CN210635450U - 一种纸张纠偏对齐装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种纸张纠偏对齐装置，包括走纸通道、传感器、程序控制模块、旋转轴、旋转推力组件、左右平移滑轨和平移推力组件，其中，走纸通道用于传送纸张，传感器设在走纸通道上，用于检测纸张运行时的偏斜角度和偏斜距离，并将测得的数据传送给程序控制模块，所述程序控制模块分别电连接旋转推力组件和平移推力组件，并根据测得的数据控制旋转推力组件和平移推力组件运作与数据相应的脉冲数，所述走纸通道分别连接旋转推力组件和平移推力组件，旋转轴与走纸通道活动连接，左右平移滑轨与走纸通道滑动连接；旋转推力组件用于推动走纸通道绕旋转轴旋转至需要纠正的角度；平移推力组件用于推动走纸通道在左右平移滑轨上平移至需要纠正的距离。

Description

一种纸张纠偏对齐装置

技术领域

本实用新型涉及印刷机械设备的技术领域，更具体地，涉及一种纸张纠偏对齐装置。

背景技术

裱纸机、印刷机、覆膜机等机器的纸张在前进时，由于各种因素会造成走纸在直线前进方向的角度上有偏移，需要另外添加矫正装置，来减少纸张的斜向误差。

目前，国内外裱纸机通常选用以下4种方法来控制纸张斜向误差：

(1)侧规纠偏装置，侧规又称侧拉规，是一种广泛应用于裱纸机、印刷机、覆膜机的调整纸张偏斜的机构，这种侧规为纯机械式传动，有噪音，且不适用于幅面较大的纸张。

(2)前规纠偏装置，这种纠偏装置在走纸过程中存在撞纸现象，噪声大，易造成纸张损坏，又因为其采用间隙式运动，会影响走纸速度。

(3)推规纠偏装置，其主要通过后端齐纸来减少斜向误差，这种纠偏装置也存在噪声大，速度低，纸张过重时损坏纸张的问题。

(4)齐纸弹簧片纠偏，主要依靠弹簧片的弹力控制纸张侧边，使纸张居中对齐。这种纠偏装置纸张在行进过程会受到一定的阻力，对送纸速度会产生负面影响。

实用新型内容

本实用新型旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种纸张纠偏对齐装置，用于解决传统纠偏方式所造成刮伤和适用性小的问题，具有操作简单、直观，有效提高纠偏精度和可靠性的有益效果。

本实用新型采取的技术方案是，一种纸张纠偏对齐装置，包括走纸通道、传感器、程序控制模块、旋转轴、旋转推力组件、左右平移滑轨和平移推力组件，其中，所述走纸通道用于传送纸张，所述传感器设在走纸通道上，用于检测纸张运行时的偏斜角度和偏斜距离，并将测得的数据传送给程序控制模块，所述程序控制模块分别电连接旋转推力组件和平移推力组件，并根据测得的数据控制旋转推力组件和平移推力组件运作与数据相应的脉冲数，所述走纸通道分别连接旋转推力组件和平移推力组件，旋转轴与走纸通道活动连接，左右平移滑轨与走纸通道滑动连接；旋转推力组件用于推动走纸通道绕旋转轴旋转至需要纠正的角度；平移推力组件用于推动走纸通道在左右平移滑轨上平移至需要纠正的距离。

本技术方案中，成卷的卷纸通过蓄纸裁刀模块按所需的规格裁切成指定长度的纸张后，送进走纸通道，其中，蓄纸裁刀模块的末端设有用于触发走纸通道运动的触发传感器，从而把裁切后的纸张通过走纸通道往前推送。

所述程序控制模块是指PLC编程而成的控制程序，用于控制旋转推力组件和平移推力组件的动作和运动过程。走纸通道分别连接旋转推力组件和平移推力组件，在对走纸进行纠偏或对齐时，纸张不需要移动，而移动的是走纸通道。

其中，所述旋转轴设置在左右平移滑轨上，且与走纸通道活动连接，走纸通道可围绕旋转轴，旋转一定的角度，把纸张在运行过程中由于各种因素造成的偏差角度纠正过来。

本技术方案中，在对走纸进行纠偏或对齐时，纸张不需要移动，而移动的是走纸通道，从而提高了各种类型纸张的适用性，也避免了纸张在走纸通道旋转或左右平移造成的损伤。纸张在纠偏或对齐时，走纸的过程无需停下来，从而实现了高速度和高效率传送纸。

另一方面，还可根据需要采用不同精度的传感器，例如，若采用高精度的光电传感器，可以达到5μm的精度，从而实现高精度控制。而传统的机械式前规或侧规装置的精度是毫米级的，本技术方案控制的精度远远超过传统的机械式侧规或前规装置。

另外，本技术方案中，传感器输出的是数字量，程序控制模块可据此精准地计算出纸张偏移角度，然后发出相应角度量的纠偏指令，同时根据纠偏的误差反馈，可采取补偿，避免了传统方式的盲目性，从而达到纠偏准确性高的目的。其中，补偿的技术方案为：当纠偏实际得到的结果与理论上想要的结果之间存在误差时，程序控制模块根据误差反馈出的补偿数值，发送指令控制旋转推力组件和平移推力组件动作，从而消除该误差。而传统的传感器输出是开关量，即只能检测物体的有无，无法判断准确距离。

进一步地，所述走纸通道包括若干动力棍和若干滑轮，所述动力棍包括上压棍和下动力棍，所述下动力棍通过电机提供动力，带动上压棍运动，走纸通道上的纸张夹在上压棍和下动力棍之间，随上压棍和下动力棍的运动而向前传动。

进一步地，所述走纸通道上设有用于抬起上压棍的抬棍组件。

本技术方案中，所述抬棍机构通过气缸或电磁铁方式实现抬起落下上压棍，在运行到下一模块时，纸张前进的动力由下一模块提供，从而避免前后两个模块的走纸棍不平行而造成的引起纸张褶皱的情况，

进一步地，所述传感器包括设置在走纸通道的前部和后部的纸头传感器和纸尾传感器。

本技术方案中，纸头传感器和纸尾传感器用于检测纸张的纸头和纸尾，判断纸张在通道中的位置，计算纸张的长度。当纸尾传感器检测到纸张的尾部，纸头传感器检测到纸张的头部时，程序控制模块记录下这段时间走纸通道的电机运转的脉冲数，再比较纸尾传感器和纸头传感器之间的实际距离即可计算出纸张的长度。

其中，纸头传感器和纸尾传感器分别设在抬棍组件的前部和后部位置。

进一步地，所述传感器包括设置在走纸通道上，且位于纸张同一侧边上的纸边缘传感器，所述纸边缘传感器成对设置。

进一步地，还包括设置于走纸通道的走纸方向侧边上的丝杆滑台，成对设置的纸边缘传感器，分别设在丝杆滑台的两边，所述丝杆滑台由电机驱动，并带动纸边缘传感器在走纸通道上滑动，用于探测纸张的同一侧边的不同位置上的数据。

本技术方案中，纸边缘传感器成对设置，且设在纸张的同一测，两纸边缘传感器对应纸张同一侧的前、后部位，两纸边缘传感器的距离可选择为走纸通道的宽度的一半。边缘传感器测得纸张的同一侧边的两个不同位置的数据，程序控制模块可以根据这两组数据算出偏斜角度或偏斜距离。然后程序控制模块据此发出纠偏指令，控制旋转推力组件和/或平移推力组件动作。

在检测偏移角度时，纸头传感器检测纸张的纸头位置，纸边缘传感器在丝杆滑台的驱动下，探测纸边的位置，通过两纸边传感器得到两组数据，程序控制模块根据两组数据可运算出纸张的偏斜角度。在得到偏斜角度的基础上，程序控制模块向旋转推力组件的丝杆电机发送相应的脉冲数，驱动丝杆电机运动相对应的步数，带动走纸通道沿着旋转轴转动相对应的角度，即偏转角度，从而纠正纸张偏斜的角度。

在检测偏移距离时，张纸在走纸通道的带动在走纸通道上运行，其中，前一张纸已纠偏对齐好，由走纸通道继续向前输送到下一模块，后一张纸也进入走纸通道，走纸通道上的纸边缘传感器探测出后一张纸的不同位置上的位置数据，并与前一张纸比较，运算出前后两张纸侧边错位的距离，然后传送给程序控制模块，程序控制模块根据所获取的偏差数据，发出指令，控制平移推力组件平移，从而带动走纸通道平移，使后一张纸与前一张纸对齐，从而把后一张纸的侧边偏差纠正过来。

所述丝杆滑台上设有若干位置传感器，所述位置传感器用于检测纸边缘传感器停留的初始位置，每次纸边缘传感器从初始位置出去探测纸边，在探测纸边后再回到初始位置。所述若干位置传感器的位置根据纸张宽度的规格设置，并根据纸张的位置启动对应的位置传感器工作即可，无需启动全部的位置传感器，从而提高纠偏速度和效率，也节省了时间。

其中，所述电机为丝杆电机。

进一步地，所述旋转推力组件和/或平移推力组件上设有零位传感器，用于推动走纸通道回到初始状态。

旋转推力组件上的零位传感器主要使旋转推力组件回到原始初始位置。

进一步地，所述旋转推力组件包括丝杆电机，以及设在丝杆电机左右两边的前旋转轴和后旋转轴，其中，后旋转轴固定在左右平移滑轨上，前旋转轴与走纸通道活动连接，且随着丝杠电机正转或反转，前旋转轴实现前进或后退，同时带动走纸通道围绕旋转轴旋转，前旋转轴与走纸通道连接点的轨迹在一个圆上，通过带动走纸通道旋转，实现将纸张偏斜角度纠正回来。

前旋转轴在丝杆电机的推动下，可伸缩、旋转，保证前旋转轴与走纸通道的连接点围绕旋转轴旋转时，连接点的轨迹始终在一个圆上。

进一步地，所述传感器还包括由至少一对电子前规传感器组成的电子前规传感器组，所述电子前规传感器组设在走纸通道的前部，用于探测纸张的纸头部位。

本技术方案中，电子前规传感器可以作为探测纸张偏斜角度替代方案。电子前规传感器是成对使用的，主要设置在走纸通道上、且位于纸头的位置，走纸通道的某一棍动力棍上联接有编码器，倾斜的纸张到达其中两个传感器会有一个时间差，这个时间差再结合编码器即可知道脉冲数差值，即可计算出纸张的偏斜角度。

一种纸张纠偏对齐方法，适用于上述的纸张纠偏对齐装置，其纠偏对齐步骤包括：S1：裁切后的纸张被传送到走纸通道，走纸通道运转，并向前传送纸张；S2：传感器分别探测纸张在走纸通道上的偏斜角度和偏斜距离，并将探测到的数据传送给程序控制模块；S3：程序控制模块根据得到的偏斜角度和偏斜距离，分别控制旋转推力组件和平移推力组件运作相应的脉冲数，走纸通道在旋转推力组件的驱动下，绕旋转轴转动至需要纠正的角度；走纸通道在平移推力组件的驱动下，在左右平移滑轨上平移至纠正的距离；S4：完成纠偏和对齐，走纸通道将纸张送入下一模块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型通过纸边缘传感器、纸头传感器和纸尾传感器，有效地检测纸张偏斜的情况，采用数字式控制，提高了纠偏精度和可靠性，精准地采集了纸张偏斜的数据，并通过程序控制模块针对性地对走纸通道作出纠偏动作，避免了传统纠偏机构的盲目性，提高了纠偏精度，同时操作简单直观，不需要过于繁琐的机械调节。

(2)本实用新型的纠偏装置是对走纸通道进行纠偏调整，适用于各种幅面、重量的纸张，适应范围广，能有效避免走纸过程对纸张造成损伤，也避免了传统式纠偏机构的纯机械式传动的噪音大问题。

(3)本实用新型的纠偏装置没有间歇式运动，不会影响走纸速度，纸张在行进过程中不会受到阻力，保证了高效的走纸速度。

(4)本实用新型通过纠正走纸通道的偏斜角度和偏斜距离，实现对纸张的纠偏，不对纸张进行限制，从而适应了传统的印刷纸，喷墨打印纸，银盐冲印等各种纸张。现有的纸张侧规以及前规技术，都只能适应比较平整的纸张，弯曲，太软，太硬的纸张都无法适应。

附图说明

图1为本实用新型拆解后的结构示意图。

图2为传感器的安装结构示意图。

图3为走纸通道的结构示意图。

图4为走纸通道旋转方向和平移方向的示意图。

图5位本实用新型组装后的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1、图2和图5所示，一种纸张纠偏对齐装置，包括走纸通道1、传感器2、程序控制模块(图中未示出)、旋转轴3、旋转推力组件4、左右平移滑轨5和平移推力组件6，其中，所述传感器2包括设置在走纸通道1的前部和后部的纸头传感器21和纸尾传感器22；还包括设置在走纸通道1上，且位于纸张一侧边或两侧边的纸边缘传感器23；以及至少一对设在走纸通道1前部的电子前规传感器24。

如图1和图4所示，所述走纸通道1用于传送纸张，所述传感器用于检测纸张运行时的偏斜角度和偏斜距离，并将测得的数据传送给程序控制模块，所述程序控制模块分别电连接旋转推力组件4和平移推力组件6，并根据测得的数据控制旋转推力组件4和平移推力组件6运作与数据相应的脉冲数，所述走纸通道1分别连接旋转推力组件4和平移推力组件6，旋转轴3与走纸通道1活动连接，左右平移滑轨5与走纸通道1滑动连接；旋转推力组件4用于推动走纸通道1绕旋转轴3旋转至需要纠正的角度；平移推力组件6用于推动走纸通道1在左右平移滑轨5上平移至需要纠正的距离。

其中，成卷的卷纸通过蓄纸裁刀模块按所需的规格裁切成指定长度的纸张后，送进走纸通道1，蓄纸裁刀模块的末端设有用于触发走纸通道1运动的触发传感器，从而把裁切后的纸张通过走纸通道1往前推送。

所述程序控制模块是指PLC编程而成的控制程序，用于控制旋转推力组件4和平移推力组件6的动作和运动过程。走纸通道1分别连接旋转推力组件4和平移推力组件6，在对纸张进行纠偏或对齐时，纸张不需要移动，而移动的是走纸通道1。

其中，本技术方案中，传感器2输出的是数字量，当纠偏实际得到的结果与理论上想要的结果之间存在误差时，程序控制模块根据误差反馈出的补偿数值，发送指令控制旋转推力组件4和平移推力组件6动作，从而消除该误差。

如图2和图3所示，其中，纸边缘传感器23成对设置，且设在纸张的同一测，两纸边缘传感器23对应纸张同一侧的前、后部位，根据两对纸边缘传感器23同时探测到的数据可以计算出纸张当前走斜的角度，程序控制模块据此发出纠偏指令，同时根据两对纸边缘传感器23探测到的数据可以判断纸张侧边的具体位置，从而据此发出前后两张纸对齐的指令。

如图4所示，其中，所述旋转推力组件4上设有零位传感器41，用于推动走纸通道回到初始状态。

所述旋转推力组件4包括所述旋转推力组件包括丝杆电机42，以及设在丝杆电机42左右两边的前旋转轴43和后旋转轴44，其中，后旋转轴44固定在左右平移滑轨5上，前旋转轴43与走纸通道1活动连接，且随着丝杠电机42正转或反转，前旋转轴43实现前进或后退，同时带动走纸通道1围绕旋转轴3旋转，前旋转轴43与走纸通道1连接点的轨迹在一个圆上，通过带动走纸通道1旋转，实现将纸张偏斜角度纠正回来。

如图1所示，所述走纸通道1包括若干动力棍11和若干滑轮12，所述动力棍11包括上压棍和下动力棍，所述下动力棍通过电机提供动力，带动上压棍运动，走纸通道1上的纸张夹在上压棍和下动力棍之间，随上压棍和下动力棍的运动而向前传动。

其中，所述走纸通道1上还设有用于抬起上压棍的抬棍组件7。纸头传感器和纸尾传感器分别设在抬棍组件的前部和后部位置。

所述抬棍机构7通过气缸或电磁铁方式实现抬起落下上压棍，在运行到下一模块时，纸张前进的动力由下一模块提供，从而避免前后两个模块的走纸棍不平行而造成的引起纸张褶皱的情况。

如图2和图3所示，还包括设置于走纸通道1侧边上的丝杆滑台8，所述纸边缘传感器23成对设置在丝杆滑台8的两边，所述丝杆滑台8由电机驱动，并带动纸边缘传感器23在走纸通道1上滑动，用于探测纸张的同一侧边的不同位置上的数据。

所述丝杆滑台8上设有若干位置传感器81，所述位置传感器81用于检测纸边缘传感器停留的初始位置，每次纸边缘传感器23从初始位置出去探测纸边，在探测纸边后再回到初始位置。所述若干位置传感器81的位置根据纸张宽度的规格设置，并根据纸张的位置启动对应的位置传感器81工作即可，无需启动全部的位置传感器81，从而提高纠偏速度和效率，也节省了时间。

一种纸张纠偏对齐方法，适用于上述的纸张纠偏对齐装置，其纠偏对齐步骤包括：

S1：裁切后的纸张被传送到走纸通道1，走纸通道运转，并向前传送纸张；

S2：传感器分别探测纸张在走纸通道1上的偏斜角度和偏斜距离，并将探测到的数据传送给程序控制模块；

S3：程序控制模块根据得到的偏斜角度和偏斜距离，分别控制旋转推力组件4和平移推力组件6运作相应的脉冲数，走纸通道在旋转推力组件4的驱动下，绕旋转轴转动至需要纠正的角度；走纸通道1在平移推力组件6的驱动下，在左右平移滑轨5上平移至纠正的距离；

S4：完成纠偏和对齐，走纸通道1将纸张送入下一模块。

步骤S2中，所述传感器2包括设置在走纸通道1的前部和后部的纸头传感器21和纸尾传感器22；还包括设置在走纸通道1上，且位于纸张一侧边或两侧边的纸边缘传感器23；其中，纸头传感器21和纸尾传感器22用于获取纸张的长度：当纸尾传感器22检测到纸张的尾部，纸头传感器21检测到纸张的头部时，程序控制模块记录下这段时间走纸通道1的电机运转的脉冲数，再比较纸尾传感器22和纸头传感器21之间的实际距离即可计算出纸张的长度。

纸边缘传感器23用于探测纸张的同一侧边的不同位置上的数据：当纸头传感器21检测到纸头时，纸边缘传感器23在丝杆滑台8的驱动下，探测纸边的位置，通过两纸边传感器23得到两组数据，程序控制模块根据两组数据可运算出纸张的偏斜角度和偏斜距离。程序控制模块据此发出纠偏指令，控制旋转推力组件4和/或平移推力组件6动作，实现纠偏。

步骤S3中，在检测偏移角度时，纸头传感器21检测纸张的纸头位置，纸边缘传感器23在丝杆滑台8的驱动下，探测纸边的位置，通过两纸边传感器23得到两组数据，程序控制模块根据两组数据可运算出纸张的偏斜角度。在得到偏斜角度的基础上，程序控制模块向旋转推力组件4的丝杆电机发送相应的脉冲数，驱动丝杆电机运动相对应的步数，带动走纸通道1沿着旋转轴3转动相对应的角度，即偏转角度，从而纠正纸张偏斜的角度。

在检测偏移距离时，张纸在走纸通道1的带动在走纸通道1上运行，其中，前一张纸已纠偏对齐好，由走纸通道1继续向前输送到下一模块，后一张纸也进入走纸通道1，走纸通道1上的纸边缘传感器23探测出后一张纸的不同位置上的位置数据，并与前一张纸比较，运算出前后两张纸侧边错位的距离，然后传送给程序控制模块，程序控制模块根据所获取的偏差数据，发出指令，控制平移推力组件6平移，从而带动走纸通道1平移，使后一张纸与前一张纸对齐，从而把后一张纸的侧边偏差纠正过来。

本实施例中，电子前规传感器24可以作为探测纸张偏斜角度替代方案，用于探测纸张的纸头部位。电子前规传感器24是成对使用的，走纸通道1的某一棍动力棍上联接有编码器，倾斜的纸张到达其中两个传感器会有一个时间差，这个时间差再结合编码器即可知道脉冲数差值，就可计算出纸张的偏斜角度。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的具体实施方式的限定。凡在本实用新型权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种纸张纠偏对齐装置，其特征在于，包括走纸通道、传感器、程序控制模块、旋转轴、旋转推力组件、左右平移滑轨和平移推力组件，其中，所述走纸通道用于传送纸张，所述传感器设在走纸通道上，用于检测纸张运行时的偏斜角度和偏斜距离，并将测得的数据传送给程序控制模块，所述程序控制模块分别电连接旋转推力组件和平移推力组件，并根据测得的数据控制旋转推力组件和平移推力组件运作与数据相应的脉冲数，所述走纸通道分别连接旋转推力组件和平移推力组件，旋转轴与走纸通道活动连接，左右平移滑轨与走纸通道滑动连接；旋转推力组件用于推动走纸通道绕旋转轴旋转至需要纠正的角度；平移推力组件用于推动走纸通道在左右平移滑轨上平移至需要纠正的距离。

2.根据权利要求1所述的一种纸张纠偏对齐装置，其特征在于，所述走纸通道包括若干动力棍和若干滑轮，所述动力棍包括上压棍和下动力棍，所述下动力棍通过电机提供动力，带动上压棍运动，走纸通道上的纸张夹在上压棍和下动力棍之间，随上压棍和下动力棍的运动而向前传动。

3.根据权利要求2所述的一种纸张纠偏对齐装置，其特征在于，所述走纸通道上设有用于抬起上压棍的抬棍组件。

4.根据权利要求1所述的一种纸张纠偏对齐装置，其特征在于，所述传感器包括设置在走纸通道的前部和后部的纸头传感器和纸尾传感器。

5.根据权利要求1或4所述的一种纸张纠偏对齐装置，其特征在于，所述传感器包括设置在走纸通道上，且位于纸张同一侧边上的纸边缘传感器，所述纸边缘传感器成对设置。

6.根据权利要求5所述的一种纸张纠偏对齐装置，其特征在于，还包括设置于走纸通道的走纸方向侧边上的丝杆滑台，成对设置的纸边缘传感器，分别设在丝杆滑台的两边，所述丝杆滑台由电机驱动，并带动纸边缘传感器在走纸通道上滑动，用于探测纸张的同一侧边的不同位置上的数据。

7.根据权利要求1所述的纸张纠偏对齐装置，其特征在于，所述旋转推力组件和/或平移推力组件上设有零位传感器，用于推动走纸通道回到初始状态。

8.根据权利要求1所述的纸张纠偏对齐装置，其特征在于，所述旋转推力组件包括丝杆电机，以及设在丝杆电机左右两边的前旋转轴和后旋转轴，其中，后旋转轴固定在左右平移滑轨上，前旋转轴与走纸通道活动连接，且随着丝杠电机正转或反转，前旋转轴实现前进或后退，同时带动走纸通道围绕旋转轴旋转，前旋转轴与走纸通道连接点的轨迹在一个圆上，通过带动走纸通道旋转，实现将纸张偏斜角度纠正回来。

9.根据权利要求5所述的一种纸张纠偏对齐装置，其特征在于，所述传感器还包括由至少一对电子前规传感器组成的电子前规传感器组，所述电子前规传感器组设在走纸通道的前部，用于探测纸张的纸头部位。

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