CN101962127B - 折叠纸自动进纸装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种折叠纸自动进纸装置，包括：机架；进纸机构，安装于机架上；升降台，供至少一折叠纸堆垛(P)放置于其上，并且受控制地接近或远离进纸机构的上纸位置。本发明还公开了一种折叠纸自动进纸方法，即在远离进纸机构的初始位置使至少一折叠纸堆垛(P)位于升降台上；使升降台上移至进纸机构的上纸位置，以使进纸机构拾取折叠纸堆垛(P)的最上层一张纸；然后使升降台远离进纸机构。在本发明中，通过设置升降台搬送折叠纸堆垛，在上纸时使搓纸辊与折叠纸堆垛接触，用于拾取折叠纸堆垛最上层一张纸；在折输送叠纸时，将折叠纸堆垛与搓纸辊分离，为折叠纸运动提供伸展空间。本发明的装置和方法还实现了多沓折叠纸自动上纸。

Description

折叠纸自动进纸装置和方法

技术领域

本发明涉及一种折叠纸自动进纸装置和方法。

背景技术

折叠纸越来越广泛的应用在各种领域。比如各种发票、银联POS单、登机牌、即开型彩票、磁性车票等等。根据折叠纸厚度不同，其使用要求也不同。对于登机牌、即开型彩票、磁性车票这类厚度大、平整性要求高的票纸，在使用时如果相邻的两张票纸在折叠角度呈锐角的情况下进入送纸机构时，容易出现进纸不顺畅或者相邻两张折叠纸断裂的情况。

为了防止这种问题的发生，传统的折叠纸放置方法是，承载折叠纸的平台与送纸机构之间存在一定的高度差。这种应用的问题是，由于折叠纸存储机构与送纸机构存在一定的距离，因此，上纸操作必须由人工完成。

随着生活节奏的加快和科技的进步，自助设备成为我们生活不可缺少一部分。使用折叠纸的自助设备越来越多，如自助车票销售机、自助彩票销售机等等，传统的折叠纸上纸操作，不仅增加了装置维护人员的工作量，而且无法实现设备的自动化。

发明内容

本发明目的在于提供一种折叠纸自动进纸装置，既能实现折叠纸运送顺畅，又能实现折叠纸自动进纸，实现设备自动化。本发明目的还在于提供一种折叠纸自动进纸方法。

为此，本发明提供了一种折叠纸自动进纸装置，包括：机架；进纸机构，安装于机架上；以及升降台，供至少一折叠纸堆垛P放置于其上，并且受控制地接近或远离进纸机构，升降台具有上纸位置，其中，当升降台位于上纸位置时，进纸机构用于拾取在升降台上放置的至少一折叠纸堆垛的最上层一张折叠纸，升降台在远离进纸机构的供纸位置向进纸机构提供折叠纸。

优选地，折叠纸自动进纸装置还包括：位置检测机构，用于检测升降台的位置；以及控制装置，根据位置检测机构所检测到的位置信号来控制升降台的运动。

优选地，上述升降台包括：上平台，用于放置折叠纸堆垛P；下平台，与上平台活动连接；以及弹性元件，弹性支撑在上平台和下平台之间。

优选地，上述位置检测装置包括：初始位置检测机构，用于检测升降台的初始位置；以及上纸位置检测机构，用于检测升降台的上纸位置。

优选地，上述初始位置检测机构包括固定在机架和下平台二者中的一个上的第一传感器以及固定于二者中的另一个上的供第一传感器检测的第一探测片，上纸位置检测机构包括固定在下平台和上平台二者中的一个上的第二传感器以及固定在二者中的另一个上的供第二传感器检测的第二探测片。

优选地，上述升降台下设置有限定升降台的升降方向的导向机构。

优选地，上述导向机构为支撑架，其包括：第一支撑架，其一端与下平台铰接、另一端与机架活动连接；以及第二支撑架，与第一支撑架相互交叉地枢接在一起，其一端与机架铰接、另一端与下平台活动连接。

优选地，上述升降台的升降运动由齿形带驱动机构驱动，更优选地，上述齿形带驱动机构包括：齿形带，通过连接件带动升降台作升降运动；带轮组，包括支撑齿形带的多个带轮；以及齿轮组，由驱动电机驱动，带动带轮组中的一带轮转动。

可选的，上述升降台的升降运动由齿轮齿条驱动机构驱动。

可选的，上述升降台的升降运动由丝杠螺母驱动机构驱动。

优选地，上述进纸机构包括搓纸辊，与升降台配合，用于拾取折叠纸；输送辊，位于搓纸辊下游，用于输送折叠纸。

另外，本发明还提供了一种折叠纸自动进纸方法，包括以下步骤：在远离进纸机构的初始位置使至少一沓折叠纸堆垛位于升降台上；然后，使升降台向接近进纸机构的方向移动至上纸位置，以使进纸机构拾取折叠纸堆垛的最上层一张纸进入折叠纸输送辊；接着，使升降台远离进纸机构至供纸位置，向进纸机构提供折叠纸。

可选地，上述升降台的供纸位置位于上纸位置的下方。具体地，初始位置可以位于上纸位置的正下方，也可以是斜下方，升降台可以从初始位置沿直线移动至上纸位置，也可以是沿弧线移动至上纸位置，或者沿其他的预定轨迹到达上纸位置。

优选地，上述升降台的初始位置与供纸位置在同一位置，以便升降台的升降动作简单。当然，初始位置和供纸位置也可以是位于上纸位置下方的不同位置，以便进纸操作更加灵活。

优选地，初始位置为某一固定位置，而供纸位置可以是固定位置，也可以是可变的活动位置，例如，在升降台向进纸机构供纸过程中，折叠纸的厚度逐渐减小，此时可调整升降台相对于进纸机构的供纸位置，以便进纸效果最好。

在本发明中，术语“上纸位置”是折叠纸堆垛的最上层一张纸被进纸机构搓纸辊所拾得的位置，该位置为活动位置，由折叠纸堆垛厚度的大小来确定。术语“初始位置”是在升降台上放置折叠纸堆垛的位置。术语“供纸位置”是升降台相对于进纸机构的所处的位置。

优选地，在升降台远离进纸机构的过程中使进纸机构停止进纸动作。

另外，当进纸机构缺纸时，再次使升降台向接近进纸机构的方向移动至上纸位置，以使进纸机构拾取折叠纸堆垛的最上层一张纸进入折叠纸输送辊；接着，使升降台远离进纸机构，在供纸位置向进纸机构提供折叠纸。

进纸机构缺纸原因可能是一沓折叠纸用完，或者一沓折叠纸中间断裂了。

本发明的优点在于，通过设置升降台搬送折叠纸堆垛，在上纸时使搓纸辊与折叠纸堆垛接触，用于拾取折叠纸堆垛最上层一张纸；在折输送叠纸时，将折叠纸堆垛与搓纸辊分离，为折叠纸运动提供伸展空间。本发明的装置和方法还实现了多沓折叠纸自动上纸。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明的其它的目的、特征和效果作进一步详细的说明。

附图说明

构成本说明书的一部分、用于进一步理解本发明的附图示出了本发明的实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。图中：

图1为本发明一实施例提供的折叠纸自动进纸装置升降台位于初始位置立体图；

图2为本发明一实施例提供的折叠纸自动进纸装置升降台位于上纸位置立体图；

图3为本发明一实施例提供的折叠纸自动进纸装置放置折叠纸后升降台位于初始位置示意图；

图4为本发明一实施例提供的折叠纸自动进纸装置放置折叠纸后升降台位于上纸位置示意图；

图5为本发明一实施例提供的折叠纸自动进纸装置升降台驱动机构示意图；以及

图6为本发明一实施例提供的折叠纸自动进纸机构进纸状态示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。在附图中相同的部件用相同的标号表示。

图1至图5示出了本发明实施例提供的折叠纸自动进纸装置的具体实现方式。结合参照图1至图5，折叠纸自动进纸装置包括机架1、升降台2、升降台的驱动机构3、进纸机构4和位置检测机构。

升降台2可以相对进纸机构抬起或降下，用于上下搬送折叠纸。升降台2包括上平台21和下平台22，上平台21由下平台22支撑，二者一端通过第一转轴23铰接，二者的另一端通过设置在上平台的限位轴24和设置在下平台的长孔(图中未显示)相配合而活动连接。

上平台21可以绕第一转轴23相对于下平台22旋转，其旋转角度受下平台的长孔(图中未显示)的长度限定。上平台21和下平台22之间设置弹性元件26，在弹性元件26弹力支撑作用下，上平台21和下平台22位置保持相对稳定。

导向机构用于限定升降台的升降方向，本实施例中，导向机构为支撑架31。支撑架31一端与机架1连接，另一端与升降台2连接，其具体结构形式如图4所示。

支撑架31包括第一支撑架311和第二支撑架312。第一支撑架311和第二支撑架312相互交叉，成剪刀形状。其中，二者中部通过第二转轴34铰接。

第一支撑架311一端通过第三转轴35与下平台32铰接，其另一端通过与机架1活动连接。第一支撑架311与机架1活动连接的具体方式是：在第一支撑架311端部设置第一滑动轴36，在机架1上设置第一轨道槽11，第一滑动轴36插入第一轨道槽11，并可以沿第一轨道槽11长度方向滑动。

第二支撑架312一端通过第四转轴37与机架1铰接，其另一端与下平台32活动连接。第二支撑架312于下平台32活动连接的具体方式是：在第二支撑架312端部设置第二滑动轴38，在下平台22上设置第二轨道槽221，第二滑动轴38插入第二轨道槽221，并可以沿第二轨道槽221长度方向滑动。

第一滑动轴36、第二滑动轴38水平方向位置对应且相互平行；第一轨道槽11和第二轨道槽221水平方向位置对应且相互平行。为描述方便，将第一轨道槽、第二轨道槽二者相对应的一端称为I端，二者相对应得另一端称为II端。支撑架31的作用是在限定升降台竖直运动方向的同时，保持将升降台2的平衡。

需要说明的是，在本发明其他实施例中，还可以采用在机架上设置导向柱与升降台设置的导向孔配合的形式对升降台进行导向。

升降台驱动机构3用于为升降台2升降运动提供动力的驱动机构。驱动机构可以是齿形带驱动机构，也可以是齿轮齿条驱动机构或者丝杠螺母驱动机构。本实施例中提供的驱动机构是齿形带驱动机构，如图5所示。

齿形带驱动机构32包括齿形带321、齿轮组322、带轮组323、连接件324和第一电机325。齿轮组322固定在机架上，与第一电机325通过电机齿轮325a连接；带轮组323固定在机架上，包括至少两个带轮。

本实施例中，使用了三个带轮。其中第一带轮(图中未显示)与齿轮组322连接，第二带轮323a固定在机架1底部，第三带轮323b固定机架1顶部，二者轴心之间连线与升降台垂直；齿形带321呈环状，由带轮组323支撑。

连接件324一侧与齿形带321固定连接，另一侧与下平台22固定连接。因此，通过控制第一电机325正反旋转，驱动齿轮组322、带轮组323带动齿形带323转动，从而驱动下平台22上下移动。

需要说明的是，通过在升降台2设置齿条、在机架1设置与齿条配合的齿轮或者在机架1上设置螺旋丝杠、在升降台2设置与螺旋丝杠配合的螺母等方式，也能达到利用第一电机325驱动升降台2上下运动的目的。

进纸机构4用于输送折叠纸，位于机架1顶部、升降台2的上平台21与下平台22活动连接的一端。

进纸机构4包括搓纸辊41、输送辊42和第二驱动机构43。

为叙述方便，将升降台位置设为初始位置和上纸位置，当升降台2位于初始位置时，折叠纸P的堆垛与进纸机构4分离；当升降台2位于上纸位置时，折叠纸P的堆垛与进纸机构4接触。

当升降台2位于初始位置时，搓纸辊41位于升降台2的正上方(如图3所示)，当升降台2位于上纸位置时，搓纸辊41与上平台21的放置的折叠纸P的堆垛接触，用于拾取上平台放置的折叠纸P(如图4)。

输送辊42包括主动辊421和从动辊422，位于折叠纸输送方向上搓纸辊41的下游，搓纸辊41将拾取的折叠纸堆垛的最上层一张折叠纸，将其输送置至输送辊42。

第二驱动机构43包括第二齿轮组431和第二电机(图中未显示)，第二电机与第二齿轮431组通过电机齿轮432连接，第二齿轮组431与搓纸辊41和主动辊421轴端齿轮连接，因此，通过控制第二电机432转动，可以驱动搓纸辊41和输送辊42运动，输送折叠纸。

优选地，输送辊42下游设置纸存在传感器53，用于探测纸前端。

位置检测机构包括初始位置检测机构51和上纸位置检测机构52。初始位置检测机构51用于检测升降台初始位置的初始位置，包括第一传感器511和第一探测片512。优选地，第一传感器511固定在机架1上，第一探测片512固定在下平台上。当升降台2位于初始位置时，第一探测片512与第一传感器511配合。

上纸位置检测机构52用于检测升降台上纸位置，包括第二传感器521和第二探测片522。优选地，第二传感器521固定在下平台22上，第二探测片522固定在上平台21上。当升降台2位于上纸位置时，第二探测片522与第二传感器521配合；当升降台2位于非上纸位置时，第二探测片522与第二传感器521分离。

下面结合图3、图4和图6说明本发明折叠纸自动进纸装置的工作原理。

初始位置时，升降台2位于机架1的底部，第一支撑架311和第二支撑架312交叉相叠。初始位置检测机构51的第一探测片512与第一传感器511配合。

用户将一沓折叠纸P放置在升降台2的上平台21表面。当折叠纸自动上纸机构的接收到上纸指令时，其控制装置(图中未显示)控制第一电机325正向旋转，驱动齿形带321带动连接件324向上运动。由于连接件324与下平台22固定连接，从而带动升降台2向上运动。

升降台2运动过程中，第一支撑架311一端绕第三转轴35旋转，另一端带动第一滑动轴36沿第一轨道槽11的I端向II端滑动；相应地，第二支撑架312一端绕第四转轴37旋转，另一端带动第二滑动轴沿第二轨道槽221的I端向II端滑动，这样，第一支撑架311、第二支撑架312形成“X”型，在限定升降台竖直运动方向的同时，保持将升降台2的平衡。

当折叠纸堆垛与搓纸辊41接触时，升降台2的上平台21受搓纸辊41的阻挡无法继续向上运动，但是，由于上平台21与下平台22通过第一转轴23铰接，且二者之间设置弹性元件26，因此，当上平台21停止运动后，下平台22仍然可以在齿形带321的带动下继续向上运动。

当第二传感器521检测到第二探测片522时，表明升降台2已经到达上纸位置，控制装置指示第一电机325停止运动。此时，搓纸辊41与折叠纸堆垛的最上层一张纸紧密接触。

从上述描述可以看出，升降台上纸位置根据折叠纸厚度而确定。

当升降台2到达上纸位置后，控制装置控制第二电机(图中未显示)驱动搓纸辊41和输送辊42转动，搓纸辊41带动折叠纸堆垛最上层一张纸进入输送辊42，当纸存在传感器53探测到纸前端时，控制装置控制第二电机停止转动。

接着，控制装置控制第一电机325反向旋转，驱动齿形带321带动升降台2下降运行至供纸位置。在供纸位置，最上层一张折叠纸与折叠纸堆垛之间具有一定距离，即将进入进纸机构的连续两张折叠纸之间相展开，可以保证折叠纸顺利进入进纸机构。在升降台2下降的过程中，第一滑动轴36、第二滑动轴38分别沿第一轨道槽11、第二轨道槽12的II端向I端运动，第一支撑架311和第二支撑架322重新交叉相叠。

优选的，供纸位置与初始位置为同一位置。当第一传感器检测到第一探测片时，控制装置控制第一电机停止转动。这样，最上层一张折叠纸与折叠纸堆垛之间具有一定的距离，即将进入进纸机构的连续两张折叠纸之间相展开，可以保证折叠纸顺利进入进纸机构。

需要说明的是，参考初始位置检测装置，通过设置供纸位置检测装置，即可根据折叠纸堆垛高度确定不同的最优选的供纸位置。

同时，本发明提供的折叠纸自动进纸装置，还可以实现多沓折叠纸的自动进纸。将多沓折叠纸同时对堆放在升降台表面，根据上述描述先对最上层一沓折叠纸进行自动上纸，当最上层一沓折叠纸使用完毕后，重复上纸操作，可以完成对下一沓折叠纸的自动上纸。因此，即使多沓折叠纸之间不能连续连接，也可以实现自动上纸操作，减轻了操作人员维护工作量，实现了设备的自动化。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种折叠纸自动进纸装置，其特征在于，包括：

机架(1)；

进纸机构(4)，安装于所述机架(1)上；以及

升降台(2)，供至少一折叠纸堆垛(P)放置于其上，并且受控制地接近或远离所述进纸机构(4)，所述升降台具有上纸位置，

其中，当所述升降台(2)位于所述上纸位置时，所述进纸机构用于拾取在所述升降台(2)上放置的至少一折叠纸堆垛(P)的最上层一张折叠纸，所述升降台(2)在远离所述进纸机构(4)的供纸位置向所述进纸机构(4)提供折叠纸。

2.根据权利要求1所述的折叠纸自动进纸装置，其特征在于，包括：

位置检测机构，用于检测所述升降台(2)的位置；以及

控制装置，根据所述位置检测机构所检测到的位置信号来控制所述升降台(2)的运动。

3.根据权利要求2所述的折叠纸自动进纸装置，其特征在于，所述升降台(2)包括：

上平台(21)，用于放置所述折叠纸堆垛(P)；

下平台(22)，与所述上平台(21)活动连接；以及

弹性元件(26)，弹性支撑在所述上平台(21)和所述下平台之间。

4.根据权利要求2所述的折叠纸自动进纸装置，其特征在于，所述位置检测机构包括：

初始位置检测机构(51)，用于检测所述升降台(2)的初始位置；以及上纸位置检测机构(52)，用于检测所述升降台(2)的上纸位置。

5.根据权利要求4所述的折叠纸自动进纸装置，其特征在于，

所述升降台(2)包括：上平台(21)，用于放置所述折叠纸堆垛(P)；下平台(22)，与所述上平台(21)活动连接；以及弹性元件(26)，弹性支撑在所述上平台(21)和所述下平台之间，

所述初始位置检测机构(51)包括固定在所述机架(1)和所述下平台(22)二者中的一个上的第一传感器(511)以及固定于二者中的另一个上的供所述第一传感器(511)检测的第一探测片(512)，

所述上纸位置检测机构(52)包括固定在所述下平台(22)和所述上平台(21)二者中的一个上的第二传感器(521)以及固定在二者中的另一个上的供所述第二传感器(521)检测的第二探测片(522)。

6.根据权利要求3所述的折叠纸自动进纸装置，其特征在于，所述升降台(2)下设置有限定所述升降台(2)的升降方向的导向机构。

7.根据权利要求6所述的折叠纸自动进纸装置，其特征在于，所述导向机构为支撑架(31)，其包括：

第一支撑架(311)，其一端与所述下平台(22)铰接、另一端与所述机架(1)活动连接；以及

第二支撑架(312)，与所述第一支撑架(311)相互交叉地枢接在一起，其一端与所述机架(1)铰接、另一端与所述下平台(22)活动连接。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的折叠纸自动进纸装置，其特征在于，所述升降台(2)的升降运动由齿形带驱动机构驱动。

9.根据权利要求8所述的折叠纸自动进纸装置，其特征在于，所述齿形带驱动机构包括：

齿形带(321)，通过连接件(324)带动所述升降台(2)作升降运动；

带轮组(323)，包括支撑所述齿形带(321)的多个带轮；以及

齿轮组(322)，由驱动电机(325)驱动，带动所述带轮组(323)中的一带轮转动。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的折叠纸自动进纸装置，其特征在于，

所述升降台(2)的升降运动由齿轮齿条驱动机构驱动。

11.根据权利要求1至7中任一项所述的折叠纸自动进纸装置，其特征在于，

所述升降台(2)的升降运动由丝杠螺母驱动机构驱动。

12.根据权利要求1所述的折叠纸自动进纸装置，其特征在于，所述进纸机构(4)包括：

搓纸辊(41)，与所述升降台(2)配合，用于拾取折叠纸；

输送辊(42)，位于所述搓纸辊(41)下游，用于输送所述折叠纸。

13.一种折叠纸自动进纸方法，其特征在于，包括以下步骤：

在远离进纸机构(4)的初始位置使至少一沓折叠纸堆垛(P)位于升降台(2)上；

然后，使所述升降台(2)向接近所述进纸机构(4)的方向移动至上纸位置，以使所述进纸机构(4)拾取折叠纸堆垛(p)的最上层一张纸进入折叠纸输送辊(42)；

接着，使所述升降台(4)远离所述进纸机构(4)，在供纸位置向所述进纸机构(4)提供折叠纸。

14.根据权利要求13所述的折叠纸自动进纸方法，其特征在于，

所述升降台(2)的供纸位置位于所述上纸位置的下方。

15.根据权利要求13所述的折叠纸自动进纸方法，其特征在于，

在所述升降台(2)远离所述进纸机构的过程中使所述进纸机构(4)停止进纸动作。

16.根据权利要求13所述的折叠纸自动进纸方法，其特征在于，

所述初始位置和所述供纸位置为同一位置。

17.根据权利要求13至16中任一项所述的折叠纸自动进纸方法，其特征在于，

当所述进纸机构(4)缺纸时，再次使所述升降台(2)向接近所述进纸机构(4)的方向移动至上纸位置，以使所述进纸机构(4)拾取折叠纸堆垛(p)的最上层一张纸进入所述折叠纸输送辊(42)；

接着，使所述升降台(4)远离所述进纸机构(4)，在供纸位置向所述进纸机构(4)提供折叠纸。

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