一种自动对齐叉纸装置的制作方法

1.本实用新型涉及印刷设备技术领域，具体涉及一种自动对齐叉纸装置。


背景技术：

2.印刷企业作为一种加工类企业，在使用单张纸印刷设备工作时，如胶印机、单凹机、烫金机、模切机，一般需要配合人工进行上下料，具体过程为：先由操作人员把支撑杆插入纸垛下方的空档处，升起两边的托住及驱动部分，托住在生产的纸张，升降平台快速下降，升降平台下降到底部时把新一垛纸张推入，然后快速上升，把待料推入设备中，由人工进行换料。这种方式相对来说工作量比较大，工人操作比较辛苦，也是印刷企业需求人多的原因，人工成本较高。
3.为了提高生产效率、降低人工成本，申请号为cn202020608920.2的中国实用新型专利公开了一种单张纸自动换纸装置，包括控制系统、飞达头和上纸机构；上纸机构包括升降平台、第一电机以及第一编码器，第一电机通过链传动带动升降平台升降，第一电机与第一编码器联动，升降平台上方设有限位器，升降平台上放置有托盘，托盘中具有若干插槽，还包括副叉纸机构及叉动机构，所述副叉纸机构包括副纸叉、推动装置、以及驱动副纸叉的副纸叉升降机构，所述推动装置通过微调机构连接副纸叉升降机构。工作时，将承放有纸垛的托盘放置在升降平台上，由升降平台上升供纸，飞达头向印刷设备进行单张纸传递，中间采用副纸叉代替升降机构继续提升纸垛，被替换的升降平台下降，由主纸叉叉出托盘，待新纸垛进入升降平台后主动上升与旧纸垛完成衔接，如此替换可以实现不停机自动换纸。纸张在印刷时都是居中，且飞达头是居中的，这就要求纸张相对印刷设备也是居中的，但是，每次新的纸垛放置在托盘上时，由于各种原因，并不能保证每次放置在托盘上的纸垛与托盘左右边沿的相对位置都一样，因此，在升降机构提升纸垛之前，需要对放置在升降平台上的托盘在左右方向上的位置进行调整，使托盘上的纸张相对印刷设备是居中的，故托盘的左右位置在变化，也导致插槽的左右位置也在变化；而由于副纸叉的插条的左右位置保持不变，因此会出现副纸叉的插条无法对准托盘上相应的插槽的情况，导致副纸叉的插条无法顺利地插入托盘上相应的插槽中，影响换纸工作的顺利进行。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种自动对齐叉纸装置，这种自动对齐叉纸装置能够自动对纸叉的各插杆在左右方向上的位置进行调节，使各插杆分别与托盘上相应的插槽开口位置准确对齐，以确保各插杆能够顺利地插入相应的插槽中，有利于保证换纸工作的顺利进行。采用的技术方案如下：
5.一种自动对齐叉纸装置，包括机架、升降座、用于驱动升降座升降的升降机构、纸叉、用于驱动纸叉前后平移的前后平移机构，升降机构安装在机架上，前后平移机构安装在升降座上，其特征在于：所述纸叉包括支撑座和多个插杆，支撑座与所述前后平移机构的动力输出端连接，支撑座上设有左右走向的插杆导向槽，各个插杆均为前后走向并且自左至
右依次排列，各个插杆的后端均安装在插杆导向槽中并且可沿插杆导向槽左右移动；所述自动对齐叉纸装置还包括调节座、用于对调节座在左右方向上的位置进行调节的位置调节机构、托盘插槽检测装置和控制器，位置调节机构安装在所述升降座上，调节座设于支撑座的前方，调节座上设有多个前后走向的导向通孔，导向通孔与插杆的数量相同且位置一一对应，各个插杆的中部分别处在相应的导向通孔中；托盘插槽检测装置安装在调节座上，托盘插槽检测装置与控制器相应的输入端电连接，所述升降机构、前后平移机构、位置调节机构分别与控制器相应的输出端电连接。
6.通常，用于承放纸垛的托盘的顶面上具有自左至右依次排列并且为前后走向的多个插槽，纸叉的插杆与托盘上的插槽数量相同且位置一一对应（插杆数量也可少于插槽，各插杆分别与一插槽位置对应），当纸叉的各个插杆分别插入相应的插槽中时，各个插杆处在托盘上的纸垛下侧并且可托住纸垛。
7.工作时，在承放有纸垛的托盘被转移至飞达头的正下方后，纸叉处在该托盘和自动换纸装置的飞达头之间；首先，控制器控制升降机构驱动升降座下降，带动纸叉的各个插杆下降至与托盘上各插槽高度相同的位置；接着，托盘插槽检测装置对托盘上各插槽在左右方向上的位置进行检测并发送给控制器，由控制器通过位置调节机构对调节座及各个插杆在左右方向上的位置进行调节（此时各个插杆可沿插杆导向槽向左或向右移动），使各个插杆能够与托盘上的各插槽的后端开口位置相对齐；然后，控制器控制前后平移机构驱动纸叉的支撑座向前平移，带动各个插杆分别沿相应的导向通孔向前平移，使各个插杆能够分别准确地插入相应的插槽中；最后，控制器控制升降机构驱动升降座及其上的纸叉上升，托住托盘上的纸垛并将该纸垛抬起至与飞达头相配合的位置，由飞达头向印刷设备进行单纸张传递。这种自动对齐叉纸装置能够自动对纸叉上的各插杆的左右位置进行准确地调节，确保各插杆能够与托盘的各插槽位置相对齐，有利于保证自动换纸装置换纸工作的顺利进行。
8.通常，上述控制器采用单片机或plc控制器等。
9.一种具体方案中，各个所述插杆的后端分别设有一滑块，各滑块均安装在所述插杆导向槽中并且与插杆导向槽滑动配合。
10.另一种具体方案中，各个所述插杆的后端分别设有一滚轮，各滚轮均安装在所述插杆导向槽中并且与插杆导向槽滚动配合。
11.优选方案中，所述位置调节机构包括水平导轨、调节螺杆和调节电机，水平导轨安装在所述升降座上并且为左右走向，所述调节座安装在水平导轨上并与水平导轨滑动配合，调节螺杆可转动安装在升降座上并与水平导轨相平行，调节座上设有与调节螺杆相啮合的调节螺孔；调节电机安装在升降座上，调节电机的输出轴与调节螺杆传动连接，调节电机与所述控制器相应的输出端电连接。当需要对各个插杆在左右方向的位置进行调节时，调节电机驱动调节螺杆正向或反向转动，带动调节座沿水平导轨向左或向右移动，实现对各个插杆在左右方向的位置进行调节。
12.优选方案中，所述前后平移机构包括平移气缸，平移气缸的缸体安装在所述升降座上并且为前后走向，平移气缸的活塞杆与所述支撑座连接。采用这种结构，可通过平移气缸的活塞杆伸缩来驱动纸叉的支撑座和各个插杆向前或向后平移一定距离。
13.优选方案中，所述托盘插槽检测装置为检测相机，检测相机的镜头朝向正前方。当
纸叉处在与托盘上各插槽高度相同的位置时，托盘处在检测相机镜头的拍摄区域，由检测相机对托盘进行拍摄，并将照片发送给控制器，控制器根据照片上插槽的位置，判断位置是否偏离以及测算偏离值的大小。具体方案中，检测相机的镜头对准相邻两个插槽之间的正中间位置，检测其中某个插槽的位置。上述托盘插槽检测装置也可以采用距离传感器。
14.一种优选方案中，所述升降机构包括多个导向柱、多个导向套、升降螺杆和升降电机，各个导向柱均安装在所述机架上并且为上下走向，各个导向套均设于所述升降座上并分别套接在相应的导向柱上；升降螺杆可转动安装在机架上并且为上下走向，所述升降座上设有与升降螺杆相啮合的升降螺孔；升降电机安装在机架上，升降电机的输出轴与所述升降螺杆传动连接，升降电机与所述控制器相应的输出端电连接。工作时，控制器控制升降电机驱动升降螺杆转动，并通过各个导向套与各个导向柱之间的配合，带动升降座上升或下降一定的高度。
15.另一种优选方案中，所述升降机构包括多个导向柱、多个导向套、下转轴、上转轴、升降电机和两个链传动机构，各个导向柱均安装在所述机架上并且为上下走向，各个导向套均设于所述升降座上并分别套接在相应的导向柱上；下转轴、上转轴均可转动安装在机架上并且沿左右方向设置；两个链传动机构左右并排设置，链传动机构包括主动链轮、从动链轮和环形链条，主动链轮安装在下转轴上，从动链轮安装在上转轴上，主动链轮与从动链轮共同将环形链条张紧，环形链条具有两条上下走向的直线段，两个环形链条处在同一侧的直线段均与升降座连接；升降电机安装在机架上，升降电机的输出轴与转轴传动连接，升降电机与所述控制器相应的输出端电连接。工作时，控制器控制升降电机驱动下转轴转动，通过下转轴带动两个主动链轮转动，再通过两个环形链条相应的直线段带动升降座上升或下降一定的高度，并通过各个导向套与各个导向柱之间的配合，使升降座的升降运动更为平稳。
16.本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：
17.这种自动对齐叉纸装置能够自动对纸叉上的各插杆的左右位置进行准确地调节，确保各插杆能够与托盘的各插槽位置相对齐，有利于保证自动换纸装置换纸工作的顺利进行。
附图说明
18.图1是本实用新型优选实施例的结构示意图。
19.图2是本实用新型优选实施例内部的逻辑方框图。
20.图3是托盘的结构示意图。
具体实施方式
21.如图1-图3所示，这种自动对齐叉纸装置包括机架(图中未画出)、升降座2、用于驱动升降座2升降的升降机构3、纸叉4、用于驱动纸叉4前后平移的前后平移机构5、调节座6、用于对调节座6在左右方向上的位置进行调节的位置调节机构7、检测相机8和控制器9；升降机构3安装在机架上，前后平移机构5安装在升降座2上；纸叉4包括支撑座41和多个插杆42，支撑座41与前后平移机构5的动力输出端连接，支撑座41上设有左右走向的插杆导向槽411，各个插杆42均为前后走向并且自左至右依次排列，各个插杆42的后端均安装在插杆导
向槽411中并且可沿插杆导向槽411左右移动；位置调节机构7安装在升降座2上，调节座6设于支撑座41的前方，调节座6上设有多个前后走向的导向通孔61，导向通孔61与插杆42的数量相同且位置一一对应，各个插杆42的中部分别处在相应的导向通孔61中；检测相机8安装在调节座6上，检测相机8与控制器9相应的输入端电连接，升降机构3、前后平移机构5、位置调节机构7分别与控制器9相应的输出端电连接。
22.在本实施例中，插杆42的后端分别设有一滑块43，各滑块43均安装在插杆导向槽411中并且与插杆导向槽411滑动配合。
23.在本实施例中，前后平移机构5包括平移气缸51，平移气缸51的缸体安装在升降座2上并且为前后走向，平移气缸51的活塞杆与支撑座41连接。采用这种结构，可通过平移气缸51的活塞杆伸缩来驱动纸叉4的支撑座41和各个插杆42向前或向后平移一定距离。
24.在本实施例中，位置调节机构7包括水平导轨71、调节螺杆72和调节电机73，水平导轨71安装在升降座2上并且为左右走向，调节座6安装在水平导轨71上并与水平导轨71滑动配合，调节螺杆72可转动安装在升降座2上并与水平导轨71相平行，调节座6上设有与调节螺杆72相啮合的调节螺孔；调节电机73安装在升降座2上，调节电机73的输出轴与调节螺杆72传动连接，调节电机73与控制器9相应的输出端电连接。当需要对各个插杆42在左右方向的位置进行调节时，调节电机73驱动调节螺杆72正向或反向转动，带动调节座6沿水平导轨71向左或向右移动，实现对各个插杆42在左右方向的位置进行调节。
25.在本实施例中，控制器9采用单片机或plc控制器等。
26.在本实施例中，升降机构3包括多个导向柱31、多个导向套32、升降螺杆33和升降电机34，各个导向柱31均安装在机架上并且为上下走向，各个导向套32均设于升降座2上并分别套接在相应的导向柱31上；升降螺杆33可转动安装在机架上并且为上下走向，升降座2上设有与升降螺杆33相啮合的升降螺孔201；升降电机34安装在机架上，升降电机34的输出轴与升降螺杆33传动连接，升降电机34与控制器9相应的输出端电连接。工作时，控制器9控制升降电机34驱动升降螺杆33转动，并通过各个导向套32与各个导向柱31之间的配合，带动升降座2上升或下降一定的高度。
27.下面简述一下本自动对齐叉纸装置的工作原理：
28.用于承放纸垛200的托盘100的顶面上具有自左至右依次排列并且为前后走向的多个插槽101，纸叉4的插杆42分别与托盘100上的插槽101位置相对应），当纸叉4的各个插杆42分别插入相应的插槽101中时，各个插杆42处在托盘100上的纸垛200下侧并且可托住纸垛200。
29.工作时，在承放有纸垛200的托盘100被转移至飞达头的正下方后，纸叉4处在该托盘100和自动换纸装置的飞达头之间；首先，控制器9控制升降机构3驱动升降座2下降，带动纸叉4的各个插杆42下降至与托盘100上各插槽101高度相同的位置，此时托盘100处在检测相机8镜头的拍摄区域，由检测相机8对托盘100进行拍摄，并将照片发送给控制器9，控制器9根据照片上插槽101的位置，判断位置是否偏离以及测算偏离值的大小，再通过位置调节机构7对调节座6及各个插杆42在左右方向上的位置进行调节（此时各个插杆42可沿插杆导向槽411向左或向右移动），使各个插杆42能够与托盘100上的各插槽101的后端开口位置相对齐；然后，控制器9控制前后平移机构5驱动纸叉4的支撑座41向前平移，带动各个插杆42分别沿相应的导向通孔61向前平移，使各个插杆42能够分别准确地插入相应的插槽101中；
最后，控制器9控制升降机构3驱动升降座2及其上的纸叉4上升，托住托盘100上的纸垛200并将该纸垛200抬起至与飞达头相配合的位置，由飞达头向印刷设备进行单纸张传递。
30.此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。