CN1322626A - 一种在机器中定位纸张的装置 - Google Patents

Abstract

一种在纸张处理机械中使用的纸张定位装置,包括一个能够支持纸张至少一个边缘区域的可移动的承载面,一个在表面上移动承载面的驱动器,一个与承载面一起移动的夹紧装置(16),夹紧装置适合夹紧或者放松在纸张夹紧装置和承载面之间的纸张的边缘。纸张夹紧装置(16)由至少一个接头连接到承载面上,接头包括形成平行四边形的数根杠杆(10、18),平行四边形的水平旋转轴为(11、13、17、19)。一个具有有永久压缩弹簧的活塞消除了旋转轴之间的径向间隙。轴间的侧向间隙依靠在横向坚硬的弹簧片来消除。

Description

一种在机器中定位纸张的装置

本发明涉及一种在纸张处理机械中使用的纸张定位装置，包括一个能够支持纸张至少一个边缘区域的可移动的承载面，一个在承载面所处的平面上移动承载面的驱动装置，一个与承载面一起移动的夹紧装置，夹紧装置适合夹紧或者放松在纸张夹紧装置和承载面之间的纸张的边缘。

在诸如用来处理纸张或者整块板或者波形纸板的多位置定型印刷机中，在每个通过的位置，纸张必须在纵向和横向上都精确定位。通常一张纸被插入机器时，纸张的前端被传送装置夹住，传送装置可能是一个夹紧条，夹紧条包括定位在横向条上的许多夹具(gripper)，横向条与侧链连成一体，然后夹紧条将纸张传送到后续处理位置，例如切割位置或者是垃圾处理位置。这里使用的术语“前”、“纵向”、“横向”、“侧面”是相对于纸张在机器中运动的方向而言的。在这些位置中，纸张的定位问题是依靠在相对夹紧条停留的位置设置成型工具来解决的。这样，后续处理位置的精度和生产效率都取决于夹紧的精度。

纸张堆由一个托盘托载并被送到供给装置内。供给装置保证将纸张连续输送到供料板上，供料板将纸张叠成一层，以便使它们能被夹紧并输送到后续位置上。

在现在使用的定位装置中，供料板上的纸张由供料装置靠前部和侧向限制器排列好，供料装置可以是滚子、传送带、向下压住供料板的顶部的弹性材料或者是一对在纸张上下排列的滚子。当纸张比较粗糙时，前部和侧向限制器被相对于后续步骤的基准位置精确定位。纸张被供料装置快速按压到限制器上，然后被夹紧条夹紧。随后，限制器缩回，夹紧条将纸张输送到下一个处理位置，并将纸张相对于所述位置的工作表面上的工具精确定位。

如果纸张需要经过一个或者多个连续处理工序，如印刷或者是在折线上划线，定位的问题就变的特别麻烦，因为后面的操作相对于前面的操作必须要非常精确。因此最好是在系统上配备纸张定位装置来调整位置。

专利文献CH676695描述的定位装置中的限制器是由马达驱动的，以便能够控制和改变他们的位置，这样前面操作产生的印刷或者是其他的标记就能够被光电扫描装置检测到，以便直接根据上述标记的测量位置调整限制器的位置，进而调整纸张的位置。

然而，带有限制器的定位装置需要每张纸在整个排列和调整位置过程中都被固定，这样就极大限制了纸张通过机器的速度。

专利申请CH0671/99描述了一种上述种类的纸张处理机器中在供料位置使用的纸张定位装置，可以使机器在较高的速度下工作。纸张夹紧装置是带有突耳的横条，所有突耳构成了一个定位在承载面上的梳形件，有侧向立柱固定在条上，没一个侧向立柱都以位于可移动的承载面上的枢轴点铰接在一起。纸张夹紧装置由固定在条和承载面之间的压力弹簧控制，弹簧趋向于将纸张夹紧装置的突耳压在承载面上，纸张夹紧装置也被一个或者两个位于供料位置的控制杆控制，控制杆由伸缩的摇臂与条的后部相连，通过旋转纸张夹紧装置来推动和打开它。

根据CH0671/99的定位工序使用了由驱动器如线性电动机来驱动水平承载面纵向往复运动，并可以在纵向和/或横向正确的平移和/或绕着垂直轴旋转。这种方法从承载面在开始位置或者说是后方位置开始，包括将纸张夹紧装置设置于承载面上，如果在承载面运动过程中，必须的横向运动与光电装置检测到的纸张的位置坐标无关，就控制驱动器使承载面向前移动，以便将在夹紧条中的纸张的前部送到预先设定的精确位置上，放开定位装置的夹紧装置，然后将承载面返回到后方或者说是开始位置。

这样，此方法就可以将机器的生产率增加到每小时12000页，而带有限制器的装置只能达到每小时8000页。但是，这种定位装置也有缺点：

当打开纸张夹紧装置的控制杆开始工作时，会产生冲击和连续的瞬间力。因为上述装置的惯性中心与它的旋转轴分开，合力就会有一个影响驱动器的水平分力。特别是，当控制纸张夹紧装置的夹紧条的杆只在一侧的话，它就会通过一个棒来推动夹紧条，并产生一个干扰纸张旋转位置调整的扭矩。

即使是在纸张夹紧装置的两侧都有一个控制杆，推动力就会产生倾斜，例如承载面所停的位置会产生一毫米的十分之几的误差。这样的错误会给印刷过程中的其他事情带来麻烦，尤其是当印刷的轮廓需要与所剪切纸张的形状配合得非常精确的时候。

而且，在这种机器所提供的非常高的生产效率下，当纸张夹紧装置打开时，经常出现的水平分力就会干扰侧面线性电动机的调整，从而使位置校正系统出错。一种极端的情况就是在阻力和电动机之间会出现共振，导致机器阻塞。

本发明的目的就是要消除这些缺点。

为此，在导言中所述的装置中，纸张夹紧装置由至少一个接头连接到承载面上，接头包括形成平行四边形的数根杠杆。

本发明所述的装置，打开纸张夹紧装置的控制的启动不会导致任何会影响驱动器驱动纸张夹紧装置承载面的明显的水平干扰分力。

接头可以包括一个固定在承载面上的固定立柱，立柱能够容纳一个上部固定轴和一个下部固定轴，一个直接固定在另一个上面。

比较好的是，纸张夹紧装置由一个致动杆和一个返回杆所构成的平行四边形与轴连接在一起。

更好的是接头可以包括一个中心部分能够绕着上部固定轴旋转的致动杆，致动杆的第一端可旋转的与控制夹紧装置的杆相连，它的第二端与一个可移动立柱相连，接头还包括一个下部返回杆，其第一端与下部固定轴可旋转地连接，第二端与上述可移动立柱的下端可旋转连接，上述可移动立柱与纸张夹紧装置构成一个整体。

比较好的是，一个弹簧和活塞持续作用在下部返回杆上以便将纸张夹紧装置压在承载面上。

作为一种特性，这种接头在轴上有很小的径向间隙，当纸张夹紧装置打开时，接头会在使承载面运动的驱动器上施加一个阻力。为了抵消径向间隙，与纸张夹紧装置成一体的可移动立柱通过弹簧和活塞与纸张夹紧装置相连，弹簧和活塞的底端可移动地与上述固定立柱相连，顶端与上述可移动立柱相连。弹簧活塞最好是永久地压缩。

比较好的是这个装置在纸张夹紧装置的横向两端都有一个接头，上述纸张夹紧装置包括一个横梁和许多向装置前方伸出的突起，突起与横梁一起构成了固定在承载面第一边上的梳形件，上述承载面的第一边是由与第一梳形件互补的第二梳形件形成的，目的是为了夹住在它们之间的纸张的上述边缘。

横梁构成了纸张夹紧装置，并在两端被一个形成平行四边形的杠杆系统固定在侧面立柱上，横梁在相对运动时不同部分之间会产生微小的侧向间隙，这个间隙可能会对导致承载面驱动器的侧向移动产生干涉。为了减小这个侧向间隙，本发明所述的装置还可以包括至少一个弹簧片，在垂直面内能发生弹性变形，横向非常坚硬，弹簧片将纸张夹紧装置与侧向立柱连接在一起，侧向立柱与承载面连成一体。

更好的是，装置可以包括一对有加强玻璃纤维的聚酯制成的弹簧片，或者使用更简单的弹簧钢，每个弹簧片都固定在与上述立柱一体的完全水平板上，也固定在与纸张夹紧装置的横梁端部一体的板上。

对于本领域的普通技术人员来说，本发明所述装置的其他特点和优点可以通过依据附图说明的实施例显示出来，其中：

图1是本发明所述装置的透视图；

图2是图1所示纸张夹紧装置和承载面之间接头的侧面正视图，装置处于打开位置；

图3是上述的接头处于关闭位置时在图1中虚线平面上的剖视图，还有夹紧条的夹具和供料板的末端。

图1是定型印刷机中用于夹紧的定位装置3/4后部的透视图。一个可移动的承载面1通过三个驱动部件3、4、5固定在机架2上。承载面1与三个垂直轴连接，三个轴是一个中间轴和两个侧轴，固定在能够在纵向和横向的滑道上移动三个独立滑座上。滑道由移动条支撑，移动条包括构成线性电动机转子的永磁体，电动机的定子固定在机架2的中间和侧面独立轴架上。这种永磁体驱动器具有良好的动力性，在实际中也可以买到，例如从(瑞士)Messrs Etel公司，标准为LMA11/50。

定位装置还包括位置传感器(图中未示出)，可以是一对横向并排固定的能够检测纸张前部位置的光电元件和至少一行能够检测同一张纸侧面位置的侧面光电元件。光电元件的数据由能够分辨承载面1的轨道的微处理器来处理，确定纸张在定位过程中是否相对于理论位置产生偏差，并计算出三个驱动部件的电动机所需要作出的更正量。如果纸张的位置稍微靠前或者靠后，用不同的纵向平移量来更正基本的往复运动；如果纸张轻微地偏离了中心，用横向平移量来更正基本的往复运动；如果纸张轻微地歪斜，用驱动器3和5的不同的平移量使钢板旋转来更正。

在调整位置的装置阻止相反的一个夹紧条在等待位置打开如显示了夹具P的图3，纸张的前端插入到夹紧条上的夹具内。夹紧条上的夹具闭合，在定位装置上的纸张夹紧装置打开。承载面回到后方位置或者开始位置，线性电动机回到相对中间位置。一个新的纸张供应循环开始。

如图1所示，承载面1固定在水平板6的两个侧端，水平板被驱动部件的垂直由7穿过，并垂直地向上延长形成能够固定承载面的固定立柱8。为了简单起见，在接头成分中的术语“固定”和“移动的”是指相对于承载面1所说的，虽然上述面自身也相对于机架2移动。固定立柱8在装置纵向上有一个槽9，以便能够容纳上部致动杆10，致动杆在固定立柱8上绕着上部固定轴11转动。旋转轴具体地可以是一个光滑套，从固定立柱的两臂和上部致动杆的两臂之间穿过。

如图1和2所示，致动杆10在顶端有一对孔，能够安装控制夹紧装置致动杆的旋转轴12。接头可以制成一个棒(图中未示出)。

在致动杆的第二端，上部致动杆10还绕着可移动立柱14的旋转轴13旋转。旋转轴13的具体实施例可以是一个光滑套。可移动立柱14固定在横梁15的侧端部。横梁15具有向前伸出的突耳16，突耳有规律的排列，与横梁15构成梳形件，并一起形成纸张的夹紧装置。

立柱14如图2所示向下延长。它的底端可绕水平轴17转动的安装在下部返回杆18的第二端，返回杆18的顶端可绕轴19转动的安装在固定轴8上。轴17和19的具体实施例可以是一个光滑套。

固定立柱8、上部致动杆10、可动立柱14和下部返回杆18组成了一个平行四边形。因此纸张夹紧装置和立柱14一起平移。作为第一种近似值，这种平移可以看作是垂直方向的平移，因为轴11和19几乎是上下平行设置，致动杆10在垂线的两端移动，并连接两轴，仅转过一个相对较小的角度。

返回杆18有一个带有侧销21的上部突起20。设置在板6上的永久压缩弹簧23上的活塞22持续地作用在销21上，以便能够水平地推动杆18返回，这样在闭合位置就可以使纸张夹紧装置被压缩在承载面1上。

一旦纸张夹紧装置打开，一个与轴12相连的控制杆(未表示出)通过平行四边形作用在活塞22，并克服弹簧23的压力，打开纸张夹紧装置。

总成11、13、17和19的轴都有微小的径向间隙。因此当为了打开纸张夹紧装置而操作轴12上的控制杆时，在驱动器最后纠正夹紧位置的瞬间，会有微小的冲击。为了避免这个冲击，这个装置装有一个第二弹簧活塞24，它的一端可旋转地安装在固定立柱6上，另一端固定在可移动立柱14上，以便适应平行四边形的变形。弹簧活塞24与操纵杆10和18平行，弹簧活塞24的弹簧持久地被压缩。这样它就会产生一个与轴11、13、17和19平行的持久力，还可以在轴11和13之间和17、19之间保持最大间距，以此来消除径向间隙。

如图1所示，装置包括对称地安装在纸张夹紧装置横梁15两端的两个相同的接头。两个控制杆(未表示出)系统同时同样地作用在接头上，这样纸张夹紧装置的开启不会出现任何影响驱动部件纠正位置的扭矩。

构成安装到纸张夹紧装置两端的两个接头总成包括两倍于四个轴的八个光滑套，方便纸张夹紧装置垂直平移。这样安排就会导致在两个接头之间的横梁15上有横向间隙。为了抑制这个侧向的间隙，装置在横梁15的每一端装有一个弹簧片25，它的一端固定在完全水平的固定板26上，固定板26与固定立柱8为一个整体或者是整个固定在立柱上。每个弹簧片25的另一端固定在安装在移动梁上的水平板27上。实施例见图1，第二水平板27包括一个与可移动立柱14垂直的突起，突起与横梁15成为一体。在本实施例中，弹簧片25由带有加强玻璃纤维的聚酯制成。当然，弹簧片25还可以由其他具有相似弹性特性的材料制成。该片在垂直面上能变形，与纸张夹紧装置的开合动作同时进行。另一方面，它在横向上非常坚硬，能够防止纸张夹紧装置在光滑套上的横向移动，光滑套构成了平行四边形的旋转轴。

Claims (10)

1．一种在纸张处理机械中使用的纸张定位装置(1)，包括一个能够支持纸张至少一个边缘区域的可移动的承载面，一个在表面上移动承载面的驱动装置(3、4、5)，一个与承载面一起移动的夹紧装置(15、16)，夹紧装置适合夹紧或者放松在纸张夹紧装置和承载面之间的纸张的边缘，其特征在于：上述纸张夹紧装置由至少一个接头连接到承载面上，接头包括形成平行四边形的数根杠杆(10、18)，平行四边形的水平旋转轴为(11、13、17、19)。

2．如权利要求1所述的装置，其特征在于：上述接头包括一个固定在承载面(1)上的固定立柱(8)，立柱能够容纳一个上部固定轴(11)和一个下部固定轴(19)，一个直接固定在另一个上面。

3．如权利要求2所述的装置，其特征在于：接头可以包括一个中心部分能够绕着上部固定轴(11)旋转的致动杆(10)，致动杆的第一端通过一个轴(12)可旋转的与控制夹紧装置的杆相连它的第二端(13)与一个可移动立柱(14)相连，接头还包括一个下部返回杆(18)，其第一端与下部固定轴(19)可旋转地连接(17)，第二端与上述可移动立柱的下端可旋转连接，上述可移动立柱与纸张夹紧装置(15、16)构成一个整体。

4. 如权利要求3所述的装置，其特征在于：一个弹簧(23)和活塞(22)持续作用在下部返回杆(18)上以便将纸张夹紧装置(15、16)压在承载面(1)上。

5．如权利要求4所述的装置，其特征在于：与纸张夹紧装置(15、16)一体的可移动立柱(14)通过第二活塞弹簧(24)与上述固定立柱连接在一起，第二活塞弹簧通过它的第一端与上述固定立柱(8)可转动的连接在一起，通过它的第二段与上述可移动立柱(14)连接在一起。

6．如权利要求5所述的装置，其特征在于：上述活塞弹簧(14)是永久压缩的。

7．如上述任一权利要求所述的装置，其特征在于：在纸张夹紧装置(15、16)的横向两端都有一个接头，上述纸张夹紧装置包括一个横梁(15)和许多向装置前方伸出的突起(16)，突起与横梁一起构成了固定在承载面(1)第一边上的梳形件，上述承载面的第一边是由与第一梳形件互补的第二梳形件形成的，目的是为了夹住在它们之间的纸张的上述边缘。

8．如权利要求7所述的装置，其特征在于：还包括至少一个弹簧片(25)将纸张夹紧装置(15、16)与侧向固定立柱(8)连接起来，弹簧片在垂直面能发生变形，但是在横向十分坚硬。

9．如权利要求8所述的装置，其特征在于：还包括一对有加强玻璃纤维的聚酯制成的弹簧片(25)，每个弹簧片都固定在与上述立柱一体的完全水平板(26)上，也固定在与纸张夹紧装置的横梁(15)端部一体的板(27)上。

10．一种用于定型纸张或者纸板的印刷机，其特征在于：它包括一个上述任一权利要求所述的定位装置，定位装置固定在供料板和切割位置之间。

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