CN114194879B - 一种开放式纸张分离装置、方法及纸张处理生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及纸张处理技术领域，特别涉及一种开放式纸张分离装置、方法及纸张处理生产线，开放式纸张分离装置包括内部开设有吸附腔的腔体、活动连接在腔体内的负压吸盘以及若干设置在负压吸盘上端的气管连接器；所述腔体侧壁上设置有至少一组与吸附腔连通的第二负压吸嘴；所述负压吸盘贯穿设有若干负压通道，所述负压吸盘的下端面设置有若干线槽，所述负压通道分别与气管连接器、线槽连通。本发明提供的开放式纸张分离装置利用伯努利流体力学原理，通过负压面吸附方式来实现纸张的分离，能够有效防止一次吸附多张纸张的情况，保证分离过程中的纸张品质，其结构简单，制造容易，操作方便，具有良好的应用前景。

Description

一种开放式纸张分离装置、方法及纸张处理生产线

技术领域

本发明涉及纸张处理技术领域，特别涉及一种开放式纸张分离装置方法及纸张处理生产线。

背景技术

在生活中，纸张随处可见，海报、书籍、传单等均由纸张制作而成，在针对无数堆叠起来的纸张进行加工处理时，需要将一张张纸张分离，并分别进行处理。现有技术中，对纸张的分离采取手动和自动方式，然而，手动存在费时费力，工作效率低的问题，而自动一般采用导向辊或真空吸附的方式进行分离，这两种方式都极易出现两张纸粘附在一起的问题，从而造成后续处理的困扰，影响纸张的处理。尤其是对于大型纸张的分离，现有的自动设备多数都无法做到在分离过程中保证纸张的无损、无褶皱的品质。

如专利号CN201610947881.7公开日为2019年03月01日公开的一种纸张真空吸附分离处理方法，它包括将吸盘的吸盘口与待分离纸张之间设置一定的夹角α，将所述吸盘设置在所述待分离纸张中最上层纸张的任意一边角的上方，对所述吸盘向下施加一定的作用力，以使所述吸盘下压所述待分离纸张中最上层纸张的边角使其受力后变形翘起产生一定的角度β，待夹角α和角度β一致时，对吸盘施加真空吸力以使最上层纸张吸附在吸盘上。

上述专利虽能有效分离纸张，但是存在在分离过程中会造成纸张变形、有折痕、制造要求高等问题。特别是针对大型纸张的分离，例如A0图纸，其分离过程中，纸张变形更为严重。

发明内容

为解决上述现有技术中至少一个纸张分离装置使用不便的问题，本发明提供一种开放式纸张分离装置，包括内部开设有吸附腔的腔体、活动连接在腔体内的负压吸盘以及若干设置在负压吸盘上端的气管连接器；

所述腔体侧壁上设置有至少一组与吸附腔连通的第二负压吸嘴；所述负压吸盘贯穿设有若干负压通道，所述负压吸盘的下端面设置有若干线槽，所述负压通道分别与气管连接器、线槽连通。

在一实施例中，若干所述线槽相互均匀交错连通并延伸至负压吸盘的侧壁。

在一实施例中，所述气管连接器包括电磁铁、第一负压吸嘴、负压活塞和弹簧以及设置于所述气管连接器下端和上端的负压腔和密闭腔；

所述负压腔与负压通道相通，所述第一负压吸嘴与所述负压腔相通，所述负压腔和密闭腔之间滑动连接有活塞杆，所述负压活塞固定连接于所述活塞杆下端，且所述负压活塞可在负压通道内滑动；所述弹簧穿过活塞杆并顶压于所述负压活塞和负压腔之间；所述电磁铁固定连接在所述第一负压吸嘴上侧，且可与负压活塞吸附。

在一实施例中，所述负压通道为圆台状，所述负压活塞为圆台状，二者形状相匹配，且所述负压活塞的圆台大端直径大于负压通道的圆台小端直径。

在一实施例中，所述负压活塞底部设置有一凸起，在所述负压活塞堵住所述负压通道且位于负压通道最下端时，所述凸起将凸出于所述负压吸盘一段距离。

在一实施例中，所述吸附腔为方体，其内部可完全容纳堆叠的纸堆；所述负压吸盘为方体，所述负压吸盘设置在吸附腔内部，且二者之间存在一定间隙。

在一实施例中，所述气管连接器、负压通道的数量为个，且均匀阵列排布在负压吸盘上。

在一实施例中，所述第二负压吸嘴的数量为个，且分别设置在腔体的四壁面上侧。

本发明提供一种纸张分离方法，采用如上所述的一种开放式纸张分离装置，包括以下步骤：

将待分离的纸堆放置在腔体内，开启装置，控制负压吸盘在吸附腔内向下移动，直至触碰到纸堆；装置启动压力限位，负压活塞沿负压通道向上滑动，使得负压通道与第一负压吸嘴连通；第一负压吸嘴产生负压将通过负压通道和线槽使得负压吸盘吸附起单一纸张；

接着，负压吸盘带动单一纸张向上移动，第二负压吸嘴产生负压进入吸附腔内；其中第一负压吸嘴产生的负压远大于第二负压吸嘴产生的负压，以使得可能吸附在单一纸张上的多余纸张被剥离；

最后，负压吸盘将单一纸张移动至相应工位后，关闭负压，负压活塞在弹簧的回弹力作用下沿负压通道向下滑动，进而堵住负压通道，负压吸盘将单一纸张放下，并回到初始工作位置。

本发明还提供一种纸张处理生产线，采用如上所述的一种开放式纸张分离装置，或，采用如上所述的一种纸张分离方法。

基于上述，与现有技术相比，本发明提供的开放式纸张分离装置利用伯努利流体力学原理，通过负压面吸附方式来实现纸张的分离，能够有效防止一次吸附多张纸张的情况，保证分离过程中的纸张品质，其结构简单，制造容易，操作方便，具有良好的应用前景。

本发明的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；在下面描述中附图所述的位置关系，若无特别指明，皆是图示中组件绘示的方向为基准。

图1为本发明提供的一种开放式纸张分离装置的整体结构示意图；

图2为本发明提供的一种开放式纸张分离装置的剖面示意图；

图3为图2中A处的局部放大结构示意图；

图4为负压吸盘的底面结构示意图；

图5为气管连接器结构示意图；

图6为图5的剖面结构示意图；

图7为开放式纸张分离装置的负压流向示意图。

附图标记：

1腔体 2第二负压吸嘴 3负压吸盘

4气管连接器 11吸附腔 32负压通道

31线槽 41电磁铁 44第一负压吸嘴

43负压活塞 42弹簧 47负压腔

46密闭腔 45活塞杆 5纸堆

51单一纸张

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；下面所描述的本发明不同实施方式中所设计的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，本发明所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义，不能理解为对本发明的限制；应进一步理解，本发明所使用的术语应被理解为具有与这些术语在本说明书的上下文和相关领域中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过于正式的意义来理解，除本发明中明确如此定义之外。

请参阅图1～图7，本发明提供的一种开放式纸张分离装置包括腔体1、负压吸盘3和气管连接器4。

其中，腔体1内部开设有吸附腔11，用于堆放纸堆5以及进行纸张吸附；负压吸盘3活动连接在腔体1内，用于移动至纸堆5处再吸附单一纸张51；若干气管连接器4设置在负压吸盘3上端，便于实现纸张的面吸附，并有效的进行吸附和分离。

所述腔体1侧壁上设置有至少一组与吸附腔11连通的第二负压吸嘴2，第二负压吸嘴2用于避免多张纸张被吸附的情况，将多吸附的纸张和吸附的第一张纸剥离；所述负压吸盘3贯穿设有若干负压通道32，所述负压吸盘3的下端面设置有若干线槽31，所述负压通道32分别与气管连接器4、线槽31连通，从而有利于负压遍布线槽31以实现面吸附。

其工作原理为负压吸盘3移动至纸堆5正上方，气管连接器4外接负压发生器进行负压，并通过负压通道32、线槽31使得负压吸盘3的下端面形成面负压，从而对纸堆5上的第一张单一纸张51进行面吸附，接着，负压吸盘3带动单一纸张51上移动，第二负压吸嘴2同样外接负压发生器进行负压，并将可能与单一纸张51练附的多余纸张剥离。其中，第二负压吸嘴2的负压应远小于气管连接器4的负压，其具体的负压大小则根据纸张重量选择。

本发明提供的开放式纸张分离装置利用伯努利流体力学原理，通过负压面吸附方式来实现纸张的分离，无论纸张破损与否均可吸附，且能够有效防止一次吸附多张纸张的情况，其结构简单，制造容易，操作方便，具有良好的应用前景。

优选地，如图4所示，若干所述线槽31相互均匀交错连通并延伸至负压吸盘3的侧壁，如此让线槽31与外部空间连通的设置，能够实现负压吸盘3的完全不封闭系统，不存在密封问题，造价低，制造容易，且更有利于负压遍布所有线槽31，从而使得负压吸盘3的整个下端面可负压，对于任意小于吸盘尺寸的小纸张、任意大于吸盘尺寸且小于吸附腔尺寸的大纸张均可被吸附。

应当说明的是，线槽31的分布方式不局限于如附图所示，根据上述发明构思，本领域技术人员可根据实际纸张形状、尺寸、重量，将若干线槽31设置为不同规格大小的类型。例如，针对不同重量的纸张，可修改线槽31的开设深度，来实现不同重量的纸张吸附；针对不同尺寸、形状的纸张，可修改若干线槽31的分布条数、间隔及长度，来实现相应纸张的吸附。

优选地，如图3、5、6所示，所述气管连接器4包括电磁铁41、第一负压吸嘴44、负压活塞43和弹簧42以及设置于所述气管连接器4下端和上端的负压腔47和密闭腔46。所述负压腔47与负压通道32相通，所述第一负压吸嘴44与所述负压腔47相通，以便于第一负压吸嘴44处的负压通过负压腔47抵达负压通道32处，也便于收纳负压活塞43和活塞杆45。

所述负压腔47和密闭腔46之间滑动连接有活塞杆45，用于保证负压的气密性以及固定导向负压活塞43。所述负压活塞43固定连接于所述活塞杆45下端，且所述负压活塞43可在负压通道32内滑动；所述弹簧42穿过活塞杆45并顶压于所述负压活塞43和负压腔47之间；如此设置，便于保证负压通道32的开启与闭合，通过负压活塞43与纸堆5的挤压使得负压通道32被挤压开启，同时，通过弹簧42压迫负压活塞43被堵在负压通道32内，使得负压通道32处于闭合状态。具体地，只有在负压活塞43受挤压情况下才会开启负压通道32，从而保证稳定的伯努利原理的实现。

所述电磁铁41固定连接在所述第一负压吸嘴44上侧，且所述负压活塞43具有一定的磁性，在负压活塞43受到纸张挤压后会触发顶部的限位开关，使得电磁铁41启动，将负压活塞43稳定地吸附住，从而保证负压通道32的持续开启。

作为一种优选方案，当无法通过挤压开启负压通道32时，也可手动开启电磁铁41对负压活塞43进行吸附，便可开启负压通道32进行纸张吸附，进一步提高装置工作的稳定性。

优选地，所述负压通道32为圆台状，所述负压活塞43为圆台状，二者形状相匹配，且所述负压活塞43的圆台大端直径大于负压通道32的圆台小端直径，使得负压通道32被挤压开启或无挤压闭合时，负压活塞43只可在负压通道32内向上滑动打开或堵在负压通道32最下端闭合。

应当说明的是，所述负压通道32和负压活塞43不仅限于圆台状，也可设置为圆柱状，再通过修改相应的结构达到可使得负压活塞43在负压通道32内滑动打开或堵住闭合的目的。

优选地，所述负压活塞43底部设置有一凸起，在所述负压活塞43堵住所述负压通道32且位于负压通道32最下端时，所述凸起将凸出于所述负压吸盘3一段距离。如此设置，便于负压吸盘3向下移动至与纸堆5相抵时，会挤压到所述凸起，进而使得负压活塞43沿负压通道32向上滑动而使得负压通道32开启，从而在负压吸盘3处形成负压。

优选地，所述吸附腔11为方体，其内部可完全容纳堆叠的纸堆5；所述负压吸盘3为方体，所述负压吸盘3设置在吸附腔11内部，且二者之间存在一定间隙，以便于负压吸盘3在吸附腔11内上下移动，从而进行纸张的吸附。

较佳地，所述负压吸盘3的尺寸可设置为大于等于待分离纸张的尺寸，以便于整张纸张被完全吸附。

应当说明的是，吸附腔11、负压吸盘3并不局限于方体，本领域技术人员可根据实际纸张尺寸以及外形美观度考虑，设置为其他规则或不规则形状，例如圆柱状、多边形棱柱等，其中吸附腔11的形状能容纳待分离纸张即可。具体地，吸附腔11与负压吸盘3的形状也可以不一致，只要保证吸附腔11顶部的开口与负压吸盘3的形状相匹配即可，例如吸附腔11为圆柱状，其顶部开口为方形，负压吸盘3同样为与其开口匹配的方形。

优选地，所述气管连接器4、负压通道32的数量为4个，且均匀阵列排布在负压吸盘3上，便于利用负压从纸张不同的地方进行吸附，从而实现面吸附的吸附形式。

优选地，所述第二负压吸嘴2的数量为4个，且分别设置在腔体1的四壁面上侧，以便于利用负压从不同的方向将多吸附的纸张剥离掉。

应当说明的是，所述气管连接器4、负压通道32以及第二负压吸嘴2的数量不局限于4个，还应根据实际不同尺寸及不同重量的纸张进行选择。

本发明还提供一种纸张分离方法，采用如上所述的一种开放式纸张分离装置，包括以下步骤：

将待分离的纸堆5放置在腔体1内，开启装置，控制负压吸盘3在吸附腔11内向下移动，直至触碰到纸堆5；装置启动压力限位，负压活塞43沿负压通道32向上滑动，使得负压通道32与第一负压吸嘴44连通；第一负压吸嘴44产生负压将通过负压通道32和线槽31使得负压吸盘3吸附起单一纸张51；

接着，负压吸盘3带动单一纸张51向上移动，第二负压吸嘴2产生负压进入吸附腔11内；其中第一负压吸嘴44产生的负压远大于第二负压吸嘴2产生的负压，以使得可能吸附在单一纸张51上的多余纸张被剥离；

最后，负压吸盘3将单一纸张51移动至相应工位后，关闭负压，负压活塞43在弹簧42的回弹力作用下沿负压通道32向下滑动，进而堵住负压通道32，负压吸盘3将单一纸张51放下，并回到初始工作位置。

本发明还提供一种纸张处理生产线，采用如上所述的一种开放式纸张分离装置，或，采用如上所述的一种纸张分离方法。

具体实施时，上述装置或方法可应用于纸张处理生产线中，例如将堆叠的纸张进行分离、印刷、模切、检测、捆扎等等一系列的生产线中。

综上所述，与现有技术相比，本发明提供的开放式纸张分离装置具有以下优点：

一、该发明，对任意小于吸附腔尺寸的纸张均可吸附，而且吸附方式是面吸附，通过负压将单一纸张吸附于负压吸盘上，能够保证纸张分离的品质。

二、该发明，在纸张的吸附过程中利用伯努利流体力学原理，通过负压分离方式来实现纸张的分离，防止一次吸附多张纸张的情况，具有很大的可靠性。

三、该发明，负压吸附纸张的负压是通过挤压活塞杆打开负压活塞来实现的，当不同尺寸纸张堆叠放置于负压吸盘下方，会挤压负压活塞，有被挤压到的活塞会开启负压通道，没有被挤压的不会开启，这样能保证稳定的伯努利原理的实现。

四、该发明，根据不同负压吸盘大小选择吸嘴分布数目和吸盘的线槽数目，并根据纸张重量选择负压发生器的负压大小，从而实现对不同尺寸和不同重量的纸张进行吸附及其分离。

五、该发明，负压吸盘为开放式，所设的负压吸盘上设有与外部空间相通的线槽，实现负压吸盘的完全不封闭系统，不存在密封问题，造价低，制造容易。

六、该发明，负压活塞具有一定的磁性，在无法挤压开启负压通道时，通过手动开启电磁铁对负压活塞进行吸附，并开启负压通道进行纸张吸附。

另外，本领域技术人员应当理解，尽管现有技术中存在许多问题，但是，本发明的每个实施例或技术方案可以仅在一个或几个方面进行改进，而不必同时解决现有技术中或者背景技术中列出的全部技术问题。本领域技术人员应当理解，对于一个权利要求中没有提到的内容不应当作为对于该权利要求的限制。

尽管本文中较多的使用了诸如腔体、第二负压吸嘴、负压吸盘、气管连接器、吸附腔、负压通道、线槽、弹簧、电磁铁、第一负压吸嘴、负压活塞、负压腔、密闭腔、活塞杆、纸堆、单一纸张等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的；本发明实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种开放式纸张分离装置，其特征在于：包括内部开设有吸附腔（11）的腔体（1）、活动连接在腔体（1）内的负压吸盘（3）以及若干设置在负压吸盘（3）上端的气管连接器（4）；

所述腔体（1）侧壁上设置有至少一组与吸附腔（11）连通的第二负压吸嘴（2）；所述负压吸盘（3）贯穿设有若干负压通道（32），所述负压吸盘（3）的下端面设置有若干线槽（31），所述负压通道（32）分别与气管连接器（4）、线槽（31）连通；若干所述线槽（31）相互均匀交错连通并延伸至负压吸盘（3）的侧壁；

所述气管连接器（4）包括电磁铁（41）、第一负压吸嘴（44）、负压活塞（43）和弹簧（42）以及设置于所述气管连接器（4）下端和上端的负压腔（47）和密闭腔（46）；

所述负压腔（47）与负压通道（32）相通，所述第一负压吸嘴（44）与所述负压腔（47）相通，所述负压腔（47）和密闭腔（46）之间滑动连接有活塞杆（45），所述负压活塞（43）固定连接于所述活塞杆（45）下端，且所述负压活塞（43）可在负压通道（32）内滑动；所述弹簧（42）穿过活塞杆（45）并顶压于所述负压活塞（43）和负压腔（47）之间；所述电磁铁（41）固定连接在所述第一负压吸嘴（44）上侧，且可与负压活塞（43）吸附；所述负压通道（32）为圆台状，所述负压活塞（43）为圆台状，二者形状相匹配，且所述负压活塞（43）的圆台大端直径大于负压通道（32）的圆台小端直径；所述负压活塞（43）底部设置有一凸起，在所述负压活塞（43）堵住所述负压通道（32）且位于负压通道（32）最下端时，所述凸起将凸出于所述负压吸盘（3）一段距离。

2.根据权利要求1所述的开放式纸张分离装置，其特征在于：所述吸附腔（11）为方体，其内部可完全容纳堆叠的纸堆（5）；所述负压吸盘（3）为方体，所述负压吸盘（3）设置在吸附腔（11）内部，且二者之间存在一定间隙。

3.根据权利要求1所述的开放式纸张分离装置，其特征在于：所述气管连接器（4）、负压通道（32）的数量为4个，且均匀阵列排布在负压吸盘（3）上。

4.根据权利要求1所述的开放式纸张分离装置，其特征在于：所述第二负压吸嘴（2）的数量为4个，且分别设置在腔体（1）的四壁面上侧。

5.一种纸张分离方法，其特征在于，采用如权利要求1-4任一项所述的一种开放式纸张分离装置，包括以下步骤：

将待分离的纸堆（5）放置在腔体（1）内，开启装置，控制负压吸盘（3）在吸附腔（11）内向下移动，直至触碰到纸堆（5）；装置启动压力限位，负压活塞（43）沿负压通道（32）向上滑动，使得负压通道（32）与第一负压吸嘴（44）连通；第一负压吸嘴（44）产生负压将通过负压通道（32）和线槽（31）使得负压吸盘（3）吸附起单一纸张（51）；

接着，负压吸盘（3）带动单一纸张（51）向上移动，第二负压吸嘴（2）产生负压进入吸附腔（11）内；其中第一负压吸嘴（44）产生的负压远大于第二负压吸嘴（2）产生的负压，以使得可能吸附在单一纸张（51）上的多余纸张被剥离；

最后，负压吸盘（3）将单一纸张（51）移动至相应工位后，关闭负压，负压活塞（43）在弹簧（42）的回弹力作用下沿负压通道（32）向下滑动，进而堵住负压通道（32），负压吸盘（3）将单一纸张（51）放下，并回到初始工作位置。

6.一种纸张处理生产线，其特征在于：采用如权利要求1-4任一项所述的一种开放式纸张分离装置，或，采用如权利要求5所述的一种纸张分离方法。