CN102674033A - 纸张取出设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及纸张取出设备。根据一个实施例，所述纸张取出设备包括：主板带(11a，11b)，配置成传输纸张(P)；取出机制(20)，配置成以预定顺序取出纸张，使得在先的纸张被首先运送；子板带(12a，12b)，配置成回动传输，使得纸张在与主板带的传输方向相反的方向传输；堆叠密度传感器(PF11)，配置成紧接在取出纸张之前检测设置的纸张的堆叠密度；高度传感器(14)，配置成检测设置的纸张的高度；以及子板控制部，配置成设置用于子板带的回动传输时间。

Description

纸张取出设备

相关申请的交叉引用

本申请基于且要求2011年3月11日提交的在先的日本专利申请No.2011-054760的优先权，此处通过引用并入该申请的全部内容以作参考。

技术领域

此处描述的实施例一般涉及纸张取出设备。

背景技术

在配置成分类诸如邮政项目的运送物的纸张读取和分类机器中，扫描仪读取记录在运送物上的分类的目标的邮政区号和地址，且识别单元(光学字符读取器)识别读取的图像数据。读取和分类机器基于识别的结果执行用于对邮政项目的分类的目标进行分类的处理。该机器包含配置成一个接一个地取出大量设置纸张的纸张取出设备。

纸张取出设备的性能极大地依赖于传输方向中处理的纸张的大小。如果处理的纸在传输方向中较短，则设备的传输节距长于该方向中的纸长度，使得处理效率相应地减小。在解决该问题的已知方法中，测量传输方向中的纸张的长度(如果均匀)，且根据测量的纸长度改变取出速度以调节纸张之间的缝隙。因而，通过该方法能够改善纸张的处理效率。

此外，如果设置在取出单元上的多个纸张紧密布置，可能发生多馈入(multi-feed)，使得一次取出两个或更多交叠的纸张或者可能不能取出纸张。为了防止此点，提出一种方法，其中大量纸张设置在取出单元的板带(floor belt)上，且板带倒退预定时间，由此纸张能够彼此分离以稀疏地布置。

然而，在以这种方式构建的取出设备中，在取出高度变化的纸张时可能出现故障，使得处理效率可能减小。另外，引入的纸张在高度中不均匀。因此，如果板带倒退预定时间，在被连续供给时，由于恒定的倒退率，相对短的纸张可能过分倾斜。

发明内容

本发明在于解决上述问题，且其目的是提供一种纸张取出设备，其中不同高度的各种纸张能够无故障地顺利取出，由此实现改善的处理效率。

根据本发明的一个方面，提供一种纸张取出设备，其特征在于包含：主板带，配置成传输纸张到取出单元；取出机制，配置成以预定顺序取出主板带传输的纸张，使得在先的纸张被首先运送；传输机制，配置成传输取出机制取出的纸张；子板带，位于与主板带的运送表面齐平的位置且相对于传输方向与主板带的前端相对，且配置成回动传输，使得纸张以与主板带的传输方向相反的方向传输；堆叠密度传感器，配置成紧接在取出机制取出纸张之前检测设置的纸张的堆叠密度；高度传感器，配置成紧接在取出机制取出纸张之前检测设置的纸张的高度；以及子板控制部，配置成基于堆叠密度传感器的检测结果以及高度传感器检测的纸张的高度设置用于子板带的回动传输时间。

根据该实施例的纸张取出设备包含：其上运送纸张的供给单元、旋转阀、取出带、接收锟、倒退锟、主板带、子板带、堆叠密度传感器、高度传感器以及用于控制这些元件的控制器。通过基于来自堆叠密度和高度传感器的数据控制用于倒退的子板带能够改善纸张取出中的故障。

附图说明

图1是示意性示出根据一个实施例的纸张取出设备的平面图；

图2是示出取出设备的高度传感器和安装部的透视图；

图3是示出取出设备的高度传感器和安装部的平面图；

图4是示出在安装部的子板带的收回体积和回动速度之间的关系的图示；

图5是示出说明设置在安装部上的纸张的堆叠密度中的变化的图示；以及

图6是示出用于子板带的驱动控制处理的流程图。

具体实施方式

现在将参考附图详细描述根据一个实施例的纸张取出设备。

图1是示意性示出纸张取出设备100的平面图。如图1所示，取出设备100包含供给单元10、取出单元(取出机制)20和传输单元(传输机制)30。供给单元10在其上运送大量纸张P。取出单元20一个接一个地取出纸张P。传输单元30运送取出的纸张P。

供给单元10包含主板带11(用于带11a和11b的通称)、子板带12(用于带12a和12b的通称)、后板带(未示出)、堆叠密度传感器PF11和高度传感器14(用于光学投射器14a和光学接收器14b的通称)。主板带11、子板带12以及后板带由驱动马达(未示出)和用于其的控制单元操作。

堆叠密度传感器PF11检测在供给单元10的主和子板带11和12上竖立设置的纸张P是稀疏还是致密地布置。在本实施例中，堆叠密度传感器PF11由位于纸张P被传输或按层布置的方向中的线传感器形成且接收来自纸张P的反射光。纸张P的堆叠密度通过积分来自传感器PF11的输出信号判断。因而，如果所得的积分值小，则反射光的量小，使得纸张能够被认为是稀疏布置的。相反，如果反射光的量大，则纸张能够被认为是致密或紧密布置的。

在本实施例中，响应于来自堆叠密度传感器PF11和高度传感器14的输出信号控制主和子板带11和12的相关操作。将在稍后描述用于这些带的驱动控制方法。

取出单元20包含负压腔21、取出带22、子腔23和辅助腔24。传输单元30包含接收锟31、分离锟32、输送锟33和围绕锟33穿过且介于锟33之间的输送带34。输送锟33通过驱动马达(未示出)和用于其的控制单元驱动。

在以此方式构建的纸张取出设备100中，竖立馈入到主板带11上的纸张P通过主和子板带11和12在馈入方向B中运送，且通过取出单元20传输到取出位置。已到达取出位置的纸张P在取出位置中被负压腔21提取且通过吸力使用多个通孔被吸引到取出带22。取出带22在图1中的箭头A的方向中行进。因为带22以这种方式行进，关于馈入方向B在先的纸张通过下游侧的接收锟31拾取且传输到传输路径。

如果发生多馈入，使得负压腔21一次提取两张或更多交叠纸张P，则分离锟32与纸张的传输方向相反地旋转，由此输送传输方向中在先的纸张，且从其分离第二和后续纸张。在分离锟32的外围表面中钻多个孔，且和负压腔一样，这些孔保持在负压。多馈入的纸张被该负压吸引且反向传输。

图2是示出高度传感器14(用于光学投影器14a和光学接收器14的通称)的安装位置的透视图，且图3是示出高度传感器14的检测位置的平面图。在如图2和3所示的高度传感器14中，光学接收器14b位于主带11a和11b上方高度H为120mm且与安装表面(或接收锟31的表面)的距离D为35mm的位置。高度传感器光轴14c设置为检测位于35mm范围内的纸张P的高度。以这种方式布置的高度传感器14检测取出带22取出且被接收锟31引入到传输单元30中的纸张P的高度。

图4是示出子板带12a和12b的收回体积和回动速度之间的关系的图示，且说明倾斜位置中纸张P的纸张高度H和倾斜角度θ。下面是纸张取出中故障情况的描述。即使在取出故障的情况中，也能够取出一些纸张P。取出纸张的数目由传感器PF01(图1)检测。如果传感器PF01检测的单位时间经过的纸张的数目以及每个取出的纸张的平均厚度分别是F(张每秒)和th，则在取出单元20中纸张以F·th(mm/s)的速度减少。

如果纸张P从取出单元20回动的速度是V(mm/s)，在t秒中位于取出位置中的纸张的高度H以下面等式(1)给出的纸倾斜角度θ倾斜。

如果在所示情况中最后的纸张Pa不能被取出，则取出位置中取出带22的表面用作取出表面22a，且纸张通过取出带22以靠近取出表面22a的顺序被连续取出。当这样做时，如图所示，当其前一纸张被取出时，最后的纸张Pa的上部朝向取出表面22a倾斜。在t秒中覆盖(F·th)·t的距离。如果子板带12a和12b然后回动，此外，t秒中覆盖的回动距离是V·t，使得基于这些距离的总和，通过下式给出纸倾斜角度θ：

sinθ＝(F·th+V)·t/H.(1)

●纸取出速度F(张每秒)：通过传感器PF01实时测量。

●平均纸厚度th(mm)：通过纸高度可切换。

●子板带回动速度V(mm/s)：通过纸高度可切换。

●子板带回动时间t(s)：通过纸高度可切换。

●纸高度H(mm)：在两种模式之间可切换。

●纸倾斜角度θ：通过纸高度可切换。

纸张取出速度F(张每秒)是靠近图1中示出的接收锟31的传感器PF01检测的纸张P的取出速度，且被实时地测量。取决于纸张是否阻碍纸张高度传感器14，纸张高度H分成两个类别HH和HL。例如，HH和HL分别被设置为140和100mm。因而，纸张高度能够用于切换。如果平均纸张高度th、子板带回动速度V以及纸张倾斜角度θ例如分别设置为3mm、预定值和15°，则子板带回动时间t由下式给出：

t＝(H·sinθ)/(F·th+V).(2)

如果纸张高度H＝100mm；纸倾斜角度θ＝15°；纸取出速度F＝10张每秒；纸张厚度th＝3mm；且子板带回动速度V＝30mm，例如，子板带回动时间是t＝(100·sin15°)/(10×3mm+30mm)＝0.83s。

具体而言，通过基于纸张高度H(HH或HL)和传感器PF01检测的取出速度F改变子板带回动时间t，能够无故障地取出纸张。因而，纸张高度能够用于切换。

尽管根据本发明单个传感器用于检测纸高度H，可以提供多个传感器，使得控制模式的数目能够通过增加纸张高度的类别而增加。

图5是示出说明设置在供给单元10上的纸张的堆叠密度的图。该堆叠密度通过由反射传感器形成的堆叠密度传感器PF11检测。如果纸张P位于传感器PF11的检测范围内，则从其反射的光被检测。图5示出反射光的量的积分值。

在正常取出状态(停止向前行进的正常子板状态)，来自堆叠密度传感器PF11的输出信号被积分。如果所得的积分值(堆叠密度)低于阈值3，则正常取出状态继续而没有变化。如果堆叠密度超过阈值3(过供给状态)，则子板带12倒退。如果借助于高度传感器14进行的高度检查判断纸张的高度H为低，当到达阈值2时暂停倒退(具有小的倒退)。相反，如果借助于高度传感器14进行的高度检查判断纸张的高度H为高，则子板带12倒退(到高水平)，使得堆叠密度到达阈值1。子板带12回动到对应于参考图4描述的子板带12a和12b的收回体积的程度，且堆叠密度传感器PF11检测的堆叠密度被检查。备选地，因为传感器PF11检测的堆叠密度被全时监控，子板带12a和12b可以回动。

图6是示出根据实施例的子板驱动控制处理的流程图的示例。子板驱动控制是子板带12a和12b的控制，此后为简单起见，其将称为子板控制。

当启动子板驱动(S01)时，确立正常取出状态，因此积分堆叠密度传感器PF11的输出信号。检查所得的积分值(堆叠密度)以查看它是否低于阈值3(第三阈值)。如果通过该检查判断未到达阈值3(在S03中为否)，则检查是否设置了标志1(图1)(S04)。

如果通过该检查判断没有设置标志1(在S04中为否)，则程序前进到步骤S02，因此正常取出状态继续(S02)。因而，如果如前所述，堆叠密度低于阈值3，则不导致过供给状态，使得正常取出状态继续而没有变化。如果在这种情况中设置了标志1(稍后描述)，则该标志被清除(S05)。如果为否(在S04中为否)，则执行子板带12a和12b的正常处理(S02)。

如果设置了标志1(S06中为否)，且在步骤S03中判断堆叠密度不低于阈值3(过供给状态)(S03中为是)，则程序返回到步骤S02。由此，正常取出状态继续，直到过供给状态的继续被确认。

如果没有设置标志1(S06中为是)，且堆叠密度不低于阈值3(过供给状态)，相反，子板带12被反向驱动(S07)。

然后，如果在借助于高度传感器14进行的纸张高度(高)的检测判断短纸张被连续供给(S08中为是)时，堆叠密度低于阈值2(第二阈值)(S10中为是)，则正常取出状态继续而没有变化。

相反，如果在短纸张被连续供给(S08中为是)时堆叠密度不低于阈值2(S10中为否)且如果以此状态执行操作预定时间或更长时间(S11中为是)，则设置标志1(S12)。具体而言，如果因为被连续取出的短纸张的堆叠密度不低于阈值3，尽管子板带12反向驱动预定时间堆叠密度也不能变得低于阈值2(S10中为否)，且如果该状态继续预定时间(S11中为是)，则设置标志1(S12)且恢复正常取出(S02)。

因而，因为堆叠密度不低于阈值3(过供给状态)，如果尽管子板带12反向驱动预定时间，堆叠密度也不能得到改善或变得低于阈值2，则可能存在异常状态。因此，设置标志1(S12)，由此取出继续。

如果基于借助于高度传感器14的纸高度的检测判断不被连续供给的短纸张(S08中为否)的堆叠密度低于阈值1(S09中为是)，甚至在反向驱动期间，则堆叠密度改善为变得低于阈值1。由此，子板带12的倒退被暂停，且子板带12恢复到正常取出状态。

以这种方式，情况得到改善。如果在步骤S03没有判断出堆叠密度不低于阈值3(S03中为否)，则标志1(如果存在)被清除(S05)。

相反，如果使得堆叠密度不低于阈值2(S10中为否)的状态不继续预定时间(S11中为否)，则子板带12的倒退继续。而且，如果没有判断出不被连续供给的短纸张(S08中为否)的堆叠密度低于阈值1(S09中为否)，则子板带12的倒退继续。

如果在步骤S09中判断堆叠密度低于阈值1(S09中为是)，则未由短纸张形成过供给状态，使得正常取出状态继续(S02)。

根据本发明，如上所述，能够基于引入到取出单元中的纸张的堆叠密度和高度数据，通过控制子板带的倒退改善由于短纸张的取出中的故障导致的处理效率降低的问题。

尽管描述了某些实施例，这些实施例仅以示例性方式给出，且并不旨在限制本发明的范围。实际上，此处描述的新颖实施例可以以各种其他形式实施：再者，可以在不偏离本发明的精神的条件下做出此处描述的实施例形式中的各种省略、替换和改变。所附权利要求及其等价旨在覆盖将落在本发明的范围和精神内的这种形式和修改。

Claims (5)

1.一种纸张取出设备，其特征在于包含：

主板带(11a，11b)，配置成传输纸张(P)到取出单元；

取出机制(20)，配置成以预定顺序取出主板带传输的纸张，使得纸张中在先的一张纸被首先运送；

传输机制(30)，配置成传输由取出机制取出的纸张；

子板带(12a，12b)，位于与主板带(11a，11b)的运送表面齐平的位置且相对于传输方向与主板带的前端相对，且配置成回动传输，使得纸张在与主板带的传输方向相反的方向传输；

堆叠密度传感器(PF11)，配置成紧接在取出机制(20)取出纸张之前检测设置的纸张的堆叠密度；

高度传感器(14)，配置成紧接在取出机制取出纸张之前检测设置的纸张的高度；以及

子板控制部，配置成基于堆叠密度传感器的检测结果和高度传感器检测的纸张的高度设置用于子板带的回动传输时间。

2.根据权利要求1所述的纸张取出设备，其特征在于，堆叠密度传感器(PF11)包含：反射传感器，配置成检测竖立设置的纸张(P)的端部；以及堆叠密度计算部，配置成积分来自反射传感器的反射传感器输出且计算堆叠密度，且子板控制部包含：阈值设置部，配置成以升序设置第一、第二和第三阈值以用于堆叠密度传感器(PF11)计算的堆叠密度之间的比较，且暂停子板带(12a，12b)的倒退，使得：当在过供给状态中子板带倒退到回动位置使得堆叠密度传感器(PF11)计算的堆叠密度不低于第三阈值时，且如果通过高度传感器(14)检测的高度小于预定高度且被连续供给的纸张的堆叠密度低于第二阈值，允许子板带正常地使用。

3.根据权利要求1或2所述的纸张取出设备，其特征在于，当在过供给状态中子板带倒退到回动位置使得堆叠密度传感器(PF11)计算的堆叠密度不低于第三阈值时，且如果纸张的堆叠密度不低于第二阈值的状态持续预定时间、预定高度以下的纸张被连续供给，子板控制部暂停子板带(12a，12b)的倒退，且设置指示异常状态的标志。

4.根据权利要求1所述的纸张取出设备，其特征在于，子板控制部暂停子板带(12a，12b)的倒退，使得当在过供给状态中子板带倒退到回动位置使得堆叠密度传感器(PF11)计算的堆叠密度不低于第三阈值时，且如果纸张的高度不低于预定水平、纸张的堆叠密度低于第一阈值，允许子板带正常地使用。

5.根据权利要求1所述的纸张取出设备，其特征在于，当在过供给状态中子板带(12a，12b)倒退到回动位置使得堆叠密度传感器(PF11)计算的堆叠密度不低于第三阈值时，且如果纸张的高度不低于预定水平、纸张的堆叠密度不低于第一阈值或者如果使得纸张的堆叠密度不低于第二阈值的状态不持续预定时间、预定高度以下的纸张被连续供给，子板控制部继续子板带的倒退。

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