TWI419827B - 用於平板元件的裝載站台及用於加工處理此種元件的機器 - Google Patents

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TWI419827B
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Description

用於平板元件的裝載站台及用於加工處理此種元件的機器
本發明係關於一種用於平板元件的裝載站台。本發明亦關於一種結合有此種裝載站台之用於加工處理此等元件的機器。
加工處理機器，例如，印刷機器係尤其用於包裝工業中，例如用於從平板元件，諸如紙板薄板製造出紙板箱。
加工處理機器通常包含若干站台或工作站，每一站台或工作站意欲進行特定操作。平板元件係在機器入口處由安裝於上游之饋送站台或饋入站台或饋送器來饋送。此等平板元件係以經加工處理之備用元件、坯料或箱的形式在下游的輸送站台中於機器出口處被收回。
饋送器自動地將元件相繼引入至機器中。饋送器首先包含一個下部真空輸送機，其將元件連續地彼此相繼傳送至機器中。在此階段下，元件係明顯隔開且並不以流之形式重疊。隨後在機器中相繼驅動並加工處理元件。
在輸送機上游，一批堆疊之垂直元件係置放於饋送器中。饋送器亦包含一個垂直測量儀器。該測量儀器係用於元件之前端對準。此測量儀器亦用於自該批料底部一個接著一個地抽出元件。該測量儀器亦可垂直移動，以視元件之厚度而定調整測量儀器之凸部之下的間隙。
第一項缺點在於批料將相當大之壓力主要施加於置放於輸送機上之批料底部上之元件上。若紙板具有較大基重且批料較高，則此壓力更大。此壓力傾向於壓擠彼此相繼 之此等底部元件且傾向於施加應力，進而中斷饋送器對元件之輸送，降低饋入品質且因此降低將元件傳送至機器中之品質。在某些狀況下，失去饋送元件之對位。在其他狀況下，饋送器同時饋入兩個元件而非僅饋入一個元件，而這也非所欲的。
當傳送底部元件時，此壓力亦增大堆料底部上的元件與緊接著在上方同其接觸的元件之間的摩擦。因為表面可能由例如白色或其他顏色預印或塗層，所以其將有損壞標記。
為了饋送機器，操作員在饋入站台中持續置放小批或堆疊元件。操作員用手拾取並載運此等批料。當例如加工處理大尺寸之波紋紙板的薄板時，此使得操作員之工作尤其費力。此外，此種手動裝載限制了加工處理速度方面的能力。
為了確保加工處理機器之快速速率，最常見在饋入站台之上游處將裝載站台結合至機器中。裝載站台包含用於裝載一堆平板元件之裝載機。
文獻CH-639,045及EP-0,451,592描述用於自一堆元件之頂部形成批料的方法及裝載機。意欲形成批料之堆料之最上部元件係藉助於分離器而與此同一堆料分離，該分離器與批料之元件之邊緣卡合。推進機推開堆料之頂部且因此推開批料朝向輸送機並將其推至輸送機上。連續批料係 被輸送，且隨後在機器之饋入站台之方向上搭疊該等批料。
然而，若元件為紙板薄板，則分離器之叉桿無法精確插入單一薄板下，而難以握取並舉升該等元件。此外，若元件為具有微波紋之波紋紙板薄板，則其中一個薄板的後邊緣將被叉桿所損壞。此外，推進機會壓壞薄板之前邊緣及後邊緣。另一項缺點係，每一批料在經過定位於堆料之護壁與輸送機之間的擋板時，每一批料下部薄板的下部面會被標記。最後，於搭疊時每一批新的批料必須系統地重新開始流。流一再中斷，而會干擾饋送品質。
自文獻EP-1,528,021已知結合有饋送台及裝載站台之用於加工處理平板元件的機器。站台包含用於抓持存在於置放在儲存器中之堆料中之元件的機構。饋送台包含呈前止件形式的定位機構及用於以流形式輸送元件抵靠該止件的裝置。
然而，在快速速率之情況下，將極快地清空儲存量且將需要立即再儲備。自第一堆料及下一堆料的過渡之間的間隔將以不連續的方式儲備元件。使得連續不停的操作不可能。此外，流之結構意謂著會損壞每一疊層波紋紙板元件的前邊緣。特定而言，下部疊層薄板之前邊緣相對於波紋及上部薄板突出。此下部薄板在饋送台上持續磨擦。此紙板元件之通過意謂著下部薄板在其前邊緣處受損且/或抵靠紙板之前邊緣向下或向上彎曲。
本發明主要目標在於使得用於意欲加工處理平板元件之機器的裝載站台完善。第二目標在於產生一種裝載站台，該裝載站台以高速率操作且可能不管元件的輪廓、厚度、勁度或材料為何，都能夠防止對元件造成任何損壞，而且因此能傳遞尤其薄且低基重之紙板。第三目標在於成功裝載並成功傳送疊層板，而不使其有損壞標記且不損壞裙部件。第四目標在於使元件的流連續並持續地裝載饋入站台。另一目標在於使機器裝配有裝載站台，而能夠以絕佳的狀態使元件流入，進而允許後續站台拾取適當對準之元件並將其帶入至機器中以有效地對其加工處理。
根據本發明一項觀點，提供一種用於自置放於儲存器中之元件之初始堆料將平板元件裝載至饋入站台的站台，該饋入站台係用於加工處理該等元件之機器，該站台包含：-卸載機構，其自初始堆料卸載元件，-中間儲存器機構，其用於以中間批料的形式儲存卸載元件且將其定位於卸載機構之下游，-輸送機構，其用於將元件自儲存器機構輸送至饋入站台，以及-搭疊機構，其用於搭疊元件且將其定位於儲存器機構之下游。
在整個發明說明中，作為非詳盡之實施例，將平板或薄板元件定義為由諸如紙、平紙板、波紋紙板、疊層波紋紙板、可撓性塑膠，例如，聚乙烯(PE)、聚對酞酸乙二酯(PET)、雙軸定向聚丙烯(BOPP)或其他聚合物的材料或 其他材料製成。
作為非詳盡實例，將加工處理機器定義為壓板模切機器、印刷機器、數位或噴墨印刷機器、摺疊膠合機器或其他機器，該印刷機器具有至少一個印刷單元，例如，膠版印刷、照像版、平版或浮雕單元、或折皺單元、或熱箔壓印單元。
將縱向方向定義為參考元件在機器中沿機器之中間縱軸之移動方向。將上游方向及下游方向定義為參考元件在饋入站台中及在整個加工處理機器中沿裝載站台之縱向方向之移動方向。
換言之，即使當例如裝載新堆料時暫時中斷儲存器之儲備，藉由中間儲存器機構也可以連續地形成流。藉由此儲存器，可以獲得流且元件之間具有均勻間隙。
藉由與輸送機構及搭疊機構相關聯之此種儲存器，流之間距保持恆定，亦即，重疊無不規則性。不再存在重新開始流之任何關鍵階段。
根據本發明之另一觀點，用於平板元件之加工處理機器之特徵在於：其包含具有如下所述且主張之一或多個技術特徵的裝載站台。
用於加工處理平板元件之機器(未圖示)，例如膠版印刷機器，係包含各種印刷站台。平板元件，亦即，待加工處理(例如，藉由對其印刷)之紙板薄板(1)係經由印刷 機器來拾取及輸送。
如圖所示，裝載站台(2)係安裝於印刷機器之上游，印刷機器之饋入站台之上游處。站台(2)之中間縱軸係與機器之中間縱軸對準。
薄板(1)到達初始主垂直堆料(3)中之裝載站台(2)，堆料(3)係置放於定位於上游之主儲存器(4)中。薄板(1)離開下游站台(2)。薄板(1)在縱向方向上行進或移動之方向(圖中之箭頭F)，亦稱為輸送路徑或紙板傳遞方向係指示上游方向及下游方向。
儲存器(4)且因此站台(2)可包含用於薄板(1)之堆料(3)之呈用於升高堆料之機構形式的堆料裝載機(不可見)。裝載機為堆料舉升機，其包含大體上水平之舉升平台以支撐薄板(1)之堆料(3)。舉升平台可由升降機機構垂直驅動。升降機機構具有電動馬達裝置，以垂直舉起或降下舉升平台。馬達亦使得可能確定並確保平台之精確定位。由於升降機機構，新的一堆薄板(1)經重新裝載至平台上以對站台(2)加以饋送。
儲存器(4)及其堆料裝載機且因此站台(2)可包含堆料頂部感測器。可將堆料頂部感測器連接至電腦之輸入。電腦可作用於升降機機構，以在上部薄板(1a)每次離開之後保持連續上部薄板(1a)均處於恆定高度處。電腦經程式設計，以使得出現於其輸出上之訊號的特徵為堆料(3)頂部之所量測到的位準與基於堆疊暴露之厚度及薄板離開之頻率而計算出的設定之間的差異。此裝載機與(例如) 文獻EP 1,170,228中描述之裝載機大體上類似。
站台(2)因此包含用於將薄板(1)自動饋入至站台(2)中之設備(6)，設備(6)定位於儲存器(4)上方且從動儲存器(4)。饋入設備(6)具有卸載機構(7)。
在第一實施例中，卸載機構(7)存在於逐個薄板抓持器中，該抓持器係用於在堆料(3)頂部之連續上部薄板(1a)。此饋入設備(6)將薄板相繼饋送至站台(2)之剩餘部分中。
上部薄板(1a)係取自薄板(1)之堆料(3)。因為堆料裝載機使得連續上部薄板(1a)保持於恆定水平位準處，所以卸載機構(7)在大體上水平之恆定高度下工作。由堆料頂部感測器所進行之偵測使得可能確保堆料(3)之上部薄板(1a)總是處於預定位準，以使得上部薄板(1a)可由卸載機構(7)拾取。
對於此第一實施例，卸載機構(7)可具有抽吸構件(8)，抽吸構件(8)具有一或多個真空抽吸盤(9及11)。抽吸盤(9及11)連接至真空泵或真空產生器(未圖示)，進而產生拾取上部薄板(1a)所需之真空。抽吸盤(9及11)之位置及數目可由操作員根據薄板(1)之尺寸及類型來調整。
上游抽吸盤(9)係由機構驅動且其進行往復上下移動(箭頭H)。在另一選擇性實施例中，抽吸盤(9及11)具有氣動行進。抽吸盤(9及11)亦可視情況與千斤頂相關聯。在此實施之狀況下，整個饋入設備(6)可在上游向下或向 上樞轉。此移動(H)可用於薄板翹曲之狀況，其中薄板的後邊緣能夠處於比其前邊緣更低的位準。
藉由上游抽吸盤(9)之移動(H)，此等上游抽吸盤(9)自堆料(3)拾取上部薄板(1a)，使上部薄板(1a)與堆料(3)分離，隨後返回以提取出現於堆料(3)頂部之下一個上部薄板。此移動係與此等上游抽吸盤(9)抽吸之啟動及撤消相關。
下游抽吸盤(11)係由機構驅動且其進行自上游至下游及自下游至上游之交替移動(箭頭A)。藉由下游抽吸盤(11)之移動(A)，此等下游抽吸盤(11)自藉助於上游抽吸盤(9)獲得之上部薄板(1a)之位準獲取上部薄板(1a)，輸送上部薄板(1a)，隨後返回以提取藉由上游抽吸盤(9)引入而存在之下一上部薄板(1a)。當下游抽吸盤(11)拾取上部薄板(1a)時，撤掉上游抽吸盤(9)之抽吸作用。
為了獲得下游抽吸盤(11)之移動，卸載機構(7)亦可具有曲柄桿設備。曲柄桿設備能夠在一滑子上移動抽吸構件(8)。曲柄桿設備產生水平前後移動，以使得能夠自堆料(3)之頂部拾取連續的薄板(1a)且隨後能夠釋放此等相同連續薄板(1a)。當下游抽吸盤(11)拾取上部薄板(1a)時，抽吸構件(8)係處於其最遠的上游位置。
站台(2)可包含用於移送薄板的機構(12)，其係定位於饋入設備(6)之下游。此等移送機構(12)係與饋入設備(6)之卸載機構(7)相關。薄板係由卸載機構(7)相繼傳送至移送機構(12)。當移送機構(12)拾取上部薄 板(1a)時，撤掉下游抽吸盤(11)之抽吸作用。使卸載機構(7)拾取薄板之速度與移送機構(12)之間的速度同步化。
此等移送機構(12)將薄板相繼饋送至站台(2)之剩餘部分中。薄板(1)係彼此分離且並不彼此重疊，換言之，其並不形成流。為達此目的，移送機構(12)包括循環皮帶真空輸送機(13)。真空輸送機(13)藉由薄板之前邊緣獲取薄板。可安裝可選刷(14)同時使其能夠縮回。
根據本發明，站台(2)包含用於薄板(1)之中間儲存器機構(16)，其係定位於移送機構(12)之下游。有利地，這些儲存器機構(16)可具有用於薄板之前端定位構件，其係例如呈前端測量儀器(17)之形式。
站台(2)包含用於使薄板(1)朝向饋入站台之輸送機構(18)，其係定位於儲存器機構(16)及測量儀器(17)之下游。輸送機構(18)具有在處於上游測量儀器(17)之位置上的輸送機之下的下游皮帶輸送機及真空皮帶。
若移送機構(12)之速度均勻，則薄板(1)緊密抵靠著測量儀器(17)。薄板(1)可能彈回，尤其當薄板(1)為具有某一厚度之波紋紙板或壓縮紙板時尤甚。
在其他類型之紙板，諸如疊層或低基重材料的狀況下，可能具有測量儀器(17)給薄板加標記的問題。因為下部疊層薄板之撓性，所以抵靠測量儀器(17)按壓薄板使得形成或多或少損壞之區域，其可在相應邊緣上看出。可隨後在印刷時發現此損壞之區域。若記錄標記受到損 壞，則讀取記錄標記亦可能困難或甚至不可能。此損壞之區域可能導致機器中薄板之阻塞。
像嵌埋之彈回使薄板(1)之縱向定位失真。失去對應於縱向位置之參考座標或該參考座標極不精確。具體而言，在此狀況下，薄板不再處於由測量儀器(17)明顯定界之中間批料(19)中之正確對準之位置。此狀況之後果在於到達饋入站台之薄板已失去其對位。此等薄板(1)將不會被對準，且隨後在機器中發生之薄板(1)之印刷將相對於一開始所要之印刷偏移。
為了補救此等缺陷且在尤其具吸引力之實施例中，移送機構(12)可具有一種加速薄板且然後立即減速薄板的速度輪廓。加速之第一優點在於：薄板(1a)藉由經儘快排出而離開饋入設備(6)。由於薄板(1a)之此加速，卸載機構(7)有時間來進行其前後移動以引入下一上部薄板(1a)。
此舉之第二優點在於：其使得可能顯著降低薄板(1)到達抵靠測量儀器(17)之速度，同時確保隨著機器之速率及待加工處理之薄板之機械特性的函數變化之正常速率而不受所選擇之速度輪廓影響。此等移送機構(12)與(例如)文獻EP-1,528,021中描述之彼等移送機構大體上類似。
在第二實施例(未圖示)中，卸載機構(7)可能存在於推進機構件中，所述構件從堆料(3)同時推動數個薄板(1)。推進機構件因此形成薄板(1)之初始批料。因為堆料裝載機使得連續上部薄板(1a)保持處於恆定水平位準，所以推進機構件形成具有恆定數目之薄板(1)的初始批 料。此推進機構件將初始批料中之薄板直接饋送至中間儲存器機構(16)抵靠測量儀器(17)。
儲存器機構(16)可有利地結合有定位構件(亦即，測量儀器(17))與輸送機構(18)，以能夠阻隔薄板(1)及獲得薄板的中間批料(19)。測量儀器(17)之縱向位置可如同薄板(1)的尺寸函數來調整(箭頭L)。
儲存器機構(16)係由移送機構(12)與輸送機構(18)之間的位準差異獲得。在第一實施例中，中間批料(19)隨著薄板(1)到達而逐漸產生且被測量儀器(17)所阻擋。在第二實施例中，中間批料(19)係由連續初始批料之到達而產生。儲存器機構(16)可極佳地具有一種能夠改變中間儲存器對於薄板(1)之容量(箭頭V)的配置(未圖示)。
有利地，設備可能能夠改變輸送機構(18)相對於移送機構(12)之高度(V)。輸送機構(18)可定位於比移送機構(12)之高度更低的高度。此高度差異使得可能獲得具有可變體積或容量之第二中間儲存器。所獲得之中間批料(19)為暫時儲存於其中之薄板(1)之厚度的函數、改變堆料(3)之時間的函數及下游加工處理機器之速率的函數。使得可能填滿中間儲存器之饋入設備(6)之過度速率及移送機構(12)之過度速率係以下游加工處理機器之速率的函數來決定。
根據本發明，站台(2)亦包含定位於儲存器機構(16)下游的搭疊機構(21)。搭疊機構(21)可有利地併入定位 構件，亦即，測量儀器(17))與輸送機構(18)，以使得能夠獲得呈流(22)形式之薄板之漸進離開及輸送。
由於在測量儀器(17)底部所留下之間隙，輸送機構(18)自中間批料(19)之底部逐一抽出下部薄板(1b)。測量儀器(17)之下的間隙經調整(箭頭T)作為薄板(1)之厚度的函數及流(22)之所要間距的函數。間距亦由輸送機構(18)之速度來調整。
本發明不限於所描述及所說明之實施例。儘管如此，在不脫離由申請專利範圍之集合之範圍所界定之內容的情況下，亦可進行諸多改變。
1‧‧‧待處理的紙板薄板
1a‧‧‧上部薄板
1b‧‧‧下部薄板
2‧‧‧裝載站台
3‧‧‧初始主垂直堆料
4‧‧‧儲存器
6‧‧‧饋入設備
7‧‧‧卸載機構
8‧‧‧抽吸構件
9‧‧‧(上游)抽吸盤
11‧‧‧(下游)抽吸盤
12‧‧‧移送機構
13‧‧‧真空輸送機
14‧‧‧可選刷
16‧‧‧中間儲存器機構
17‧‧‧前方測量儀器
18‧‧‧輸送機構
19‧‧‧中間批料
21‧‧‧搭疊機構
22‧‧‧流
A‧‧‧箭頭(自上游至下游及自下游至上游之交替移動)
F‧‧‧箭頭(前進或運行方向)
H‧‧‧箭頭(往復的上下運動)
L‧‧‧箭頭
T‧‧‧箭頭
V‧‧‧箭頭
自實施例之非限制性實例之以上描述並參看附加示意圖，將可清楚地理解本發明且其各種優點及各種特徵結構將較佳地變得明顯，其中圖1係表示根據本發明之裝載站台之綜觀側視圖。
1‧‧‧待處理的紙板薄板
1a‧‧‧上部薄板
1b‧‧‧下部薄板
2‧‧‧裝載站台
3‧‧‧初始主垂直堆料
4‧‧‧儲存器
6‧‧‧饋入設備
7‧‧‧卸載機構
8‧‧‧抽吸構件
9‧‧‧(上游)抽吸盤
11‧‧‧(下游)抽吸盤
12‧‧‧移送機構
13‧‧‧真空輸送機
14‧‧‧可選刷
16‧‧‧中間儲存器機構
17‧‧‧前方測量儀器
18‧‧‧輸送機構
19‧‧‧中間批料
21‧‧‧搭疊機構
22‧‧‧流
A‧‧‧箭頭(自上游至下游及自下游至上游之交替移動)
F‧‧‧箭頭(前進或運行方向)
H‧‧‧箭頭(往復的上下運動)
L‧‧‧箭頭
T‧‧‧箭頭
V‧‧‧箭頭

Claims (8)

  1. 一種用於自置放於一儲存器(4)中之一元件初始堆料(3)將平板元件(1，1a)裝載至一饋入站台的站台，該饋入站台係用於加工處理該等元件之機器，該站台包含：-卸載機構(7)，其用於自該初始堆料(3)卸載該等元件(1a)，-中間儲存器機構(16)，其用於以一中間批料(19)的形式儲存該等卸載元件(1)，將其定位於該卸載機構(7)之下游，以及具有可以改變該中間儲存器對於該等元件(1)之容量的配置，-移送機構(12)，其係用於將元件(1a)自該卸載機構(7)移送至該儲存器機構(16)，-輸送機構(18)，其用於將該等元件(1)自該儲存器機構(16)輸送至該饋入站台，並且該輸送機構(18)係被定位於比該移送機構(12)之高度更低的一高度，該配置能夠改變該輸送機構(18)相對於該移送機構(12)之高度(V)，以及-搭疊機構(21)，其用於搭疊該等元件(1)且定位於該儲存器機構(16)之下游。
  2. 如申請專利範圍第1項之站台，其中該儲存器機構(16)包含用於該等元件(1)之一前端定位構件，以阻擋該等元件(1)及獲得該等元件(1)之中間批料(19)。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之站台，其中該儲存器機構(16)亦包含該輸送機構(18)。
  4. 如申請專利範圍第2項之站台，其中該搭疊機構(21)包含該定位構件(17)及該輸送機構(18)，以使該等元件(1)呈一流(22)形式離開及將該等元件(1)輸送至該饋入站台。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之站台，其中該卸載機構(7)具有一抽吸構件(8，9，11)及一曲柄連接桿配置，該曲柄連接桿配置係用於以一前後移動來移動該抽吸構件(8，9，11)，以自該堆料(3)之頂部拾取該等連續元件(1a)且然後釋放連續的元件(1a)。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之站台，其中該移送機構(12)具有加速且然後減速該等元件(1a)的速度輪廓。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之站台，其中該卸載機構(7)具有一推進機構件，其用於將若干元件(1)自該堆料(3)推動至該儲存器機構(16)。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之站台，其中該儲存器(4)包含用於升高該堆料(3)之一機構，其能夠垂直驅動一平台以舉起該堆料(3)。
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