解到可使用其它类型的偏置元件，它们包括但不限于是弹簧、夹子、液压元件、电气和/或磁性元件等。同样，偏置元件可用一些其它类型的、自动或手动实施的致动件来取代，以选择性地使辊子62向闭合位置运动，以抓取设置在中心的物件。
[0056]图10和11示出闭合位置和打开位置之间的中间位置，在此中间位置，可将不同直径的线材86和88接纳和夹持或捕获在多个辊子62之间。显然，可变尺寸的物件可通过如下方式而被捕获在辊子62之间，即，先将辊子52完全打开到图9中所示位置，然后允许辊子52向图8中的闭合位置向后运动，以捕获物件。一旦被捕获，可转动子组件14可使用驱动机构12来转动，以使标签或其它物件可包覆到被捕获在中心的线材或物体周围。
[0057]所公开的结构的一个潜在优点是辊子62可同时实现多个功能，而在之前，为每个独立功能需要有独立的机器部件。由于辊子62占据支承件46之间相当宽度，当物体(诸如线材)被捕获在辊子62之间时，该物体在辊子62的整个宽度上被接触。这意味着辊子62可同时在辊子长度上拉平线材，使线材在可转动子组件14内居中，并在包覆过程中将力施加到线材的长度上。
[0058]应理解到在其它实施例中，包覆机组件可设计成容纳其它非圆柱形物体。在此情况下，较佳的是具有独立悬架的附加辊子，它们顺应于物体的形状，以确保牢固地保持物件，以使包覆机绕物件转动。
[0059]因此，公开了具有其它包覆机中未知的许多优点的包覆机组件。辊子可同时拉平线材或其它物体、使线材或其它物体居中，并向线材或其它物体施加夹持力。在其它装置中，为了执行所有这些功能需要单独部件。此外，可转动组件关于转动轴线居中，并且无须另一组件环绕设置在中心的线材运动，如在一些其它装置中的情况那样。这提供了不必提供精密或动态的定心装置的益处，这些装置必须先建立线材位置，然后能环绕线材运动。此夕卜，由于不用发生环绕运动，包覆机组件非常紧凑并且无需用于环绕部件运动的附加间隙。尤其是，这种更紧凑的设计使所公开的装置特别适用于便携式装置。
[0060]对于该较佳实施例的很多修改和变型将对那些在本【技术领域】的技术人员是显而易见的，这些修改和变型将落在本发明的精神和范围内。因此，本发明不应被局限于所述的实施例。应参照所附权利要求，以确定本发明的整个范围。
【权利要求】
1.一种包覆机组件，包括: 彼此间隔开的成对的支承件，所述成对的支承件中的每个具有形成于其内的定位凹槽； 多个辊子，所述多个辊子设置在所述成对的支承件之间，并由所述成对的支承件内的所述定位凹槽支承，所述多个辊子具有大致彼此平行的轴线；以及 至少一个轭部，所述至少一个轭部具有形成于其内的定位凹槽，所述定位凹槽支承所述多个辊子中的至少一些，所述至少一个轭部相对于所述成对的支承件可动，以使所述至少一个轭部内的定位凹槽相对于所述成对的支承件中的至少一个内的定位凹槽移位，以由此改变所述多个辊子中的至少一些辊子相对于彼此的位置。
2.如权利要求1所述的包覆机组件，其特征在于，所述多个辊子在闭合位置和打开位置之间可动。
3.如权利要求2所述的包覆机组件，其特征在于，所述多个辊子构造成当所述多个辊子处于闭合位置和打开位置之间时捕获居中地设置在它们之间的物体。
4.如权利要求2所述的包覆机组件，其特征在于，还包括至少一个偏置元件，所述至少一个偏置元件与所述至少一个轭部配合，并且所述偏置元件构造成使所述至少一个轭部向闭合位置偏置。
5.如权 利要求4所述的包覆机组件，其特征在于，所述偏置元件是拉伸弹簧。
6.如权利要求1所述的包覆机组件，其特征在于，所述成对的支承件、所述多个辊子和所述轭部包括可转动子组件。
7.如权利要求6所述的包覆机组件，其特征在于，还包括框架，所述可转动子组件被接纳于所述框架内，且所述可转动子组件相对于所述框架绕转动轴线可转动。
8.如权利要求7所述的包覆机组件，其特征在于，所述成对的支承件是盘。
9.如权利要求8所述的包覆机组件，其特征在于，所述成对的支承件中的每个包括从所述支承件的中心大致延伸到所述支承件的周缘的凹口，且所述至少一个轭部包括凹口。
10.如权利要求9所述的包覆机组件，其特征在于，所述框架包括至少一个开口，所述至少一个开口在所述框架内的所述可转动子组件的至少一个转动位置处与所述凹口对准，由此允许将物件插入所述可转动子组件内。
11.如权利要求7所述的包覆机组件，其特征在于，所述可转动子组件还包括与其联接的蜗轮，且所述包覆机组件还包括蜗杆，所述蜗杆构造成驱动所述蜗轮，由此使所述可转动子组件转动。
12.如权利要求1所述的包覆机组件，其特征在于，还包括多个间隔件，所述间隔件使所述成对的支承件彼此联接。
13.如权利要求1所述的包覆机组件，其特征在于，所述线材包覆机包括成对的轭部，所述成对的轭部中的一个设置在所述多个辊子的每个端部附近。
14.如权利要求1所述的包覆机组件，其特征在于，所述多个辊子中的至少一些包括从它们轴向端部延伸的销杆，所述销杆接纳于所述成对的支承件和所述至少一个轭部的定位凹槽内。
15.如权利要求1所述的包覆机组件，其特征在于: 所述成对的支承件中的每个上的定位凹槽包括成对的共线凹槽和垂直于所述成对的共线凹槽的凹槽；以及 所述至少一个轭部包括彼此成角度的成对的直线形凹槽。
16.如权利要求15所述的包覆机组件，其特征在于，所述成对的支承件内的所述成对的共线凹槽和在所述至少一个轭部内彼此成角度的所述成对的直线形凹槽形成成对的相交部，所述成对的相交部由此限定用于多个辊子中的两个辊子的轴线。
17.如权利要求16所述的包覆机组件，其特征在于，所述成对的辊子中的一个构造成相对于所述至少一个轭部作平移运动，并由与所述成对的共线凹槽垂直的凹槽支承。
18.如权利要求17所述的包覆机组件，其特征在于，存在三个辊子，且所述定位凹槽构造成，当所述至少一个轭部沿与所述三个辊子的轴线垂直的平面运动以使所述三个辊子的轴线相对于彼此而改变，具有由所述轴线与所述平面的相交部所限定的圆周的圆将彼此同心。
19.一种包覆机组件,包括: 框架； 被接纳于所述框架内的可转动子组件，所述可转动子组件相对所述框架绕转动轴线可转动，所述可转动子组件包括: 彼此间隔开的成对的盘，所述成对的盘中的每个盘具有形成于其内的定位凹槽，且所述成对的盘中的每个盘包括从所述盘的中心大致延伸到所述盘的周缘的凹口； 多个辊子，所述多个辊子设置在所述成对的盘之间，并由所述成对的盘内的所述定位凹槽支承，所述多个辊子具有大致彼此平行的轴线；以及 成对的轭部，所述成对的轭部具有形成于其内的定位凹槽，所述定位凹槽支承所述多个辊子中的至少一些辊子，所述成对的轭部相对于所述成对的盘可动，以使所述成对的轭部内的定位凹槽相对于所述成对的盘中的对应的一个盘内的定位凹槽移位，以由此改变所述多个辊子中的至少一些辊子相对于彼此的位置。
【文档编号】B65C3/02GK103764503SQ201280035569
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2012年7月13日 优先权日:2011年7月19日
【发明者】A·维特凯维奇 申请人:勃来迪环球股份有限公司