1.本发明涉及印刷送纸技术领域，自动纸方具体涉及一种自动续纸设备及自动续纸方法
。续纸
背景技术：
2.印刷包装行业中采用堆叠的设备纸垛上料，每托纸张印完之后都需要将设备停机，及自人工手动续纸后，动续才能完成上纸的法流问题，其过程需要人工将空托盘下降到地面，自动纸方然后将空托盘搬走，续纸将新的设备满托纸张倒运到设备上，对设备进行重新调整对齐，及自将纸张的动续高度位置对正后，印刷机才能正确地继续启动运行
。法流
3.行业中通常采用的自动纸方人工续纸方法，即当纸张快结束时，续纸在纸张底部人工插入插杆将纸张托起，设备整个人工插杆挂在升降杆上，然后手动降下托盘，将空托搬走，将满托纸张放到设备上，并与原有纸张进行对接后，手动抽出人工插杆，完成上纸
。
这一过程不仅需要将存纸的托盘摆至既定位置，还需要人工插杆，每次插一根，至少要插6根插杆，插杆结束后，需要手动调整高度完成续纸，续纸完成后，需要人工拔出插杆，因插杆阻力大，一般需要两个工人相互合作才能完成
。
可见，现有的人工续纸方式耗时耗力，不仅加重了作业负担，而且也影响作业效率
。
技术实现要素：
4.针对现有的人工续纸作业所存在的耗时耗力，作业负担大，作业效率低的问题，本发明提供一种自动续纸设备及自动续纸方法
。
5.本发明的技术方案提供一种自动续纸设备，包括托举载有纸堆的托盘上升的上纸托板，设置在上纸托板上方一定距离的送纸飞达，还包括设置在上纸托板旁侧的伴随托纸机构，所述伴随托纸机构能够沿上纸托板升降方向平移，所述伴随托纸机构包括
:
6.插杆，所述插杆在纸面平面内平行设置有多组，所述插杆能够沿其延伸方向平移从而进入或者退出所述上纸托板上方放置的托盘的平行槽；
7.挡板，挡板具有平行于纸堆侧面方向的工作面，并能够沿插杆的延伸方向平移从而在移动至贴靠纸堆的侧面时限制纸堆的侧向移动
。
8.优选地，所述伴随托纸机构包括沿上纸托板升降方向设置的平台组件，所述插杆与所述挡板能够所述平台组件上沿所述插杆的延伸方向平移
。
9.优选地，所述上纸托板还包括驱动平台组件移动的门架，在所述门架的两侧立柱上均设置有滑轮以及直线导轨与提升系统，所述直线导轨引导所述平台组件移动，所述提升系统驱动所述平台组件升降
。
10.优选地，所述伴随托纸机构还包括对正平台，所述对正平台在所述平台组件上能够在纸面内垂直于所述插杆的延伸方向平移；所述插杆与所述挡板在所述对正平台上沿所述插杆的延伸方向平移设置
。
11.优选地，所述伴随托纸机构还包括插杆移动机构与挡板移动机构，多个所述插杆在所述插杆移动机构上固定设置，所述插杆移动机构在所述对正平台上沿所述插杆的延伸
方向平移设置；所述挡板在所述挡板移动机构上固定设置，所述挡板移动机构在所述对正平台上沿所述插杆的延伸方向平移设置
。
12.优选地，所述自动续纸设备在所述对正平台上每一个所述插杆的两侧边以及下底边设置有滑轮用于支撑限位所述插杆平移时的位置
。
13.优选地，所述滑轮中的一个或多个为齿轮，所述插杆的对应面开设有齿槽，齿轮与所述齿槽啮合
。
14.优选地，所述挡板设置在所述插杆的上方，所述挡板的挡板下缘低于所述插杆的插杆上缘
。
15.优选地，所述挡板的挡板下缘自相邻插杆的间隙之间下探至插杆的插杆下缘以下的位置
。
16.优选地，所述上纸托板的上表面设置有提升辊道，所述提升辊道可在纸面内转移托盘的位置
。
17.优选地，所述伴随托纸机构能够在所述上纸托板的升降方向上与所述上纸托板同步做升降移动
。
18.本发明的技术方案提供一种基于上述自动续纸设备的自动续纸方法，包括如下步骤：
19.s1.
准备步骤，在上纸托板到达一定高度，伴随托纸机构同步上升，保持与上纸托板的同步上升，控制插杆伸出并插入平行槽中保持；
20.s2.
代替步骤，伴随托纸机构继续上升，上纸托板回退至初始位置使纸堆与托盘脱离，纸堆随伴随托纸机构上升，托盘随托盘下降；
21.s3.
上纸步骤，在上纸托板回到初始位置后，将由于插杆的托举而空出的托盘卸下，并将新一轮的满载工作用纸的托盘置于上纸托板上；
22.s4.
接替步骤，在将新一轮的满载工作用纸的托盘置于上纸托板上后，上纸托板上升至纸堆顶层接近伴随托纸机构位置，控制挡板伸出至贴靠纸堆边缘处，然后控制插杆回退退出纸堆下方区域使插杆上的工作用纸落座于新一轮的纸堆的顶层的准确位置
。
23.优选地，所述准备步骤中还包括在伸出插杆之前执行的调整插杆的位置使插杆对准托盘的平行槽的步骤
。
24.本发明的自动续纸设备通过在上纸托板
11
旁侧伴随设置的伴随托纸机构
13
实现了不停机续纸，这主要是通过伴随托纸机构
13
的插杆
131
在续纸过程中代替上纸托板
11
支撑纸堆
w2
继续上升，而使上纸托板
11
得以暂时脱离上纸工序，并放下上一轮的托盘
w1
接收新一轮的托盘
w1
实现的
。
且本自动续纸设备还配合插杆
131
设置有挡板
132
保证在切换上纸托板
11
与插杆
131
工作时，工作用纸w的纸面位置不变，因此保证了切换过程中纸堆
w2
不会错位，保证了送纸飞达
12
的上料可靠性
。
附图说明
25.图1为本发明的整体结构示意图；
26.图2为本发明的自动续纸设备去除遮挡后的示意图；
27.图3为本发明的自动续纸设备的平台组件
134
的结构示意图；
28.图4为本发明的自动续纸设备的平台组件
134
的爆炸示意图；
29.图5为本发明的自动续纸设备的平台组件
134
的局部正视图；
30.图6为本发明的自动续纸设备的另一实施例的示意图；
31.图7为本发明的自动续纸设备的对正平台
341
的结构示意图；
32.图8为本发明的自动续纸设备的对正平台
341
的局部结构示意图；
33.图9为本发明的自动续纸设备的上纸托板
11
的结构示意图
。
34.图中，
35.11:
上纸托板
12:
送纸飞达
13:
伴随托纸机构
w:
工作用纸
w1:
托盘
w2:
纸堆
w11:
平行槽
111:
提升辊道
131:
插杆
132:
挡板
133:
门架
134:
平台组件
331:
直线导轨
332:
提升系统
333:
驱动系统
341:
对正平台
342:
插杆移动机构
343:
挡板移动机构
31e:
插杆上缘
31d:
插杆下缘
32e:
挡板下缘
321:
微动开关
311:
滑轮
312:
齿轮
具体实施方式
36.以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明，在本说明书中，附图尺寸比例并不代表实际尺寸比例，其只用于体现各部件之间的相对位置关系与连接关系，名称相同或标号相同的部件代表相似或相同的结构，且仅限于示意的目的
。
37.现有的自动续纸设备一般包括在设备上料口处升降设置的上纸托板
11
，在上纸托板
11
上方设置的送纸飞达
12。
在上纸操作中，工作用纸w堆叠在托盘
w1
形成纸堆
w2
，将工作用纸w连同托盘
w1
放置在上纸托板
11
上后，送纸飞达
12
从托盘
w1
的顶层依次吸取最顶层工作用纸w送入设备内部
。
与此同时，上纸托板
11
受控地上升，保持取纸后托盘
w1
上堆叠的纸堆
w2
的顶层高度基本不变
。
工作用纸w的顶层高度基本不变使得送纸飞达
12
得以连续工作
。
在托盘
w1
上的纸张全部送入设备后，设备停机复位，需要重复将下一托纸运送至上纸托板
11
的预定位置对齐后才能继续下一循环的操作
。
为了防止两个循环过程中上料阶段停机导致的效率降低，也有采用人工连续续纸的方法，在托盘
w1
的上表面开多个平行槽
w11
，工作时，在托盘
w1
上升至一定高度，其上剩下的工作用纸w较少时，人力将支撑杆从平行槽
w11
插入并搭靠于上纸托板
11
两侧的同步上升的搭架上，多个上纸托板
11
随着搭架上升代替托盘
w1
将剩余的工作用纸w继续向上输送，而托盘
w1
则趁此机会回到初始位置接收下一个托盘
w1。
这一方案虽然能够基本实现不同托盘切换过程中上料设备基本不停机，但是给作业员带来了更大的压力，在续纸过程中，作业员需要按一定流程完成大量的工作
。
其中插入与取出支撑杆的过程中，由于纸张的阻力较大，需要两人共同作业才能完成，而为了防止纸张屈曲变形，支撑杆需要以较小的间隙设置多排，也就意味着插
/
取支撑杆的操作需要重复多次，这加重了作业员的作业负担
。
并且上述手工续纸过程给作业员的作业能力提出了更高的要求，作业过程中容易发生操作失误，导致上料不连贯或者其他问题，比如因为操作不熟练而导致的纸张破损的问题
。
38.图1是本发明的自动续纸设备的整体结构示意图
。
自动续纸设备在上纸托板
11
与送纸飞达
12
的基础上，还包括设置在上纸托板
11
侧边的伴随托纸机构
13。
为了表达伴随托纸机构
13
的整体结构，图2示出了去除自动续纸设备的框架遮挡后的伴随托纸机构
13
的结构示意图
。
伴随托纸机构
13
设置在上纸托板
11
的侧方，并可沿与上纸托板
11
的移动方向相同的方向做升降运动
。
在实际的安装状态下，伴随托纸机构
13
与上纸托板
11
的升降方向一般是竖直方向
。
伴随托纸机构
13
上设置有插杆
131
与挡板
132。
上纸托板
11
为平行于上纸托
板
11
平面的杆件，并可沿者插杆
131
的延伸方向移动从而移入或者移出上纸托板
11
上方区域
。
插杆
131
一般在与上纸托板
11
平行之平面内设置多组
。
挡板
132
具有平行于纸堆
w2
侧面的工作面，并可沿着插杆
131
的延伸方向独立的受控移动
。
39.工作用纸w在托盘
w1
上叠置为纸堆
w2
，对于支撑工作用纸w的托盘
w1
，其与工作用纸w接触的上表面对应的开设有多条可供插杆
131
进入的平行槽
w11。
插杆
131
可以通过移动进入平行槽
w11
中并受控上升而临时性地代替上纸托板
11
的托举作用
。
挡板
132
可以受控地伸出至贴靠纸堆
w2
边缘处停止而阻挡纸堆
w2
的移动保证纸堆
w2
的位置对齐
。
续纸的过程具体大体按如下方式实现
。
40.续纸之前，将堆叠有工作用纸w的托盘
w1
置于上纸托板
11
上预定位置后，系统执行基本的送纸流程，即送纸飞达
12
从纸堆
w2
的顶层吸出工作用纸w并送出，随着送纸飞达
12
不断吸出工作用纸w，纸堆
w2
的高度不断降低，为了保证纸堆
w2
的顶层高度基本不变，保证送纸的连续性，上纸托板
11
受控地向上移动，将纸堆
w2
抬升
。
41.s1.
准备步骤
。
在上纸托板
11
到达一定高度，伴随托纸机构
13
同步上升，保持与上纸托板
11
的高度同步，控制插杆
131
伸出并插入平行槽
w11
中
。
42.s2.
代替步骤
。
插杆
131
继续维持一定速度上升，上纸托板
11
则回退下降至初始位置
。
这一过程中，纸堆
w2
由插杆
131
所支持以同步速度上升，保证送纸飞达
12
送纸的连续性，托盘
w1
则停留在上纸托板
11
上并随着上纸托板
11
的下降来到初始的上料位置
。
43.s3.
上纸步骤
。
在上纸托板
11
回到初始位置后，将由于插杆
131
的托举而空出的托盘
w1
取下，并将新一轮的满载工作用纸w的托盘
w1
置于上纸托板
11
上
。
44.s4.
接替步骤
。
在将托盘
w1
取下，并将新一轮的满载工作用纸w的托盘
w1
置于上纸托板
11
上后，上纸托板
11
上升至纸堆
w2
顶层接近伴随托纸机构
13
位置处
。
首先由挡板
132
伸出至贴靠纸堆
w2
边缘处，然后控制插杆
131
回退退出纸堆
w2
下方区域
。
随着插杆
131
的退出，原来位于插杆
131
上方的剩余纸堆将会自然落到插杆
131
下方新一轮的纸堆
w2
上，完成不停机续纸
。
续纸完成，为了避免挡板
132
干涉上纸托板
11
的上升，可选将其回退至初始位置
。
45.尤其需要说明的挡板
132
的动作一般而言是不可获缺的
。
实际的应用调试中，即使插杆
131
是以一定间距排布的，而使得纸堆
w2
底部只是间歇的支撑在插杆
131
上，并在插杆
131
之间的间隙中向下弯曲陷落，但下落的程度完全不足以在新一轮的纸堆
w2
到位后在纸堆
w2
顶层提供足够的支持力
。
在此情况下，冒然地将插杆
131
退出会将插杆
131
上方所支撑的纸堆
w2
一并带出相应的区域，使上层纸堆在纸面平面内远离正确位置，上层的纸堆与下面新一轮的纸堆之间存在明显的错位，这会给送纸飞达
12
的送纸可靠性造成不利影响，即由于送纸飞达
12
吸纸的位置不正确，可能导致纸张弯折
、
卡纸
、
空行程等问题
。
通过挡板
132
在纸堆边缘的临时限位可以保证插杆
131
退出时，上方纸堆不会跟随插杆
131
移动
。
保证上层纸堆位置不变，与新一轮纸堆
w2
之间没有错位，从而保证送纸飞达
12
的送纸可靠性
。
46.伴随托纸机构
13
的具体结构由图2示出
。
伴随托纸机构
13
包括一驱动其上下升降的门架
133
，平台组件
134
沿着门架
133
做升降运动
。
在门架
133
的两侧立柱上设置有直线导轨
331
，平台组件
134
籍由上下设置的至少两组直线轴承组件在直线导轨
331
上导向移动
。
在门架
133
两侧立柱上还设置有提升系统
332
，其通常为图中的链条提升系统或者丝杆传动
、
皮带传动等可以直线举升的提升系统
。
在门架
133
的上梁上通过驱动系统
333
驱动两侧的提升系统
332
同步上升，保证平台组件
134
两侧上升同步
。
伴随托纸机构
13
通常是额外设置的，
为了实现伴随托纸机构
13
与上纸托板
11
在续纸过程中的同步上升，通常可以在上纸托板
11
或者与其同步运动的其他传动组件上设置位移测量装置，比如光栅传感器
、
编码器
、
扫码器等以获取上纸托板
11
的运动状态，通过控制装置控制伴随托纸机构
13
的上升过程与上纸托板
11
同步从而实现续纸过程中平滑的托纸切换
。
47.图3为平台组件
134
的结构示意图
。
图4为平台组件
134
的组件的爆炸示意图
。
平台组件
134
上平移设置有对正平台
341
，对正平台
341
上分别独立的移动设置有插杆移动机构
342
与挡板移动机构
343。
其中，插杆移动机构
342
中平行设置多个插杆
131
，挡板移动机构
343
中设置平台组件
134。
更具体地，对正平台
341
在平台组件
134
上于工作用纸w的纸面平面内沿平台组件
134
所处的纸堆
w2
边缘方向平移设置，即使得其上的插杆
131
与挡板
132
可以相对于纸堆
w2
的边缘做左右位置上的调整，从而保证插杆
131
能够准确地对准托盘
w1
的平行槽
w11。
对正平台
341
可以配置为经前后设置的两组直线导轨导向，并经相应的驱动装置驱动其沿该导轨受控移动
。
在对正平台
341
上方垂直于前述纸堆
w2
的边缘平移设置插杆移动机构
342
，所谓垂直于前述纸堆
w2
的边缘方向与插杆
131
的延伸方向
、
平移方向以及平行槽
w11
的延伸方向在该方案中具有相同的方向取向
。
插杆
131
沿插杆移动机构
342
的平移方向延伸着固定在插杆移动机构
342
上，并使得插杆
131
之间以一定的间隙在工作用纸w纸面内平行排布
。
于是在插杆移动机构
342
的平移下，促使插杆
131
发生相应的前伸或者回缩
。
同样的，为了达成插杆移动机构
342
的平移，插杆移动机构
342
在对正平台
341
上对应设置的导轨以及相应的驱动装置下工作
。
图中的驱动装置为齿轮齿条机构
。
挡板移动机构
343
用于控制挡板
132
的前进与后退
。
同样的，挡板
132
移动可以经一个或多个驱动装置与导向装置实现，比如图4中所示出的，由一驱动气缸以及分置于驱动气缸两侧的导向轴所驱动的挡板
132。
对正平台
341
的设置并非必须的，在能够精确确定托盘
w1
在上纸托板
11
上的相对位置时，由于托盘
w1
的左右位置可以较为精确的确定，因而不需要顾虑插杆
131
与平行槽
w11
的左右位置无法对准的问题，因此可以免去设置对正平台
341
，即仅保留插杆移动机构
342
与挡板移动机构
343
的伸缩自由度也可以满足使用要求
48.图5为图4中插杆
131
与挡板
132
的正视方向下的局部示意图
。
挡板
132
大体上位于插杆
131
的上方以实现其防止插杆
131
将上方工作用纸w带回的功能
。
为了确保挡板
132
能够有效地覆盖插杆
131
之上的纸堆
w2
下层的工作用纸w，且防止纸堆
w2
下层存在几张工作用纸w侵入到插杆
131
与挡板
132
的间隙中，而随着插杆
131
带回，也即挡板
132
的功能部分失效，挡板
132
的挡板下缘
32e
应当低于插杆
131
的插杆上缘
31e
，即两者在垂直于移动方向的平面内部分交叠
。
另提供图6所示的优化后的实施例
。
挡板
132
的挡板下缘
32e
从相邻插杆
131
的间隙之间下探至插杆
131
的插杆下缘
31d
以下，因此挡板
132
会在插杆
131
下方多出一部分阻挡面，这是必要的
。
因为实际的续纸过程，为了降低抽出插杆
131
以后，插杆
131
上层的纸堆不至下降过多，造成送纸飞达
12
的送纸不连续
。
上纸托板
11
通常会将新一轮的纸堆
w2
提升至较为接近甚至贴靠插杆
131
下边缘之位置
。
在此基础上，当将插杆
131
抽回时，因而会导致下方纸堆
w2
的顶层工作用纸w被插杆
131
带出，而将挡板
132
拓展至插杆
131
以下，则可以同时阻挡插杆
131
上方与下方的工作用纸w的移动，保证上方与下方的工作用纸w停留在原有位置
。
实际的印刷过程中，纸张尺寸是不固定的，因此挡板
132
的前进距离不能事先定义
。
为此，还可以在挡板
132
的工作面上设置至少一个微动开关
321
用以检测挡板
132
的工作面是否接触到纸堆
w2
的边缘
。
若微动开关
321
按下，则说明挡板
132
已经抵达既定位置，贴靠纸堆
w2
的边缘，可以执行限位功能，于是将控制挡板
132
停止前进而在当前位置保持
。
49.图7为插杆移动机构
342
的具体结构示意图，多个插杆
131
一端固定在插杆移动机构
342
的驱动装置上随插杆移动机构
342
做伸出或回缩运动，插杆
131
为了支撑纸堆
w2
需要设置一定长度，这也带来了潜在的问题
。
即插杆
131
仅一端固定，在伸出比较长的长度后，受限于插杆移动机构
342
与对正平台
341
之间的滑动连接
(
滑轨导向
)
，会发生一定程度的向下倾斜，为了校正这一点，对正平台
341
上还在插杆
131
的两侧边以及下底边设置有滑轮
311
用于限制插杆
131
在滑入滑出时的位置，降低插杆
131
移动时的偏移量
。
其中的一个或多个滑轮
311
可以使用齿轮
312
代替，通过齿轮
312
与滑轮
311
上对应的齿槽之间啮合以更好的限位插杆
131。
当然如图8所示，设置齿轮齿槽限位不是必须的，需要注意到，在插杆
131
的任一表面设置齿条会带来潜在问题，即插杆
131
上突出的齿可能在伸出以后与平行槽
w11
的表面或者是纸堆
w2
底层的工作用纸w之间发生勾挂，增加对正平台
341
的移动阻力并有可能破坏纸堆
w2
底层的工作用纸
w。
50.如图9所示，上纸托板
11
上表面还可选地设置有提升辊道
111
，提升辊道
111
作为输送装置能够在工作用纸w的纸面内转移托盘
w1
的位置
。
具体地，提升辊道
111
一方面空的纸堆
w2
输送至下一位置，另一方面将载有纸堆
w2
的托盘
w1
从旁边的上料区中输送至上纸托板
11
上预定位置
。
在提升辊道
111
的工作过程中可选地可以通过提升辊道
111
输送方向前后所设置的激光测距或者其他测距装置检测托盘
w1
的精确位置而使得托盘
w1
的左右位置得以精确确定，因此前述的对正平台
341
可以去除，直接将插杆
131
与挡板
132
移动设置在伴随托纸机构
13
上也能实现续纸过程中的托纸过程
。
51.上述内容仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内
。