CN104163054A - 用于胶订机的进料器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于胶订机的进料器和一种这样的胶订机。具有基本上水平的用于供应书芯(1000)的供应段(1)的进料器(100)具有两个在供应段(1)的末端上定位的用于抓取相应的书芯(1000)的抓取器(11)。根据本发明，所述抓取器(11)可摆动(s)以转移相应的书芯(1000)到胶订机(200)的书芯夹持器(201)中。相应的抓取器(11)支承在直线引导滑块(9)上并且沿着或逆着输送方向(T)是可运动的。特别有利的是，抓取器(11)描绘了这样的轨迹：该轨迹是摆动运动(s)与直线运动(l)的叠加。

Description

用于胶订机的进料器
技术领域
本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分所述特征的用于胶订机的进料器以及一种具有权利要求10所述特征的这种胶订机。
背景技术
胶订机用于制造胶订的平装本或者用于成册的书芯，其中，配页成书芯的折叠页和/或单页通过在之前加工的书脊上施加粘合材料或胶合剂来连接。概念胶合剂和粘合材料以下同义地使用。可能的装订方法和产品变型与机器装备有关。该机器装备基本上由功能单元书芯输送系统、书芯导入站、脊部加工、脊部施胶、中间烘干、侧面施胶、脊部强化、封面添放、封面压紧、书芯导出和烘干组成。
文献DE202005007012U1以及US8132995B2示出了一种具有书芯输送系统的这样的书籍装订机。该书芯输送系统包括绕着转向轮回转的输送器件和多个以相同的相互间距在该输送器件上固定的用于夹紧页堆的夹持器。
除了具有配页机进而自动供料的胶订机之外，此外也已知具有起动-停止-运行的更小型的胶订机，该胶订机具有手工设备。在此，由机器操作者将相应的书芯在书芯导入站中给入到静止的输送夹持器中。然后，该输送夹持器使书芯沿着不同的加工站运动通过胶订机。这样的胶订机由申请者在申请时以名称Eurobind EB1300出售并且称为四钳胶合机(Vier-Zangen-Binder)。这种四钳胶合机具有四个输送夹持器，这些输送夹持器由驱动链使之运动。
这种小型胶订机的缺点在于，通过预定的停止时间(该停止时间对于书芯的导入是需要的)大幅限制胶订机的功率。在静止时间期间(在该静止时间将书芯供应给输送夹持器之一)三个其他的夹持器也静止。更不利的是在抓取、撞开和导入书芯时机器操作者身体的高负荷。
对于该问题的已知的解决方案是采用具有机器人手臂的机器人单元，该机器人手臂抓取书芯并且将其导入到Horizon BQ-470型的胶订机中。然而，该解决方案是非常昂贵并且需要附加的调节面，从而该解决方案仅仅在少量情况下是经济或可能的。
发明内容
因此，本发明的任务是提出一种用于胶订机的低成本的进料器，该进料器具有小的调节面需求，同时可靠并且有效地供应书芯。
该任务通过具有权利要求1所述特征的进料器解决。
根据本发明的进料器用于供应书芯到胶订机上。为此，进料器具有基本上水平的供应段，该供应段特别是由辊式传送装置形成，以便使书芯沿输送方向运动。在供应段的末端上安装至少一个可下降的或可摆走的、在任何情况下可去除的、用于制动相应的书芯的前止挡件。两个用于抓取相应的书芯并且在导入到胶订机的书芯夹持器中期间用于保持书芯的抓取器同样位于供应段的所述末端上，其中，相应的抓取器特别是具有两个夹爪。根据本发明，所述抓取器具有旋转轴线和旋转驱动装置，该旋转驱动装置用于使相应的书芯从该书芯在所述供应段上基本上水平的位置摆动到基本上垂直的位置中以便转移到胶订机的书芯夹持器中。在此，所述旋转轴线平行于供应段的输送平面并且与输送方向成直角地定向。
有利地，相应的抓取器支承在直线引导滑块上，并且通过直线引导滑块沿着相应配属的直线引导件的移动可以使所述相应的抓取器沿着或逆着输送方向移动，特别是在相应的书芯摆动期间。
有利地如此实现结构紧凑的进料器，该进料器可以在无需费事的操纵过程的情况下(即没有换向抓取和由此产生的附加操纵步骤)能够将相应的书芯自动地直接供应到胶订机的转移位置中。供应段(如一般已知的那样)以及前述的用于摆动相应的书芯的抓取器的使用允许了进料器的低成本和耐用的结构。
在根据本发明的进料器的有利的改进方案中，给相应的抓取器配备用于打开或关闭抓取器的驱动装置，其中，所述驱动装置附加地在打开所述抓取器时也引起所述抓取器绕着该抓取器的基本上平行于输送方向定向的摆动轴线的摆动，以便能够因此释放相应的书芯并且移回到抓取器的初始位置中。视为特别有利的是，抓取器的驱动装置实施为气动缸。
在根据本发明的进料器的一个有利的改进方案中，相应的抓取器特别是在其下端部上具有轴承座，其中，所述轴承座通过旋转关节支承在所述直线引导滑块上，并且一引导辊与相应的轴承座连接。进料器具有两个相同的引导弯道，其中，相应的引导辊在相应的引导弯道上被引导，如此使得直线引导滑块连同轴承座的移动运动引起所述引导辊在相应的引导弯道上的滚动。通过引导弯道的相应的设计方案可以实现，给抓取器造成一个确定的运动弯道。
在一个特别有利并且因此优选的设计方案中，抓取器在运动弯道上是可运动的并且描绘了这样的轨迹：该轨迹是摆动运动与直线运动的叠加。这种所述的轨迹为优选，因为该轨迹最接近于在通过机器操作者由手置入时的运动过程，并且书芯能够很好地置入到胶订机的书芯夹持器中。
在一个特别有利的设计方案中，相应的抓取器具有两个夹爪，其中，至少一个夹爪可以运动，用于打开或关闭抓取器。相应的夹爪具有斜部，从而相应的由所述两个抓取器保持的书芯稍微弯曲。由此实现了书芯的稳定。这在薄和易弯曲的产品的处理中特别重要。为了平衡由于弯曲的原因书芯的缩短，必须相应地减小两个抓取器之间的间距。因此视为特别有利的是，设有调节驱动装置，用于调节所述两个抓取器、配属的引导弯道、直线引导滑块和直线引导件的间距。由此一方面允许了对于待输送的书芯的规格的适配，而且允许了书芯在使用具有斜部的夹爪时的缩短的补偿。
在根据本发明的进料器的有利改进方案中，供应段在其高度方面相对于抓取器的高度可以改变，特别是通过电动操纵的驱动装置，特别是用于适配于相应的书芯的厚度。换言之：当进料器的抓取器具有不可改变的高度时，那么供应段在其高度方面被适配，以便如此确保使得书芯能够导入到抓取器中。
在根据本发明的进料器的有利的设计变型方案中，在供应段的区域中设有书芯厚度测量装置。如果该书芯厚度测量装置以及用于供应段的高度变化的驱动装置都与一个共同的控制单元连接，那么允许供应段高度的自动适配。而且可以在供应段的区域中设有书芯止动件，以便能够挡住在供应段上输送的书芯。由此可以确保了，只有当书芯可以在供应段的末端上被前止挡件制动时，该书芯在供应段上才被继续输送直至供应段的末端。当所述前止挡件例如还处于下降状态时，为了使得之前的书芯通过，书芯止动件保持激活。
本发明也涉及一种用于制造书籍以及胶订的书芯的胶订机，具有至少一个上述的进料器。在此，进料器可以在手工设备的位置上定位在胶订机上。替代地在书芯输出部的位置上的定位也是可能的，从而一旦一个完成的书芯离开胶订机，则导入待加工的书芯。由此，手工设备保持可自由触及。为了更简单且更快速的定位可以将进料器支承在辊上。
所述的本发明和本发明所述的有利的改进方案也为本发明的相互任意组合的有利的改进方案。
关于本发明其它优点以及在结构和功能方面有利的设计方案将参考从属权利要求以及参照任意附图的实施例的描述。
附图说明
应依据附图进一步阐述本发明。相互对应的元件和构件在附图中用相同的附图标记标示。为了附图的更好的清晰度省去按照正确比例的图示。
在示意图中示出：
图1：在第一瞬间拍摄中的根据本发明的进料器；
图2：在第二瞬间拍摄中的根据本发明的进料器；
图3：在第三瞬间拍摄中的根据本发明的进料器；
图4a、b：可替代的抓取器设计方案的细节示图。
具体实施方式
图1至图3示出了根据本发明的进料器100，如其用于将书芯1000供应给胶订机200。在此，相应的书芯1000在具有供应段的积累辊式传送装置1上沿输送方向T在基本上水平的输送平面E中输送、由两个产品抓取器11抓取并且通过产品抓取器11的摆动运动从该书芯的水平位置带到垂直位置中并且导入到胶订机200的书芯夹持器201中。在此，相应的书芯由抓取器11侧向地抓取，即在书芯1000的头部区域和底部区域中。
形成供应段的积累辊式传送装置1具有多个相互平行设置的积累辊。通过这些积累辊可以简单地输送相应的书芯1000。在输送平面E中设有可下降的书芯止动件3。通过书芯止动件3可以挡住相应的书芯1000并且可以确定将书芯1000输送直至供应段1末端上的时刻。书芯止动件3设计为可下降f并且在该书芯止动件的释放位置中通过释放运动f在输送平面E下方离开。特别是可以气动地操纵该书芯止动件。沿输送方向T观察直接地紧接着书芯止动件3设有全辊4，这些全辊设有便于抓取的表面。因为这些全辊相比于积累辊式传送装置1的积累辊略微快速地旋转，所以由书芯止动件3释放的书芯1000比随后到达的书芯1000(未示出)更快地输出。在书芯1000之间如此形成的间距用于关闭书芯止动件3。书芯1000的定向通过沿输送方向T延伸的定向尺2实现。同样在积累辊式传送装置1的供应段的区域中设有厚度传感器20，该厚度传感器用于检测相应的书芯1000的厚度。厚度传感器20与未示出的机器控制器连接。用于积累辊式传送装置1的高度调节h的驱动装置同样与该机器控制器连接。此外，积累辊式传送装置1的高度相对于产品抓取器11的适配是可能的，如此使得该高度适配于相应的书芯1000的厚度并且该书芯1000可以在正确的位置中由抓取器11抓取。抓取器11的高度不可改变：抓取器11在从供应段1承接书芯1000时的垂直定向中，相应的抓取器11的最上面的夹爪13总是处于相同的高度上并且因此形成参考高度。为了允许抓取器11可靠的抓取，必须在较厚的书芯1000的情况下使供应段1进一步下降。如果书芯厚度传感器20以及用于高度调节的驱动装置与机器控制器连接以调整供应段1的高度位置，那么允许了直接依次加工不同厚度的书芯1000，而无需用于调节工作的空行程。
两个产品抓取器11安装在积累辊式传送装置1的供应段的末端上，这些产品抓取器用于抓取相应的书芯1000。为了使书芯1000在其转移位置中(参见图2)停住并且允许通过产品抓取器11静止地承接，设置了两个前止挡件5。一旦通过产品抓取器11抓取书芯1000，那么前止挡件5实施下降运动a并且释放该书芯1000，从而由产品抓取器11使该书芯进一步运动并且可以导入到胶订机200中。该前止挡件5特别是可以气动地操纵。
相应的产品抓取器11具有两个夹爪13(也参见图4a和4b)，其中，这些夹爪13之一可以实施夹持运动k，以便将书芯1000在这些夹爪13之间夹紧。产品抓取器11的夹爪13如此支承，使得这些夹爪可以实施绕着摆动轴线16的抓取器摆动运动g，该摆动轴线平行于输送方向T定向。如果夹爪13打开k，那么实施该摆动运动g，以便因此释放之前由夹爪13夹持的书芯1000并且使夹爪13与书芯1000的表面有间距。抓取器11于是可以无问题地摆回到其初始位置中，以便承接下一个书芯1000。
相应的产品抓取器在其下端部上具有轴承座14。轴承座14通过旋转关节18可旋转地支承在直线引导滑块9上。由此，相应的产品抓取器11可以实施绕着旋转轴线17的摆动运动s(参见图3)。相应的直线引导滑块9又支承在配属的直线引导件8上，从而直线引导滑块9可以在直线引导件8上实施直线运动l作为往复运动。在此，通过作用到两个直线引导滑块9上的曲柄连杆机构10利用连接到该曲柄连杆机构上的驱动装置(未示出)引起直线运动l。
为了使得产品抓取器11同时完成直线运动l和摆动运动s(其中，这两个运动l和s叠加成特殊的运动轨迹)，设有引导弯道12。在每个轴承座14上可旋转地支承有引导辊15。在此，该引导辊15的旋转轴线相对于产品抓取器11的旋转轴线17有间距。相应的引导辊15在配属于该引导辊的引导弯道12上被引导并且由此引起轴承座14的摆动运动并且因此引起产品抓取器11的摆动运动s。通过产品抓取器11的摆动运动s将书芯1000从该书芯的水平位置(如在图2中所示)摆动到其垂直位置中，在该垂直位置中该书芯1000被转移到书芯夹持器201上。通过直线运动l和摆动运动s的叠加使产品抓取器11完成了特殊的运动轨迹，该运动轨迹是协调的并且无碰撞，并且非常接近于通过机器操作者在书芯1000的手工设备中的运动过程。引导弯道12可以为此s形地设计。安装在书芯夹持器201下方的水平板阻止了书芯1000的掉落，并且以该水平板相对于书芯夹持器201的高度位置确定了所谓的“通告”，即书芯1000超过书芯夹持器201的夹持器伸出多远。
一旦书芯1000导入到书芯夹持器201中，则产品抓取器11释放该书芯1000，其方法是：夹爪13相互移开k并且夹爪13从书芯1000摆离g。产品抓取器11可以随后又移回到该产品抓取器在图1中示出的初始位置中并且承接下一个书芯1000。
在图4a和4b中分别以将书芯1000转移到书芯夹持器中的瞬间拍摄示出了两个产品抓取器11的夹爪13的特定的设计方案。两个夹爪13具有斜部19，从而由夹爪13保持的书芯1000经历轻微的弯曲。在图4a和4b中为了更好的清晰度夸张地示出了该弯曲。通过该弯曲可以稳定或加固所述书芯1000。借助于该稳定或加固也可以通过进料器100使薄的且特别不稳定的书芯1000运动并且供应给胶订机200。如由图4a与图4b之间的区别所得出的那样，夹爪13的斜部19可以具有两个可替代的取向。夹爪13的倾斜面以锐角α相对于旋转轴线17取向。因为通过书芯1000的轻微的弯曲同时造成——垂直于输送方向T观察——书芯1000的缩短，所以必须校正和更新这些夹爪13之间的间距A。
为了能够执行该间距校正并且也为了允许抓取器11、直线引导滑块9、直线引导件8和引导弯道12的间距A适配于书芯1000的产品规格，设置具有调节驱动装置的调节装置(未示出)。为此，进料器100两件式地构成。存在由产品抓取器11、引导弯道12、直线引导滑块9和直线引导件8组成的第一单元，该第一单元位置固定地设置在机架中。除此之外存在第二单元，该第二单元具有相同的构件8、9、11、12。该第二单元可移动地支承在进料器100的机器框架中并且因此允许间距A的适配。
附图标记列表：
1    具有供应段的积累辊式传送装置
2    定向尺
3    书芯止动件
4    全辊
5    前止挡件
6    辊条
8    直线引导件
9    直线引导滑块
10   作为滑块驱动装置的曲柄连杆机构
11   产品抓取器
12   引导弯道
13   夹爪
14   轴承座
15   引导辊
16   摆动轴线
17   旋转轴线
18   旋转关节
19   斜部
20   厚度传感器
100  进料器
200  胶订机的位置
201  书芯夹持器
1000 书芯
a    下降运动
f    释放运动
g    抓取器摆动运动
h    高度调节
k    夹爪的夹紧运动
l    直线运动
s    摆动运动
E    供应段的平面
T    输送方向
A    间距
α   斜部的角

Claims (10)

1.一种用于胶订机(200)的进料器(100)，具有：基本上水平的供应段(1)，用于沿输送方向(T)供应书芯(1000)；至少一个安装在所述供应段(1)的末端上的前止挡件(5)，用于制动相应的书芯(1000)；以及两个定位在所述供应段(1)的末端上的抓取器(11)，用于抓取相应的书芯(1000)；其特征在于，所述抓取器(11)具有旋转轴线(17)和旋转驱动装置(10，9，14)，用于使相应的书芯(1000)从该书芯在所述供应段(1)上基本上水平的位置摆动(s)到基本上垂直的位置中以转移到胶订机(200)的书芯夹持器(201)中，其中，所述旋转轴线(17)平行于供应段(1)的输送平面(E)并且与所述输送方向(T)成直角地定向；相应的抓取器(11)支承在一直线引导滑块(9)上并且能够通过所述直线引导滑块(9)沿着相应配属的直线引导件(8)的移动(l)沿着或逆着所述输送方向(T)运动。
2.根据上述权利要求之一所述的进料器，其特征在于，给相应的抓取器(11)配置用于打开或关闭(k)所述抓取器的驱动装置，其中，所述驱动装置在打开所述抓取器(11)时引起所述抓取器(11)绕着所述抓取器(11)的基本上平行于所述输送方向(T)定向的摆动轴线(16)的摆动(g)，并且所述驱动装置特别是实施为气动缸。
3.根据权利要求2所述的进料器，其特征在于，相应的抓取器(11)具有轴承座(14)，其中，所述轴承座(14)通过旋转关节(18)支承在所述直线引导滑块(9)上，并且一引导辊(15)与相应的轴承座(14)连接；所述进料器(100)具有两个相同的引导弯道(12)，其中，相应的引导辊(15)在相应的引导弯道(12)上被引导，如此使得所述直线引导滑块(9)的移动运动(1)引起所述引导辊(15)在相应的引导弯道(12)上的滚动。
4.根据上述权利要求之一所述的进料器，其特征在于，所述抓取器(11)描绘一轨迹，所述轨迹是由摆动运动(s)与直线运动(l)的叠加。
5.根据上述权利要求之一所述的进料器，其特征在于，相应的抓取器(11)具有两个夹爪(13)，其中，至少一个夹爪(13)能够运动，用于打开或关闭(k)所述抓取器(11)，并且相应的夹爪(13)具有斜部(19)，如此使得相应的由所述两个抓取器(11)保持的书芯(1000)稍微弯曲。
6.根据权利要求2至5之一所述的进料器，其特征在于，设置一调节驱动装置，用于调节所述两个抓取器(11)、所述配属的引导弯道(12)、所述直线引导滑块(8)和所述直线引导件(9)的间距(A)。
7.根据上述权利要求之一所述的进料器，其特征在于，所述供应段(1)在其高度方面能够改变(h)，特别是通过一电动操纵的驱动装置改变。
8.根据上述权利要求之一所述的进料器，其特征在于，在所述供应段(1)的区域中设有书芯厚度测量装置(20)。
9.根据上述权利要求之一所述的进料器，其特征在于，在所述供应段(1)的区域中设有书芯止动件(3)，用于挡住被输送的书芯(1000)。
10.一种胶订机(200)，用于制造书籍以及胶订的书芯(1000)，具有至少一个根据上述权利要求之一所述的进料器(100)。
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