CN104875427B - 连续压痕装置、连续压痕机和连续压痕方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连续压痕装置、连续压痕机和连续压痕方法，包括：设有压痕凹模的第一辊轴；与第一辊轴对向旋转的第二辊轴，第二辊轴的表面设有压痕凸模；两辊轴持续的对向旋转使压痕凹模与压痕凸模在配合状态和分开状态中交替，在配合状态时，两辊轴表面之间的最小间距小于在分开状态时两辊轴表面之间的最小间距。本发明的连续压痕装置利用第一辊轴和第二辊轴连续的对向旋转在转动过程中实现压痕，因为在配合状态时，两辊轴表面之间的最小间距小于在分开状态时两辊轴表面之间的最小间距，因此设计人员可以通过调整两辊轴的速度实现仅在压痕步骤中，两辊轴与进纸辊、出纸辊同步同速运动，通过速度的控制来调整压痕的位置。本发明可应用于数码压痕。

Description

连续压痕装置、连续压痕机和连续压痕方法

技术领域

本发明涉及纸张处理领域，特别是一种连续压痕装置、连续压痕机和连续压痕方法。

背景技术

目前国内的压痕设备主要有以下几种：

1.大型工业级的模切压痕机。这种压痕机需要制作模板，模板的制作非常耗时，加上设备调试时间长，浪费材料和时间，不适应需要立等可取的数码印刷领域的客户需求。

2.滚轮式压痕机，采用滚压的原理，容易损伤纸张。其压痕位置的对位调整需要进行手工调整，既难保证位置准确，效率也低下，因此无法解决快速、高精度的压痕加工要求。

3.手动压痕机，其劳动强度大，每次对位只能压一条痕，生产效率非常低。

4.自动压痕机，其缺点是：送纸辊将纸张送至压痕位时需要停止以等待垂直于纸张平面的压痕刀具完成压痕动作，每压一道痕边需要一次停顿，无法满足短时间内需要处理大批量纸件的要求。

另外，也有一种压痕机，采用圆压圆模切机的方式进行压痕，如图1所示。两个压痕辊1’位于进纸辊4’和出纸辊5’之间，两压痕辊1’上分别设有压痕刀具。纸张穿行期间，压痕辊的表面是压紧纸张的，当压痕辊转动到压痕刀具相对的位置时即将在纸张上压出一条痕。然而这种压痕的方式必须保持压痕辊与进纸辊、出纸辊转速的一致，那么压痕的位置是固定的，在相同的或者规格不同的纸张上调整压痕位置显得非常困难，使得压痕机的适用范围有了限制。

发明内容

为了克服上述技术问题，本发明的目的在于提供一种压痕过程不停顿的连续压痕装置。

本发明所采用的技术方案是：

一种连续压痕装置，包括：

第一辊轴，所述第一辊轴的表面设有沿轴向布置的压痕凹模；

与第一辊轴对向旋转的第二辊轴，所述第二辊轴的表面设有与压痕凹模配合的压痕凸模；

两辊轴持续的对向旋转使压痕凹模与压痕凸模在配合状态和分开状态中交替，

在配合状态时，两辊轴表面之间的最小间距小于在分开状态时两辊轴表面之间的最小间距。

作为本发明的进一步改进，所述第一辊轴和第二辊轴的至少一个中设有圆弧形的拱起，所述拱起沿相应辊轴的轴向布置在辊轴的表面，所述拱起的表面设置所述的压痕凸模或压痕凹模。

作为本发明的进一步改进，所述第一辊轴和第二辊轴上分别设有所述的拱起，所述压痕凹模与压痕凸模配合时，两拱起将两辊轴之间的纸张夹紧。

作为本发明的进一步改进，所述第一辊轴旋转中心与第二辊轴旋转中心的间距可调。

本发明还公开一种连续压痕机，可以调整压痕的位置，其采用的技术方案是：

一种连续压痕机，包括对向旋转的两个进纸辊和对向旋转的两个出纸辊，所述进纸辊和出纸辊之间设有连续压痕装置，工件依次通过进纸辊、连续压痕装置和出纸辊，并在连续压痕装置中压痕。

作为本发明的进一步改进，连续压痕机还包括相对设置的墙板，所述第一辊轴和第二辊轴的两端均安装在墙板上，所述墙板上设有压痕深浅调节单元，所述压痕深浅调节单元与第一辊轴或第二辊轴固定。

作为本发明的进一步改进，所述第一辊轴或第二辊轴的端部设有随相应辊轴旋转的遮光件，所述墙板上安装有传感器，所述传感器检测遮光件的位置来确定相应辊轴的初始位置。

本发明还公开一种连续压痕方法，包括交替进行的以下步骤：

压痕步骤，所述第一辊轴和第二辊轴以压痕速度对向旋转，第一辊轴和第二辊轴表面将穿过的工件压紧且压痕凸模将工件的一部分压入压痕凹模中；

分离步骤，所述第一辊轴和第二辊轴以分离速度对向旋转，第一辊轴和第二辊轴的表面与工件分离；

所述压痕速度与进纸辊和出纸辊的速度相同，

所述分离速度与压痕速度各不相同。

作为本发明的进一步改进，根据工件的压痕位置调整第一辊轴和第二辊轴的分离速度。

作为本发明的进一步改进，根据工件的厚度调整第一辊轴和第二辊轴的间距。

本发明的有益效果是：本发明的连续压痕装置利用第一辊轴和第二辊轴连续的对向旋转在转动过程中实现压痕，因为在配合状态时，两辊轴表面之间的最小间距小于在分开状态时两辊轴表面之间的最小间距，因此设计人员可以通过调整两辊轴的速度实现仅在压痕步骤中，两辊轴与进纸辊、出纸辊同步同速运动，通过速度的控制来调整压痕的位置。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

图1是传统压痕方式的示意图；

图2是连续压痕装置配合状态示意图；

图3是连续压痕装置分开状态示意图；

图4是连续压痕机压痕步骤的示意图；

图5是连续压痕机分离步骤的示意图；

图6是连续压痕机的轴测示意图；

图7是图6中A部分的放大示意图。

具体实施方式

如图2和图3所示的连续压痕装置，包括第一辊轴1和第二辊轴2。第一辊轴1和第二辊轴2可以以相同的速度对向旋转。在第一辊轴1的表面设有压痕凹模11，该压痕凹模11沿辊轴的轴向布置成条状并向轴心方向凹陷。第二辊轴2的表面压痕凸模21，该压痕凸模21沿辊轴的轴向布置成条状并向轴心的反方向凸出。如图2所示，第一辊轴1和第二辊轴2对向旋转至某一位置时，压痕凹模11可与压痕凸模21配合，此时处于配合状态。如图3所示，当两辊轴继续旋转，压痕凹模11与压痕凸模21在旋转时分离，此时处于分开状态。因此两辊轴的持续旋转可以使得压痕凹模11与压痕凸模21在配合状态和分开状态中交替进行。

其中，在上述的配合状态时，两辊轴表面之间的最小间距为压痕凸模21的边缘至压痕凹模11边缘位置的距离D；分开状态时，两辊轴相对的表面之间的距离最小，设定为d，那么D无论在任何时候都小于d。

压痕工序中，上述的结构可理解为，在配合状态时，两辊轴表面距离工件（纸张）表面的距离最小，或者是直接紧压从中穿过的工件，利用压痕凸模21和压痕凹模11的配合将工件压痕；而在分开状态时，两辊轴表面与工件表面都存在一定的距离和间隙，工件和两辊轴的表面是不会接触的。

因为工件的穿行速度一般是恒定的，通过这种结构，设计人员可以通过设定程序来协调两辊轴的速度，将两辊轴的速度设定为：配合状态时与工件的穿行速度一致，从而夹紧工件压痕；分开状态时松开工件，与工件的穿行速度不一致。并且根据需要，调整分开状态时两辊轴的速度，以适应不同的压痕位置。

优选的，如图2和图3所示，第一辊轴1和第二辊轴2的至少一个中设有圆弧形的拱起3。该拱起3沿相应辊轴的轴向布置在辊轴的表面，压痕凸模21或压痕凹模11设置在拱起3的中部。拱起3处各位置的曲率均大于辊轴表面各处的曲率，由此相对于相应辊轴的表面突出。比如说，仅在第一辊轴1上设置所述的拱起3，那么两辊轴对向旋转的配合状态下，拱起3与第二辊轴2表面压紧工件，而压痕凹模11和压痕凸模21相互配合。

当然，如图2和图3所示，第一辊轴1和第二辊轴2上可以分别设有所述的拱起3，压痕凹模11与压痕凸模21分别设置在两拱起3处，配合状态时，两拱起3将工件夹紧进行压痕。为了加工的快速方便，两拱起3的曲率和形状均为一致，进一步，两辊轴的形状也是一致的，只是拱起3处设置的压痕凸模21和压痕凹模11有所不同。为了加工出拱起3，设计时可将两辊轴表面设计出两到三处平面，拱起3加工过程中利用平面作为固定夹持面。

进一步，第一辊轴1旋转中心与第二辊轴2旋转中心的间距设置为可调，加工厚度不同的工件可以调整这个间距来调整工件的夹紧力，另外也可以调整这个间距来控制压痕的深浅。

上述的连续压痕装置可以应用在数码连续压痕机中。如图4和图5所示，连续压痕机包括对向旋转的两个进纸辊4和对向旋转的两个出纸辊5，工件（纸张）从两个进纸辊4之间穿过后由两个出纸辊5中出纸，出纸辊5和进纸辊4的转速与工件的穿行速度完全一致。进纸辊4和出纸辊5之间设有连续压痕装置，工件依次在进纸辊4、连续压痕装置和出纸辊5中穿行，并在连续压痕装置中完成压痕。连续压痕装置的压痕原理在上文中已说明。

如图6所示，连续压痕机还包括相对设置的墙板6，第一辊轴1和第二辊轴2的两端均安装在墙板6上，进纸辊4和出纸辊5也安装在墙板6上。进纸辊4和出纸辊5都有相应的驱动机构，这些驱动机构可以是配合的带轮、电机、同步带，也可以采用其他驱动方式。

为了调节第一辊轴1和第二辊轴2之间的间距以及压痕的深浅，墙板6上设有压痕深浅调节单元。如图6和图7所示，该压痕深浅调节单元包括一个升降支座7，第一辊轴1的轴承安装在升降支座7上，升降支座7的升降可以带动第一辊轴1在垂直方向上上升和下降，以调整与第二辊轴2之间的间距。另外，驱动升降支座7的方式可以有很多种，例如通过气缸驱动，本领域技术人员可以根据实际需要选择合适的驱动方式，实施例中即不再详细说明。

当然，升降支座7不一定与第一辊轴1连接，也可以是连接第二辊轴2。

优选的，在第二辊轴2的端部设有随其旋转的遮光件81，墙板6上固定安装有传感器82，传感器82检测遮光件81的位置来确定第二辊轴2的初始位置。即控制程序需要一个“起点”才能往下执行，那么，传感器82第一次检测到遮光件81就能作为该“起点”，以供程序和计算机进行参考。

遮光件81也可以设置在第一辊轴1上。一般来说，遮光件81和升降支座7分别在不同的辊轴上。

本发明还公开一种连续压痕方法，包括交替进行的以下步骤：

压痕步骤，如图4所示，第一辊轴1和第二辊轴2以压痕速度对向旋转，两拱起3将穿过的工件压紧且压痕凸模21将工件的一部分压入压痕凹模11中，形成压痕；

分离步骤，如图5所示，压痕完成后，第一辊轴1和第二辊轴2以分离速度对向旋转，第一辊轴1和第二辊轴2的表面与工件处于分离状态。

在上述的过程中，压痕速度与进纸辊4和出纸辊5的速度相同，这样工件及各辊无需停止都能完成压痕工序，实现连续压痕的目的。

在上述的过程中，分离速度与压痕速度各不相同。分离速度并不一定是一个定值，它是在分离步骤中的持续过程中，第一辊轴1和第二辊轴2的瞬时速度，这个速度是变化的。一般来说，压痕步骤结束后，在程序的控制下，两辊轴开始减速运行，之后到达某一设定速度或设定时间后开始加速运行，直到重新达到压痕速度，此时分离步骤恰好过渡至压痕步骤。如此往复循环，即能达到连续压痕的目的。甚至有时候，分离速度可以为零，两辊轴暂时停止转动，以有更充足的时间来等待下一道压痕或下一个工件。

有时候，工件（纸张）的厚度会影响压痕的效果。比如说纸张太厚，第一辊轴1和第二辊轴2在压痕步骤中根本无法转动，或者纸张太薄，压痕步骤中两辊轴无法将纸张压紧。此时，则需要根据工件的厚度调整第一辊轴1和第二辊轴2的间距。

进一步，设计人员可以根据工件的压痕位置调整第一辊轴1和第二辊轴2的分离速度。譬如，在前一批纸张中，相邻压痕位置的距离为50cm；但是在下一批纸张中，相邻压痕位置的距离需要调整为40cm，那么通过程序控制电机的转速，进而提高分离速度，使第一辊轴1、第二辊轴2旋转一周的时间变少，即能减小相邻压痕位置的间距。若存在某一时间段两辊轴速度为0而停止转动的情况，也可以减少停止转动的时间来达到减小相邻压痕位置间距的目的。该过程主要是利用分离步骤中，第一辊轴1、第二辊轴2的表面不接触纸张表面来实现。

使用者调整分离速度可以通过操作控制面板等方式实现，本领域技术人员通过预先设置好程序，根据输入值，如压痕间距等，即能自动实现这些功能。

以上所述只是本发明优选的实施方式，其并不构成对本发明保护范围的限制。

Claims (9)

1.一种连续压痕装置，其特征在于，包括：

第一辊轴(1)，所述第一辊轴(1)的表面设有沿轴向布置的压痕凹模(11)；

与第一辊轴(1)对向旋转的第二辊轴(2)，所述第二辊轴(2)的表面设有与压痕凹模(11)配合的压痕凸模(21)；

两辊轴持续的对向旋转使压痕凹模(11)与压痕凸模(21)在配合状态和分开状态中交替，

在配合状态时，两辊轴表面之间的最小间距小于在分开状态时两辊轴表面之间的最小间距，

所述第一辊轴(1)和第二辊轴(2)的至少一个中设有圆弧形的拱起(3)，所述拱起(3)沿相应辊轴的轴向布置在辊轴的表面，所述拱起(3)的表面设置所述的压痕凸模(21)或压痕凹模(11)。

2.根据权利要求1所述的连续压痕装置，其特征在于：所述第一辊轴(1)和第二辊轴(2)上分别设有所述的拱起(3)，所述压痕凹模(11)与压痕凸模(21)配合时，两拱起(3)将两辊轴之间的纸张夹紧。

3.根据权利要求1或2所述的连续压痕装置，其特征在于：所述第一辊轴(1)旋转中心与第二辊轴(2)旋转中心的间距可调。

4.一种连续压痕机，包括对向旋转的两个进纸辊(4)和对向旋转的两个出纸辊(5)，其特征在于：所述进纸辊(4)和出纸辊(5)之间设有权利要求1至3中任一项所述的连续压痕装置，工件依次通过进纸辊(4)、连续压痕装置和出纸辊(5)，并在连续压痕装置中压痕。

5.根据权利要求4所述的连续压痕机，其特征在于：还包括相对设置的墙板(6)，所述第一辊轴(1)和第二辊轴(2)的两端均安装在墙板(6)上，所述墙板(6)上设有压痕深浅调节单元，所述压痕深浅调节单元与第一辊轴(1)或第二辊轴(2)固定。

6.根据权利要求5所述的连续压痕机，其特征在于：所述第一辊轴(1)或第二辊轴(2)的端部设有随相应辊轴旋转的遮光件(81)，所述墙板(6)上安装有传感器(82)，所述传感器(82)检测遮光件(81)的位置来确定相应辊轴的初始位置。

7.一种应用权利要求4至6中任一项所述的连续压痕机的连续压痕方法，其特征在于，包括交替进行的以下步骤：

压痕步骤，所述第一辊轴(1)和第二辊轴(2)以压痕速度对向旋转，第一辊轴(1)和第二辊轴(2)表面将穿过的工件压紧且压痕凸模(21)将工件的一部分压入压痕凹模(11)中；

分离步骤，所述第一辊轴(1)和第二辊轴(2)以分离速度对向旋转，第一辊轴(1)和第二辊轴(2)的表面与工件分离；

所述压痕速度与进纸辊(4)和出纸辊(5)的速度相同，

所述分离速度与压痕速度各不相同。

8.根据权利要求7所述的连续压痕方法，其特征在于：根据工件的压痕位置调整第一辊轴(1)和第二辊轴(2)的分离速度。

9.根据权利要求7或8所述的连续压痕方法，其特征在于：根据工件的厚度调整第一辊轴(1)和第二辊轴(2)的间距。