УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ И ОРИЕНТАЦИИ ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ В РАБОЧУЮ ЗОНУ Российский патент 1994 года по МПК B65H9/16 

Изобретение относится к механизмам, предназначенным для использования в устройствах для сортировки, черчения и рисования, механической обработки, не нарушающей целостность листа (например, гравирование, обработка лазерным лучом и т. п. ).

Известно устройство для ориентации листовых материалов, содержащее основание с прижимным механизмом, ролики, привод и устройство управления.

Недостатки этого устройства: низкое число выполняемых операций, невысокая универсальность, а также неширокая область использования.

Цель изобретения - увеличение числа выполняемых операций, повышение универсальности и расширение области применения.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем основание, прижимной механизм, ролики-движители и механизм привода роликов, последние смонтированы в основании и выполнены состоящими из двух колес, установленных независимо одно от другого на одной оси и связанных каждое со своим приводом вращения, оба колеса размещены на общей управляемой опоре, имеющей возможность поворота вокруг своей оси, прижимной механизм выполнен в виде съемного корпуса, удерживаемого в неподвижном относительно основания положении над листами имеющего шаровые тела, расположенные в прижимном устройстве над роликами, обеспечивая сцепление роликов с листом, и установленные с возможностью свободного вращения вокруг любой оси, проходящей через их центр.

Кроме того, устройство дополнительно отличается тем, что
удерживание съемного корпуса прижимного устройства обеспечено притяжением постоянных магнитов, расположенных в съемном корпусе и электромагнитами, расположенными в основании;
на основании установлен по меньшей мере один рабочий инструмент;
рабочим инструментом является перо самописца;
рабочим инструментом является резец;
с целью уменьшения трения между листом и нижней поверхностью прижимного устройства в съемном корпусе напротив пера установлено шаровое тело, имеющее возможность свободного вращения вокруг своего центра;
рабочим инструментом является лазерная головка;
привод колес ролика осуществлен посредством конических шестерен, установленных с возможностью входа в зацепление с шестернями колес независимо одна от ругой и вращения в любом направлении в зависимости от режима работы;
с целью уменьшения трения между листом и поверхностью основания в последнем выполнены отверстия для подачи воздушного потока под лист.

В результате проведенных исследований по патентной и научно-технической литературе не обнаружено технических решений, содержащих совокупность существенных признаков, характеризующих заявленное техническое решение, а также технических решений, содержащих признаки, отличающие его от прототипа, что позволяет сделать вывод в том, что заявленное техническое решение удовлетворяет критериям изобретения "новизна" и "изобретательский уровень", а также "промышленная применимость".

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид сбоку в разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 (основание); на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1 (прижимное устройство); на фиг. 4 - первый пример выполнения ролика и привода его колес; на фиг. 5 - второй пример выполнения ролика и привода его колес; на фиг. 6 - сечение В-В на фиг. 1 (ролик в сечении).

Устройство содержит основание 1 с отверстиями 2, в которых установлены ролики 3 так, чтобы их вершины выступали над поверхностью основания 1. Количество роликов 3 может быть различным, в данном примере использовано четыре симметрично установленных ролика, однако возможно как меньшее их число, так и большее.

Над основанием 1 расположено прижимное устройство для листа 4, которое содержит съемный корпус 5, удерживаемый в неподвижном положении относительно основания 1 и имеющий шаровые тела 6, размещенные над роликами 3, выступая при этом из-под нижней части корпуса 5 и обеспечивая сцепление роликов 3 с листом 4, и установленные с возможностью свободного вращения вокруг любой оси, проходящей через их центр. Шаровые тела 6 для обеспечения их такого вращения могут быть установлены например, в сферическом шариковом подшипнике 7. Корпус 5 выполнен из верхней и нижней половин 8.

Ролики 3 выполнены из двух колес 9 и 10 (фиг. 4 и 5), установленных независимо одно от другого на оси 11 и связанных каждое со своим приводом вращения (не показаны).

В первом примере выполнения (фиг. 4) ось 11 укреплена на поворотной оси 12. Привод колес 9 и 10 содержит укрепленные на планках 13 шестерню 14, скрепленную жестко с колесом 9, шестерню 15, шестерню 16 на валу 17 и шестерню 18, которая связана с передачей 19 (например, ременная с зубчатым зацеплением) с роликом 20, скрепленным жестко с колесом 10.

Во втором примере выполнения (фиг. 5) ось 11 укреплена на управляемой опоре, например в вилке 21, связанной с приводом ее поворота (не показан). На каждом из колес 9 и 10 укреплены шестерни 22 и 23 соответственно, имеющие внутренние конические зацепления. С шестерней 22 находится в зацеплении коническая шестерня 24, а с шестерней 23 - коническая шестерня 25. Обе шестерни 24 и 25 установлены с возможностью независимого одна от другой вращения и смещения по оси и соединены каждая с соответствующим приводным валом 26 и 27. По второму варианту выполнения с "широкими роликами" последние могут вращаться в различных направлениях и с различными скоростями, а также отключаться при обеспечении движения или поворота остальными с помощью вилки 21. При подключении шестерен 24 и 25 обеспечивается низкая погрешность - на 1/2 шага зубьев. Данная конструкция имеет широкие возможности управления в сочетании с оптимальным числом роликов 3 в количестве четырех и их расположением на основании 1 - в углах квадрата.

Удерживание съемного корпуса 5 прижимного устройства может быть обеспечено различным образом, например, притяжением постоянных магнитов 28, расположенных в корпусе 5, электромагнитами 29, сердечники 30 которых расположены в основании 1.

В данном устройстве могут быть применены дополнительные приспособления, обеспечивающие расширение функциональных возможностей устройства и область его применения. В качестве приспособления могут устанавливаться различные инструменты 31 - от одного до нескольких. Например, рабочим инструментом может быть перо самописца или резец (металлический твердосплавный, алмазный и т. д. ), или лазерная головка, устанавливаемые в случае использования одного инструмента преимущественно в центральной части устройства. При использовании пера или резца на съемном корпусе 5 напротив инструментов этого вида устанавливается шаровое тело 32, имеющее возможность свободного вращения вокруг своего центра, по конструкции аналогичное шаровым телам 6.

С целью уменьшения трения между листом 4 и поверхностью основания 1 вы последнем выполнены отверстия 33 для подачи воздушного потока под лист 4 и создания воздушной подушки.

Устройство работает следующим образом.

Питание подают на электромагниты 29, сердечники 30 которых намагничиваются и притягивают постоянные магниты 28. Корпус 5 надежно фиксируется в неподвижном положении относительно основания 1. Ролики 3 принудительно подачей соответствующей команды на приводы ориентируют в направлении, обеспечивающем прием подаваемого листа 4, затягивание его между роликами 3 и шаровыми телами 6. После расположения листа 4 под прижимным устройством в зависимости от целей осуществляют дальнейшее необходимое управление колесами 9 и 10 роликов 3 - их ориентацию, взаимное вращение, скорость вращения.

Устройство позволяет перемещать лист в любом направлении, вращать лист в плоскости вокруг любой точки, двигать лист по некоторому закону (синусоида, парабола, гипербола, эллипс), применять практически любой материал перемещаемых листов:
а) неметаллические (бумага, тонкий картон, пластики, керамика и т. п. ) - при применении магнитного прижима:
б) металлические - как немагнитные, так и ферромагнитные материалы. В последнем случае применение возможно при использовании средств для прижима не в виде описанной системы (постоянный магнит - электромагнит), а в виде жесткой подпружиненной штанги, фиксируемой, например, на основании 1 или любом другом жестком основании, на расстоянии, достаточном для манипуляции листом, и воздействующей на корпус 5. (56) Патент США N 4438918, кл. В 65 Н 9/16, 1984.

Сущность изобретения: в устройстве, содержащем основание, прижимной механизм, ролики-движители и механизм привода роликов, последние смонтированы в основании и выполнены состоящими из двух колес, установленных независимо одно от другого на одной оси и связанных каждое со своим приводом вращения, оба колеса расположены на общей управляемой опоре, имеющей возможность поворота вокруг оси. Прижимный механизм выполнен в виде съемного корпуса, удерживаемого в неподвижном относительно основания положении над листом и имеющего шаровые тела, расположенные в прижимном устройстве над роликами, обеспечивая сцепление роликов с листом, и установленные с возможностью свободного вращения вокруг любой оси, проходящей через их центр. 5 з. п. ф-лы, 6 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ И ОРИЕНТАЦИИ ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ В РАБОЧУЮ ЗОНУ, содержащее основание с по меньшей мере одним роликом, соединенным с приводом его вращения, прижимной элемент, выполненный в виде съемного корпуса, размещенного над основанием и имеющего по меньшей мере одно шаровое тело, расположенное над роликом с возможностью контакта с ним и свободного вращения, и средство для удержания корпуса относительно основания в неподвижном положении, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, оно имеет установленную с возможностью поворота вокруг своей оси опору для ролика, а ролик выполнен в виде соосно смонтированной на опоре пары колес, каждое из которых снабжено приводом вращения. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство для удержания корпуса имеет постоянные магниты, размещенные в корпусе, и электромагниты, расположенные в основании. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что привод колес ролика включает конические шестерни, установленные с возможностью зацепления с шестернями колес независимо друг от друга и с возможностью вращения в заданном направлении. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет уменьшения силы трения между листом и поверхностью основания, в последнем выполнены отверстия для подачи воздушного потока. 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно имеет рабочий элемент, в качестве которого может быть использовано перо самописца. 6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что рабочим элементом является резец. 7. Устройство по пп. 5, 2 и 3, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет уменьшения трения между листом и нижней поверхность прижимного элемента, в корпусе напротив рабочего элемента дополнительно смонтировано шаровое тело, установленное с возможностью вращения вокруг своего центра. 8. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что рабочим элементом является лазерная головка.