一种印刷机用滑动式纸堆计数辅助装置及其使用方法

技术领域

本申请涉及印刷机的领域，尤其是涉及一种印刷机用滑动式纸堆计数辅助装置及其使用方法。

背景技术

书本印刷，是指以书籍、期刊等为主要产品的印刷，随着印刷机等自动化设备的出现，书本的印刷效率大大提升。

厂家在设计纸张版型时会将同一纸张分割成多个图案单元，通过印刷机在同一大型纸张上印刷出多个图案，再通过裁切机将同一纸张上的不同图案单元进行裁切，形成多张带不同图案单元的小型纸张。且印刷后的纸张会按照最后成型的书本页数进行计数分层，如50张为一本等，以此方便后续的书本侧边上胶、上封面、裁切以及装订等工序的进行。因此，工作人员需要对印刷后的纸张形成的纸堆进行提前分层。

参照图1，目前，工作人员一般采用手工插薄片11的方式对纸堆进行分层，即在纸堆上每隔设定纸张数插一张薄片11，薄片11可以是纸片等，且薄片11横跨纸张上的多个图案单元，以此使纸堆在裁切后薄片11仍插在每个分割后的小纸堆内，从而方便后续的工序。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有手工插薄片11而导致纸堆计数分层效率低的缺陷。

发明内容

第一方面，为了提升对纸堆计数分层的效率，本申请提供一种印刷机用滑动式纸堆计数辅助装置。

本申请提供的一种印刷机用滑动式纸堆计数辅助装置，采用如下的技术方案：一种印刷机用滑动式纸堆计数辅助装置，包括用于与印刷机的机架连接的支撑架，还包括设置于支撑架上的计数器、同步升降平台以及分层机构，同步升降平台用于放置纸堆并控制纸堆升降以使纸堆的顶面保持在同一设定高度，计数器用于检测纸堆上的纸张叠放数量且每当其所测纸张数量到达设定数量时重置所测纸张数量并输出分层信号；

所述分层机构包括往复滑移设置于支撑架上的滑座、与滑座连接的驱动组件、设置于滑座上的铺片器、与铺片器连接的用于传输薄片的传输组件以及控制器；

所述控制器与计数器、驱动组件以及传输组件连接，用于接收分层信号并控制驱动组件、传输组件动作，驱动组件动作时带动滑座沿纸堆侧边沿滑动，且滑座的前后两次滑动操作的滑动方向相反，同时传输组件将薄片输送至铺片器以使铺片器将薄片铺设于纸堆顶面，薄片覆盖纸堆顶面且其覆盖区域与纸张上各图案单元交叠，薄片的一侧延伸至纸堆外。

通过采用上述技术方案，计数器计算纸张堆叠的数量且当纸张堆叠到设定数量时，计数器输出分层信号，控制器接收分层信号并控制驱动组件、传输组件动作，在下一纸张落在纸堆上前，驱动组件带动滑座沿纸堆侧边沿滑动，传输组件将薄片输送至铺片器，铺片器在沿纸堆边沿移动时将薄片铺设在纸堆的顶面，使得薄片横跨纸张上的多个图案单元，在纸堆裁切后使分割的薄片仍留在各个分割的小纸堆上，从而方便后续的涂胶、上封面、包装等，且薄片的一侧露出纸堆外，以此方便分辨薄片与纸张；当计数器再次达到设定数量时，铺片器在驱动组件的作用下沿与上一次滑动方向相反的方向滑动至纸堆另一侧，滑动期间在纸堆顶面铺设薄片，以此通过往复滑动的方式持续得铺设薄片，相比于人工插纸片的方式提升了对纸堆计数分层的效率，降低了操作人员的工作量，提升了生产效率。

优选的，所述驱动组件包括缸体与支撑架连接的无杆气缸，无杆气缸的滑块与滑座连接。

通过采用上述技术方案，通过无杆气缸带动滑座沿纸堆边沿往复滑移，以此在铺片器往复滑动过程中将薄片铺设于纸堆的顶面上，且无杆气缸为直线型驱动，从而减少薄片的偏转程度，提升铺设薄片的质量。

优选的，所述滑座上沿纸堆的高度方向滑移设置有调节杆，调节杆滑动时带动铺片器升降，且滑座与调节杆之间设置有锁定件。

通过采用上述技术方案，通过调节杆与滑座的滑动连接实现对铺片器高度的调节，以此方便调节薄片的铺设高度，减小薄片与纸堆顶面的气隙，避免薄片偏转或产生折叠现象，从而提升铺设薄片的质量。

优选的，所述铺片器包括与滑座连接的安装座、转动设置于安装座上的输送轮以及用于驱动输送轮转动的驱动件，所述安装座上沿其高度方向开设有输片孔，薄片穿过输片孔且与纸堆顶面侧边相对，安装座的侧壁上开设有与输片孔连通的通孔，输送轮一侧穿过通孔延伸至输片孔内且与薄片滚动连接。

通过采用上述技术方案，薄片穿过输片孔且与纸堆顶面侧边相对，输送轮与输片孔内的薄片滚动连接，当驱动件带动输送轮转动时，输送轮带动薄片移动，且薄片的输送速率与滑座的滑移速率一致，以此减少薄片的褶皱现象，同时避免薄片所受张力过大而断裂，提升薄片输送的稳定性。

优选的，所述薄片上沿其长度方向间隔开设有分段孔，且相邻分段孔之间的间距大于纸张上与薄片接触侧的侧边长度。

通过采用上述技术方案，分段孔用于降低其所在处的薄片结构强度，当铺片器铺设完薄片后，由于传输组件未工作，薄片靠铺片器侧的一端保持静止，且薄片另一端压在纸堆内，因此纸堆在同步升降平台的作用下升降时薄片上分段孔分布处在张力作用下断裂，以此避免影响下一次铺设薄片的工序。

优选的，所述传输组件包括与滑座转动连接的支撑轴、可拆卸连接于支撑轴上的卷筒以及与支撑轴连接的用于带动卷筒转动的伺服电机，薄片缠绕于卷筒上，所述控制器与伺服电机连接，用于控制伺服电机转动以输送薄片。

通过采用上述技术方案，伺服电机带动支撑轴转动，以此带动卷筒转动，进而带动卷筒上的薄片输送至铺片器处，通过卷筒的设置提升薄片的续航，减少薄片装载的频率，减少维护量。

优选的，所述安装座顶部转动设置有锥形轮，所述锥形轮呈圆锥体状且其尖端朝向纸堆，薄片绕过锥形轮的锥形曲面延伸至输片孔内。

通过采用上述技术方案，薄片自纸堆外输送至安装座的输片孔，且薄片绕过锥形轮的锥形曲面，以此在调整薄片输送路径的同时降低薄片的弯折程度，避免薄片因弯折重叠而出现卡塞现象。

优选的，所述滑座的两侧设置有挡板，挡板的一侧侧壁与纸堆上用于插薄片的一侧侧壁抵接。

通过采用上述技术方案，挡板一端延伸至纸堆的一侧且与纸堆侧边贴合，以此对纸堆进行边缘校平，使纸堆的多张纸张边沿保持平齐，方便整理纸堆以及后期的统一裁切。

优选的，所述支撑架的一侧沿纸堆侧边延伸方向滑移设置有挡块，所述挡块与支撑架之间设置有弹力件，所述挡板上设置有与挡块连接的柔性条，滑座滑动至纸堆边角处时挡板带动柔性条以带动挡块移动至挡块一侧与薄片一侧抵接的位置，此时挡板、挡块均与纸堆侧面抵接。

通过采用上述技术方案，当滑座滑动至纸堆边角处时，即铺片器执行一次铺薄片的操作时，挡板带动柔性条移动，由于柔性条连接挡板与挡块，因此当柔性条绷直时拉动挡块移动至挡块一侧与薄片一侧抵接的位置，此时滑座上的挡板抵住纸堆的一侧，挡块抵住纸堆另一侧，减少纸张两侧的角度偏转，以此对纸堆进行边缘校平，使纸堆的多张纸张边沿保持平齐，方便整理纸堆以及后期的统一裁切。

第二方面，为了提升对纸堆计数分层的效率，本申请提供一种使用方法，采用如下的技术方案：一种使用方法，应用上述印刷机用滑动式纸堆计数辅助装置，包括如下步骤，

测量印刷机当前所选的纸张的纸张宽度并记录，依据当前纸张的纸张宽度选取对应的薄片；

将薄片安装于铺片器上，设定计数器的设定数量的阈值；

启动印刷机、同步升降平台以及控制器，每当计数器所测纸张数量到达设定数量的阈值时重置所测纸张数量并输出分层信号，控制器接收分层信号并控制驱动组件、传输组件动作；

通过驱动组件带动滑座沿纸堆侧边沿滑动，且滑座的前后两次滑动操作的滑动方向相反，同时传输组件将薄片输送至铺片器以使铺片器将薄片铺设于纸堆顶面，薄片覆盖纸堆顶面且其覆盖区域与纸张上各图案单元交叠，薄片的一侧延伸至纸堆外。

通过采用上述技术方案，通过测量纸张宽度选择合适的薄片，以此使薄片在分段孔处断裂时薄片的端部位于纸堆外，方便后续的工序；计数器计算纸张堆叠的数量且当纸张堆叠到设定数量时，计数器输出分层信号，控制器接收分层信号并控制驱动组件、传输组件动作，在下一纸张落在纸堆上前，驱动组件带动滑座沿纸堆侧边沿滑动，传输组件将薄片输送至铺片器，铺片器在沿纸堆边沿移动时将薄片铺设在纸堆的顶面，使得薄片横跨纸张上的多个图案单元，在纸堆裁切后使分割的薄片仍留在各个分割的小纸堆上，从而方便后续的涂胶、上封面、包装等，且薄片的一侧露出纸堆外，以此方便分辨薄片与纸张；当计数器再次达到设定数量时，铺片器在驱动组件的作用下沿与上一次滑动方向相反的方向滑动至纸堆另一侧，滑动期间在纸堆顶面铺设薄片，以此通过往复滑动的方式持续得铺设薄片，相比于人工插纸片的方式提升了对纸堆计数分层的效率，降低了操作人员的工作量，提升了生产效率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

每当纸张数量达到设定数量时，计数器配合控制器控制驱动组件，驱动组件控制滑座沿纸堆侧边沿滑动，传输组件将薄片输送至铺片器，铺片器在沿纸堆边沿移动时将薄片铺设在纸堆的顶面，使得薄片横跨纸张上的多个图案单元，在纸堆裁切后使分割的薄片仍留在各个分割的小纸堆上，从而方便后续的涂胶、上封面、包装等，通过往复滑动滑座以铺设薄片的方式持续得铺设薄片，相比于人工插纸片的方式提升了对纸堆计数分层的效率，降低了操作人员的工作量，提升了生产效率；

通过调节杆与滑座的滑动连接实现对铺片器高度的调节，以此方便调节薄片的铺设高度，减小薄片与纸堆顶面的气隙，避免薄片偏转或产生折叠现象，从而提升铺设薄片的质量；

薄片穿过输片孔且与纸堆顶面侧边相对，输送轮与输片孔内的薄片滚动连接，当驱动件带动输送轮转动时，输送轮带动薄片移动，且薄片的输送速率与滑座的滑移速率一致，以此减少薄片的褶皱现象，同时避免薄片所受张力过大而断裂，提升薄片输送的稳定性。

附图说明

图1是本申请背景技术中的纸堆结构示意图；

图2是本申请实施例的整体结构示意图；

图3是图2中A处的局部放大示意图，主要展示安装座；

图4是本申请实施例的部分结构示意图，主要展示驱动件。

附图标记说明：1、机架；11、薄片；111、分段孔；12、支撑架；13、计数器；14、同步升降平台；2、分层机构；21、滑座；22、调节杆；23、锁定件；3、挡板；31、柔性条；32、挡块；33、弹力件；4、驱动组件；41、无杆气缸；411、滑块；42、铺片器；421、安装座；422、输片孔；423、通孔；424、锥形轮；43、输送轮；44、驱动件；5、传输组件；51、支撑轴；52、卷筒；53、伺服电机；54、控制器。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种印刷机用滑动式纸堆计数辅助装置，用于对印刷完毕的纸张形成的纸堆进行计数分层，方便后续的加工工序。参照图2，印刷机用滑动式纸堆计数辅助装置包括与印刷机的机架1通过螺钉固定的支撑架12，还包括设置于支撑架12上的计数器13、同步升降平台14以及分层机构2。计数器13用于检测纸堆上的纸张叠放数量，分层机构2用于对纸堆进行分层，从而方便纸堆后续的加工工序。

而同步升降平台14可采用SL齿轮齿条式升降机，与支撑架12通过螺钉固定，且位于纸堆的下方，用于放置纸堆，并通过红外传感器检测纸堆叠放高度，当纸堆顶面达到设定高度时控制纸堆下降以使纸堆的顶面保持在同一设定高度，从而方便分层机构2对纸堆进行分层。

参照图2、图3，分层机构2包括往复滑移设置于支撑架12上的滑座21、与滑座21连接的驱动组件4、设置于滑座21上的铺片器42、与铺片器42连接的用于传输薄片11的传输组件5以及控制器54。

参照图3、图4，其中，铺片器42包括与滑座21通过螺钉固定的安装座421、转动设置于安装座421上的输送轮43以及用于驱动输送轮43转动的驱动件44。安装座421上沿其高度方向开设有输片孔422，薄片11穿过输片孔422且与纸堆顶面侧边相对，薄片11通过输片孔422传输并与纸堆顶面抵接。而安装座421的侧壁上开设有与输片孔422连通的通孔423，通孔423呈方形，且输送轮43一侧穿过通孔423延伸至输片孔422内且与薄片11滚动连接，输送轮43转动时通过摩擦力带动薄片11进行传输。

而驱动件44包括与安装座421通过螺钉固定的步进电机，步进电机的输出轴与输送轮43同轴固定，以此带动输送轮43转动。且通孔423有两个，对称分布于安装座421的两侧侧壁上，位于输片孔422远离输送轮43一侧的通孔423侧壁上通过轴承转动连接有从动轮，从动轮与输送轮43的转动轴线相互平行，且两者的周侧壁分别与薄片11的两侧表面滚动连接，以此减少薄片11与输片孔422内壁的摩擦，起到保护薄片11及降低驱动件44负荷的作用。

而驱动组件4包括缸体与支撑架12连接的无杆气缸41，无杆气缸41的滑块411与滑座21通过螺钉固定，通过无杆气缸41带动滑座21沿纸堆边沿往复滑移，以此带动铺片器42在纸堆顶面上铺设薄片11，从而对纸堆进行分层操作。由于无杆气缸41采用直线型驱动，以此提升滑座21滑动时的稳定性。且无杆气缸41上的滑块411的滑动的速率与薄片11传输的速率一致，以此减少薄片11的褶皱现象，同时避免薄片11所受张力过大而断裂，提升薄片11输送的稳定性。

且滑座21上沿纸堆的高度方向滑移设置有呈L形的调节杆22，调节杆22呈长条状，其一端穿设于滑座21上，另一端与安装座421通过螺钉固定。调节杆22滑动时带动铺片器42升降，以此实现对铺片器42高度的调节，以此方便调节薄片11的铺设高度，减小薄片11与纸堆顶面的气隙，避免薄片11因气隙过大而发生偏转或产生折叠现象，从而提升铺设薄片11的质量。且滑座21与调节杆22之间设置有锁定件23，锁定件23包括螺纹穿设于滑座21上的螺栓，当螺栓转动时其一端垂直抵接于调节杆22，从而锁定调节杆22，进而锁定铺片器42的高度。

而传输组件5包括与滑座21转动连接的支撑轴51、可拆卸连接于支撑轴51上的卷筒52以及与支撑轴51连接的用于带动卷筒52转动的伺服电机53，薄片11缠绕于卷筒52上，伺服电机53转动时带动薄片11进行传输。伺服电机53与安装座421通过螺钉固定，且其输出轴与支撑轴51同轴固定，以此带动支撑轴51转动。且卷筒52呈圆环状，与支撑轴51插接配合，并通过键连接的方式实现卷筒52与支撑轴51的同轴固定。卷筒52上缠绕有薄片11，用于提升薄片11的续航，减少薄片11装载的频率，从而减少操作人员的维护量。

且安装座421顶部转动设置有锥形轮424，锥形轮424呈圆锥体状且其尖端朝向纸堆，锥形轮424的中心轴线与纸堆的侧壁呈夹角以使薄片11穿过输片孔422的一段与纸堆侧壁相互垂直。卷筒52上的薄片11绕过锥形轮424的锥形曲面延伸至输片孔422内，并与输送轮43滚动连接，通过锥形轮424实现薄片11传输时的转向，且在调整薄片11输送路径的同时降低薄片11的弯折程度，避免薄片11因弯折重叠而出现卡塞现象，提升薄片11输送的流畅度。

而控制器54采用单片机，与计数器13电连接，每当计数器13所测纸张数量到达设定数量时重置所测纸张数量并输出分层信号，如计数器13的设定数量为50张且计数器13所测纸张数量达到50张时其所测纸张数量重置为0张并输出分层信号。且控制器54与驱动组件4以及传输组件5连接，用于接收分层信号并控制无杆气缸41、伺服电机53动作。控制器54控制无杆气缸41带动滑座21沿纸堆侧边沿滑动，同时控制伺服电机53将薄片11输送至铺片器42，步进电机使薄片11沿输片孔422传输至纸堆顶面，伺服电机53、步进电机同步转动且转速一致。铺片器42将薄片11铺设于纸堆顶面，薄片11覆盖纸堆顶面且其覆盖区域与纸张上各图案单元交叠，以此在纸堆裁切后使分割的薄片11仍留在各个分割的小纸堆上，从而方便后续的涂胶、上封面、包装等。且薄片11的一侧延伸至纸堆外，以此方便分辨薄片11与纸张。

且控制器54依据无杆气缸41所处位置控制无杆气缸41的滑块411的滑动方向，若滑块411位于无杆气缸41一端时控制器54下次接收到分层信号时控制无杆气缸41滑动至另一端，当控制器54再次接收到分层信号时再控制无杆气缸41复位，使得滑座21前后两次滑动操作的滑动方向相反，以此减少滑块411的行程，降低能耗。

薄片11上沿其长度方向间隔开设有分段孔111，分段孔111呈长条状且其长度方向与薄片11宽度方向一致，用于降低其所在处的薄片11的结构强度。当铺片器42铺设完薄片11后，由于传输组件5暂时停止工作，因此薄片11靠铺片器42侧的一端保持静止，且薄片11另一端压在纸堆内，因此纸堆在同步升降平台14的作用下下降时薄片11上分段孔111分布处在张力作用下断裂，以此避免影响下一次铺设薄片11的工序。且相邻分段孔111之间的间距大于纸张上与薄片11接触侧的侧边长度，以此使薄片11能覆盖纸张同一侧的所有图案单元，在纸堆裁切后使分割的薄片11仍留在各个分割的小纸堆上，从而方便后续的涂胶、上封面、包装等，同时使得薄片11断裂的位置处于纸堆外。

薄片11上沿其长度方向分布有用于辅助薄片11对折的褶皱，薄片11一侧可沿其中心线翻转至90度，以此使铺设完毕的薄片11露出纸堆外的一侧向下翻转并与纸堆侧壁抵接，从而避免影响纸堆侧壁的校平，方便纸堆的整体裁切。且滑座21的两侧均设置有挡板3，挡板3与滑座21通过螺钉固定，其一侧侧壁与纸堆上用于插薄片11的一侧侧壁抵接，以此对纸堆进行边缘校平，方便纸堆的统一裁切。且挡板3上靠滑座21、薄片11一侧设置有圆倒角面，用于辅助铺设完毕的薄片11进行翻转。

且挡板3上通过螺钉固定有柔性条31，柔性条31可以采用金属链、柔性绳等材料，柔性条31的一端通过螺钉固定有挡块32，挡块32沿纸堆侧边延伸方向滑移设置于支撑架12的一侧。支撑架12上焊接固定有导向柱，导向柱水平设置，且一端滑移穿设于挡块32上，挡块32与支撑架12之间设置有弹力件33，弹力件33采用弹簧，用于实现挡块32滑动后的复位。

当滑座21在无杆气缸41作用下滑动至纸堆边角处时，即铺片器42执行一次铺薄片11的操作时，挡板3带动柔性条31，由于柔性条31连接挡板3与挡块32，因此当柔性条31绷直时，拉动挡块32移动至挡块32一侧与薄片11一侧抵接的位置，此时挡板3、挡块32均与纸堆侧面抵接。此时滑座21上的挡板3抵住纸堆的一侧。挡块32抵住纸堆另一侧，以此对纸堆进行边缘校平，减少纸张两侧的角度偏转，使纸堆的多张纸张边沿保持平齐，方便整理纸堆以及后期的统一裁切。当滑座21在滑动时，即铺片器42在铺薄片11时，柔性条31的张力减小，此时挡块32在弹力件33作用下脱离与纸堆侧壁抵接的位置，从而避免铺片器42在移动时与挡块32相撞。且挡块32、弹力件33对称分布于支撑架12上位于纸堆的两侧，挡板3对称分布于安装座421的两侧。

上述印刷机用滑动式纸堆计数辅助装置具有以下使用方法，其包括如下步骤：先测量印刷机当前所选的纸张的纸张宽度并记录，依据当前纸张的纸张宽度选取对应的薄片11，所选薄片11的相邻分段孔111的间距大于纸张宽度。如测量纸张宽度为1m，则选用相邻分段孔111的间距大于1m的薄片11，以此以此使薄片11在分段孔111处断裂时薄片11的端部位于纸堆外，方便后续的工序。

将薄片11安装于铺片器42上，设定计数器13的设定数量的阈值；

启动印刷机、同步升降平台14以及控制器54，每当计数器13所测纸张数量到达设定数量的阈值时重置所测纸张数量并输出分层信号，控制器54接收分层信号并控制驱动组件4、传输组件5动作；

通过驱动组件4带动滑座21沿纸堆侧边沿滑动，且滑座21的前后两次滑动操作的滑动方向相反，同时传输组件5将薄片11输送至铺片器42以使铺片器42将薄片11铺设于纸堆顶面，薄片11覆盖纸堆顶面且其覆盖区域与纸张上各图案单元交叠，薄片11的一侧延伸至纸堆外。

本申请实施例印刷机用滑动式纸堆计数辅助装置的实施原理为：计数器13计算纸张堆叠的数量且当纸张堆叠到设定数量时，计数器13输出分层信号，控制器54接收分层信号并控制驱动组件4、传输组件5动作，在下一纸张落在纸堆上前，驱动组件4带动滑座21沿纸堆侧边沿滑动，传输组件5将薄片11输送至铺片器42，铺片器42在沿纸堆边沿移动时将薄片11铺设在纸堆的顶面，使得薄片11横跨纸张上的多个图案单元，在纸堆裁切后使分割的薄片11仍留在各个分割的小纸堆上，从而方便后续的涂胶、上封面、包装等；当计数器13再次达到设定数量时，铺片器42在驱动组件4的作用下沿与上一次滑动方向相反的方向滑动至纸堆另一侧，滑动期间在纸堆顶面铺设薄片11，以此通过往复滑动的方式持续得铺设薄片11，相比于人工插纸片的方式提升了对纸堆计数分层的效率，降低了操作人员的工作量，提升了生产效率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。