Способ и устройство для подачи листов одного за другим из стопки листов
Изобретение относится к способу и устройству для подачи одного за другим листов из пакета листов на устройство транспортирования. Устройство для подачи листов содержит ряд параллельных отдельно приводимых валов, которые находятся на одинаковом расстоянии друг от друга, заключены в первую и вторую камеры низкого давления и несут множество подающих колес, выступающих через связанные с ними отверстия в столе подачи, который образует верхнюю поверхность соответствующих камер низкого давления. Опорная стойка для листов расположена над одним из валов в первой камере низкого давления, и, по меньшей мере, один чувствительный элемент расположен во второй камере низкого давления. Чувствительный элемент обнаруживает передний край подаваемого листа и посылает сигналы в блок управления для исправления, в случае необходимости, положения листа посредством управления двигателями, связанными с валами. Это обеспечивает минимизацию изменения условий проскальзывания и отклонения подаваемых листов, предотвращает их заедание и повреждение, а также обеспечивает возможность работы с пакетами и пачками листов различных габаритов. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 9 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение касается устройства для подачи листов одного за другим из стопки или пакета листов на устройство транспортирования для транспортирования листа к станции обработки, причем устройство содержит первую камеру низкого давления с объединенным столом подачи, который поддерживает пакет листов, ряд отдельно приводимых валов, которые расположены перпендикулярно направлению транспортирования и установлены в камере низкого давления по существу на одинаковом расстоянии друг от друга, и каждый из которых несет множество колес с фрикционной накладкой, выступающих через связанные с ними отверстия в столе подачи, и опорную стойку для листов, которая установлена по существу вертикально над столом подачи и на расстоянии от стола подачи, которое несколько больше, чем толщина листа. Изобретение также касается способа подачи листов одного за другим из пакета листов на устройство транспортирования для транспортирования листа к станции обработки.
Изобретение в особенности касается, но не ограничено этим, способа и устройства для подачи или пробивки картонных заготовок, например гофрированного картона, из пакета заготовок в машину для нанесения текста и/или символов или для пробивки.
Предшествующий уровень техники
Проблемы, которые возникают при подаче (самого нижнего) листа из пакета, можно объяснять тем, что практически невозможно подавать лист без некоторой степени проскальзывания между подающими колесами и листом, которое вызывает недостаточную повторяемость. Это обусловлено тем, что трение между колесами и листом изменяется с непрерывно изменяющимся количеством листов в пачке, типом листов (поверхностной структурой, отношением толщины к массе и т.д.), изменениями скорости и т.д. Для минимизирования проскальзывания между колесами и листом следует использовать сильный вакуум (отрицательное давление). Однако это подразумевает, что следующий лист укладывается слишком быстро и входит в соприкосновение с запаздывающими подающими колесами, что приводит к повреждению листов и истиранию колес. Существует также риск, что следующий лист подается к месту перед опорной стойкой для листов, в результате чего повреждается передний край листа. Это может также вести к перерыву в подаче листов, когда происходит заклинивание, то есть два листа (один, который следует подавать, и лист сверху него) подаются одновременно в промежуток между опорной стойкой для листов и столом подачи и застревают. Теоретически, этому можно было бы противодействовать, если использовать двигатель с достаточным тормозным моментом. Тогда, теоретически, было бы возможно замедлять валы колес в значительно более короткий промежуток времени или на значительно более коротком интервале. Однако это ограничивается характеристикой коммерчески доступных двигателей, которые имеют либо слишком высокий максимальный вращающий момент, либо слишком высокий момент инерции массы. Для противодействия вышеупомянутым проблемам следует снизить вакуум, что оказывает вредное влияние на повторяемость, когда появляется не поддающееся контролю проскальзывание (которое также зависит от скорости, высоты пачки и т.д.).
Устройство для подачи листов определенного выше типа уже известно из патента США № 5006042. Это известное устройство для подачи листов содержит камеру низкого давления, имеющую объединенный стол подачи, на который следует помещать пакет листов, и опорную стойку для листов, находящуюся над столом подачи на расстоянии, составляющем порядка толщины одного листа. Ряд валов расположен в камере низкого давления. Валы несут множество колес, которые выступают через отверстия в столе подачи и служат для транспортирования самого нижнего листа из пакета через промежуток между столом подачи и опорной стойкой для листов к ленточному конвейеру. Каждый вал приводится в действие отдельным двигателем. В отношении приведенного выше рассуждения и факта, что расстояние между валом колеса, ближайшим к опорной стойке для листов, и с одной стороны, опорной стойкой для листов, а с другой стороны, ленточным конвейером, является относительно большим, есть неизбежный риск, что листы прибывают на ленточный конвейер отклоненными и/или с так называемой девиацией (смещением) индекса, создавая проблемы на последующей станции (станциях) обработки. Никакая коррекция для вышеупомянутых недостатков в упомянутом патенте не указана. Кроме того, ожидающие листы в пакете или пачке, которые из-за сил трения прижимаются к опорной стойке для листов (особенно при высоком уровне вакуума), имеют тенденцию застревать своим передним краем на опорной стойке для листов и таким образом препятствуют правильному укладыванию, когда завершается цикл подачи листов, подлежащих подаче. Часто угол переднего края прижимается к опорной стойке для листов. Как только начинается цикл подачи, лист деформируется или застревает на опорной стойке для листов и не подается правильным образом.
Другие проблемы, которые связаны с устройствами для подачи листов вышеупомянутого типа, представляют собой, например, следующие: если в цикле подачи листов используется "нормальная" так называемая кулачковая траектория (траектория перемещения) (см. фиг. 7a), при изменении скорости изменятся пилообразные сигналы ускорения и замедления (наклон графиков). Это подразумевает, что при пониженной производительности машины получают более низкое замедление подающих колес и более продолжительный период времени, необходимый для остановки колес, хотя в двигателе имеется сила, приводящая к более быстрой остановке. Следовательно, будет достаточно времени для всасывания следующего листа из пачки на колеса прежде, чем они остановятся. В результате, поверхностный слой листа может быть поврежден колесами, которые интенсивно вращаются относительно него ("протирание"), и лист продвигается к опорной стойке для листов неуправляемым образом. Вариации в параметрах типа размера листа, высоты пачки, уровня вакуума и производительности машины, также приводят к изменению в суммарном трении, действующем между листом и колесами. Вариации в трении вызывают изменения в проскальзывании между листом и колесами, которые всегда происходят в связи с ускорением листа. Когда проскальзывание изменяется, оно проявляется в виде изменения индекса листа (поворачивания на определенный угол). Кроме того, имеются повсеместные стохастические вариации в трении от одного листа к другому в зависимости, кроме всего прочего, от индивидуальной поверхностной структуры каждого листа, турбулентности в вакуумных боксах (камерах низкого давления) и т.д., которые дают стохастический коэффициент, добавляющийся к вышеупомянутым причинам недостаточной повторяемости.
Целью настоящего изобретения является создание устройства и способа для подачи листов, которые минимизируют риск ошибок индекса и отклонения подаваемых листов.
Другой целью изобретения является создание устройства и способа для подачи листов, которые предотвращают заедание листа на опорной стойке для листов или под ней.
Еще одной целью изобретения является создание устройства и способа для подачи листов, которые снижают риск повреждения поверхностного слоя листов.
Кроме того, целью изобретения является создание устройства для подачи листов, которое можно легко приспосабливать к пакетам или пачкам листов различных габаритов.
Сущность изобретения
Эти цели были достигнуты с помощью устройства для подачи листов, как указано во введении, которое отличается тем, что оно дополнительно содержит вторую камеру низкого давления, между первой камерой низкого давления и устройством транспортирования, имеющую объединенный стол подачи, который образует удлинение стола подачи первой камеры низкого давления, причем ряд отдельно приводимых валов расположен во второй камере низкого давления по существу на одном и том же упомянутом расстоянии друг от друга, и это расстояние постоянно между смежными валами в первой камере низкого давления и во второй камере низкого давления соответственно, причем каждый вал во второй камере низкого давления несет множество колес с фрикционной накладкой, выступающих через связанные отверстия в столе подачи второй камеры низкого давления, причем, по меньшей мере, один чувствительный элемент расположен между второй камерой низкого давления и упомянутым устройством транспортирования, причем чувствительный элемент расположен с возможностью обнаружения положения переднего края подаваемого листа и посылки сигналов в блок управления, при этом блок управления приспособлен для исправления, в случае необходимости, положения переднего края листа посредством управления приводными двигателями валов.
Способ подачи листов с помощью устройства для подачи листов, как описано выше, отличается тем, что колеса из неподвижного состояния в начале каждого цикла подачи принуждают вращаться с помощью блока управления, который связан с приводными двигателями колес и станцией обработки, для ускорения листа так, чтобы он достигал своего заданного значения положения и своего заданного значения скорости в зависимости от темпа работы станции обработки, причем соответствующие колеса, при сходе листа с колеса, приводят к остановке посредством максимального имеющегося тормозного момента.
Дополнительные усовершенствования устройства и способа согласно изобретению станут очевидными из признаков, которые заявлены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Ниже иллюстрируется предпочтительный вариант осуществления изобретения посредством не ограничивающего изобретение примера и со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых
фиг. 1 представляет схематический вид сверху варианта осуществления устройства для подачи листов в соответствии с изобретением, но без стола подачи и опорной стойки для листов, для ясности,
фиг. 2 представляет вид, аналогичный представленному на фиг. 1, показывающий альтернативный вариант осуществления устройства для подачи листов в соответствии с изобретением,
фиг. 3 представляет вид в вертикальном разрезе по линии A-A устройства на фиг. 1, имеющего стол подачи и опорную стойку для листов,
фиг. 4a и 4b представляют виды в вертикальном разрезе по линии B-B устройства на фиг. 1 и 2, соответственно, перпендикулярном сечению A-A,
фиг. 5 схематично изображает блок управления устройства в соответствии с изобретением,
фиг. 6 изображает в форме диаграммы угловую скорость соответствующих валов подающих колес в виде функции времени и во время цикла подачи листов,
фиг. 7a-8b изображают в форме диаграмм графики ускорения и замедления, соответственно, вала подающего колеса для различных скоростей подачи, фиг. 7 относится к известному устройству для подачи листов, а фиг. 8 относится к устройству в соответствии с изобретением,
фиг. 9a-9b изображают, как и фиг. 8a-8b, графики ускорения и замедления, соответственно, для различных скоростей подачи и различных длин листов, которые применяются для устройства в соответствии с изобретением.
Описание предпочтительных вариантов осуществления
изобретения
Устройство для подачи листов или установка подачи согласно изобретению представляет собой установку, которая включена в устройство для преобразования гофрированного картона или картона. В процессе перед преобразованием делают прямоугольные листы, которые порезаны по формату, точно подходящему для коробки, углубление или что-либо еще, что должно быть преобразовано. Листы перемещаются, например, с помощью системы роликового конвейера к машине для преобразования, где листы вводят в контейнер для листов подачи вручную или с помощью загрузочного устройства.
Цель подачи заключается в подаче листов так, чтобы листы входили путем "пошагового продвижения" и со скоростью, заданной для машины, где скорость имеет самую высокую возможную повторяемость. Листы в контейнере для листов подачи ориентируют так, чтобы листы подавались прямыми, насколько это возможно. Кроме того, сама подача не должна способствовать перекосу при подаче листов (наклонной подаче). Поскольку гофрированный картон чувствителен к высокому поверхностному давлению, выгодно "каландрировать" листы по возможности слабо (что происходит, например, в месте захвата нажимных роликов), когда листы вытягивают из пачки (подается самый нижний лист, и пакет снабжается листами сверху для того, чтобы иметь непрерывную подачу). Установками, которые расположены после подачи, могут быть печатная секция, устройство для продольной резки, перфорирующее устройство и фальцевальный аппарат.
Рассмотрим сначала фиг. 1-4, на которых иллюстрируется пара предпочтительных вариантов осуществления устройства для подачи листов согласно изобретению. Устройство особенно подходит для подачи листов, когда требуется высокая точность в отношении расположения и угловой ориентации переднего края листа. Кроме того, устройство обеспечивает возможность подавать уже запечатанные листы, имеющие оттиск на нижней стороне, то есть обращенной к столу подачи, без царапания или повреждения оттиска. Функция устройства, как описано выше, состоит в подаче листов 1 одного за другим из пакета листов через устройство 2 транспортирования к участку обработки (не показан) типа перфорирующего устройства и фальцевального аппарата. Устройством 2 транспортирования может быть так называемый вакуумный конвейер, то есть ряд параллельных конвейерных лент, которые расположены в камере с отрицательным давлением или "вакуумном боксе". Оно не составляет часть изобретения и может быть, например, такого типа, как представлен в патенте US-A-5006042.
Устройство для подачи листов (стол подачи) содержит первую камеру низкого давления или "вакуумный бокс" 3 со столом 4 подачи, на который опирается пакет листов, схематично показанный на фиг. 3. Стол подачи образован за одно целое с камерой 3 низкого давления и формирует ее верхнюю поверхность или верхний участок. Камера низкого давления разделена поперек направлению транспортирования листов, которое обозначено на фиг. 3 стрелкой 5, на центральный отсек 6 низкого давления и ряд меньших отсеков 6' с обеих сторон от центрального отсека. Каждый отсек 6' закрыт снизу основанием 7 камеры 3 низкого давления (см. фиг. 4), а в боковом, поперечном направлении относительно направления транспортирования, разделительными перегородками 8 и торцевой стенкой 9 соответственно. В поперечном направлении, вдоль направления транспортирования, каждый отсек 6, 6' определен общей торцевой стенкой 11 и 12 соответственно. В каждой разделительной перегородке 8 имеется отверстие 13, которое на фиг. 3 обозначено пунктирными линиями. С помощью этих отверстий отсеки 6' низкого давления связаны друг с другом и с центральным отсеком 6, который, в свою очередь, связан с вытяжным вентилятором или всасывающим насосом, чтобы в камере 3 низкого давления производить отрицательное давление (частичный вакуум). Отверстия 13 в разделительных перегородках могут по отдельности закрываться с помощью связанных, отдельно управляемых створок 14, посредством чего можно управлять эффективной шириной камеры низкого давления поперек направлению транспортирования, в зависимости от количества отсеков 6', которые в настоящее время связаны с центральным отсеком 6 относительно (отрицательного) давления. Таким образом, камеру 3 низкого давления можно приспосабливать к ширине подаваемых листов 1.
В столе подачи 4 ряд валов 15 расположен параллельно друг другу, поперек направлению подачи и по существу на одинаковом расстоянии друг от друга. Каждый вал 15 приводится в действие отдельным двигателем, предпочтительно серводвигателем 16, который связан с блоком управления или системой 20 управления, что дополнительно поясняется ниже. Валы 15 могут проходить через всю камеру 3 низкого давления (см. фиг. 2) или, как иллюстрируется на фиг. 1, могут быть разделены на два отдельных участка 15' валов, которые выровнены друг с другом, и каждый имеет один двигатель 16. Также можно допустить, чтобы некоторые из валов 15 были разделены (предпочтительно валы, ближайшие к торцевой стенке 12), а другие валы были неразделенными. Благоприятно, что относительное расстояние между валами 15 сохраняется маленьким насколько возможно. Валы 15 соединены с помощью оси в разделительных перегородках 8 и находятся в той же (горизонтальной) плоскости. Множество колес 17 неподвижно (и съемным образом) установлены на каждом валу 15 и имеют фрикционную накладку, например, из полиуретана, на своей периферийной поверхности. При использовании неразделенных валов 15 расстояние между смежными валами можно делать настолько маленьким, что колесо 17 вала выступает между смежными колесами вала, как показано на фиг. 2. Из этого чертежа также видно, что торцевая стенка 12 в этом случае может иметь волнообразную или гофрированную форму, показанную на виде сверху.
Стол 4 подачи снабжен множеством отверстий 18, которые по количеству соответствуют общему количеству колес 17, и колеса 17 выступают на небольшое расстояние (приблизительно 3-5 мм) над столом подачи, см. фиг. 3 и 4. Отверстия 18 не прилегают плотно к колесам 17, благодаря чему на верхней стороне стола 4 подачи образуется отрицательное давление под действием всасывания из отсеков 6, 6' низкого давления, которые обсуждались выше. Относительное расстояние между колесами 17 приспосабливают таким образом, чтобы (самый нижний) лист между колесами не деформировался из-за отрицательного давления. Отрицательное давление между самым нижним листом и верхней поверхностью стола подачи приводит к тому, что лист прижимается к колесам с покрытием, и это гарантирует, что имеется, в широких границах, более высокая сила трения между листом и колесами, чем между самым нижним листом и следующим листом. Эта сила настолько больше, что имеется достаточное пространство для вклада от ускорения посредством самого нижнего листа, чтобы избежать проскальзывания. Кроме того, это устройство дает минимальный момент инерции.
Расстояние между валами, диаметры колес, расстояние между колесами и столом подачи приспосабливают так, чтобы тонкие листы не деформировались, и, кроме того, имелся надежный захват листа во время этапа подачи. Колеса перекрываются для получения максимальной грузоподъемности относительно листов.
Опорная стойка для листов или "заслонка" 19 расположена по существу вертикально над столом подачи 4, параллельно валам 15 колес и на расстоянии от стола подачи, которое несколько больше, чем толщина листа. Опорную стойку 19 для листов предпочтительно можно смещать в ее плоскости так, чтобы промежуток между опорной стойкой для листов и столом подачи можно было приспосабливать к различным толщинам листов. Камера 3 низкого давления распространяется за опорную стойку 19 для листов, и один из валов 15, то есть вал 15(4) на фиг. 3, по существу установлен в той же плоскости, что и опорная стойка для листов, и это обеспечивает надежную подачу самого нижнего листа за опорную стойку 19 для листов по направлению к устройству 2 транспортирования.
Как очевидно из фиг. 1-3, устройство согласно изобретению также содержит вторую камеру 21 низкого давления, которая сконструирована в соответствии с первой камерой 3 низкого давления, и ее стол 22 подачи образует удлинение у накладного стола 4, или они объединены, то есть столы 3 и 22 находятся в одной и той же плоскости. Как далее видно из фиг. 3, камеры низкого давления подсоединены друг к другу (они имеют общую торцевую стенку 12, см. фиг. 1 и 2), и вторая камера 21 низкого давления установлена между первой камерой 3 низкого давления и устройством 2 транспортирования. Центральный отсек 23 низкого давления второй камеры 21 низкого давления (сравните с центральной камерой 6 низкого давления) связан с вытяжным вентилятором или всасывающим насосом, который не обязательно является тем же самым, что у отсека 6 низкого давления, то есть отрицательное давление в отсеках 6 и 23 низкого давления может отличаться. Помимо этого, во второй камере низкого давления имеются отсеки 23' низкого давления, которые расположены с обеих сторон, а также отверстия 13 и створки 14. Кроме того, по меньшей мере, последний вал 24(6) (в направлении транспортирования) во второй камере 21 низкого давления может быть разделен на два участка 24a и 24b вала, что обсуждалось в связи с валами 15 первой камеры 3 низкого давления, а в некоторых вариантах осуществления изобретения все валы 24 во второй камере 3 низкого давления предпочтительно разделены обозначенным образом, и каждый участок 24a, 24b вала имеет свой собственный двигатель 25, который связан с упомянутым блоком 20 управления. В других вариантах осуществления изобретения никакой вал 24 не разделен (сравните с фиг. 2). Интервал между валами 24 второй камеры низкого давления и расстояние между последним валом 15(4) первой камеры низкого давления в направлении транспортирования и первым валом 24(5) второй камеры низкого давления в направлении транспортирования предпочтительно является таким же, как интервал между валами 15 первой камеры низкого давления, что очевидно из фиг. 1-3. Более предпочтительно, расстояние между валами 15(4) и 24(5) короче, чем расстояние между валами 15 в первой камере 3 низкого давления и между валами 24 во второй камере 21 низкого давления, соответственно.
Как в случае для валов 15 в первой камере низкого давления, валы 24 во второй камере 21 низкого давления соединены с помощью оси в разделительных перегородках 8 и находятся в той же (горизонтальной) плоскости. Множество колес 28 неподвижно (и съемным образом) установлены на каждом валу 24 и имеют фрикционную накладку, например, из полиуретана, на своей периферийной поверхности.
Кроме того, стол 22 подачи снабжен множеством отверстий 29, количество которых соответствует общему количеству колес 28, и колеса 28 выступают на небольшое расстояние (приблизительно 3-5 мм) над столом подачи, см. фиг. 3. Отверстия 29 не прилегают плотно к колесу 28, благодаря чему на верхней стороне стола 22 подачи образуется отрицательное давление под действием всасывания из отсеков 23, 23' низкого давления, что обсуждались выше.
Расстояние между валами, диаметры колес, расстояние между колесами и столом подачи выбирают так, чтобы тонкие листы не деформировались, и, кроме того, имелся надежный захват листа во время этапа подачи. Колеса перекрываются для получения максимальной грузоподъемности относительно листов.
Во второй камере 21 низкого давления и предпочтительно в торцевой стенке 26 камеры, ближайшей к устройству 2 транспортирования, расположены один или больше чувствительных элементов 27, например пара фотоэлементов. Они установлены на относительно большом расстоянии один от другого, например соответствующем ширине центральных отсеков 6, 23 низкого давления, как видно на фиг. 1 и 2. Чувствительные элементы 27 находятся в общей плоскости, которая параллельна валам 15, 24 (и, таким образом, также опорной стойке 19 для листов), и которая по существу перпендикулярна столам 4, 22 подачи. Они обнаруживают передний край листа в двух точках и посредством этого можно измерять индекс и наклонную подачу и, с помощью блока 20 управления и разделенных валов 24 (и 15), например участков 24a и 24b вала, в случае необходимости, исправлять девиацию индекса и угловые погрешности, замедляя приводной двигатель одних участков (24a) вала и/или ускоряя приводной двигатель другого, противоположного участка (24b) вала. Это выполняют, посылая сигналы относительно переднего края подаваемого листа в направлении транспортирования в блок 20 управления, который сравнивает фактическое значение с запрограммированным заданным значением и посылает соответствующие направления коррекции в вышеупомянутый двигатель (двигатели), благодаря чему выполняется исправление положения листа прежде, чем лист переносится на устройство 2 транспортирования. На фиг. 5 схематично показан блок 20 управления, связанный только с одним двигателем 25, но как обсуждалось выше, блок управления способен управлять числом оборотов больше, чем одного двигателя. Если требуется компенсировать девиацию индекса, необходимо разместить только один чувствительный элемент (не показан). Тогда его устанавливают в том же местоположении, что и какой-либо один из чувствительных элементов 27 на фиг. 1 или 2, или в местоположении между их положениями. Если требуется только коррекция девиации индекса, выгодно, когда все валы являются неразделенными, то есть вариант осуществления изобретения соответствует фиг. 2 и 4b.
Блок 20 управления имеет еще одну цель, а именно ускорять и замедлять валы 15, 24 и, таким образом, подающие колеса 17 и 28, соответственно, прикреплены к валам во время цикла подачи листов, с одной стороны, для перемещения листов с цикла подачи листов на устройство транспортирования в правильной технологической линии, и, с другой стороны, для предотвращения застревания или деформации листов на опорной стойке для листов или в промежутке между опорной стойкой для листов и накладным столом. Это графически иллюстрируется на фиг. 6.
На фиг. 6 иллюстрируется цикл подачи листов для представленного выше устройства для подачи листов, то есть устройства, которое имеет четыре вала 15(1)-15(4), соединенных с помощью оси в первой камере 3 низкого давления, и два вала 24(5)-24(6), соединенных с помощью оси во второй камере 21 низкого давления. На фиг. 6 показана угловая скорость валов в виде функции времени. Как указано выше, двигатели 16, 25 управляются блоком управления по отдельности. В начале цикла подачи все двигатели запускаются одновременно и ускоряют лист 1 так, чтобы он достиг своего заданного значения положения и своего заданного значения скорости.
Валы 15(1)-15(4) приводятся в действие с помощью траектории скорости, которая запускает цикл подачи с неподвижными валами и с листом, опирающимся на их колеса. В начале цикла подачи все валы запускаются одновременно и ускоряются с мертвой точки до скорости технологической. Благодаря статическому трению между листом и колесами, самый нижний лист следует перемещению вперед и подается вперед в направлении транспортирования (стрелка 5 на фиг. 3).
Когда лист подается вперед в устройстве для подачи листов, его задний край достигает точек соприкосновения на периферии колес. Сначала задний край достигает вала 15(1), затем последовательно других валов 15(2), 15(3) и 15(4). Для того чтобы не подавать следующий лист из пачки, колеса следует немедленно останавливать до того, как лист всасывается на колеса. См. график 15(1) на фиг. 6.
Задний край листа сначала достигает вала 15(1), который немедленно останавливается, затем вала 15(2), который также немедленно останавливается. Это повторяется для остальных двух валов перед опорной стойкой 19 стола. Эта траектория движения запрограммирована в контрольной программе (кулачковом профиле) блока управления для соответствующих валов. Расстояние, на которое периферия колеса вала должна повернуться прежде, чем ее достигнет задний край, управляется системой управления и запрограммировано для фактической длины листов, используемых в машине в данный момент.
После прохождения короткого расстояния за опорной стойкой для листов передний край листа достигает вала 24(5). Это происходит прежде, чем лист ускорится до полной технологической скорости, и, таким образом, для этого вала также требуется траектория перемещения (кулачковая траектория), которая для этого приспособлена. Эта траектория движения не должна запускать его движение от начальной скорости, но он должен встретить лист только на скорости, которой лист достигнет, когда он подойдет к валу 24(5). См. график 24 (5). Это подразумевает, что действие ускорения и замедления для этого вала не должно быть таким же большим, как для четырех первых валов.
Таким образом, получено плавное ускорение листа на протяжении большого расстояния (без "погружения" листов между колесами). Короткий промежуток между валами обеспечивает возможность подавать очень короткие листы.
Когда передний край листа подойдет к валу 24(6), лист 1 достигает технологической линии машины. Таким образом, вал 24(6) движется с постоянным числом оборотов, которое соответствует скорости технологической линии машины, то есть вал 24(6) всегда вращается и никогда не останавливается от одного цикла подачи листов до другого. См. график 24(6).
Чтобы обеспечить подачу коротких листов в направлении транспортирования, благоприятно, чтобы валы после опорной стойки для листов находились настолько близко к опорной стойке для листов, насколько возможно. В то же самое время желательно, чтобы лист имел не слишком сильное ускорение, и, таким образом, вал, который является самым близким к опорной стойке для листов, следует кулачковой траектории (траектории движения), в то время как самый дальний движется с постоянной скоростью вращения. Как очевидно из фиг. 6, блок управления запрограммирован так, чтобы запускать каждый цикл подачи листов, первоначально поворачивая все валы в первой камере низкого давления в направлении, противоположном направлению транспортирования, благодаря чему лист, подлежащий подаче, перемещается в обратном направлении на короткое расстояние от опорной стойки для листов, чтобы отделить передний край листа от опорной стойки для листов. После этого валы вращают в направлении транспортирования, и лист может проходить под опорной стойкой для листов без деформации или застревания.
Блок 20 управления связан со скоростью (производительностью машины) и с положением устройства 2 транспортирования или с этапом последовательной обработки (печатания, продольной резки, пробивки или фальцовки), чтобы приспосабливать к ним скорость подачи листов (ускорение двигателей) и положение листа на них. Управление ускорением и замедлением подающих колес 17, 28 следует различным правилам управления для оптимальной подачи листов. Для получения контролируемой и однородной подачи одного листа за другим важно, чтобы ускорение листа было настолько медленным, насколько возможно. Однако более низкое ускорение приводит к максимальной длине подачи листов или снижению максимальной производительности машины, поэтому ускорение все же стремятся делать самым высоким, которое возможно для рассматриваемого размера листа и качества. Если управление выполняют таким образом, что сниженная производительность машины приводит к снижению ускорения, автоматически достигается адаптация ускорения. Это осуществляется благодаря тому, что всегда допускается ускорение листов на постоянном расстоянии, которое, если скорость снижается, приводит к уменьшенному ускорению.
Когда скорость снижается, также уменьшается замедление и, таким образом, время, которое требуется для остановки колес, продлевается и, следовательно, будет достаточно времени для того, чтобы следующий лист из пачки всасывался вниз на колеса прежде, чем они остановятся. В результате, поверхностный слой листа может быть поврежден колесами, которые интенсивно вращаются относительно него ("протирание"), и лист может быть продвинут к месту перед опорной стойкой для листов неконтролируемым образом. Для замедления подающих колес чрезвычайно важно, чтобы это происходило в самый короткий возможный промежуток времени, и что время замедления переносится на следующий лист, ожидающий подачи во время следующего цикла подачи. Если управление образуют так, чтобы колеса всегда замедлялись/останавливались посредством максимального располагаемого вращающего момента двигателя, время замедления будет всегда настолько коротким, насколько возможно. Следовательно, не будет достаточно времени для того, чтобы следующий лист из пачки всосался вниз на колеса прежде, чем они остановятся. Это правило также приводит к тому, что при сниженной производительности машины время замедления будет меньше благодаря более низкой начальной скорости колес. Если остановка управляется замедлением, которое является постоянным для всех производительностей машины, для каждой производительности машины всегда получается самое короткое возможное время замедления.
Фиг. 7a и 7b иллюстрируют вращательное движение вала для двух различных скоростей подачи и для обычного устройства подачи листов, типа устройства, представленного в уже обсуждавшемся патенте US-A-5006042. Фиг. 7a изображает график цикла подачи листов, имеющего максимальную скорость, а фиг. 7b изображает график цикла подачи листов, имеющего среднюю скорость. Как очевидно из этих чертежей, абсолютное время, в течение которого колеса подвергаются ускорению и замедлению, является более длительным для фиг. 7b, которая изображает цикл подачи листов, имеющий среднюю скорость. Время замедления ts продлено настолько, насколько продлена полная продолжительность цикла T1. В случае, когда производительность машины уменьшена в два раза, продолжительность цикла и время замедления увеличиваются в 2 раза. Это является результатом текущего управления по положению в серводвигателе, которое основано на предварительно запрограммированной кулачковой траектории (траектории движения), то есть управления по положению относительно положения в цикле. (Этот путь управления является практическим, поскольку нет необходимости выполнять какое-либо перепрограммирование в связи с изменениями скорости).
На фиг. 8a и 8b показана соответствующая зависимость для устройства для подачи листов согласно изобретению, фиг. 8 изображает график цикла подачи листов, имеющего максимальную скорость, а фиг. 8b изображает график цикла подачи листов, имеющего среднюю скорость. График относится к одному из валов 15, например к валу 15(1). Замедление представлено при максимуме и происходит под действием постоянного тормозного момента в связанном с ним двигателе 16. На фиг. 8b ускорение происходит на средней скорости, график имеет такой же наклон, как при соответствующей обычной подаче листов, сравните с фиг. 7b. Интервал ускорения постоянно не зависит от скорости. При средней скорости замедление происходит под действием такого же максимального постоянного тормозного момента двигателя, как при максимальной скорости, благодаря чему графики замедления на фиг. 8a и 8b получают один и тот же наклон. Следовательно, интервал замедления на средней скорости значительно снижается по сравнению с обычным циклом подачи листов, сравните с фиг. 7a и 7b. Оптимально, когда ускорение и замедление управляются таким образом различными правилами управления. Ускорение происходит во время постоянного интервала, а остановка имеет постоянное замедление независимо от производительности машины. Эти два правила управления взаимодействуют так, что когда производительность машины снижается, получают более благоприятные условия правильной подачи листов как для ускорения, так и для замедления, и помимо этого система управления может быть подстроена для обеспечения максимальной характеристики при максимальной производительности машины. На практике, как было доказано, эти правила трудно объединить в одной и той же системе управления.
Чтобы остановить вращение колес в самый короткий возможный промежуток времени независимо от производительности машины, колеса, таким образом, всегда замедляют с помощью максимального располагаемого вращающего момента двигателя. При замедлении посредством постоянного максимального вращающего момента график замедления имеет один и тот же наклон (то есть, одну и ту же скорость замедления) независимо от производительности машины, и более низкая производительность машины даст более короткое время замедления. Это отличается от использования стандартного графика (запрограммированного для различных положений в пределах машинного цикла), где остановка происходит относительно предварительно запрограммированного положения остановки в машинном цикле. См. фиг. 7a и 7b.
Положение остановки будет достигнуто быстрее с помощью цикла подачи листов согласно изобретению, чем с помощью стандартного графика. Это выполняется благодаря тому, что в точке, где задний край листа достиг колес, управление изменяется относительно стандартного графика, который управляется положениями в пределах машинного цикла к замедлению только посредством максимального располагаемого вращающего момента/скорости. Когда запущен последовательный цикл подачи, связь с траекторией транспортирования и положением вала колес происходит снова. Это осуществляется, когда скорость вращения колеса нулевая, то есть колесо остановлено. Этот способ также имеет преимущество возможной отдачи (то есть, слишком большое регулирование) в точке остановки, не образуя каких-либо погрешностей положения, которые следует исправлять, приводящих к дополнительному "протиранию". Если возникают проблемы с подачей листов, например из-за очень больших листов или плохого качества листов, может выполняться более надежная подача с помощью понижения производительности машины.
Другое преимущество заключается в том, что изменение только длины подачи означает перемещение вперед или перемещение назад положения в машинном цикле, чтобы отойти от управления по положению, то есть всегда используется одно и то же начало графика, независимо от длины подачи. Это приводит к преимуществу, заключающемуся в том, что нет необходимости загружать новую кулачковую траекторию при изменении длины подачи. На фиг. 9a изображен график замедления для различных длин листов при максимальной скорости подачи листов, а фиг. 9b изображает график замедления для различных длин листов при средней скорости подачи листов с использованием устройства для подачи листов согласно изобретению. При использовании стандартного цикла подачи в соответствии с фиг. 7a и 7b должны быть созданы новые графики относительно каждой новой длины листов. Это означает, что машина должна быть остановлена, когда в блок управления загружается новая кулачковая траектория.
Поддерживание графика при запуске ускорения листа дает преимущество более низкого абсолютного ускорения в связи с пониженной производительностью машины и, таким образом, пониженного проскальзывания между листом и колесами.
Изобретение не ограничено приведенным выше описанием или представленными чертежами, а может быть изменено в пределах объема прилагаемой формулы изобретения.
1. Устройство для подачи листов (1) одного за другим из пакета листов на устройство (2) транспортирования для транспортирования листа к станции обработки, причем устройство содержит первую камеру (3) низкого давления с объединенным столом (4) подачи, который поддерживает пакет листов, ряд отдельно приводимых валов (15), которые установлены перпендикулярно направлению транспортирования и расположены в камере низкого давления, по существу, на одинаковом расстоянии друг от друга и каждый из которых несет множество колес (17) с фрикционной накладкой, выступающих через связанные с ними отверстия (18) в столе подачи, и опорную стойку (19) для листов, которая расположена, по существу, вертикально над столом (4) подачи и на расстоянии от стола подачи, которое больше, чем толщина листа (1), отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит вторую камеру (21) низкого давления между первой камерой (3) низкого давления и устройством (2) транспортирования, имеющую объединенный стол (22) подачи, который образует удлинение стола (4) подачи первой камеры низкого давления, причем ряд отдельно приводимых валов (24) расположен во второй камере (21) низкого давления, по существу, на одном и том же упомянутом расстоянии друг от друга и это расстояние постоянно между смежными валами (15(4) и 24(5)) в первой камере (3) низкого давления и во второй камере (21) низкого давления соответственно, причем каждый вал (24) во второй камере (2l) низкого давления несет множество колес (28) с фрикционной накладкой, которые выступают через связанные с ними отверстия (29) в столе (22) подачи второй камеры низкого давления, причем, по меньшей мере, один чувствительный элемент (27) расположен между второй камерой (21) низкого давления и устройством (2) транспортирования, причем чувствительный элемент (27) приспособлен для обнаружения положения переднего края подаваемого листа (1) и посылки сигналов в блок (20) управления, а блок (20) управления приспособлен для исправления положения переднего края листа (1) посредством управления приводными двигателями (16, 25) валов (15, 24).
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один из валов (24(6)) содержит два расположенных на расстоянии участка (24a, 24b) вала, которые выровнены друг с другом и каждый из которых приводится в действие отдельным двигателем (25), по меньшей мере, два чувствительных элемента (27) расположены на расстоянии друг от друга параллельно валам (15, 24) и между второй камерой (21) низкого давления и устройством (2) транспортирования, причем чувствительные элементы (27) приспособлены для обнаружения положения переднего края подаваемого листа (1) и для посылки сигналов в блок (20) управления, при этом блок (20) управления приспособлен для исправления углового положения переднего края листа посредством управления приводным двигателем (25), по меньшей мере, одного участка (24a, 24b) вала.
3. Устройство по любому из пп. 1 и 2, отличающееся тем, что первая камера (3) низкого давления проходит за опорную стойку (19) для листов, один из ее валов (15(4)) установлен, по существу, в той же плоскости, что и опорная стойка (19) для листов.
4. Устройство по любому из пп. 1, 2, 3, отличающееся тем, что каждая камера (3, 21) низкого давления содержит ряд разделительных перегородок (8), которые ориентированы поперек относительно валов (15, 24) и разделяют каждую камеру низкого давления на отдельные отсеки (6, 6'), при этом источник вакуума связан с расположенным в центре отдельным отсеком (6, 23) в каждой камере (3, 21) низкого давления, причем каждая разделительная перегородка (8) имеет, по меньшей мере, одно отверстие (13), которое закрывается с помощью действующей створки (14).
5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что каждая камера (3, 21) низкого давления подсоединена к связанному с ней источнику вакуума.
6. Устройство по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что вал (24(6)) во второй камере (21) низкого давления, который установлен ближе всех к чувствительным элементам (27), разделен.
7. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что блок (20) управления связан с каждым двигателем (16, 25) для одновременного запуска и ускорения валов (15) и связанных с ними колес (17) в первой камере (3) низкого давления для перемещения листа, который опирается на колеса (17), в направлении транспортирования (5), и последовательного останавливания этих валов (15) при сходе заднего края листа (1) с соответствующих колес (17), причем блок (20) управления устроен для понижения скорости вращения вала (24(5)) во второй камере (21) низкого давления, ближайшего к опорной стойке (19) для листов, в конце каждого цикла подачи листов и обеспечения непрерывного вращения остальных валов (24(6)) во второй камере (21) низкого давления с тем же числом оборотов, но обеспечивая возможность коррекции углового положения переднего края листа (1).
8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что блок (20) управления в начале каждого цикла подачи листов заставляет все валы (15) в первой камере (3) низкого давления поворачиваться в направлении, противоположном направлению транспортирования (5), а после этого заставляет валы (15) вращаться в направлении транспортирования.
9. Устройство по любому из пп. 1-8, отличающееся тем, что блок (20) управления связан с устройством (2) транспортирования для приспособления ускорения двигателей (16, 25) к скорости устройства транспортирования, а блок (20) управления приспособлен для остановки двигателей (16, 25) посредством доступного максимального вращающего момента независимо от скорости устройства (2) транспортирования.
10. Способ подачи листов (1) одного за другим из пакета листов в устройстве для подачи на устройство (2) транспортирования для транспортирования листа к станции обработки, причем устройство для подачи содержит камеру (3) низкого давления с объединенным столом (4) подачи, который поддерживает пакет листов, ряд отдельно приводимых валов (15), которые установлены перпендикулярно направлению транспортирования и расположены в камере низкого давления, по существу, на одинаковом расстоянии друг от друга, и каждый из которых несет множество колес (17) с фрикционной накладкой, выступающих через связанные с ними отверстия (18) в столе подачи, и опорную стойку (19) для листов, расположенную, по существу, вертикально над столом (4) подачи и на расстоянии от стола подачи, которое больше, чем толщина листа (1), причем самый нижний лист в пакете подают к устройству транспортирования, а перемещение второго самого нижнего листа предотвращают с помощью опорной стойки (19) для листов, и поверхность самого нижнего листа и второго самого нижнего листа, соответственно, которая обращена к устройству для подачи, подвергают всасыванию для увеличения контактного давления относительно колес (17), отличающийся тем, что колеса (17) от их неподвижного состояния в начале каждого цикла подачи принуждают вращаться с помощью блока (20) управления, который связан с приводными двигателями (16) колес (17) и станцией обработки, для ускорения листа (1) так, чтобы он достиг своего заданного значения положения и своего заданного значения скорости в зависимости от скорости работы станции обработки, причем соответствующие колеса (17) при сходе листа (1) с колеса (17) останавливают посредством максимального имеющегося тормозного момента.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что первоначально перемещают в начале каждого цикла подачи листов самый нижний лист (1) на минимальное расстояние в направлении, противоположном направлению транспортирования (5), и впоследствии перемещают лист в направлении транспортирования.
12. Способ по п. 10, отличающийся тем, что в конце каждого цикла подачи листов определяют выравнивание переднего края листа (1) в направлении (5) подачи и исправляют положение и/или угловое положение переднего края листа перед подачей листа на устройство (2) транспортирования.
