CN111344239B

CN111344239B - 片材对齐装置、加工片材的加工机、以及对齐片材的方法

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Publication number: CN111344239B
Application number: CN201880066359.5A
Authority: CN
Inventors: S·威克
Original assignee: Bobst Grenchen AG
Current assignee: Bobst Mex SA
Priority date: 2017-10-10
Filing date: 2018-10-09
Publication date: 2021-11-02
Anticipated expiration: 2038-10-09
Also published as: US11447353B2; ES2945717T3; CN111344239A; MX2020003743A; PL3694799T3; EP3694799B1; WO2019072416A1; US20200270084A1; TW201932398A; EP3694799A1

Abstract

本发明涉及一种用于加工片材（B）的加工机的片材对齐装置（5），片材（B）由诸如纸、纸板或膜等薄的扁平的材料制成，片材对齐装置（5）具有进料区、至少一个用于确定所述片材（B）的位置和/或是否对齐的传感器（30，32）、以及至少两个对齐模组（10），每个对齐模组具有与驱动装置（14）相关联的对齐辊（12），其中每个对齐模组（10）与旋转装置（16）相关联，对齐辊（10）可藉由旋转装置（16）绕垂直于该进料区的旋转轴线（A）旋转。本发明也涉及用于加工片材（B）的加工机，片材（B）由诸如纸、纸板或膜等薄的扁平的材料制成，其中设置了上述类型的片材对齐装置（5）。本发明最后涉及藉由以下步骤将由诸如纸、纸板或膜等薄的扁平的材料制成的片材（B）对齐的方法：‑检测片材（B）是否对齐，‑使用至少两个对齐辊（12）将片材（B）在进料区加速、转向和/或横向移位，对齐辊（12）的圆周速度和对齐是可控制的。

Description

片材对齐装置、加工片材的加工机、以及对齐片材的方法

技术领域

本发明涉及一种用于加工片材的加工机的片材对齐装置，所述片材包括诸如纸、纸板或膜等薄的扁平的材料，此外，本发明也涉及加工该片材的加工机以及将该片材对齐的方法。

背景技术

加工机可以是层压机，层压机施加例如是塑料薄膜的涂层材料到基片上并且将两者紧密地结合在一起。所述加工机也可以是制造波纹纸板的机器。然而，也可以是其他可想到的应用例子。

待加工的片材被片材进料器从片材堆叠中移走并供应到进料区。每张片材接着沿着进料区被输送到远至例如与另一片材一起被层压成薄片的地方。沿着输送区的输送可由辊、输送带等执行。

利用片材对齐装置将片材在进料区对齐是已知的。在EP2 305 463 A中可找到一个实施例。在该实施例中，沿着进料区输送的片材的位置由传感器识别出来，控制两个输送辊的速度，使得在片材在其输送期间绕其垂直轴线被转向一个方向或另一方向，直至片材的边缘与沿着进料区移动的方向平行。此外，可改变输送辊的横向位置，以便修正片材在进料区的横向方向上的任何未对齐。

发明内容

本发明的目的在于能够尽可能容易地校正沿着进料区正在被输送的片材的任何未对齐。

为了实现该目的，根据本发明提供了一种用于加工片材的加工机的片材对齐装置，所述片材包括诸如纸、纸板或膜等薄的扁平的材料，所述片材对齐装置具有进料区、至少一个传感器以及至少两个对齐模组，其中所述传感器用于确定所述片材的位置和/或是否对齐，其中每个所述对齐模组具有对齐辊，每个对齐辊配置一个驱动装置，使得每个所述对齐模组都设有旋转装置，所述对齐辊藉由所述旋转装置绕垂直于所述进料区的旋转轴线旋转。本发明的基础概念不仅基于以适合的方式控制对齐辊的速度，而且还基于控制对齐辊的速度所作用的方向。因此，从前是不同步骤的片材平移位移和绕垂直轴线旋转现合并成单一步骤。结果是所述装置具有更简单的结构。

优选地，所述传感器包括位于所述对齐模组上游的两个位置传感器，可利用所述位置传感器来确定沿着所述进料区移动的片材的前缘。所述片材须要对齐的角度可从时间偏差非常精确地算出，所述片材的前缘由所述两个位置传感器藉由所述时间偏差来确定。

优选地，所述传感器包括对齐传感器，可利用所述对齐传感器来检测所述片材的侧缘和/或是否对齐。利用所述对齐传感器尤其可确定在所述进料区输送中的所述片材的横向方向的不对齐。就此而言，优选地确定所述片材的前缘区域中的侧缘，亦即所述片材的前角中的一个。

所述对齐辊优选地与配对辊配合，以便减少摩擦。

就此而言，优选地设置压力模组，所述配对辊被所述压力模组迫使抵靠所述对齐辊。所述压力模组确保将所述片材对齐的摩擦力作用于所述对齐辊与所述片材之间。

所述压力模组可具有气压缸、偏心构件（eccentric）、电动机或螺线管，以便迫使所述配对辊以所需方式抵靠所述对齐辊。在这方面，更具体而言，当片材的前缘触及所述对齐辊时，所述配对辊被短暂移离压力辊，然后随即再次被压抵所述对齐辊。因此确保当所述片材被所述对齐辊夹持时，所述片材的位置不会改变。

所述对齐模组彼此之间的距离优选地是可调整的，使得所述片材对齐装置可适应不同大小的片材。

用于加工所述片材的所述加工机优选地包括用于基片的操纵区，其中所述片材对齐装置供应所述片材到所述操纵区。就此而言，所述片材对齐装置优选地用来使将要被对齐的所述片材与所述基片同步，亦即利用适当的加速或减速来确保片材的边缘与被分配的基片的前缘聚在一起。

利用所述加工机以及更具体而言利用所述片材对齐装置，可加工厚度为0.1mm至1.2mm之间的片材。在这方面，所述片材的克重可以是90g/m²至500g/m²之间，以及所述片材的大小可以是400mm至1,650mm宽以及400mm至2,050mm长。

为了实现前述目的，本发明还提供了一种将片材对齐的方法，所述片材包括诸如纸、纸板或膜等薄的扁平的材料，其中，在第一步骤，确定所述片材的是否对齐，而在第二步骤，在进料区利用至少两个对齐辊将所述片材加速、转向和/或横向移位，所述对齐辊的圆周速度和对齐是可控制的。关于所产生的优点以及使所述片材与基材同步的可能性，请参考上述说明。

附图说明

以下借助于一个实施例描述本发明，所述实施例在附图中示出，以下为附图所示：

-图1以立体图示出了根据本发明的加工机；

-图2以示意顶视图示出了对齐模组，其在并入图1的加工机的片材对齐装置中使用；

-图3示出了图2的对齐模组的示意截面图，所述对齐模组与配对辊配合；

-图4示出了设置了两个对齐模组的进料区的示意顶视图；

-图5示意地示出了校正片材对齐的第一实施例，该修正由根据本发明的片材对齐装置实现；

-图6示出了修正的第二实施例；以及

-图7示出了修正的第三实施例。

具体实施方式

图1示出了用于加工片材的加工机1，所述片材包括诸如纸、纸板或膜等薄的扁平的材料。所述片材以堆叠2形式提供，所述片材由片材进料器3从堆叠2供应到进料区4。图1中可看到片材B在进料区4上。

片材对齐装置5整合至进料区4，经由进料区4供应的片材B的排列方向可由片材对齐装置5修正。接着，将片材B与基片S放在一起，以便例如将片材B与基片S结合或层压在一起。基片S从堆叠6移除。

所述片材对齐装置具有两个对齐模组10（尤其参见图2至图4），每个对齐模组具有对齐辊12为主要部件。每个对齐辊12被设置以与待对齐的片材的表面配合。为此目的，所述对齐辊至少在其圆周面具有一种材料，该材料的特征在于其摩擦系数。对齐辊12可由例如橡胶构成。

每个对齐模组10配置一个驱动装置14，使得对应的对齐辊12的旋转速度可由驱动装置14控制。驱动装置14尤其是可包括电动机。

每个对齐模组10都设有旋转装置16，对齐辊12藉由旋转装置16绕旋转轴线A旋转（也参见图2中的箭头P）。就此而言，旋转轴线A垂直于平面，片材B沿着所述平面被输送经过片材对齐装置5。

每个对齐辊12与配对辊20配合，使得片材B在对齐辊12与配对辊20之间移动经过。

压力模组22配置到每个配对辊20，可利用压力模组22来控制压力，配对辊20受所述压力迫使抵靠对齐辊12。再者，可藉由所述压力模组使配对辊20短暂移离对齐辊12，使得片材可“穿过”对齐辊12与配对辊20之间的间隙，而不会在过程中使所述片材的前缘的速度减慢。

与对齐辊12相比，配对辊20的旋转轴线的对准是不可调整的；旋转轴线A始终保持垂直于所述片材所沿着运送的方向。

配对辊20至少在其圆周表面上具有低摩擦系数的材料。因此，片材在对齐辊12与配对辊20配合的区域中的移动对应于对应的对齐辊12的圆周速度和对准。

片材对齐装置5还具有用于确定片材B的位置和是否对齐的传感器。

图4示出了配置在两个对齐模组10上游的两个位置传感器30。两个位置传感器30位于“同一高度”，使得当片材B正确地对准时，两个位置传感器30同时确定片材B的前缘。

两个位置传感器30在片材对齐装置5的中央平面的两侧以一定距离布置，其使得即使出现最大横向方向偏差，两个位置传感器30仍可确定片材的前缘。

基本上，为了确定时的准确性，最好能够选用所述位置传感器的最大可能距离。而且为了能够确定较细小的片材，所述位置传感器彼此之间的距离是可以调整的。

片材对齐装置5还具有横向地布置的对齐传感器32。对齐传感器32用于检测经输送的片材B的侧缘，尤其是所述前缘在过渡的区域中的片材B的侧缘。如果所述前缘的对齐及所述侧缘的位置（例如所述前缘在过渡区时的位置）是已知的，不但可以算出片材B是否偏离正确对齐以及（可选的）偏离的程度，而且可以算出片材B横向偏差了多少。

自传感器30，32的信号开始，图中未示出的控制系统算出每张个别片材的任何未对准和/或位置须如何校正，以便以预定的方式将片材与基片S结合在一起。

图5示意地示出了片材B，片材B朝输送方向T沿着片材对齐装置5被输送且在片材对齐装置5被正确地对齐。在图5的实施例中，处于初始状态的片材B顺时针地偏离其正确对齐位置。因此，控制两个对齐模组10，使得当对齐辊12与片材B配合时，以左侧对齐辊的速度比右侧对齐辊的速度稍快的方式输送片材B，以致当片材B位处对齐模组10的下游时，片材B最终得到其正确对齐位置（参见对齐辊12下游再以实线描绘的片材B）。

为了简化说明，图5中左侧的对齐辊12的较高速度以较长的速度箭头来表达。然而实际上，当待对齐的片材B的前缘进入对齐辊12与配对辊20之间的间隙时，对齐辊12将以一定速度旋转，在该速度，所述对齐辊的圆周速度对应所述片材的输送速度。只有当所述片材由两个对齐模组10完全夹持时，（根据图5）左侧的对齐辊12的圆周速度被短暂提升到较高速度，以便对片材B的排列进行所需的修正。当片材B离开对齐辊12，对齐辊12再次以对应片材B的输送速度旋转。

也可利用对齐模组10使所述片材与基片S同步，所述片材将被送到基片S。因此，片材B可整个被加速或减速，以致片材B的前缘准确地与基片S的前缘相接。

图6示出了片材B，在所述对齐模组的上游片材B在横向方向上未对齐。因为无须旋转片材B，所以所述对齐模组同时以相同速度操作（这以两个相同长度的速度箭头来表达）。然而，对齐辊12由所述旋转装置调整，以致片材B输送时整体歪斜，直至片材B在对齐模组12的下游取得正确位置为止。

这里也可设定的是，当片材B的前缘进入所述对齐辊与所述配对辊之间的间隙时，对齐辊12朝片材B的输送方向对齐，并且只在对齐后在短时间内适当地旋转。在所述片材的后缘离开对齐模组10前，对齐辊12已再次由旋转装置16旋转，以致对齐辊12的旋转轴线垂直于所述片材对齐装置的纵向方向和输送方向T。

图7示出了一个实施例，其中片材B同时是偏移的并且在横向方向上未对齐。因此，两个对齐辊12同时旋转以便补偿横向偏差，以及两个对齐辊12适当地以不同的速度驱动以便补偿偏移。

基本上可设想，也在对齐模组10的下游设置能够确定片材B是否对齐和/或片材B的位置的适合的传感器。在此情况下，可以实施反馈控制系统，该反馈控制系统在修正片材是否对齐上带来更高精确度。

Claims

1.一种用于加工片材（B）的加工机的片材对齐装置（5），所述片材（B）包括薄的扁平的材料，所述片材对齐装置（5）具有进料区、至少一个传感器（30，32）、至少两个对齐模组（10）以及一个控制系统，其中所述传感器（30，32）用于确定沿进料区输送的所述片材（B）的位置和/或是否对齐，每个所述对齐模组具有对齐辊（12），对齐辊（12）配置一个用于调节对齐辊（12）的旋转速度的驱动装置（14）和一个旋转装置（16），利用所述旋转装置（16）通过使所述对齐辊（12）绕垂直于所述进料区的旋转轴线（A）旋转来调节对齐辊（12）的方向，每个对齐模组（10）还具有配对辊（20），所述配对辊（20）配置为反向面对对齐辊（12），在它们之间限定了一个间隙，用于片材（B）输送通过，配对辊（20）具有压力模组（22），所述配对辊（20）利用所述压力模组迫使抵靠所述对齐辊（12），所述控制系统与所述至少一个传感器（30，32）协作工作以控制对齐辊（12）的旋转速度和方向；

其中，只有当片材（B）的前缘传送通过至少一个传感器（30，32）并随后夹持在对齐辊（12）和配对辊（20）之间时，控制系统才基于来自至少一个传感器（30，32）的信号与驱动装置（14）和/或旋转装置（16）通信，用于控制对齐辊（12）的旋转速度和方向。

2.根据权利要求1所述的片材对齐装置（5），其特征在于，所述薄的扁平的材料为纸、纸板或膜。

3.根据权利要求2所述的片材对齐装置（5），其特征在于，所述至少一个传感器包括位于所述对齐模组（10）上游的两个位置传感器（30），可利用所述位置传感器来确定沿着所述进料区移动的片材（B）的前缘。

4.根据前述权利要求中任一项所述的片材对齐装置（5），其特征在于，所述至少一个传感器包括对齐传感器（32），可利用所述对齐传感器来检测所述片材（B）的侧缘和/或是否对齐。

5.根据权利要求4所述的片材对齐装置（5），其特征在于，所述压力模组（22）具有气压缸、偏心构件、电动机或螺线管。

6.根据权利要求4所述的片材对齐装置（5），其特征在于，所述对齐模组（10）彼此之间的距离是可调整的。

7.一种用于加工片材（B）的加工机，所述片材包括薄的扁平的材料，其中所述加工机设置前述权利要求中任一项所述的片材对齐装置（5）。

8.根据权利要求7所述的加工机，其特征在于，所述薄的扁平的材料为纸、纸板或膜。

9.根据权利要求8所述的加工机，其特征在于，所述加工机包括基片（S）的操纵区，其中所述片材对齐装置（5）供应所述片材（B）到所述操纵区。

10.根据权利要求8和9中任一项所述的加工机，其特征在于，所述片材（B）的厚度是0.1mm至1.2mm之间。

11.根据权利要求10所述的加工机，其特征在于，所述片材（B）的克重是90g/m2至500g/m2之间。

12.根据权利要求11所述的加工机，其特征在于，所述片材（B）的大小是400mm至1,650mm宽以及400mm至2,050mm长。

13.一种使用根据权利要求1-6中任一项所述的片材对齐装置将片材（B）对齐的方法，所述片材（B）包括薄的扁平的材料，所述方法包括以下步骤：

- 确定所述片材（B）是否对齐；

- 使用至少两个对齐辊（12）将所述片材（B）在进料区加速、转向和/或横向移位，所述对齐辊的圆周速度和对齐是可控制的。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述薄的扁平的材料为纸、纸板或膜。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述片材（B）与基片（S）同步。