CN103587227A - 一种印刷机的折页装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种印刷机的折页装置，包括辊筒、折刀、折刀轴、惰轮轴、行星轮系和动力机构；所述辊筒中空且仅有辊轴上方的半个辊面，设置在印刷机的墙板之间；所述折刀设置在所述折刀轴上，所述折刀轴设置在所述辊筒的两端面之间并位于辊轴下方；所述行星轮系包括太阳轮、行星轮、惰轮，所述惰轮分别与所述太阳轮和行星轮啮合，且所述惰轮通过所述惰轮轴设置在所述辊筒的端面上，所述太阳轮设置在所述辊筒的辊轴一端，所述行星轮设置在所述折刀轴一端；所述动力机构设置在所述辊筒的辊轴一端；本发明的折页装置，解决了印刷机折页过程中的振动问题，折页装置工作稳定，提高了折页质量；同时结构简单紧凑、节省空间，降低了成本。

Description

一种印刷机的折页装置
技术领域
本发明涉及印刷设备领域，特别是指一种印刷机的折页装置。
背景技术
印刷机一般都配有专用的折页装置，习惯上称之为折页机。折页机是印刷机的重要组成部分，与印刷部分直接连在一起，完成对印张进行裁切和折叠的工作。折页是印刷生产中的最后一道重要工序，是提高劳动生产率，减少纸张损耗，提高成品率的重要环节。
折页机的折页方式一般可分为冲击式折页机和滚折式折页机，它们的区别在于折页时折刀的动作不同。冲击式折页机的折刀除跟随折页辊筒转动以外，折刀自身还环绕折刀中心旋转，所以折刀运动是一个复合运动。它相对纸张有一个几乎是沿半径方向的运动；而滚折式折页机的折刀在折页时，是仅跟随折页辊转动，折刀相对纸张不主动运动。冲击式折页机的折刀大都与一对小的折页轧辊相配合完成折页，待折纸张置于一对折页辊的上方，折刀运动并将待折纸张塞入一对折页辊之间的完成折页。而滚折式折页机的折刀大都是与另一个辊筒的咬板相配合进行折页。
常见的冲击式折页机都使用凸轮机构和曲柄摆杆机构。凸轮机构式的折刀的运动规律可以选的比较合理，但是成本太高，在高速下易产生振动；而曲柄摆杆机构式的结构相对简单，但高速下极易发生振动，而且折刀运动规律是固定的，安装需要较大空间。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种工作稳定、节约空间和成本的印刷机的折页装置。
基于上述目的本发明提供的一种印刷机的折页装置，包括辊筒、折刀、折刀轴、惰轮轴、行星轮系和动力机构；所述辊筒中空且仅有辊轴上方的半个辊面，设置在印刷机的墙板之间；所述折刀设置在所述折刀轴上，所述折刀轴设置在所述辊筒的两端面之间并位于辊轴下方；所述行星轮系包括太阳轮、行星轮、惰轮，所述惰轮分别与所述太阳轮和行星轮啮合，且所述惰轮通过所述惰轮轴设置在所述辊筒的端面上，所述太阳轮设置在所述辊筒的辊轴一端，所述行星轮设置在所述折刀轴一端；所述动力机构设置在所述辊筒的辊轴一端；所述动力机构驱动所述辊筒旋转，所述折刀随所述辊筒旋转过程中，由于所述行星轮系的传动，所述折刀轴带动所述折刀反向旋转，且使所述折刀的刀刃在所述辊筒辊轴正下方的竖直直线上做往复运动，当所述折刀的刀刃运动至最低位置时，将待折纸张塞入到一对折页辊之间，完成折页。
优选的，进一步包括用于紧急制动的气缸，所述辊筒的一个端面上部设置有一弧形槽；所述气缸的活塞杆伸出并插入到所述弧形槽内，使所述辊筒停止转动。
优选的，所述辊筒辊轴的轴线到所述折刀轴轴线间的距离等于所述折刀刀刃到刀背的长度。
优选的，所述太阳轮的齿数为所述行星轮的齿数的两倍。
优选的，所述折刀的运动速度按正弦规律变化。
优选的，所述折刀运动的加速度按余弦规律变化。
从上面所述可以看出，本发明提供的一种印刷机的折页装置，折刀的运动通过行星轮系传动，解决了印刷机折页过程中的振动问题，折页装置工作稳定，提高了折页质量；同时结构简单紧凑、节省空间，降低了成本。
附图说明
图1为本发明实施例的折页装置结构主视图；
图2为本发明实施例的折页装置结构侧视图；
图3为本发明实施例的折页装置折刀处于最低位置时示意图；
图4为本发明实施例的折页装置的辊筒端面示意图；
图5为本发明实施例的折页装置的折刀示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
本发明实施例公开的一种印刷机的折页装置，包括辊筒、折刀、折刀轴、惰轮轴、行星轮系和动力机构；所述辊筒中空且仅有辊轴上方的半个辊面，设置在印刷机的墙板之间；所述折刀设置在所述折刀轴上，所述折刀轴设置在所述辊筒的两端面之间并位于辊轴下方；所述行星轮系包括太阳轮、行星轮、惰轮，所述惰轮分别与所述太阳轮和行星轮啮合，且所述惰轮通过所述惰轮轴设置在所述辊筒的端面上，所述太阳轮设置在所述辊筒的辊轴一端，所述行星轮设置在所述折刀轴一端；所述动力机构设置在所述辊筒的辊轴一端；所述动力机构驱动所述辊筒旋转，所述折刀随所述辊筒旋转过程中，由于所述行星轮系的传动，所述折刀轴带动所述折刀反向旋转，且使所述折刀的刀刃在所述辊筒辊轴正下方的竖直直线上做往复运动，当所述折刀的刀刃运动至最低位置时，将待折纸张塞入到一对折页辊之间，完成折页。
参考图1，为本发明实施例的折页装置结构主视图。
辊筒1的辊轴两端固定在印刷机的墙板（未示出）之间，辊筒1去掉辊轴下方的半个辊面仅保留上半个辊面。折刀2安装在折刀轴3上，折刀轴3两端分别连接至辊筒1的两个端面，并处于辊筒1的辊轴下方，即折刀轴3能够带动折刀2旋转，折刀2旋转过程中，会处于辊筒1中空部分以及辊轴下方无辊面的的区域，不会与辊筒1的其他部位发生接触。辊筒1的辊轴一端设置一太阳轮6，折刀轴3的一端设置一行星轮7，在太阳轮6和行星轮7一侧的辊筒1端面上还设置有惰轮轴4（未示出），惰轮10设置在惰轮轴4上，太阳轮6、行星轮7和惰轮10组成一个用于传动的行星轮系。动力机构5输出动力带动辊筒1绕辊轴旋转，所述的动力机构为一台固定传动比，且有两个输出端的齿轮箱装置。
参考图2和图3，分别为本发明实施例的折页装置结构侧视图和本发明实施例的折页装置折刀处于最低位置时示意图。
动力机构5带动辊筒1绕辊轴旋转，通过行星轮系传动折刀轴3将带动折刀2反向旋转。由于均设置在辊筒上，辊筒带动太阳轮6旋转，行星轮7会随着太阳轮6一起转动，即相对于太阳轮6旋转中心，行星轮7进行一个公转运动，同时太阳轮6和行星轮7均与惰轮10啮合，通过传动，行星轮7还会进行一个自传，自转方向与公转方向相反。上述的运动过程中，折刀2的刀刃，在辊筒辊轴正下方的竖直直线上做往复运动。在折刀2正下方有一对折页辊11，将要进行折页工作时，印刷机的传输装置会将待折纸张12输送到一对折页辊11上放，如图3所示，当折刀2的刀刃运动至最低位置时，折刀2竖直向下，并将待折纸张12塞入一对折页辊11之间，完成折页工作。
上述的折刀2刀刃的运动分析过程如下：
参照图2所示，以经过太阳轮6旋转中心的水平线为X轴，以经过太阳轮6旋转中心的竖直线为Y轴；常见的行星轮系中，太阳轮与行星轮之间会连有一根系杆，用于限制行星轮的运动轨迹，而在本发明实施例中，太阳轮与行星轮均设置在辊筒上，其间的距离固定，即实现的系杆的作用，设本发明实施例中的太阳轮的旋转中心与行星轮旋转中心之间的距离为R，本实施例中，R即为辊筒辊轴的轴线到所述折刀轴轴线间的距离；太阳轮的旋转中心与行星轮旋转中心的连线（即相当于常见的系杆）的角（绝对值）为
Figure BDA0000411868240000047
，折刀（亦即行星轮）的自转角度（绝对值）为
Figure BDA0000411868240000048
本实施例中折刀刀刃到刀背的长度即折刀的长度为lf；
刀刃运动的参数方程为：
Figure BDA0000411868240000042
由行星轮自传与公转转速的关系可知
Figure BDA0000411868240000043
因此
其中：Z0—太阳轮齿数
Z1—行星轮齿数
将上式代入刀刃运动方程得
Figure BDA0000411868240000045
Figure BDA0000411868240000046
为使刀刃沿垂直线（Y轴）移动，必须有：
R=lf和 Z 0 Z 1 = 2
在这种情况下，无论行星轮转到什么位置刀刃的x坐标始终为0；而坐标y为：
当
Figure BDA0000411868240000052
时，y有最大值，即刀刃处于最低位置
ymax=2R=2lf
刀刃的速度与加速度为
Figure BDA0000411868240000053
Figure BDA0000411868240000054
Figure BDA0000411868240000055
Figure BDA0000411868240000056
式中：
Figure BDA0000411868240000057
为太阳轮的旋转中心与行星轮旋转中心的连线的角速度。
综上所述，本发明实施例的折页装置中，辊筒辊轴的轴线到折刀轴轴线间的距离等于折刀刀刃到刀背的长度；太阳轮的齿数为行星轮的齿数的两倍。此外，折刀的运动速度按正弦规律变化，折刀运动的加速度按余弦规律变化。
参考图4，为本发明实施例的折页装置的辊筒端面示意图。
作为一个实施例，并参考图1，所述的折页装置进一步包括用于紧急制动的气缸8，所述辊筒1的一个端面上部设置有一弧形槽9；在需要临时停止作业或发生紧急情况时，所述气缸8的活塞杆伸出并插入到所述弧形槽9内，辊筒1转动至弧形槽9的端部将会受到限制，并使所述辊筒1停止转动，以避免不必要的损失；当需要恢复工作时，气缸8的活塞杆收回，辊筒1能够不受限制的继续运动，进行折页工作。
参考图5，为本发明实施例的折页装置的折刀示意图。
折刀2表面经过打磨处理，使其刀刃光滑平整，没有毛刺，以防止在折页过程中出现发生钩纸现象。折刀2的材质为钢，刀刃位置的钢带采用GB3530-83规定的一级强度，硬度要达到HRC38-47。由于辊筒去掉了下半个辊面，这个折页装置需要进行动平衡试验以保证工作时的稳定性，折刀2设置了若干通孔，以配合进行动平衡试验。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种印刷机的折页装置，其特征在于，包括辊筒、折刀、折刀轴、惰轮轴、行星轮系和动力机构；所述辊筒中空且仅有辊轴上方的半个辊面，设置在印刷机的墙板之间；所述折刀设置在所述折刀轴上，所述折刀轴设置在所述辊筒的两端面之间并位于辊轴下方；所述行星轮系包括太阳轮、行星轮、惰轮，所述惰轮分别与所述太阳轮和行星轮啮合，且所述惰轮通过所述惰轮轴设置在所述辊筒的端面上，所述太阳轮设置在所述辊筒的辊轴一端，所述行星轮设置在所述折刀轴一端；所述动力机构设置在所述辊筒的辊轴一端；所述动力机构驱动所述辊筒旋转，所述折刀随所述辊筒旋转过程中，由于所述行星轮系的传动，所述折刀轴带动所述折刀反向旋转，且使所述折刀的刀刃在所述辊筒辊轴正下方的竖直直线上做往复运动，当所述折刀的刀刃运动至最低位置时，将待折纸张塞入到一对折页辊之间，完成折页。
2.根据权利要求1所述的折页装置，其特征在于，进一步包括用于紧急制动的气缸，所述辊筒的一个端面上部设置有一弧形槽；所述气缸的活塞杆伸出并插入到所述弧形槽内，使所述辊筒停止转动。
3.根据权利要求1所述的折页装置，其特征在于，所述辊筒辊轴的轴线到所述折刀轴轴线间的距离等于所述折刀刀刃到刀背的长度。
4.根据权利要求1所述的折页装置，其特征在于，所述太阳轮的齿数为所述行星轮的齿数的两倍。
5.根据权利要求1所述的折页装置，其特征在于，所述折刀的运动速度按正弦规律变化。
6.根据权利要求1所述的折页装置，其特征在于，所述折刀运动的加速度按余弦规律变化。
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