單張式自動進料半斷壓痕或劃切裝置、方法
2023-09-22 06:33:35
專利名稱：單張式自動進料半斷壓痕或劃切裝置、方法
技術領域：
本發明涉及對單張式工件的壓痕或(半刀)劃切裝置、方法。
背景技術：
隨著社會經濟的發展，方便、簡捷的背膠紙或膜愈來愈廣泛用在各行各業，尤其標貼行業，背膠紙生產設備和後續加工設備也不斷發展。但總的來說，背膠紙後續加工設備， 尤其半刀分切設備，自動化程度較低，目前大部分處於手工送紙階段，在當前人工成本居高不下的情況下，急需人工送料變機器自動送料。同時半斷自動單張式自動送料機的開發對於傳統的壓痕設備也是一大進步，因為有些無需模板的條狀壓痕作業也急需自動送料來提高效益。現在市面上單張式所謂的自動送料半斷式壓痕機也有，但因採用現已淘汰的滾輪式進料方式，加之各方面配套都沒有做到位，始終推廣不開。其實，現階段機械行業的單張式送料技術已很發達，但如何將之低成本地與半斷劃切壓痕作業有機結合起來才是關鍵， 再說自動高速送料之後，如何實現精準定位劃切作業也是一個難題需要攻克的，傳統印刷機的過橋式單張定位機構因其佔空間，機械複雜的，製造成本高，加之是間隔式動作，也不太適合半斷劃切壓痕這一種作業業態。
發明內容
本發明的目的在於提供一種單張式自動進料半斷壓痕或劃切裝置、方法，以實現背膠紙壓痕的自動化。為實現所述目的的單張式自動進料半斷壓痕或劃切方法，其特點是，包括以下步驟:A.在一送料臺上設定放置一疊單張式工件的定位區域，在該定位區域的四周設定限位件，以對該疊工件的四個邊分別進行限位；B.設定所述定位區域的一側為基準側，從該基準側的相對側推動工件直到該疊工件中的上表面的工件被吸取式機械手吸取；以及C.饋送被吸取式機械手吸取的工件至壓痕或劃切軸進行壓痕或劃切。所述的單張式自動進料半斷壓痕或劃切方法，其進一步的特點是，在步驟A中，在該定位區域的四周的至少一側邊利用可圓柱形杆件作為限位件；並且在步驟B中，確保工件在被吸取式機械手吸取時，工件與基準側限位件處於相切狀態。所述的單張式自動進料半斷壓痕或劃切方法，其進一步的特點是，在步驟A中，根據工件上所需要劃切的內容與劃切軸上劃切刀的位置調整限位件在送料臺上的位置，以調整工件的位置。所述的單張式自動進料半斷壓痕或劃切方法，其進一步的特點是，在步驟B中，在垂直於基準側的所述定位區域的一側，利用彈性片成一角度壓迫該疊工件的上側部，以使該疊工件獲得準確的定位。為實現所述目的的單張式自動進料半斷壓痕或劃切裝置，其特點是，包括送料臺，送料臺上設置限位件，限位件限定出放置一疊單張式工件的定位區域，且對該疊工件的四個邊分別進行限定，該限位區域的一側設定為定位工件的基準側；
推動機構，和該疊工件相關聯，以便在該基準側的相對側對工件朝基準側進行推動；吸取式機械手，具有真空吸嘴，真空吸嘴與該疊工件相關聯，吸取該疊單張式工件中上表面的工件；進料軸，與一壓料軸配合成可傳遞工件的傳送機構，其與吸取式機械手相關聯，接收吸取式機械手傳遞來的工件；以及壓痕或劃切軸，具有壓痕刀或劃切刀，與另一壓料軸配合成可傳遞工件的傳送機構，其與進料軸相關聯，其接收進料軸傳遞來的工件並對工件進行壓痕或劃切。所述的單張式自動進料半斷壓痕或劃切裝置，其進一步的特點是，至少一側的限位件為圓柱狀的擋規，在定位區域的至少三側各設有兩根擋規。所述的單張式自動進料半斷壓痕或劃切裝置，其進一步的特點是，至少部分擋規插設在送料臺上的長條形槽中並可解鎖地鎖定在一機架的撐杆上，撐杆可移動地由機架支撐並與相對機架固定設置的微調旋鈕螺紋連接。所述的單張式自動進料半斷壓痕或劃切裝置，其進一步的特點是，推動機構還包括設置在豎直面內的凸輪、推桿、第一連杆、第二連杆以及在水平面內的角形構件、支架和推動構件，推桿具有轉動中心以及離轉動中心較遠的遠端、離轉動中心較近的近端，角形構件具有垂直於豎直面的轉動中心，推桿的遠端和凸輪的輪廓接觸配合，推桿的近端和第一連杆的下端鉸接，第一連杆的上端和第二連杆的第一端鉸接，第二連杆的第二端和角形構件的第一端鉸接，角形構件的第二端和支架接觸配合，支架可移動地設置在機架並由彈簧保持在一初始位置，推動構件安裝在機架上。所述的單張式自動進料半斷壓痕或劃切裝置，其進一步的特點是，還包括一動力源，該動力源設置在單張式自動進料半斷壓痕或劃切裝置的底側，通過傳動帶連接塔輪，塔輪通過傳動帶連接出料軸，出料軸和壓痕或劃切軸通過傳動帶連接，動力源、塔輪、出料軸至壓痕或劃切軸構成一傳動鏈，出料軸與壓料軸配合成一傳送機構，其壓痕或劃切軸相關聯，以接收壓痕或劃切軸傳送來的工件。本發明的各實施例中，單張式自動進料半斷壓痕或劃切裝置是將單張式工件在送料臺上的定位區域中先進行精確的定位，一方面是靜態的定位，即利用定位區域周邊的限位件進行定位，一方面是動態定位，即利用真空吸嘴吸附工件的過程中，將工件推向基準側，以使工件能被精確定位，進而被精確地傳送到壓痕或劃切位置。在本發明的各實施例中，工件為單張式，例如為紙張，其一張一張地自動送料到進料軸，進料軸和壓料軸再將料傳給劃切軸，工件被劃切軸上的劃切刀(圓形刀，直刀，壓痕圓刀和齒形圓刀)半斷劃切之後，再傳給出料軸，出料軸和壓料軸再將料送到收料板上。
圖1是單張式自動進料半斷壓痕或劃切裝置的示意性主視圖。圖2是單張式自動進料半斷壓痕或劃切裝置的示意性俯視圖。圖3是單張式自動進料半斷壓痕或劃切裝置的示意性左視圖。圖4是後擋規的示意性右視圖。圖5是單張式自動進料半斷壓痕或劃切裝置的示意性右視圖，主要顯示其動力驅動部分。圖6是單張式自動進料半斷壓痕或劃切裝置的一變化例的示意性右視圖。圖7是單張式自動進料半斷壓痕或劃切裝置的示意性右視圖，主要顯示其推動機構部分。圖8是移動推規的局部俯視圖。圖9是左、右擋規的固定、調整機構的示意圖。圖10是送料臺部分的俯視圖。圖11是送料臺部分的左視剖視圖。圖12是本發明另一實施例中的後擋規的示意性右視圖。
具體實施例方式如圖3所示，表面的工件12被機械手4送至進料軸3，由進料軸3傳送到劃切軸 8，由劃切軸8上劃切刀進行壓痕或劃切後，傳送到出料軸10，再由出料軸10傳送到收料板 120，後面所述表示方向的用語「前」、「後」是以工件被傳送的方向為參考的，而「左」、「右」是以圖1所示位置為參考的。工件包括紙張或與紙張形狀一樣的物料，由於需要單張傳送，故稱單張式工件，後面所述工件均指單張式工件。如圖10所示，送料臺2上設置有左側槽211、221，右側槽沈1、251，後側槽Ml、 231。同時參照圖9和圖10，左側槽221內插設有左擋規22，右側槽251內插設有右擋規25。左擋規22、右擋規25由同一根撐杆1122支撐，撐杆1122是可移動地設置在機架 306(例如機架上的牆板)上。左擋規22和右擋規25的上部分別連接有滑塊223、253，滑塊 223,253分別套在撐杆1122上，滑塊223、253分別藉助於對應的鎖緊螺釘222、252可解鎖地鎖緊在撐杆1122上。若左擋規22、右擋規25的位置需要調整，鬆開鎖緊螺釘222、252， 沿撐杆1122滑動滑塊223、253，就可以使得左擋規22在槽221內移動，右擋規25在槽251 內移動。撐杆1122的左端頭為螺杆302，螺杆302螺紋連接在微調旋鈕1112的螺紋孔301 中，微調旋鈕1112安裝在旋鈕座304上，旋鈕座304通過螺釘305固定連接在機架306上 (例如機架的牆板上)，微調旋鈕1112在旋鈕座304上可轉動，而旋鈕座304不能移動，因此旋轉微調旋鈕1112，藉助於螺紋孔301和螺杆302嚙合實現螺紋傳動，迫使撐杆1122移動。為了防止微調旋鈕1112移動，在旋鈕座304的外端嵌合有卡簧303，卡簧303套在螺杆302上，螺杆302可從卡簧303中穿過，但微調旋鈕1112不能從卡簧303中穿過。在撐杆1122的左端還嵌合有卡簧307，卡簧307不能從支撐撐杆1122的機架306的孔處穿過， 因此螺杆302有右過度移動的可能時，就會受到卡簧307的阻擋。同樣地，左擋規21和右擋規沈由同一根撐杆1121支撐，撐杆1121是可移動地設置在機架306上。左擋規21和右擋規沈的上部分別連接有滑塊(未圖示，可參照圖9來理解)，滑塊分別套在撐杆1121上，滑塊分別藉助於對應的鎖緊螺釘212362可解鎖地鎖緊在撐杆1121上。若左擋規21、右擋規沈的位置需要調整，鬆開鎖緊鎖定212 J62，沿撐杆 1121滑動滑塊，就可以使得左擋規21在槽211內移動，右擋規沈在槽內移動。與撐杆 1122 —樣，撐杆1121的左端頭為螺杆(可參照圖9來理解)，螺杆螺紋連接在一微調旋鈕 1111的螺紋孔中，微調旋鈕1111安裝在一旋鈕座上，該旋鈕座通過螺釘固定連接在機架上(例如機架的牆板上)，微調旋鈕1111在該旋鈕座上可轉動，而該旋鈕座不能移動，因此旋轉微調旋鈕1111，藉助於其螺紋孔和撐杆1121的螺杆嚙合實現螺紋傳動，迫使撐杆1121移動。為了防止微調旋鈕1111移動，在旋鈕座的外端嵌合有卡簧，卡簧套在螺杆上，螺杆可從卡簧中穿過，但微調旋鈕111不能從卡簧中穿過。在撐杆1121的左端還嵌合有另一卡簧， 卡簧不能從支撐撐杆1121的機架306的孔處穿過，因此螺杆有右過度移動的可能時，就會受到卡簧的阻擋。同時參照圖4和圖10，後側槽231內插設後擋規23、後側槽241內插設後擋規M， 不同於前述各左、右擋規，後擋規23J4在後側槽231、241下側固定。以後擋規M的固定結構為例，後擋規M穿過送料臺2的後側槽Ml的下端螺紋連接在鎖緊螺母403上，鎖緊螺母403可拆卸地固定在送料臺2的下側，鬆開鎖緊螺母403，就可以實現後擋規24的位置的調整，在本發明的一實施例中，如後所述，工件定位對前、後側的定位準確性要求不高， 不需要微調，因此可以不用配置用於左、右擋規微調的微調旋鈕。當然在本發明的一實施例中，根據實際設計要求，也可以選擇配置微調機構，以實現後擋規對、23的微調。前述實施例中左、右擋規的固定結構與微調機構與後擋規的固定結構(與微調機構，若有的話)為不同，也可以為相同，還可以採用其他固定結構和微調機構。繼續參照圖4，後擋規M上套有滑塊402，滑塊402的工件側附有彈性片401，滑塊 402在自重下可沿後擋規M下滑，彈性片401斜靠在一疊工件1的上端的工件12上，滑塊 402的自重迫使彈性片401成角度地朝前側壓迫工件12，這可以使得工件1的上端的工件對齊。同樣的，後擋規23上也設置有前述滑塊，依靠滑塊的自重通過彈性片成角度地斜靠在一疊工件1的上端的工件12上。參照圖10和圖11，送料臺2的前端設置有插槽102，L形的插片101的豎直臂插入在插槽102中，插片101的水平臂無限接近前端機架。繼續參照圖10，工件1(例如為一堆紙)，根據工件1的大小，首先調節左擋規21的位置，根據工件1的傾斜度(例如相對於圖10中縱向軸線的傾斜)，傾斜度如後所述，根據劃切或壓痕內容以及劃切軸的情況調整確定，調節左擋規22的位置，二個左擋規21、22的位置都調好後，再調後擋規23、24的位置，最後調整右擋規25、26的位置。這樣工件的位置大體確定下來，這時再根據工件1上所需要劃切的內容與劃切軸 8上劃切刀81的位置微調工件1的位置。工件1通常是放在左擋規21、22和右擋規25、26 之間，工件1在送料臺2上的位置一般要與劃切軸8的劃切刀81 (見圖2)的位置相對應。 一般來說，如果二者的位置不對應，在本發明的各實施例中，通常是調工件1的位置來適應劃切刀81的位置，而不是調劃切刀81的位置來適應工件1的位置，因為每次作業，通常情況下都要用十幾把刀，數量太多，調節起來很麻煩，還不如調工件1，因為每次作業就一個規格的工件。要調節工件的位置，先鬆開左、右四個擋規的鎖緊螺母212、222、252、沈2，再移動擋規21、22、25、26，位置初步對好之後(粗調)，再擰緊四個擋規鎖緊螺母，若要這樣調節到位，很花時間，而且調節的精度也不高，因此，在調節距離不大的情況下，比如1(MM之內，就有必要需要微調，因為微調不需要鬆開四個擋規21、22、25、26的鎖緊螺母，只要旋轉微調旋鈕1112、1111，各撐杆1122、1121就會產生左右位移，如圖9所示，卡簧307的位置決定了調節餘量的大小，一般設計為10MM。各擋規的位置調好之後，再手搖送料臺2的手輪27(如圖幻帶動一升降機構，以使送料臺2上升到探紙杆13的位置停下，在本發明的另一實施例中，送料臺2的升降還可以是由電機單獨立控制，那只需按點動開關，探紙杆13可替換為電機的行程開關。這時準備工作結束，可以開始後面的工序。如圖5所示，動力源51通過和塔輪53通過傳動帶連接，塔輪53和出料軸10通過傳動帶M連接，出料軸10和劃線軸8通過傳動帶55連接，進料軸3由另一驅動裝置單獨驅動，或者從動力源51中引出動力來驅動。如圖6所示，劃線軸8可以和進料軸3通過傳動帶56連接，而不與出料軸10連接。因此，開主機運行時，動力源51通過傳動帶52將動力傳給塔輪53，再通過傳動帶討，將動力傳給出料軸10，出料軸10再通過傳動帶55將動力傳給劃線軸8。劃線軸8的動力也可以從進料軸3通過傳動帶56傳來。如圖7和圖8所示，在豎直平面內，機架上安裝有凸輪2011、推桿20113、連杆 20115、連杆20116。在水平面上，設置有連杆20117、連杆20119以及支架201110，送料臺2 是設置在水平面上的。推桿20113具有轉動中心20114，離轉動中心20114較遠的一端為其遠端，較近的一端為其近端。凸輪2011和推桿20113的一遠端(最好裝有滾輪)接觸配合，推桿20113的近端和連杆20115的下端鉸接，連杆20115的上端和連杆20116的一端鉸接(或者二者為一體件)，連杆20116的他端和連杆20117的一端鉸接，連杆20117的他端和連杆20119的一端剛性連接，二者成一角度，例如為90度，在連接處設置轉軸20118。連杆20119的他端和支架201110抵頂，支架201110可移動地設置在機架上，支架201110上安裝有兩推規201，如圖2所示，推規201位於工件1的右側，推規201也可插設在送料臺2 的槽中。如圖7和圖8所示，移動推規201在凸輪2011和凸輪2011的驅動裝置(未圖示， 可以單獨配置，也可以從動力源51處引出)的電路控制的作用下，先將工件1上面部分 12 (接近機械手4的部分)從右側向左側撞，以確保工件12 (工件上最上面一張)在被機械手4 (具有真空吸嘴)吸起時，工件12與左側擋規20、21的圓柱面處於相切狀態；移動推規201撞料動作會一直持續到機械手4的吸嘴4抓起工件12為止(可以通過調節控制凸輪2011的轉速與機械手4的傳送速度相匹配來達到這點)，一旦機械手4吸起表面的工件 12，移動推規201由於凸輪2011路徑的緣故(從遠端20111向近端20112運行)隨即離開下方的工件，此時被機械手4吸起的工件12，被送到一直滾動著的進料軸3和壓料軸7( 二者通過摩擦力傳送工件)再將工件12送到劃切軸8 (也與一壓料軸配合成傳送機構)，工件 12被劃線刀81半斷劃切或壓痕之後，被送到出料軸10，出料軸10和壓料軸11 ( 二者通過摩擦力傳送工件)再將工件12送到收料板120上。根據工件12的大小，先調節後擋板42 的前後位置，再調節左右收料板43和44的位置。調好之後，工件被劃切之後就能準確整齊地送到收料板上。然後再開始下一輪的循環。移動推規201工作原理為當凸輪2011從近端20112向遠端20111運行時，連杆20113的各端部以轉動中心20114為圓心逆時針旋轉，連杆20115則順時針旋轉，連杆 20115旋轉時，拉著連杆20116順時針向右邊移動，連杆20116會向圖8中的右側移動，則帶動連杆20117以轉動中心20118為圓心順時針旋轉，這樣連杆20119順時針頂著支架 201110移動，固定在支架201110上的移動推規201將工件1_1從一側往另一側方向撞。當凸輪遠端運行完，開始轉向近端時，此時由於彈簧201112的復位，帶動連杆20119逆時針旋轉，帶動20117也逆時針旋轉，從而使連杆20116向左運行，連杆20115逆時針旋轉，連杆 20113順時針旋轉，從而連杆緊貼著凸輪2011邊沿從遠端往近端運行。在前述實施例中，右側擋規25、沈可以取消，將其留出的空間中增加移動推規201
的數量。另外，不同於圖4所示的實施例所示的後擋規23J4在後側槽231、241下側固定， 如圖12所示，後擋規23、M可懸置在送料臺2之上，並在後擋規23、24的下側連接朝工件側斜向上延伸的彈片401。圖12所示的實施例可簡化結構。
權利要求
1.單張式自動進料半斷壓痕或劃切方法，其特徵在於，包括以下步驟A.在一送料臺上設定放置一疊單張式工件的定位區域，在該定位區域的四周設定限位件，以對該疊工件的四個邊分別進行限位；B.設定所述定位區域的一側為基準側，從該基準側的相對側推動工件直到該疊工件中的上表面的工件被吸取式機械手吸取；以及C.饋送被吸取式機械手吸取的工件至壓痕或劃切軸進行壓痕或劃切。
2.如權利要求1所述的單張式自動進料半斷壓痕或劃切方法，其特徵在於，在步驟A 中，在該定位區域的四周的至少一側邊利用可圓柱形杆件作為限位件；並且在步驟B中，確保工件在被吸取式機械手吸取時，工件與基準側限位件處於相切狀態。
3.如權利要求1所述的單張式自動進料半斷壓痕或劃切方法，其特徵在於，在步驟A 中，根據工件上所需要劃切的內容與劃切軸上劃切刀的位置調整限位件在送料臺上的位置，以調整工件的位置。
4.如權利要求1所述的單張式自動進料半斷壓痕或劃切方法，其特徵在於，在步驟B 中，在垂直於基準側的所述定位區域的一側，利用彈性片成一角度壓迫該疊工件的上側部， 以使該疊工件獲得準確的定位。
5.單張式自動進料半斷壓痕或劃切裝置，其特徵在於，包括送料臺，送料臺上設置限位件，限位件限定出放置一疊單張式工件的定位區域，且對該疊工件的四個邊分別進行限定，該限位區域的一側設定為定位工件的基準側；推動機構，和該疊工件相關聯，以便在該基準側的相對側對工件朝基準側進行推動；吸取式機械手，具有真空吸嘴，真空吸嘴與該疊工件相關聯，吸取該疊單張式工件中上表面的工件；進料軸，與一壓料軸配合成可傳遞工件的傳送機構，其與吸取式機械手相關聯，接收吸取式機械手傳遞來的工件；以及壓痕或劃切軸，具有壓痕刀或劃切刀，與另一壓料軸配合成可傳遞工件的傳送機構，其與進料軸相關聯，其接收進料軸傳遞來的工件並對工件進行壓痕或劃切。
6.如權利要求5所述的單張式自動進料半斷壓痕或劃切裝置，其特徵在於，至少一側的限位件為圓柱狀的擋規。
7.如權利要求6所述的單張式自動進料半斷壓痕或劃切裝置，其特徵在於，至少部分擋規插設在送料臺上的長條形槽中並可解鎖地鎖定在一機架的撐杆上，撐杆可移動地由機架支撐並與相對機架固定設置的微調旋鈕螺紋連接。
8.如權利要求5所述的單張式自動進料半斷壓痕或劃切裝置，其特徵在於，推動機構還包括設置在豎直面內的凸輪、推桿、第一連杆、第二連杆以及在水平面內的角形構件、支架和推動構件，推桿具有轉動中心以及離轉動中心較遠的遠端、離轉動中心較近的近端，角形構件具有垂直於豎直面的轉動中心，推桿的遠端和凸輪的輪廓接觸配合，推桿的近端和第一連杆的下端鉸接，第一連杆的上端和第二連杆的第一端鉸接，第二連杆的第二端和角形構件的第一端鉸接，角形構件的第二端和支架接觸配合，支架可移動地設置在機架並由彈簧保持在一初始位置，推動構件安裝在機架上。
9.如權利要求5所述的單張式自動進料半斷壓痕或劃切裝置，其特徵在於，還包括一動力源，該動力源設置在單張式自動進料半斷壓痕或劃切裝置的底側，通過傳動帶連接塔輪，塔輪通過傳動帶連接出料軸，出料軸和壓痕或劃切軸通過傳動帶連接，動力源、塔輪、出料軸至壓痕或劃切軸構成一傳動鏈，出料軸與壓料軸配合成一傳送機構，其壓痕或劃切軸相關聯，以接收壓痕或劃切軸傳送來的工件。
10.如權利要求5所述的單張式自動進料半斷壓痕或劃切裝置，其特徵在於，在垂直於基準側的所述定位區域的一側的擋規懸置在送料臺上，並附帶有彈性片，彈簧片成一角度壓迫該疊工件的上側部，以使該疊工件獲得準確的定位。
全文摘要
本發明的目的在於提供一種單張式自動進料半斷壓痕或劃切裝置、方法，以實現背膠紙壓痕的自動化。為實現所述目的的單張式自動進料半斷壓痕或劃切方法，其特點是，包括以下步驟A.在一送料臺上設定放置一疊單張式工件的定位區域，在該定位區域的四周設定限位件，以對該疊工件的四個邊分別進行限位；B.設定所述定位區域的一側為基準側，從該基準側的相對側推動工件直到該疊工件中的上表面的工件被吸取式機械手吸取；以及C.饋送被吸取式機械手吸取的工件至壓痕或劃切軸進行壓痕或劃切。
文檔編號B26D3/08GK102501409SQ20111033871
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月31日 優先權日2011年10月31日
發明者呼新華 申請人:上海青霞機電科技有限公司