CN105936066A - 用自动平压机对纸进行加工的方法和自动平压机 - Google Patents

Abstract

一种用自动平压机(10)进行纸(24)的加工方法和自动平压机，该加工方法的操作步骤包括通过一个续纸装置(20)提取纸(24)，调整纸的位置，使纸(24)沿着前进方向A移动，通过一个传输装置(40)将纸放在两个压板(51，52)之间。通过两个压板(51，52)彼此之间多次的靠近与分离，实现对同一张纸进行至少两次的加工。

Description

用自动平压机对纸进行加工的方法和自动平压机

技术领域

本发明涉及对纸张、薄纸板或其他类似物件的一种新型加工方法，以及适用于该加工方法的一种新型压机。

背景技术

本发明涉及的加工方法是通过一种自动压机，来实现对纸的切割、折痕、热板印刷、凸版印刷、全息图制作、标签切割等类似的加工。当然，本发明不局限于对纸张及薄纸板的加工，对于其他材质的纸的加工，如皮革纸、织物纸、橡胶纸、塑料纸等，也同样适用。

这种类型的自动压机很多，通常被称之为平压模切机。一般大多都尽量使机器的生产效率越来越高，压板下纸进行交换的速度越来越快。对于小尺寸样式的加工，同一个样式要进行很多次加工才能填满被加工纸的整个区域，为了实现效率的最大化，以及减少材料的浪费，大多使用大量的冲切模具或者多倍的印刷铅板。使用这种方法，一张纸上只需印压一次就可以实现众多加工。

利用这样的方法进行加工有一个弊端，那就是冲切模具和铅板的成本十分昂贵。

发明内容

本发明的目的是就是要解决上述工艺存在的问题，并且提供一种既尽可能地控制成本，同时又保证加工简单而又精确的加工方法，更提供一种新型的在使用性、精确性、实惠性和安全性上都值得信赖的自动压机。

为了实现以上目的，本发明旨在通过应用一种自动平压机来提供一种纸的加工方法，该加工方法的操作步骤如下：

a.通过一个续纸装置提取一张纸；

b.通过一个直角调节装置调整纸的位置，

c.通过一个至少配有两个夹持器41，41a的传输装置(40)将纸沿着一个前进方向移动，

d.通过一个传输装置将纸放在加工台的两个压板中间，其中一个压板可以装配有一种加工样式，

e.挤压两个压板来实施加工，

f.分离两个压板

g.使纸沿着一个前进方向移动，移动的距离小于纸的那条位于前进方向上的边的边长。

h.在同一张纸上循环操作步骤d，e，f，g至少一次。

这种方法可以实现模具和铅板规格、大小的快速更换，同时极大程度上减少了冲切模具与印刷铅板的成本。本发明的加工方法实际上是让纸根据设定的距离进行移动，通过移动，用一个模具或铅板在这张纸上进行多次印压。这样就使得原来用传统方法进行同样的加工所需模具的成本减少了很大一部分。

注意，这些优点在今天是相当受欢迎的，因为数字印刷的到来显著地增加了每次印刷时进行小批量印刷的需求。在这种情况下，放弃关注于加工速度的提升，而选择一个更具灵活性的机器，控制冲切模具的成本，显得更为合适。实际上，当印刷受到条件限制时，冲切模具的成本会从根本上影响到每张纸的印刷成本。此外，下文会更好的说明，使用同样的压机，该加工方法作用于冲切模具的力量与传统加工方法下作用于模具的力量相比是加倍的，所以加工会更加精确，而且减少了下衬的必要性。

还有一个优势在于当两个压板进行挤压时，活动压板慢慢靠近固定压板，移动时与固定压板的距离是可以被设定或者改变的。这样，该加工方法可以适用于各种厚度的纸，并且，进一步减少了下衬的必要性。

更为有利的是，调整纸的位置这个步骤不仅包括调整纸在前进方向上的位置，在前进方向上的横向方向，还有调整纸在前进方向上的纵向方向。这样使即将进行加工的纸在定位上具有极高的准确性。

本发明还涉及一种用于纸加工的自动平压机，配有一个续纸装置，一个直角调节装置，一个配有至少两个夹持器的传输装置，这两个夹持器用来夹紧纸的边缘，并且拖拉纸沿着前进方向移动，还有一个加工台，这个加工台上有两个压板，夹持器在两个压板间移动纸，移动的距离小于纸的那条位于前进方向上的边的边长，以此来保证纸在加工台上的多次加工。

一个特别的优势在于，夹持器夹紧纸的前边缘，这样可以保持纸在方位上具有更高的准确性。

还有一个优势，直角调节装置配有几对反向旋转轮，根据探测器接收到的信号，由伺服电动机带动。

另一个特别的优势在于，两个压板中有一个压板是固定的，另一个是活动的，在一个曲柄连杆机构的作用下移动。

附图说明

附图关于本发明成果优选了两种操作实例的详细说明，凸显了机器更多的特征和优点，这些图示仅为操作范例，机器的功能并不仅限于这些，图示中：：

图1展示了自动压机的整体外观。

图2根据本发明的操作实例一，展示了图1压机的直角调节装置的细节。

图3根据本发明的操作实例二，展示说明了另一种直角调节装置。

图4展示了图1压机的加工台50，此时两个压板处于分离状态。

图5展示了图1压机的加工台50，此时两个压板处于闭合状态。

图6展示了图1自动压机的加工台处于加工时的状态。

图7展示了图1自动压机的加工台处于进一步加工时的状态。

具体实施方式

参考图1，自动压机10是一个自动平压机，在这个机器上进行印压的操作发生在两个压板中间。这台自动压机配有一个底座11，在底座上固定有：

一个供给纸的装置，也被称作续纸装置20；

一个直角调节装置30；

一个传输装置40；

一个加工台50；

及一个收集台80；

续纸装置20配有一组吸盘22，用于从一叠纸23中抽取单个纸张24来进行加工，并将它插入直角调节装置30中。

直角调节装置30，在图2中可以更清晰地看到，在前面有一对走轮31与31a，由一个伺服电动机32通过一个同步的皮带传动装置33，带动着走轮31与31a运转。

走轮31与31a用来将纸24传送至第二对走轮34与34a，再传送至第三对走轮35与35a。第二对走轮与第三对走轮独立运作。第二对走轮34与34a和第一对走轮31与31a一样，都由伺服电动机32带动。而第三对走轮35与35a由另一个伺服电动机36来带动。

为了使调节直角的操作更加容易，纸24在其表面26上呈现三个切口25a，25b与25c。其中切口25a与25b垂直地位于纸24的前边缘处27。纸24的前边缘27朝着前进方向A进入自动压机10。而第三个切口26c的位置与纸24的前进方向A相互平行。

同时，安装三个光电管37a，37b，37c，或者其他类似的光电探测器，用来分别检测切口25a，25b，25c，并最终确认纸24经过光电管下面时纸位置和方向是否正确。

光电管37a与37b通过检查切口25a和25b经过时的位置和方向，从而确认纸张的位置还有方向是否与前进方向A吻合。

实际上，彼此拉开距离的切口25a与25b足以来检查纸的方向。换句话说，彼此拉开的距离足以检查纸的前边缘27与纸24进入自动压机10时的前进方向是否互相垂直。

注意，两对走轮独立运行，目的是能够把纸24放在一个预定的位置，同时也可以修改纸的方向。利用这个方法，不仅可以纠正纸的位置，将其位于前进方向A上，还可纠正纸的方向。

类似地，第三个光电管37c用来检验切口25c，同时伺服电动机38启动，带动支座39相对于压机10的底座11进行平移运动。在支座上固定有一个基面39b，基面上固定着走轮34，34a与35，35a。这样也可以确认由走轮34，34a与35，35a带动下的纸24是否处于平移运动，且与前进方向A呈垂直状态。

注意，光电管37a，37b，37c并没有直接地或间接地固定在支座39上，而是通过另一个支架固定在压机底座11上，图中未展示。

参考图3展示了操作实例二下的直角调节装置130。一些结构上与操作实例一中的结构相对应，且完全一致的元件用同样的数字标记。走轮31与31a传送纸24至第二对走轮34与34a，且第二对走轮和第一对走轮31与31a的运作同样都由伺服电动机132带动。

在操作二中，纸可以在走轮31与31a，和走轮34与34a的作用下朝着方向A前进。支架135的旋转作用下，纸24相对于压机10的底座11进行旋转，从而达到纠正纸张方向的目的，支架135上固定有走轮31与31a，和走轮34与34a。支架135的运作由伺服电动机136来带动。

通过利用光电管37a与37b对切口25a与25b位置和方向的检测，可以使纸到达前进方向上的预定位置，保证方向的准确，这种检验方法与之前描述的方法类似。

光电管37c用来检验切口25c，同时启动伺服电动机38，支座39相对于压机10的底座11进行平移运动。支座39上配有支座135，支座135上固定有走轮31与31a，34与34a。因此，支座39的平移运动决定了支架135、走轮31与31a，34与34a的整体平移运动，从而使纸24沿着垂直于前进方向A的方向进行平移运动。

在这种情况，光电管37a，37b与37c同样也没有固定在支座39上，而是通过另一个支架固定在压机底座11上，图中未展示。

再次回顾参考图1，传输装置40配有一对夹持器41，41a，用来夹住纸24。夹持器41，41a被固定在一个杆42上，这个杆在一对齿状的皮带43与43a的带动下朝着前进方向A平移。这两条齿状皮带在一对滑轮44与44a的作用下运动，这一对滑轮连接在一个轴45上，这个轴在伺服电动机46的带动下运动。齿状皮带43与43a在回转轮47与47a作用下保持绷紧状态。皮带也可以用链条来代替(二者选其一)，每条皮带也可以有一个专用伺服电动机来带动。

夹持器41，41a具有弹性，通过一个弹簧机构装置连续地拦阻住纸24的前边缘27，同时在一些装置的作用下，夹持器被打开并夹住纸，这些装置众所周知，故未被图示。

加工台50(图4、图5中更详细的看到)配有两个彼此平行的压板，一个是固定压板51，另一个是活动压板52。活动压板52上装有至少一种加工方式53。图示中展示的是一个冲切模具，也可以加上一个印刷铅板或其他类似的东西，用于对纸24的再次加工。固定压板和活动压板彼此相对运动，把纸24夹在两个压板中间，进行纸张的切割，折痕或其他形式的加工。

两个压板51和52之间的相互运动由压机54带动，压机54将活动压板52抬起并与固定压板51挤压。压机54有一个动臂杆55，在一对曲柄连杆机构56的作用下运动，如图4、图5。图中只能看到该机构的半面，另一半面被覆盖。

压机54配有一个固定在机器底座11上的减压器57，由伺服电动机58带动。减压器57有一个输出轴59，轴上固定两个连杆60，分属两个曲柄连杆机构56。因为两个机构大体上是前后对称的，为了简明扼要，下面只说明图中可视的这一面。

连杆60有两个轴61，这两个轴上分别连接着两个曲柄63的一个顶端62。这两个曲柄63的另一个顶端64与动臂杆55连接。

特别的是，动臂杆55有四个杆65和65a，两两成对连接，位于下边的两个杆65将他们的一端与固定在机器底座11上的支座66相连接，将他们的另一端与上边两个杆65a的其中一个杆在一个连接点68处相连接；而上边的两个杆65a将他们的一端在连接点68处与下边的两个杆65相连接，将另一端与固定在活动压板52上的支座67相连接。

在连接点68处还连接着曲柄连杆机构56上的曲柄63的另一个顶端64。

轴59按照顺时针旋转，两个连接点68会彼此靠近直到一个死点，此时动臂杆达到一个最大程度的拉伸，活动压板52也达到最高的高度，与固定压板51紧密接触(如图5所示)。

此时，伺服电动机58停止并开始反方向运动，正如图4中箭头所指，带动轴59回到开始的位置，同时带动活动压板52降低。

压机54可以使伺服电动机58在动臂杆达到图5所示的死点之前就停止工作，从而可以把活动压板52停止在一个提前预设好的位置，能够随心所欲地改变固定压板51与活动压板52之间的距离。这项优点能够根据所要进行加工的纸24的厚度快速地调整两个压板之间的距离。

最后，收集台80有一个支撑面81，用来收集加工完毕的纸24。

再次参考图1，操作时，一堆纸23等待被插入到自动压机10。续纸装置20从这一堆纸23中提取一张纸24，在一组吸盘22的作用下将纸移至直角调节装置30。详细地说，这组吸盘22把纸插入第一对走轮31与31a之间，在图2可以更清晰地看到。这对走轮31与31a拖拉纸24至第二对、第三对走轮34，34a以及35，35a。当纸被夹在走轮34，34a以及35，35a之间时，走轮31远离走轮31a，使纸24在第二对和第三对走轮34，34a以及35，35a的控制下自由的活动，调整位置。

根据光电管37a与37b对切口25a与25b的检测显示，启动伺服电动机32与36，从而使这两对走轮34，34a以及35，35a运作。由于这两对走轮沿着与纸24前进方向A垂直的方向排在一行，分开运作既可以使纸24按照方向A前进至所需的位置，也可以纠正纸的方向：比如，如果走轮34与34a比走轮35与35a运作的时间更长或者速度更快，纸24要向左边偏转，左右相对于前进方向A来说。

另外，根据光电管37c对于切口25c的检测显示，同时启动伺服电动机38，从而使纸24以垂直于前行方向A的方向前行至预定位置。

最好在调节直角时第一步只启动伺服电动机32与36，而在第二步只启动伺服电动机38。

假设做一个改造，纸24没有切口25a，25b和25c。在这种情况下光电管37a与37b对纸24的前边缘27进行检测显示；而光电管37c则来检测纸24的一个侧边缘28。通过检测一个侧边缘，纸24的两个侧边缘都会垂直于前边缘27。因而纸的移动可根据着几种检测来确定。

假设做进一步改造，将三个光电管替换为一个摄像机或者照相机，记录整张纸或者纸的一部分，也可以确定纸的位置和方向。

在操作实例二直的角调节装置中，通过参考图3在上文已经说明，纸在前进方向A的移动通过两对走轮31，31a与34，34a的运动来完成，这两对走轮同时由伺服电动机132来带动。走轮31，31a与34，34a在支架135上，通过旋转支架135(由伺服电动机136带动)纸也跟着旋转，从而可以达到纠正纸方向的目的。在伺服电动机136的带动下，可以先调整纸的方向，然后在伺服电动机132的带动下，将纸的位置调整在前进方向A上。这两种调整也可以同时进行。最后，在伺服电动机38的带动下，支座39进行平移运动，像在操作实例一中描述的一样，纸垂直于前进方向向前移动，这个调整最好在完成对纸的方向以及纸在前进方向A上位置的调整之后再进行。压机的操作实例二中同样也可以使用没有切口25a，25b和25c的纸，正如上文提到的，以纸的边缘作参照物，或者使用一个摄像机或照相机来代替光电管。

以这种方法，根据光电管37a，37b，37c的检测显示，纸24被高度精确地带到预定的位置上。现在参考图6，调节直角这一步骤完成后(直角调节装置30与130的两种独立操作形式)，夹持器41与41a夹住纸24的前边缘27。走轮34和35或者34和31分别与走轮34a和35a或者34a和31a相分离，使纸24能自由移动。

夹持器41与41a在伺服电动机46的带动下将纸24移至两个压板51和52之间；需要强调的是夹持器41和42保证了纸24加工时的最佳印压，在整个加工过程中将纸维持直角的状态，从而获得很精确的结果。然而，要放弃使用普通带子的传输装置，因为在纸的定位上缺乏精确性，这些带子只适用于低质量的加工。

一旦纸24被插入两个压板51和52之间，伺服电动机58就会启动压机54，使活动压板52运动，从而实现纸24在两个压板之间的印压。

冲切模具53(或者其他不同的加工形式)对纸24的第一部分90进行印压，在这一部分上实现了加工，图中已经展示。使用冲切模具的情况下，纸的切割处与刀刃相对应，折痕与无刀刃的凸出的部位相对应。以类似的方式，选用合适的加工形式，可以进行热板印刷、凸版印刷、全息图制作、标签切割及其他类似的加工。

正如上文所说，压机54使伺服电动机58在活动压板52与固定压板51之间达到一个预定的距离的时候停止。通过一个改造，在对纸进行直角调节操作的时候或者纸向加工台移动的时候，利用传感器(图中并未展示)来显示用于加工的纸24的厚度，这样就可以确定两个压板之间的距离，确定连杆60应该旋转多少度。

另外，还可以改变活动压板停留在抬起位置的时间，这样也就改变了处于加工的纸24停留在两个压板51与52之间的印压时间。这个特点对热板印刷特别有利。这种类型的印刷实际上在加工时将热转印膜从一个通常称之为转印箔的物体上转印到纸上。因此，更长时间的保持两个压板51和52的印压状态使膜的转印更加有效和准确。

加工完毕后，两个压板重新分离；夹持器41和41a再次移动纸。设定夹持器41与41a移动纸的距离是P，大于冲切模具53的尺寸，小于用于加工的纸24的那条位于前进方向上的边的边长L。

以这种方式，把纸位于与第一个部位90相区分的第二个部位91，与冲切模具53对应。伺服电动机58再次启动压机54，活动压板52，在两个压板中间进行纸24的印压。

冲切模具53在纸24的第二个部位91实施加工，如图所示。加工完毕后，两个压板再次分离；夹持器41与41a再次将纸拖拉一个P的距离。这样在同一张纸24上就可以进行多次加工，且不必使用大量的冲切模具53：只要重复地进行纸的移动以及印压，直到完成所需的加工就足够了。

此外，由于使用传统工艺印压需要使用大量的冲切模具，众多数量的冲切模具并排排列，而在使用该印压工艺时仅需将压机的力量作用于其中的一部分即可。因此在单个冲切模具上施加的力是在传统压机上对同样的单个冲切模具施加的力的好几倍。

所以当使用同样的压机的时候，这种工艺得到的结果更佳、更清晰。同时还减少了所谓的下衬的必要性，或者手动的对冲切模具底下的厚度进行调整来纠正切割时可能出现的任何缺陷。

根据设定的加工循环，夹持器41与41a再继续它们的运动，把加工好的纸24放在收集台80的支撑面81上的一摞加工好的纸29中。之后，反向运动，回到直角调节装置30，提取下一张纸，此时的纸也已经按照要求调整好位置和方向。

注意，输送系统40与上述夹持器41和41a特别适合于这种类型在后续阶段的加工：事实上，展示的夹持器41与41a不会干涉活动压板的运动。通常情况下，为了加快加工的速度，会将更多的纸同时运动，纸与纸之间保持很小的距离。然而在这种方法下，下一张纸(以及下一对运输夹持器与相应的杆)在到加工时间之前就部分位于两个压板中间。根据申请人的理想解决办法，传输装置一次只移动一张纸，用单个冲切模具进行多次加工。或者也可以设置一个具有多对夹持器的传输装置，这样就可以移动更多的纸，但是纸与纸之间要保持距离。尤其需要注意纸的后边缘与下一张纸的前边缘的距离至少不能小于纸的长度。这样既提高了加工速度，同时又实现了在每张纸上多重加工。

注意，无论如何压板的尺寸都是标准尺寸，它可以容纳多种规格的冲切模具，保证了机器明显的多样性。当然，根据冲切模具53的尺寸和纸24之间的关系，实施加工的最多次数也会改变，也不排除纸上只进行单一加工的可能性。

另外，夹持器41与41a在纸的前面，也就是夹着纸24前边缘27，这样的位置效果特别好，因为可以保持纸在方向上的高度精确，即使在进行多重加工的时候也是如此。事实上，尽管传输装置的夹持器也可以在纸的侧面，也就是让夹持器夹住纸24的侧边缘，但是不能够达到向上述夹持器在前面位置时一样的准确性，因而不太适合于高质量的加工。

至于这对曲柄连杆机构，需要注意的是也可以用一个单个的机构来代替，大体上与之前描述的类似，位于压机的中央。然而，使用一对曲柄连杆机构可以更加均衡地分布压机对整个压板施加的压力。

当然，在不改变发明原理的前提下，只要不脱离本发明的使用范围，操作的形式和生产的细节可以有很多种，可与范例的描述和图示都不尽相同。

Claims (10)

1.一种用自动平压机(10)对纸(24)进行加工的方法，包括以下几个步骤：

a.通过续纸装置(20)提取一张纸(24)；

b.通过直角调节装置(30)调整纸(24)的位置；

c.通过配有至少一对夹持器(41，41a)的传输装置(40)带动纸(24)沿着前进方向A移动；

d.通过传输装置(40)上这至少一对的夹持器(41，41a)把纸(24)放在位于加工台(50)的两个压板(51，52)中间，其中的一个压板配有一种加工样式(53)；

e.在两个压板(51，52)中间挤压纸，进行加工；

f.两个压板(51，52)分离；

g.纸(24)沿着前进方向A移动一段距离P，移动的距离小于纸(24)的那条位于前进方向上的边的边长L；

h.在同一张纸上，步骤d，e，f，g被循环操作至少一次。

2.根据前述权利要求1所述的加工方法，其中所述的在两个压板进行挤压的阶段，当活动压板向固定压板移动时，可以设定或者改变与固定压板之间的距离。

3.根据权利要求1或2所述的加工方法，其中所述的调整纸的位置包括：

调整纸(24)在前进方向上的位置；

调整纸(24)在前进方向上的横向方向；以及

调整纸(24)在前进方向上的纵向方向。

4.一种对纸进行加工的自动平压机(10)，包括：

一个续纸装置(20)；

一个直角调节装置(30)；

一个传输装置(40)，传输装置上配有至少一对夹持器(41，41a)用来夹住纸(24)的边缘并带动纸沿着前进方向(A)移动；

一个加工台(50)，配有两个压板，在加工台，至少有一对夹持器(41，41a)将纸(24)移动一个距离P，这个距离小于纸(24)的那条位于前进方向A上的边的边长L，用以在加工台(50)实现在同一张纸(24)上的多次加工。

5.根据权利要求4所述的自动平压机，其中所述的至少有一对的夹持器(41，41a)是用于夹住纸(24)的前边缘(27)。

6.根据权利要求4或5所述的自动平压机，其中所述的直角调节装置(30)是用于调整纸(24)的位置，让其位于前进方向A上，以及调整纸的横纵方向。

7.根据权利要求4至6中任一权利要求所述的自动平压机，其中所述的直角调节装置(30)配有数对反方向旋转轮。

8.根据权利要求7所述的自动平压机，其中所述的数对反方向旋转轮由多个伺服电动机根据探测器接收到的信号带动其运动。

9.根据权利要求4至8中任一权利要求所述的自动平压机，其中所述的两个压板，一个是固定的，一个是活动的，活动压板通过一个曲柄连杆机构带动其移动，而这个曲柄连杆机构有伺服电动机(58)来带动。

10.根据权利要求9所述的自动平压机，其中所述的曲柄连杆机构的伺服电动机(58)用来循环地进行颠倒运动，在到达死点之前，将活动压板停在距固定压板的一个可设定的或可变化的高度。