Устройство и способ для поштучного отделения листов от стопы листового материала
Группа изобретений относится к листоотделяющему устройству и к способу поштучного отделения листов от стопы листового материала. Листоотделяющее устройство содержит загрузочный бункер для приема стопы поштучно отделяемых листов, имеющий выходную щель, выполненную и расположенную с возможностью передачи листа из загрузочного бункера в транспортирующий механизм, листоотделитель с отделяющим роликом и устройство контроля положения с индикатором совмещения, соотносящимся с угловым положением контактного участка отделяющего ролика и указывающим на совмещение контактного участка с выходной щелью и/или листом. Устройство контроля положения расположено на отделяющем ролике. Способ поштучного отделения листов от стопы листового материала в вышеуказанном устройстве заключается в том, что воспринимают положение индикатора совмещения, относящегося к устройству контроля положения, оценивают положение индикатора совмещения в отношении того, находится ли контактный участок в контакте с листом, и если в результате выполнения оценки установлено, что контактный участок не контактирует с листом и/или не транспортирует его, то отделяющий ролик поворачивают в направлении, противоположном транспортировочному направлению вращения, до принятия отделяющим роликом исходного положения, определяемого как угловое положение. При этом в данном угловом положении после начала вращения отделяющего ролика в транспортировочном направлении вращения обеспечивают заданную минимальную угловую скорость отделяющего ролика при входе его контактного участка в контакт с листом. Затем приводят отделяющий ролик во вращение в транспортировочном направлении вращения для начала отделения листа от стопы, находящейся в загрузочном бункере. Устройство и способ обеспечивают безотказность перемещения и передачи листов от отделяющего ролика в транспортирующий механизм. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 11 ил.
Настоящее изобретение относится к листоотделяющему устройству и к способу поштучного отделения листов от стопы листового материала. Обычные листоотделяющие устройства содержат загрузочный бункер для приема (размещения) стопы подлежащих поштучному отделению листов. Загрузочный бункер имеет выходную щель для подачи одиночного листа из загрузочного бункера в транспортирующий механизм. Листоотделитель выполнен с возможностью отделения одиночного листа от стопы листов. Листоотделитель содержит приводимый во вращение отделяющий ролик. Отделяющий ролик имеет на части своей боковой поверхности контактный участок для периодического входа в контакт с отделяемым листом и перемещения этого листа из загрузочного бункера в транспортирующий механизм.
Листоотделяющие устройства широко используются для поштучного отделения листов от стопы, т.е. разделения стопы листов на отдельные листы. В таких листоотделяющих устройствах используются роликовые листоотделители. В роликовом листоотделителе используется отделяющий ролик, имеющий фрикционный контактный участок для контактирования с отделяемым листом и его перемещения в транспортирующий механизм. В еще одном варианте может использоваться ролик с секторным или сегментным контактным участком, имеющим отверстия для приложения к отделяемому листу присасывающей силы. Совершая вращательное движение, отделяющий ролик перемещает контактирующий с ним лист в транспортирующий механизм для доставки этого листа к другому обрабатывающему устройству. Другие листы остаются при этом в загрузочном бункере.
Листоотделяющие устройства используются для быстрого разделения на отдельные листы стопы листов, в частности для быстрого разделения пачки банкнот, ориентированных в поперечном или продольном направлении, чтобы подавать отделенную от пачки банкноту в сенсорную систему для определения свойств банкноты, в частности для определения ее подлинности, номинала, валюты, годности (степени ветхости) и прочих характерных свойств банкноты.
Листами по смыслу изобретения являются любые листообразные предметы. Листообразными предметами являются преимущественно ценные документы, представляющие материальную, идеологическую и/или авторизационную ценность, например банкноты, чеки, билеты, паспорта или иные удостоверяющие личность/идентичность документы, изготовленные из бумаги, пластмасс и их комбинации.
Для отделения листообразных предметов от стопы отделяющий ролик листоотделяющего устройства вращается в направлении отделения. С каждым оборотом ролика подлежащий отделению лист перемещается к транспортирующему механизму. При запуске листоотделяющего устройства отделяющий ролик должен достичь некоторой заданной минимальной скорости вращения, чтобы вытянуть из стопы подлежащий отделению лист. Заданная минимальная скорость обеспечивает то, что лист при его вытягивании из стопы не помнется. Кроме того, обеспечивается точность передачи листа в транспортирующий механизм.
Для достижения заданной минимальной скорости при запуске машины отделяющий ролик должен принять свое исходное положение. Для принятия отделяющим роликом исходного углового положения отделяющий ролик поворачивают в направлении отделения. Отделяющий ролик содержит датчик для регистрации принятия исходного углового положения. В частности, сбой в работе или неуправляемое выключение листоотделяющего устройства в процессе отделения листов от стопы может привести к тому, что в момент сбоя в работе или выключения, обусловленного, например, критической ситуацией, такой как переполнение приемного кармана и/или затор, отделяющий ролик будет находиться в контакте с подлежащим отделению листом, а после перезапуска листоотделяющего устройства отделяющий ролик начнет вращаться в направлении отделения. На практике скорость вращения отделяющего ролика не достигает заданной минимальной скорости. Это может приводить к ненадлежащему функционированию листоотделяющего устройства, например к смятию или разрыву листа, из-за того, что скорость транспортирующего механизма не соответствует скорости отделяющего ролика. Для устранения этой проблемы отделяющий ролик можно поворачивать в направлении, противоположном направлению отделения. Однако тогда отделяющий ролик будет вталкивать лист обратно в стопу. Это неизбежно приведет к смятию листа.
Таким образом, существует необходимость в усовершенствовании существующих листоотделяющих устройств. В частности, задача, положенная в основу настоящего изобретения, заключается в создании листоотделяющего устройства, в котором была бы обеспечена безотказность перемещения и передачи листов от отделяющего ролика в транспортирующий механизм. Процесс поштучного отделения листов от стопы должен осуществляться надежно как после долгого времени работы, так и сразу после запуска и/или перезапуска листоотделяющего устройства.
В соответствии с первым аспектом изобретения листоотделяющее устройство содержит устройство контроля положения. Устройство контроля положения связано с отделяющим роликом и содержит индикатор совмещения. Индикатор совмещения соотносится с угловым положением контактного участка отделяющего ролика и указывает на совмещение этого контактного участка, в частности в частности на совмещение контактного участка с выходной щелью загрузочного бункера и/или с подлежащим отделению листом. При этом устройство контроля положения расположено на отделяющем ролике, что позволяет наделить отделяющий ролик фуцнкцией контроля положения.
Определение положения индикатора совмещения отделяющего ролика используется для того, чтобы сделать вывод о наличии контакта между отделяющим роликом и подлежащим отделению листом. Кроме того, индикатор совмещения указывает, можно ли поворачивать отделяющий ролик, не вызвав сбоя в отделении листов от стопы, подаче и/или транспортировке подлежащих отделению листов, обусловленного обратным перемещением и/или подачей листа по направлению к стопе и/или загрузочному бункеру. Кроме того, индикатор совмещения снабжает листоотделяющее устройство после его запуска или перезапуска информацией о том, возможна ли установка отделяющего ролика в его исходное положение. Исходным положением отделяющего ролика является его ориентация по углу поворота, при которой послепусковое ускорение является достаточным для достижения минимальной скорости вращения, необходимой для гарантированного осуществления процесса поштучного отделения листов от стопы. Индикатор совмещения показывает положение, предпочтительно угловое положение, отделяющего ролика относительно подлежащего отделению листа.
В соответствии с настоящим изобретением листоотделяющее устройство получает информацию о том, как действовать с отделяющим роликом, можно ли установить отделяющий ролик в исходное положение, представляется ли отделяющий ролик находящимся в исходном положении и/или представляется ли, что совмещение отделяющего ролика вызовет проблему из-за контакта с листом. Кроме того, листоотделяющее устройство получает дополнительную информацию о том, необходимо ли ручное обслуживание, например для вытягивания листа из листоотделяющего устройства вследствие возникновения затора.
Настоящее изобретение позволяет получить метод определения текущей ориентации отделяющего ролика, в частности при запуске или перезапуске листоотделяющего устройства. Результат такого определения позволяет определить, можно ли поворачивать отделяющий ролик в направлении, противоположном направлению отделения, находится ли отделяющий ролик в исходном положении, является ли недопустимым поворот отделяющего ролика в направлении, противоположном направлению отделения, или отделяющий ролик разрешается вращать в направлении отделения, например для поворота отделяющего ролика в исходное положение.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения устройство контроля положения содержит установленный с возможностью вращения ролик контроля положения. Индикатор совмещения расположен на ролике контроля положения и может регистрироваться детектором. Ролик контроля положения может быть выполнен за одно целое с отделяющим роликом. В одном варианте осуществления изобретения ролик контроля положения имеет ту же ось вращения, что и отделяющий ролик.
В еще одном варианте осуществления изобретения ролик контроля положения расположен в листоотделяющем устройстве отдельно от отделяющего ролика. Ролик контроля положения предпочтительно связан с отделяющим роликом, наиболее предпочтительно – посредством механической связи. Механическая связь может быть реализована посредством ременной, цепной или зубчатой передачи. Кроме того, механическая связь может быть реализована непосредственным соединением ролика контроля положения и отделяющего ролика.
Выполнение ролика контроля положения с возможностью указания ориентации отделяющего ролика по углу поворота делает возможным простое соотнесение углового положения отделяющего ролика с индикатором совмещения, образованным на ролике контроля положения. Например, в соответствии с угловым положением индикатора совмещения детектор указывает угловое положение отделяющего ролика, обходясь без сложного вычисления, например преобразования измеренных значений, в частности длины.
Если ролик контроля положения имеет ту же ось, что и отделяющий ролик, не нужно учитывать передаточное отношение.
Контактный участок образован на боковой, или кольцевой, поверхности отделяющего ролика. Контактный участок определяет с осью отделяющего ролика угол контакта. Пространственная протяженность индикатора совмещения определяет угол совмещения. В предпочтительном варианте осуществления изобретения угол совмещения соотносится с углом контакта. В одном варианте осуществления изобретения протяженность угла совмещения по меньшей мере равна величине угла контакта. В более предпочтительном варианте угол совмещения перекрывает угол контакта.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения индикатор совмещения включает в себя полость, выемку, отражающий участок, участок утонения материала, участок уплотнения материала, магнитную метку, электрическую метку, цветовую метку и/или определенную обработку поверхности.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения индикатор совмещения выполнен в виде выемки, например на лицевой, или торцевой, стороне отделяющего ролика или ролика контроля положения. Индикатор совмещения проходит по дуге окружности относительно своей оси. Выемка выполнена светопропускающей, что позволяет свету проходить через выемку. Выемка может содержать фильтрующий элемент для модификации проходящего через нее света, например для изменения цвета и/или яркости света.
Кроме того, индикатор совмещения может быть выполнен в виде зазора. Зазор может быть разным в зависимости от того, насколько он перекрыт, например, закрывающим элементом и/или корпусом индикатора совмещения. Детектор может обнаруживать присутствие зазора и/или его перекрытие для получения информации об относительном положении индикатора совмещения.
Кроме того, индикатор совмещения может иметь отражающий участок для указания положения отделяющего ролика. Отражающий участок может быть выполнен с возможностью отражения оптических волн, в частности инфракрасного или видимого света. Отражающий участок может быть выполнен из металла, стекла или любого другого отражающего материала или может быть выполнен в виде отражающей поверхности.
В одном варианте осуществления изобретения индикатор совмещения может включать в себя утонение материала и/или уплотнение материала, например участок, имеющий плотность, отличающуюся от плотности в области, окружающей индикатор совмещения.
В одном варианте осуществления изобретения индикатор совмещения может быть выполнен в форме особой обработки поверхности или с такой обработкой поверхности, отличающейся от обработки поверхности в области, окружающей индикатор совмещения. Обработка поверхности может осуществляться путем придания ей шероховатости.
Детектор обнаруживает присутствие индикатора совмещения и его характеристики для определения состояния отделяющего ролика, в частности его ориентации, например, для определения того, совмещен ли контактный участок с выходной щелью и/или с листом, а также для определения любого другого связанного с ориентацией состояния, например расстояния, на которое отделяющий ролик переместил лист в транспортирующий механизм. Индикатор совмещения может иметь различные подсвойства, например различные плотности и/или степени непрозрачности материала. В одном варианте осуществления изобретения индикатор совмещения может иметь комбинацию вышеупомянутых различных свойств.
В одном варианте осуществления изобретения индикатор совмещения выполнен в форме дуги окружности или сектора круга. В предпочтительном варианте осуществления изобретения индикатор совмещения выполнен в форме комбинации дуги окружности и сектора круга. Центр дуги и круга предпочтительно совпадают с осью отделяющего ролика.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения листоотделяющее устройство также содержит сенсорное устройство. Сенсорное устройство выполнено с возможностью определения ориентации индикатора совмещения, в частности углового положения индикатора совмещения и/или присутствия индикатора совмещения в заданном месте. Сенсорное устройство может представлять собой отдельный от листоотделяющего устройства, внешний относительного него, узел или модуль. Сенсорное устройство может содержать детектор или может быть связано с детектором. В некоторых случаях сенсорное устройство может быть частью устройства контроля положения. Сенсорное устройство определяет ориентацию, в частности относительную угловую ориентацию, отделяющего ролика по отношению к ориентации индикатора совмещения. Сенсорное устройство может содержать генератор сигналов. Генератор сигналов может генерировать сигнал, например световой луч и/или ультразвуковой луч. Сигнал может быть цифровым сигналом и может содержать данные. Сенсорное устройство предпочтительно является частью детектора и выполнено с возможностью обнаружения сигнала. Детектор, или сенсорное устройство, анализирует обнаруженный сигнал. Результатом анализа может быть то, что контактный участок отделяющего ролика не совмещен с листом и/или выходной щелью, т.е. не сориентирован должным образом относительно листа и/или выходной щели. Детектор может выдавать результат анализа в контроллер (устройство управления). Контроллер определяет, требуется ли при запуске или перезапуска листоотделяющего устройства повернуть отделяющий ролик в направлении, противоположном направлению отделения, находится ли отделяющий ролик в исходном положении, требуется ли повернуть отделяющий ролик в направлении отделения или необходима ручная поддержка. Контроллер может получать информацию от других компонентов листоотделяющего устройства и/или обрабатывающего устройства, связанного с листоотделяющим устройством. Контроллер может быть встроен в обрабатывающее устройство, например в устройство для обработки банкнот.
Следует отметить, что термин "исходное положение" может относиться к точной ориентации отделяющего ролика по углу поворота. Кроме того, под исходным положением также может пониматься диапазон угловых положений отделяющего ролика, при которых гарантируется отделение листа от стопы листов и передача отделенного листа в транспортирующий механизм.
В одном варианте осуществления изобретения пространственная протяженность индикатора совмещения равна пространственной протяженности контактного участка отделяющего ролика. Более предпочтительно, чтобы угловая протяженность индикатора совмещения была больше или равна угловой протяженности контактного участка отделяющего ролика. Таким образом, угол совмещения, определяемый угловой протяженностью индикатора совмещения относительного его центра, например оси вращения ролика контроля положения, больше или равен углу контакта, определяемому угловой протяженностью контактного участка отделяющего ролика. При таком соотношении можно наблюдать весь контактный участок, предположительно контактирующий с листом. В частности, в более предпочтительном варианте осуществления изобретения к наблюдаемому контактному участку путем расширения индикатора совмещения добавлен воображаемый страховочный отрезок. Страховочный отрезок может учитывать допуски на индикацию совмещения как до, так и после предположительного контакта с листом. Кроме того, исходное положение может быть определено как положение, из которого гарантируется разгон отделяющего ролика до заданной минимальной скорости. Исходным положением может быть область (диапазон) положений, из которых гарантируется достижение заданной минимальной скорости, и после предположительного контактирования с листом и перемещения последнего контактный участок практически не контактирует с листом. Протяженность области исходных положений может быть уменьшена путем регулировки ее пределов и реализации страховочного отрезка.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения листоотделяющее устройство содержит подающий механизм. Подающий механизм выполнен с возможностью подачи по меньшей мере одного подлежащего отделению листа к отделяющему ролику. Подающий механизм в принципе может не использоваться, но при его наличии он выполнен с возможностью отделения листа от стопы листов. Подающий механизм может включать в себя пневматический подающий механизм и/или подающий ролик. Пневматический подающий механизм прикладывает давление воздуха к стопе листов, в частности к подлежащему отделению листу. Давление воздуха облегчает стопу листов и/или заставляет подлежащий отделению лист переместиться к отделяющему ролику.
Подающий ролик установлен с возможностью вращения в подающем механизме. Подающий ролик содержит подающий элемент, расположенный по меньшей мере на части боковой поверхности подающего ролика. Подающий элемент может представлять собой фрикционную площадку для приложения силы трения по меньшей мере к подлежащему отделению листу для продвижения последнего к отделяющему ролику. В еще одном варианте осуществления изобретения подающий элемент может быть пневматическим. Пневматический подающий элемент прикладывает к подлежащему отделению листу всасывающую силу, заставляя этот лист переместиться к отделяющему ролику. Подающий элемент периодически подает подлежащие отделению листы к выходной щели и отделяющему ролику.
Индикатор совмещения, относящийся к устройству контроля положения, предпочтительно указывает состояние подающего механизма, в частности то, находится ли подающий механизм предположительно в контакте с подлежащим отделению листом (индикация подачи). В предпочтительном варианте осуществления изобретения индикатор совмещения выдает индикацию подачи при наличии такого контакта с листом. В частности, когда подающий механизм связан с отделяющим роликом, т.е. движение подающего механизма связано с движением отделяющего ролика, детектор получает информацию о том, можно ли повернуть отделяющий ролик в направлении, противоположном направлению отделения, не вызывая перемещения листа в направлении, противоположном направлению подачи листа подающим механизмом к отделяющему ролику. Такое перемещение может привести к смятию листа и затору в загрузочном бункере и листоотделителе. Этот предпочтительный контроль обеспечивает поштучное отделение листов от стопы с использованием подающего устройства.
Перемещение листа подающим устройством предпочтительно осуществляется синхронно с транспортировкой листа отделяющим роликом, имеющим соответствующую скорость вращения. С одной стороны, совмещение подающего устройства, в частности подающего элемента, с листом можно легко отобразить на индикатор совмещения. При этом не требуется дополнительных вычислений. С другой стороны, механическая конструкция в листоотделяющем устройстве характеризуется простотой. В частности, устройство контроля положения может быть связано с подающим устройством простым образом, без сложных соединений.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения загрузочный бункер содержит устройство измерения уровня. Устройство измерения уровня воспринимает присутствие по меньшей мере одного листа в загрузочном бункере и/или в выходной щели. В частности, при остановке листоотделяющего устройства из-за ненормальных рабочих условий, например переполнения приемного кармана или возникновения затора, отделяющий ролик в исходное положение не поворачивается.
Если индикатор совмещения указывает на совмещение отделяющего ролика с выходной щелью и/или с листом, для принятия решения о повороте отделяющего ролика в направлении, противоположном направлению отделения, полезно получать информацию о присутствии листа в листоотделителе и/или загрузочном бункере. Если листы в листоотделителе и/или в загрузочном бункере отсутствуют, отделяющий ролик и/или подающий ролик не могут войти в контакт ни с одним листом, хотя они и совмещены с предположительно имеющимся листом. Тогда отделяющий ролик и/или подающий ролик можно повернуть в исходное положение, вращая его как в направлении отделения, так и в направлении, противоположном направлению отделения.
И напротив, при наличии листов знание количества листов в загрузочном бункере может быть полезным, например, если индикатор совмещения указывает на совмещение отделяющего ролика с выходной щелью и/или с листом. Если количество имеющихся листов мало, лист, находящийся в контакте с отделяющим роликом, может быть перемещен отделяющим роликом в направлении, противоположном направлению отделения, обратно в стопу и при этом не смяться, например при использовании стопы листов, в которой листы расположены поверх друг друга над подлежащим отделению листом.
Кроме того, на скорость отделяющего ролика и подающего ролика, при наличии последнего, а значит, и на угловое значение исходного положения может оказывать влияние вес стопы листов. Значение исходного положения можно простым образом корректировать за счет различного формообразования индикатора совмещения и восприятия различных свойств участков индикатора совмещения. По меньшей мере два участка имеют различные свойства, например в отношении светопропускания и/или цвета. Например, детектор получает информацию о том, что отделяющий ролик не сориентирован под лист, т.е. не совмещен с ним. Учитывая количество листов в загрузочном бункере, текущая ориентация отделяющего ролика достаточна для гарантированного отделения листа от стопы и его беспроблемной передачи в транспортирующий механизм.
Вторым объектом изобретения является способ поштучного отделения листов от стопы листового материала в листоотделяющем устройстве. Листоотделяющее устройство содержит загрузочный бункер для приема стопы подлежащих поштучному отделению листов. Листоотделяющее устройство также содержит листоотделитель. Листоотделитель содержит приводимый во вращение отделяющий ролик, имеющий на части своей боковой поверхности контактный участок для периодического контактирования с листом и/или транспортирования листа с целью его отделения от стопы листов в процессе вращения отделяющего ролика в транспортировочном направлении вращения. Листоотделяющее устройство также содержит устройство контроля положения, связанное с отделяющим роликом и содержащее индикатор совмещения. Ролик индикатора совмещения соотносится с угловым положением контактного участка отделяющего ролика и указывает на совмещение контактного участка с листом. В частности, индикатор совмещения указывает на то, находится ли контактный участок в состоянии контактирования с листом и/или транспортирования листа. Предлагаемый в изобретении способ включает шаг, на котором воспринимают положение индикатора совмещения, относящегося к устройству контроля положения. На другом шаге оценивают воспринятое положение индикатора совмещения, в частности в отношении того, находится ли контактный участок, действительно или предположительно, в контакте с листом.
Если в результате выполнения оценки установлено, что контактный участок не контактирует с листом и/или не транспортирует его, отделяющий ролик поворачивают в направлении, противоположном транспортировочному направлению вращения, до принятия отделяющим роликом исходного положения. Исходное положение определяется как угловое положение отделяющего ролика, в котором после начала вращения отделяющего ролика в направлении отделения обеспечивается, что при входе контактного участка в контакт с листом отделяющий ролик достигнет заданной минимальной угловой скорости. После принятия отделяющим роликом исходного положения отделяющий ролик приводят во вращение в направлении отделения (транспортировочное направление вращения), начиная поштучное извлечение листов из загрузочного бункера.
Достижение исходного положения можно обнаруживать по определенному событию. Таким событием может быть регистрация изменения того или иного аналогового показателя, например длины волны или скорости передачи, или дискретного показателя, например наличия света или электрического сигнала или их комбинации. В предпочтительном варианте осуществления изобретения исходное положение воспринимается логикой выделения краев, т.е. дискретным изменением регистрируемого параметра при обнаружении конца пространственной протяженности индикатора совмещения. Например, индикатор совмещения выполнен в виде выемки и регистрируется по наличию светового луча. Принятие отделяющим роликом исходного положения определяется по изменению состояния регистрируемого светового луча. Например, достижению исходного положения точно соответствует такой переход между состояниями.
Вышеупомянутый датчик уровня заполнения используется для определения присутствия листа в загрузочном бункере и/или в листоотделителе. Кроме того, датчик уровня заполнения может использоваться для определения количества листов в загрузочном бункере и/или веса стопы листов в загрузочном бункере. В предпочтительном варианте осуществления изобретения, когда в результате выполнения оценки положения индикатора совмещения установлено, что контактный участок предположительно может находиться в контакте с листом и/или транспортировать лист, поскольку контактный участок отделяющего ролика обращен к выходной щели, в одном случае отделяющий ролик поворачивают в направлении, противоположном транспортировочному направлению вращения (направлению отделения), до принятия отделяющим роликом исходного положения, если в результате определения уровня заполнения установлено отсутствие в листоотделителе и/или загрузочном бункере подлежащих поштучному отделению листов. В другом случае отделяющий ролик не поворачивают в направлении, противоположном транспортировочному направлению вращения, если в результате определения уровня заполнения установлено, что в листоотделителе и/или загрузочном бункере имеется по меньшей мере один лист или заданное количество листов. Тогда листоотделяющее устройство начинает вращение отделяющего ролика и извлечение листа из загрузочного бункера. В более предпочтительном варианте осуществления изобретения листоотделяющее устройство не перейдет к началу отделения листов, а будет ожидать совершения определенных действий оператором вручную, например для ручного извлечения листа из листоотделителя, для подтверждения и начала отделения и/или для вращения отделяющего ролика вручную либо в направлении отделения, либо в направлении, противоположном направлению отделения.
Настоящее изобретение уменьшает необходимость вмешательства пользователя, если листоотделяющее устройство при запуске или перезапуске не находится в исходном положении. Кроме того, настоящее изобретение уменьшает количество сбоев в работе листоотделяющего устройства и/или, в частности, систем обработки банкнот, поскольку датчики функционируют наилучшим образом, когда скорость движения листов в транспортирующем механизме постоянна и стабильна. Если листы транспортируются отделяющим роликом с первой скоростью, а транспортирующим механизмом – со второй скоростью, это может вызвать рывки в движении листов. При этом обеспечить точную работу датчиков невозможно. Кроме того, отделяемые от стопы листы будут мяться, повреждаться, рваться или загрязняться.
Хотя изобретение подробнее описывается ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи на примере поштучного разделения банкнот, возможности осуществления изобретения не ограничиваются этой областью применения. Описанным ниже образом может осуществляться поштучное разделение на отдельные листы любого вида листового материала, в частности отличных от банкнот ценных документов, таких как чеки, акции, билеты и т.п. Осуществление изобретения поясняется чертежами, на которых показано:
на фиг. 1 в качестве примера осуществления изобретения схематически изображено устройство для обработки банкнот;
на фиг. 2а и 2б схематически показано листоотделяющее устройство в первом варианте его выполнения, в исходном положении;
на фиг. 3а, 3б, 3в показаны отделяющий ролик, ролик контроля положения и подающий ролик, изображенные на фиг. 2а, 2б;
на фиг. 4а, 4б схематически показано листоотделяющее устройство, изображенное на фиг. 2а, 2б, в первом положении отделения листа от стопы;
на фиг. 5а, 5б схематически показано листоотделяющее устройство, изображенное на фиг. 2а, 2б, во втором положении отделения листа от стопы;
на фиг. 6а, 6б схематически показано листоотделяющее устройство, изображенное на фиг. 2а, 2б, в третьем положении отделения листа от стопы;
на фиг. 7а, 7б в перспективе изображено листоотделяющее устройство во втором варианте его выполнения;
на фиг. 8 показано листоотделяющее устройство в перспективе;
на фиг. 9 в виде сбоку показано листоотделяющее устройство, изображенное на фиг. 8;
на фиг. 10а представлен способ поштучного отделения листов от стопы листового материала в одном варианте его осуществления при пуске машины;
на фиг. 10б представлен способ поштучного отделения листов от стопы листового материала в одном варианте его осуществления перед началом отделения листов от стопы;
на фиг. 10в представлен способ поштучного отделения листов от стопы листового материала в одном варианте его осуществления в конце отделения листов от стопы;
на фиг. 11а схематически представлен принцип действия листоотделяющего устройства в одном варианте его выполнения; и
на фиг. 11б схематически представлен принцип действия листоотделяющего устройства в другом варианте его выполнения.
На фиг. 1 схематически показана машина 100 для обработки банкнот. Машина 100 содержит листоотделяющее устройство 1. Листоотделяющее устройство 1 содержит загрузочный бункер 3 для приема стопы листов, например множества банкнот. Листоотделитель 2 листоотделяющего устройства 1 поштучно извлекает банкноты из загрузочного бункера 3 и подает банкноты, отделяемые таким образом от стопы, в транспортирующий механизм 200. Транспортирующий механизм 200 содержит множество ведущих роликов 202. Транспортирующий механизм 200 транспортирует каждую банкноту по транспортировочному тракту 201. Вдоль транспортировочного тракта 201 имеются сенсорные устройства (на чертеже не показаны), предназначенные для обнаружения транспортируемой банкноты и ее оценки, например, в отношении ее номинала, подлинности и/или годности. В соответствии с результатом оценки транспортирующий механизм 200 транспортирует прошедшую оценку банкноту в определенный выходной накопитель 300.
В частности, загрузочный бункер 3 имеет выходную щель 32, расположенную у его края и обращенную к листоотделителю 2 и транспортирующему механизму 200. Подающий ролик 63 подающего механизма входит в контакт с нижней банкнотой стопы и подает эту банкноту в направлении выходной щели 32. У выходной щели 32 листоотделитель 2 посредством отделяющего ролика 21 входит в контакт с банкнотой из загрузочного бункера 3 и передает ее в транспортирующий механизм 200. С противоположной стороны отделенной от стопы банкноты расположен удерживающий элемент 24. Удерживающий элемент 24 препятствует одновременному перемещению отделяющим роликом 21 других банкнот из стопы.
Вблизи отделяющего ролика 21 имеется устройство 4 контроля положения. Устройство 4 контроля положения указывает рабочее состояние отделяющего ролика 21 и его ориентацию, в частности то, может ли отделяющий ролик 21 передавать банкноту в транспортирующий механизм 200. Сенсорное устройство 5 воспринимает состояние устройства 4 контроля положения и распознает рабочее состояние и/или ориентацию отделяющего ролика 21.
При пуске машины 100 для обработки банкнот, но до начала вращения отделяющего ролика 21 и отделения им банкнот от стопы контроллер проверяет, находится ли в листоотделителе 2 банкнота и/или имеет ли отделяющий ролик 21 достаточно времени для разгона, чтобы достичь минимальной угловой скорости для отделения банкнот от стопы.
Если контроллер решит, что времени и расстояния для разгона отделяющего ролика 21 недостаточно, отделяющий ролик 21 повернется в исходное положение в направлении, противоположном направлению подачи, для начала отделения банкнот. Переводом отделяющего ролика 21 с целью поштучного отделения листов от стопы в его исходное положение обеспечивается то, что скорость вращения отделяющего ролика 21 будет достаточной для надлежащего и надежного отделения банкнот. Банкноты не будут рваться, и в листоотделителе 2 из банкнот не возникнет затор.
На фиг. 2а схематически показано листоотделяющее устройство 1 в первом варианте его выполнения, в исходном положении. Листоотделяющим устройством 1 может быть листоотделяющее устройство 1 машины для обработки банкнот 100, показанной на фиг. 1. Листоотделяющее устройство 1 также может быть частью любой другой машины для обработки листов.
Листоотделяющее устройство 1 содержит загрузочный бункер 3. Загрузочный бункер 3 способен принимать (вмещать) стопу листов 31, например банкнот, подлежащих поштучному отделению листоотделяющим устройством 1. В этом варианте осуществления изобретения, рассматриваемом в качестве примера, загрузочный бункер 3 выполнен в виде емкости, имеющей по меньшей мере одну боковую стенку 33 и опорную пластину 34. Листы 31 в стопе лежат на опорной пластине 34.
У нижнего края загрузочного бункера 3 имеется выходная щель 32. Выходная щель 32 представляет собой отверстие для выхода крайнего нижнего листа 31 из загрузочного бункера 3 в листоотделитель 2. Подающий ролик 63 подающего механизма 6 входит в контакт с крайним нижним листом 31 через выемку в опорной пластине 34 загрузочного бункера 3 и подает этот лист 31 к выходной щели 32. Подающий ролик 63 имеет на своей кольцевой боковой поверхности фрикционный подающий элемент 62. Подающий элемент 62 расположен только на части поверхности подающего ролика 63, чтобы во время вращения подающего ролика подавать листы 31 из загрузочного бункера 3 не постоянно. Таким образом, подающий ролик 63 подает крайний нижний лист 31 периодически. Окружная протяженность подающего элемента 62 на боковой поверхности подающего ролика предпочтительно такова, чтобы при подаче крайнего нижнего листа 31 к листоотделителю 2 (в направлении подачи) листоотделитель 2 входил в контакт с этим листом 31 и транспортировал его.
Листоотделитель 2 содержит отделяющий ролик 21 для контакта с листом 31, подаваемым из загрузочного бункера 3, с целью отделения этого листа от стопы. В этом варианте осуществления изобретения отделяющий ролик 21 имеет на своей кольцевой боковой поверхности контактный участок 22 для контакта с листом 31, отделения листа 31 от стопы и передачи листа 31 на дальнейшую обработку (средства дальнейшей обработки на чертеже не показаны). Контактный участок 22 расположен на части боковой поверхности отделяющего ролика 21. Таким образом, в этом варианте осуществления изобретения отделяющий ролик 21 периодически передает отделяемые листы 31 в механизм для последующей обработки. Для обеспечения надлежащего отделения листов листоотделитель 2 также содержит удерживающий элемент 24, который, например, в данном варианте осуществления изобретения представляет собой удерживающий ролик 24. Удерживающий ролик 24 обеспечивает возможность подачи к отделяющему ролику только одного листа 31. Удерживающий ролик 24 расположен у выходной щели 32 с противоположной отделяющему ролику 2 стороны подаваемого листа 31 и вращается в направлении, противоположном направлению подачи. Удерживающий ролик 24 контактирует с листами 31, расположенными над подлежащим отделению листом 31, и прикладывает силу к этим вышерасположенным листам 31 для их удержания в загрузочном бункере 31. Рабочему направлению s вращения отделяющего ролика 21 соответствует направление вращения, при котором отделяющий ролик 21 отделяет лист 31 от стопы листов 31 и путем вращения передает отделенный лист 31 далее на обработку. Контактный участок 22 имеет, глядя в рабочем направлении s вращения отделяющего ролика, первый конец 25 и второй конец 26, причем первый конец 25 определяет границу контактного участка 22 в его начале, а второй конец 26 определяет границу контактного участка 22 в его завершении.
Листоотделяющее устройство 1 содержит устройство 4 контроля положения. Устройство 4 контроля положения содержит ролик 42 контроля положения. Ролик 42 контроля положения установлен на оси 23 отделяющего ролика 21, представляющей собой общую для указанных роликов ось 23. Ролик 42 контроля положения связан осью 23 с отделяющим роликом 21. Вращательное движение отделяющего ролика 21 соотносится с вращательным движением ролика 42 контроля положения.
Ролик 42 контроля положения содержит индикатор 41 совмещения. В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 2а, индикатор 41 совмещения расположен на лицевой стороне 43 (торце) ролика 42 контроля положения. На фиг. 2б подробнее показан ролик 42 контроля положения, изображенный на фиг. 2а, причем указанные чертежи можно рассматривать совместно. Индикатор 41 совмещения представляет собой выемку, выполненную в ролике 42 контроля положения. В альтернативном варианте осуществления изобретения индикатор 41 совмещения может представлять собой полость или покрытие, образующее, например, отражающий материал, магнитную метку, цветовую метку, содержащую цветные пигменты, люминесцентные пигменты и/или фосфоресцентные пигменты. Кроме того, индикатор 41 совмещения может иметь заданные свойства электрической проводимости и/или заданные магнитные свойства. В качестве альтернативы, индикатор 41 совмещения может представлять собой утонение материала или утолщение материала в области ролика 42 контроля положения.
Отделяющий ролик 21, подающий ролик 63 и ролик 42 контроля положения связаны друг с другом и поэтому имеют одинаковую угловую скорость.
На фиг. 2а показано листоотделяющее устройство в исходном положении. Точка C определяет точку контакта. В точке контакта отделяющий ролик 21 способен войти в контакт с подлежащим отделению листом. Контактный участок 22 отделяющего ролика 21 не находится в контакте со следующим подлежащим отделению от стопы листом. На фиг. 3а показаны отделяющий ролик 21 и ролик 42 контроля положения, изображенные на фиг. 2а. На фиг. 3б показан подающий ролик 63, изображенный на фиг. 2а, а на фиг. 3в – ролик 42 контроля положения, изображенный на фиг. 2а.
Угловое положение первого конца 25 контактного участка определяет 30 ориентацию контактного участка 22 в исходном положении (линия p1). Угол контакта δ определяется угловым расстоянием, на которое контактный участок 22 простирается по кольцевой поверхности отделяющего ролика 21.
Аналогично отделяющему ролику 21, подающий элемент 62 подающего ролика имеет первый конец 64 и второй конец 65, определяющие протяженность подающего элемента 62. Угол подачи ε определяется угловым расстоянием, на которое подающий элемент 62 простирается по кольцевой поверхности подающего ролика 63. Индикатор 41 совмещения ролика 42 контроля положения образует отрезок дуги и имеет, в рабочем направлении s вращения, первый конец 44 и второй конец 45. Угол транспортировки β определяется угловым расстоянием между первым и вторым концами 44, 45 индикатора 41 совмещения.
На фиг. 3в показаны пропорции и угловые положения контактного участка 22, индикатора 41 совмещения и подающего элемента 62 в сочетании с фиг. 2а, 2б. Как видно на чертежах, первый конец 25 контактного участка отделяющего ролика 21 находится, в рабочем направлении s вращения, позади первого конца 64 подающего элемента 62 подающего ролика. В процессе поштучного извлечения листов 31 из загрузочного бункера 3 сначала подающий механизм 6 должен входить в контакт с листом(-ами) 31 и подавать его/их в направлении выходной щели 32, чтобы листоотделитель 2, т.е. отделяющий ролик 21, мог войти в контакт с крайним нижним подаваемым листом 31 для его отделения от стопы и передачи на последующую обработку. Соответственно, первый конец 64 подающего элемента 62 подающего ролика предпочтительно опережает первый конец 25 контактного участка отделяющего ролика 21, а второй конец 54 подающего элемента 62 подающего ролика 63 опережает второй конец 26 контактного участка отделяющего ролика 21. Листоотделяющее устройство контактирует с подлежащим отделению листом 31 с того момента времени, как подающий механизм 6 входит в соприкосновение с листом 31, и до тех пор, пока 25 контактный участок 22 не выйдет из контакта с листом 31 (вторым концом 26 контактного участка 22). Угол соприкосновения α – это комбинация угла транспортировки δ и угла подачи ε.
В этом варианте осуществления изобретения угловая протяженность индикатора 41 совмещения совпадает с углом соприкосновения α. Индикатор 41 совмещения способен указывать, контактирует ли листоотделяющее устройство 1 с листом для подачи листа, его отделения от стопы и передачи на обработку, осуществляемых посредством подающего механизма 6 и листоотделителя 2. Для регистрации положения индикатора совмещения может использоваться сенсорное устройство. Сенсорное устройство содержит оптический фотодатчик 51, воспринимающий присутствие индикатора 41 совмещения. Сенсорное устройство расположено в месте нахождения индикатора 41 совмещения. Положение датчика 51 выверено по второму концу 45 индикатора 41 совмещения, и для определения исходного положения отделяющего ролика 41 датчик регистрирует переход от присутствия индикатора 41 совмещения к его отсутствию. Например, фотодатчик 51 может содержать источник света, например лазерный диод, и фотодиод как приемник оптического излучения и фотореле. Если датчик 51 регистрирует вышеупомянутый переход, это интерпретируется как нахождение в исходном положении или достижение исходного положения.
На фиг. 4а и 4б схематически показано листоотделяющее устройство 1, изображенное на фиг. 2а-3в, в процессе поштучного отделения листов от стопы в ситуации, когда листоотделяющее устройство 1 сначала входит в контакт со стопой листов 31 в период поштучного отделения листов, например после вращения отделяющего ролика 41 в направлении s отделения до соприкосновения листоотделяющего устройства 1 с подлежащим отделению листом 31. То есть, первый конец 64 подающего элемента 62 подающего ролика 63 входит в контакт с крайним нижним листом 31 стопы. Угол поворота от линии p1, определяющей исходное положение, обозначен как первый угол φ1 поворота. Во время поворота отделяющего ролика 21 в направлении s отделения из исходного положения на первый угол φ1 датчик 51 не регистрирует присутствия индикатора 41 совмещения, поскольку в контролируемой датчиком области выемка отсутствует. При достижении первого угла φ1 поворота датчик 51 регистрирует переход к индикатору 41 совмещения, т.е. датчик 51 обнаруживает первый конец 44 индикатора совмещения. Это событие интерпретируется как первый контакт листоотделяющего устройства 1 с крайним нижним листом 31.
На фиг. 5а и 5б показано листоотделяющее устройство 1, изображенное на фиг. 2а-4б, в процессе поштучного отделения листов от стопы в ситуации, когда контактный участок 22 отделяющего ролика 21 впервые входит в контакт с листом 31, подаваемым подающим роликом 63. Текущий угол поворота от линии p1, определяющей исходное положение, обозначен как второй угол φ2 поворота. Во время вращения отделяющего ролика 21 в направлении s отделения из положения, показанного на фиг. 4а, 4б, в положение, показанное на фиг. 5а, 5б, датчик 51 по-прежнему обнаруживает присутствие индикатора 41 совмещения. Это будет интерпретироваться так, что в листоотделителе 2 находится лист 31, и листоотделяющее устройство 1 в настоящее время контактирует с листом 31, подает, транспортирует и передает его.
На фиг. 6а и 6б показано листоотделяющее устройство 1, изображенное на фиг. 2а-5б, в процессе поштучного отделения листов от стопы в ситуации, когда подающий элемент 62 подающего ролика 63 подает лист 31, а контактный участок 22 отделяющего ролика 21 передает лист 31 в (транспортирующий механизм). Датчик 51 все еще обнаруживает присутствие индикатора 41 совмещения. Соответственно, это интерпретируется так, что в листоотделителе 2 находится лист 31.
На фиг. 7а и 7б показано листоотделяющее устройство 1, изображенное на фиг. 2а-6б, в процессе поштучного отделения листов от стопы в ситуации, когда контактный участок 22 отделяющего ролика 21 контактирует с передаваемым отделяющим роликом 21 листом 31 лишь своим вторым концом 26. Подающий элемент 62 уже вышел из контакта с листом 31. Фактический угол поворота от линии p1, определяющей исходное положение, обозначен как третий угол φ3 поворота. При третьем угле φ3 поворота датчик 51 все еще обнаруживает присутствие индикатора 41 совмещения. Соответственно, это интерпретируется так, что в листоотделителе 2 находится лист 31.
При продолжении вращения отделяющего ролика 21 датчик 51 все еще обнаруживает присутствие индикатора 41 совмещения до достижения линии p1, определяющей исходное положение. Затем датчик 51 обнаруживает исходное положение, регистрируя переход от присутствия индикатора 41 совмещения к его отсутствию (см. фиг. 2а-3в). Угловое расстояние между третьим углом φ3 поворота и линией p1, определяющей исходное положение, может устанавливаться индивидуально. В частности, это угловое расстояние предназначено для задания углового положения отделяющего ролика относительно исходного положения. В ином случае, может быть задано страховочное значение, обеспечивающее, что с листом 31 не контактируют контактный участок 22 и подающий элемент 62.
После достижения отделяющим роликом 21 линии p1, определяющей исходное положение, т.е. после достижения исходного положения, процесс отделения листов от стопы может быть начат отделением от стопы листов 31 следующего листа 31 в соответствии с фиг. 2а-3в.
В начале процесса отделения при запуске или перезапуске листоотделяющего устройства 1 осуществляют контроль листоотделяющего устройства 1. В частности, определяют, имеется ли лист 31, контактирующий с листоотделителем и/или передаваемый им, и/или лист 31, подаваемый подающим механизмом 6. Нахождение в исходном положении обеспечивает то, что при начале вращения подающего ролика 63 и/или отделяющего ролика 21 они наберут по меньшей мере минимальную рабочую скорость (скорости транспортировки) в момент входа в контакт с подлежащим отделению листом 31, а предпочтительно – еще до входа в контакт с листом. Кроме того, нахождение в исходном положении обеспечивает то, что лист 31 не будет перемещаться ни отделяющим роликом 21, ни подающим роликом 63.
В случае нового запуска или перезапуска сенсорное устройство проверяет ориентацию отделяющего ролика 21 и/или подающего ролика 62 по углу поворота. С этой целью датчик 51 воспринимает присутствие индикатора 41 совмещения. Если датчик 51 обнаруживает отсутствие индикатора 41 совмещения (угловое положение индикатора 41 совмещения находится между исходным положением и первым углом φ1 поворота), считается, что ни отделяющий ролик 21, ни подающий ролик 62 не контактирует с подлежащим отделению листом 31. Кроме того, считается, что отделяющий ролик 21, а значит и подающий ролик 42, который связан с отделяющим роликом 21, можно повернуть в направлении, противоположном рабочему направлению s вращения, чтобы установить его в исходное положение, не повреждая листа 31.
Если датчик обнаруживает индикатор 41 совмещения, считается, что имеется лист, находящийся в листоотделителе 2 и/или подаваемый подающим механизмом. Если датчик уровня заполнения загрузочного бункера 3 показывает, что листы в листоотделяющем устройстве 1 отсутствуют, подающий ролик 42, который связан с отделяющим роликом 21, можно повернуть в направлении, противоположном рабочему направлению s вращения, чтобы установить его в исходное положение.
Если датчик уровня заполнения показывает наличие листа в листоотделяющем устройстве 1, поворот в направлении, противоположном рабочему направлению s вращения, может привести к возникновению затора. Поэтому процесс отделения начнется без установки в исходное положение (т.е. без поворота отделяющего ролика 21 в направлении, противоположном рабочему направлению s вращения), так что поштучное отделение листов от стопы начинается из данной ориентации по углу поворота.
При использовании вышеописанной системы обеспечивается установка 10 компонентов листоотделяющего устройства 1, в частности отделяющего ролика 21 и/или подающего ролика 42, в исходное положение, причем принимается во внимание присутствие листов 31 в листоотделителе 2. Это предотвращает сбои в работе листоотделяющего устройства, обусловленные застреванием листов 31.
На фиг. 8 и 9 показаны листоотделитель 2 и подающий механизм 6 в одном 15 варианте осуществления настоящего изобретения. Этот вариант осуществления изобретения подобен варианту, изображенному на фиг. 2а и 2б. Ниже рассматриваются некоторые отличия варианта, показанного на фиг. 8 и 9.
Листоотделитель 2 содержит несколько отделяющих роликов 21. Отделяющие ролики 21 выполнены практически наподобие колесиков. Каждый 20 отделяющий ролик 21 имеет на части своей кольцевой кромки контактный участок 22 для контактирования с листом, отделения его от стопы и передачи его в транспортирующий механизм 200. Все отделяющие ролики 21 установлены на общей оси 23. Для отделения листов от стопы ось 23 вращается в рабочем направлении s вращения. Контактный участок 22 имеет первый конец 25, 25 обращенный в рабочем направлении s вращения, и второй конец 26, обращенный в противоположном направлении.
На оси 23 также установлен ролик 42 контроля положения, который входит в состав устройства 4 контроля положения, т.е. относится к устройству контроля положения, и вращается вместе с вращением отделяющего ролика 21. Ролик 42 30 контроля положения выполнен подобно диску. Ролик 42 контроля положения имеет полукруглую выемку, образующую индикатор 41 совмещения. Устройство 4 контроля положения скомбинировано с сенсорным устройством 5. Сенсорное устройство 5 содержит реагирующий на проходящий свет датчик для обнаружения присутствия выемки, т.е. индикатора 41 совмещения.
Ось 23 связана с двигателем 400 приводным ремнем 410, передающим движение от двигателя на ось 23. Кроме того, ось 23 связана со второй осью 66, относящейся к подающему механизму 6. Вторая ось 66 служит опорой 5 нескольким подающим роликам 63. Каждый подающий ролик 63 выполнен дискообразным, причем центр подающего ролика 63 установлен на второй оси 66. Кроме того, каждый подающий ролик 63 имеет на части своей кольцевой поверхности подающий элемент 62, имеющий первый конец 64, обращенный в рабочем направлении s вращения, и второй конец 65, обращенный в противоположном направлении.
В этом примере угловая протяженность контактного участка 22 превышает угловую протяженность подающего элемента 62. Угловое положение первого конца 25 контактного участка 22 соответствует угловому положению первого конца 64 подающего элемента 62.
Устройство 4 контроля положения и индикатор 41 совмещения выполнены так, что когда отделяющий ролик 21 имеет угловую ориентацию, при которой контактный участок 22 не контактирует с листом, устройство 4 контроля положения не обнаруживает присутствие индикатора 41 совмещения.
При запуске листоотделяющего устройства 1 сначала (до начала отделения листов от стопы) сенсорное устройство 5 запрашивается на предмет обнаружения им индикатора 41 совмещения. Если сенсорное устройство 5 обнаруживает индикатор 41 совмещения, листоотделяющее устройство инициирует поворот отделяющего ролика 21 в исходное положение в направлении, противоположном рабочему направлению s вращения. Если сенсорное устройство 5 не обнаруживает индикатора 41 совмещения, листоотделяющее устройство 1 запрашивает датчик уровня заполнения о количестве листов в листоотделяющем устройстве. Если датчик уровня заполнения отвечает, что в листоотделяющем устройстве нет листов, листоотделяющее устройство инициирует поворот отделяющего ролика 21 в исходное положение в направлении, противоположном рабочему направлению s вращения. Если датчик уровня заполнения показывает, что в листоотделяющем устройстве 1 имеется по меньшей мере один лист, листоотделяющее устройство уведомляет, например, контролирующую систему, что листоотделитель 2 при запуске не находится в исходном положении. Контролирующая система и/или листоотделитель 2 может при необходимости запросить вмешательство пользователя, в частности для проверки того, находится ли в листоотделителе 2 лист, и для извлечения такого листа, и/или может запросить у пользователя подтверждение запуска поштучного отделения листов в текущем положении, и/или может попросить пользователя предпринять определенные действия вручную, например повернуть отделяющий ролик 21 в исходное положение.
Когда отделяющий ролик 21 вращается в направлении, противоположном рабочему направлению s вращения, сенсорное устройство 5 использует логику выделения краев для обнаружения достижения исходного положения. При этом сенсорное устройство 5 воспринимает переход от состояния обнаружения индикатора 41 совмещения к состоянию необнаружения индикатора 41 совмещения. Зарегистрированный таким образом переход предполагает достижение исходного положения, и отделяющий ролик 21 прекращает вращение.
В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 8 и 9, угловая протяженность индикатора 41 совмещения составляет 180°. Угловая протяженность индикатора 41 совмещения не является нормативным значением и может разниться. В частности, угловая протяженность может зависеть от различных параметров, например от угловой протяженности контактного участка и/или диапазона допустимых значений. Кроме того, ориентация индикатора 41 совмещения по углу поворота идентична таковой у контактного участка 22. В еще одном варианте осуществления изобретения ориентации индикатора совмещения и контактного участка по углу поворота могут различаться, но связаны друг с другом таким образом, что их взаимное угловое положение является постоянным.
На фиг. 10а показана схема осуществления способа поштучного отделения листов от стопы листового материала при запуске или перезапуске листоотделяющего устройства и/или листоотделителя. На шаге S1.1 листоотделяющее устройство и/или листоотделитель включается для обработки листового материала. На шаге S1.2 машина определяет и оценивает, находится ли подающий механизм и/или листоотделитель в контакте с листом. Если контакт с листом обнаружен, машина проверяет (S1.3), находится ли лист в листоотделяющем устройстве, например в листоотделителе. Если в листоотделяющем устройстве и/или листоотделителе имеется лист, листоотделяющее устройство запускает процесс поштучного отделения листов от стопы (S1.4).
Если ни листоотделитель, ни подающий механизм не контактирует с листом, или если в листоотделяющем устройстве отсутствует лист, машина, т.е. листоотделяющее устройство, поворачивает (S1.5) отделяющий ролик листоотделителя в направлении, противоположном рабочему направлению вращения, до достижения отделяющим роликом исходного положения (S1.6). Затем машина проверяет, есть ли лист в листоотделяющем устройстве (S1.7). Далее, если в листоотделяющем устройстве есть подлежащий отделению лист, машина приступает к процессу поштучного отделения листов от стопы (S1.4). В противном случае машина останавливается и завершает процесс (S1.8)
На фиг. 10б показана схема осуществления способа поштучного отделения листов от стопы листового материала после перерыва, в частности сбоя в работе, или во время обработки листов в устройстве, но до выполнения этим устройством процесса поштучного отделения листов от стопы. Представленный способ может выполняться вслед за способом, представленным на фиг. 10а, но может быть реализован и в отдельности от процесса, описываемого фиг. 10а.
Для лучшего и простого понимания осуществления представленного на фиг. 10б способа, оно начинается с процесса поштучного отделения листов от стопы S1.4/S2.1, например в соответствии с фиг. 10а. Затем, на шаге S2.2 листоотделяющее устройство воспринимает и оценивает, находится ли подающий механизм и/или листоотделитель в контакте с листом. Если в результате оценки на шаге S2.2 установлено, что подающий механизм и/или листоотделитель контактирует с листом, листоотделяющее устройство сразу начинает поштучное отделение листов от стопы (S2.3). В противном случае, если в результате оценки (S2.2) установлено, что подающий механизм и/или листоотделитель не контактируют с листом, на шаге S2.4 отделяющий ролик поворачивают в направлении, противоположном рабочему направлению вращения, до достижения отделяющим роликом исходного положения. При установке отделяющего ролика в исходное положение (S2.5) листоотделяющее устройство начинает поштучное отделение листов от стопы (S2.3).
В одном варианте осуществления изобретения после шага S2.5, но до шага S2.3 может быть предусмотрен шаг S2.6 для оценки того, если ли в листоотделителе и/или загрузочном бункере подлежащий отделению лист. Если подлежащий отделению лист имеется, процесс продолжается шагом S2.3. В противном случае, в предпочтительном варианте осуществления изобретения, процесс завершается (S2.7).
В одном варианте осуществления изобретения после шага S2.3 процесс продолжается на шаге S2.1. В еще одном варианте осуществления изобретения шаг S2.2 является факультативным (необязательным) и пропускается, по меньшей мере на первом цикле после шага S1.4, но может быть обязательным после шага S2.1.
На фиг. 10в представлен предлагаемый в настоящем изобретении процесс, выполняемый после процесса поштучного отделения листов от стопы листового материала. Это может иметь место, если других подлежащих поштучному отделению листов не осталось, и/или в случае сбоя в работе листоотделяющего устройства или его поломки. Представленный способ может выполняться вслед за способом, представленным на фиг. 10а и 10б, но может быть реализован и в отдельности по меньшей мере от одного из предшествующих процессов, соответствующих фиг. 10а, 10б.
На шаге S2.7/S3.1 процесс поштучного отделения листов от стопы завершается. Например, это может произойти в результате того, что датчик уровня заполнения не обнаружил больше листов в загрузочном бункере листоотделяющего устройства, т.е. все находившиеся в загрузочном бункере листы были поштучно извлечены и переданы в транспортирующий механизм для последующей обработки.
При обнаружении завершения процесса поштучного отделения листов от стопы (S2.7/S3.1) отделяющий ролик поворачивается (S3.2) в направлении, противоположном рабочему направлению вращения, до принятия им исходного положения (S3.3). При достижении исходного положения работа листоотделяющего устройства завершается (S3.4). Если исходное положение не достигнуто, процесс продолжается выполнением либо шага S2.1, либо шага S3.1.
В еще одном варианте осуществления изобретения пользователь информируется о том, что исходное положение не достигнуто. Далее могут следовать другие действия, например операции, выполняемые вручную, или немедленная остановка устройства.
В одном варианте осуществления изобретения шаг S3.2 может быть пропущен, если отделяющий ролик уже находится в исходном положении.
На фиг. 11а схематически показана конструкция листоотделителя 2 в одном варианте его выполнения. Листоотделитель 2 содержит отделяющий ролик 21, установленный с возможностью вращения вокруг оси 23. Отделяющий ролик 21 имеет на своей кольцевой поверхности фрикционный контактный участок 22, имеющий окружную протяженность δ. Изображение части контактного участка 22 непрерывной линией характеризует ситуацию, когда контактный участок 22 уже не контактирует с листом 31, например, когда контактный участок 22 только что передал лист 31. Изображение части контактного участка 22 штрихпунктирной линией характеризует ситуацию, когда контактный участок впервые входит в контакт с листом 31 для его отделения от стопы и передачи. Направление вращения отделяющего ролика 21 при перемещении листа 31 обозначено стрелкой s.
Отделяющий ролик 21 снабжен роликом 42 контроля положения, выполненным за одно целое с ним. Ролик контроля положения проходит по лицевой стороне отделяющего ролика 21 и имеет выемку 46, выполненную по окружности вокруг оси 23. Окружная протяженность γ выемки 46 соответствует окружную протяженности 360°-δ. Выемка 46 действует в качестве индикатора совмещения.
Первым концом 44 выемки 46 является ее край, обращенный в направлении s. Вторым концом 45 выемки 46 является ее край, обращенный в направлении, противоположном направлению s. Точечный и предпочтительно неподвижный источник 47 света сенсорного устройства расположен так, чтобы его свет мог проходить через выемку 46. В частности, в рассматриваемом варианте осуществления изобретения при ориентации отделяющего ролика 21 по углу поворота, в которой контактный участок 22 находится в месте, показанном непрерывной линией, источник света 47 просвечивает через выемку 46 именно у ее первого конца 44. По мере вращения отделяющего ролика 21 в направлении s отделения свет будет непрерывно проходить через выемку 46 до тех пор, пока контактный участок 22 не войдет в контакт с листом 31 (показано штрихпунктирной линией). При входе контактного участка отделяющего ролика в контакт с листом 31 второй конец 46 выемки пройдет мимо светового луча от источника 47 света, т.е. свет перестанет проходить через выемку 46.
Для регистрации света может быть предусмотрен детектор, или приемник, (на чертеже не показан), установленный так, чтобы принимать свет, проходящий через выемку 46. Таким образом, детектор может определять относительное угловое положение отделяющего ролика 21, в частности то, находится ли контактный участок 22 в угловом положении, позволяющем контактировать с листом 31. Если детектор обнаруживает проходящий через выемку 46 свет, считается, что контактный участок 22 не контактирует с листом 31. До тех пор, пока детектор обнаруживает проходящий через выемку 46 свет, лист 31 не порвется и помнется при повороте отделяющего ролика 21 в направлении, противоположном направлению s. Поворот в направлении, противоположном направлению s, должен быть прекращен при прохождении мимо светового луча первого конца 44 и переходе от обнаружения света к его необнаружению. Случай необнаружения света представляет угловое положение отделяющего ролика 21, при котором возможность поворота последнего в направлении, противоположном направлению s, нужно тщательно проверить.
Протяженность γ выемки 46 зависит, среди прочего, от размера контактного участка 22 и радиального расстояния от контактного участка 22 до оси 23 (см. фиг. 10б). Кроме того, протяженность γ выемки может включать страховочный отрезок, например отрезок, отсчитываемый от положения, когда контактный участок 22 только что передал лист и вышел из контакта с ним (первый конец 44), или отрезок, отсчитываемый от положения, когда контактный участок 22 почти вошел в контакт с листом перед передачей листа (второй конец 45). В первом случае первый конец 44 выемки 46 обращен в направлении, противоположном направлению s, а во втором случае второй конец 45 выемки 46 обращен в направлении s. В обоих случаях протяженность γ становится меньше.
Для определения ориентации отделяющего ролика 21, в частности его контактного участка 22, по углу поворота в рамках объема охраны изобретения возможно множество альтернативных вариантов выполнения индикатора совмещения. Например, положение выемки 46 является переменным. Следовательно, ориентация детектора и/или источника света 45 должна быть согласована с положением выемки 46. Кроме того, вместо выемки 46 и/или в дополнение к ней может использоваться любой иной элемент конструкции для обнаружения местного присутствия. Например, может использоваться дорожка из электропроводящего материала, причем детектор способен воспринимать присутствие такого проводящего материала. Кроме того, выемка 46 или другой элемент может быть расположен(-а) на отдельном ролике контроля положения, связанном с отделяющим роликом 21.
Описанные выше способы могут включать дополнительные шаги, например для оценивания того, контактирует ли подающий механизм и/или листоотделитель с листом. Такие шаги описаны в любой комбинации с фиг. 1-9 или 11а, 11б и могут быть перенесены на способ, описанный со ссылкой на любую из фиг. 11а-11б. Должно быть понятно, что осуществление настоящего изобретения возможно, например, с применением альтернативных методов регистрации состояния контактирования с листом отделяющего ролика и/или подающего ролика. В частности, могут использоваться и другие методы определения положения индикатора совмещения, например при помощи оптических, электрических и/или акустических датчиков. Например, должна быть обеспечена независимость осуществления изобретения от того, обнаруживается ли присутствие индикатора совмещения или его отсутствие. То же касается узлов, механизмов и/или устройств, показанных на фиг. 1-9 и 11а, 11б.
1. Листоотделяющее устройство (1) для поштучного отделения листов от стопы листового материала, содержащее:
- загрузочный бункер (3), который предназначен для приема стопы (51) подлежащих поштучному отделению листов (31) и имеет выходную щель (32), выполненную и расположенную с возможностью передачи листа (31) из загрузочного бункера (3) в транспортирующий механизм;
- листоотделитель (2), содержащий приводимый во вращение отделяющий ролик (21), имеющий на части своей боковой поверхности контактный участок (22) для периодического контактирования с листом (31) и его перемещения из загрузочного бункера (3) в транспортирующий механизм; и
- устройство (4) контроля положения, содержащее индикатор (41) совмещения, соотносящийся с угловым положением контактного участка (22) отделяющего ролика (21) и указывающий на совмещение контактного участка (22) с выходной щелью (32) и/или листом (31);
отличающееся тем, что устройство (4) контроля положения расположено на отделяющем ролике (21).
2. Устройство по п. 1, в котором устройство (4) контроля положения содержит установленный с возможностью вращения ролик (42) контроля положения, причем индикатор (41) совмещения расположен на ролике (42) контроля положения, в частности выполнен за одно целое с ним.
3. Устройство по п. 1 или 2, в котором контактный участок (22) выполнен с возможностью контактирования с листом (31) и определяет с осью вращения отделяющего ролика (21) угол контакта (δ), а пространственная протяженность индикатора (41) совмещения определяет с центром устройства (4) контроля положения угол совмещения (β), причем угол контакта (δ) соотносится с углом совмещения (β).
4. Устройство по п. 3, в котором значение угла совмещения (β) по меньшей мере равно значению угла контакта (δ), предпочтительно значение угла совмещения (β) превышает значение угла контакта (δ).
5. Устройство по одному из предыдущих пунктов, в котором индикатор (41) совмещения включает в себя полость, выемку (46), отражающий участок, участок утонения материала, участок уплотнения материала, магнитную метку, электрическую метку, цветовую метку, содержащую цветные пигменты, люминесцентные пигменты и/или фосфоресцентные пигменты, и/или особое состояние поверхности, отличное от состояния поверхности в области, окружающей индикатор (41) совмещения, в частности шероховатость поверхности.
6. Устройство по одному из предыдущих пунктов, в котором индикатор (41) совмещения образует дугу окружности, или сектор круга, или их комбинацию с центром устройства (4) контроля положения.
7. Устройство по одному из предыдущих пунктов, также содержащее сенсорное устройство (5) для определения ориентации индикатора (41) совмещения, в частности углового положения индикатора (41) совмещения и/или присутствия индикатора (41) совмещения в заданном месте.
8. Устройство по одному из предыдущих пунктов, также содержащее подающий механизм (6), в частности пневматический подающий механизм и/или подающий ролик, для перемещения листов (31) к выходной щели (32), предпочтительно синхронного с угловой скоростью отделяющего ролика (21).
9. Устройство по п. 8, в котором геометрия индикатора (41) совмещения приспособлена для указания состояния подающего механизма (6), в частности индикатор (41) совмещения способен указывать, находится ли подающий механизм в контакте с листами (31) и/или подает ли он листы (31).
10. Устройство по п. 8 или 9, в котором подающий механизм (6) содержит подающий ролик (63), установленный с возможностью вращения в подающем механизме (6) и имеющий подающий элемент (62), предпочтительно фрикционную площадку, расположенный на части боковой поверхности подающего ролика (63), для периодической подачи листов (31) к выходной щели и отделяющему ролику (21).
11. Устройство по одному из предыдущих пунктов, в котором устройство (4) контроля положения выполнено за одно целое с отделяющим роликом (21).
12. Устройство по одному из предыдущих пунктов, в котором загрузочный бункер (3) содержит устройство измерения уровня.
13. Способ поштучного отделения листов от стопы листового материала в листоотделяющем устройстве (1), содержащем загрузочный бункер (3) для приема стопы (51) подлежащих поштучному отделению листов (31), листоотделитель (2) с приводимым во вращение отделяющим роликом (21), имеющим на части своей боковой поверхности контактный участок (22) для периодического контактирования с листом (31) и/или транспортирования листа (31) с целью его отделения от стопы (51) листов при вращении отделяющего ролика (21) в транспортировочном направлении вращения, и устройство (4) контроля положения, связанное с отделяющим роликом (21) и содержащее индикатор (41) совмещения, соотносящийся с угловым положением контактного участка (22) и указывающий на совмещение контактного участка (22) с листом (31), в частности на состояние контактирования с листом (31) и/или транспортирования листа (31) посредством отделяющего ролика (21), причем способ включает следующие шаги:
а) воспринимают положение индикатора (41) совмещения, относящегося к устройству (4) контроля положения;
б) оценивают положение индикатора (41) совмещения в отношении того, находится ли контактный участок (22) в контакте с листом (31);
в) если в результате выполнения оценки на шаге б) установлено, что контактный участок (22) не контактирует с листом (31) и/или не транспортирует его, отделяющий ролик (21) поворачивают в направлении, противоположном транспортировочному направлению вращения, до принятия отделяющим роликом (21) исходного положения, определяемого как угловое положение, в котором после начала вращения отделяющего ролика (21) в транспортировочном направлении вращения обеспечивается, что при входе контактного участка (22) в контакт с листом (31) отделяющий ролик (21) будет иметь заданную минимальную угловую скорость;
г) приводят отделяющий ролик (21) во вращение в транспортировочном направлении вращения для начала отделения листа (31) от стопы, находящейся в загрузочном бункере (3).
14. Способ по п. 13, в котором при повороте отделяющего ролика (21) в направлении, противоположном транспортировочному направлению вращения, достижение отделяющим роликом (21) его исходного положения указывается устройством (4) контроля положения, в частности концом пространственной протяженности индикатора (41) совмещения.
15. Способ по п. 13 или 14, в котором устройство (4) контроля положения установлено с возможностью вращения и связано с отделяющим роликом (21), причем индикатор (41) совмещения, относящийся к устройству (4) контроля положения, вращается вокруг оси устройства (4) контроля положения, и угловая скорость и/или угловое положение индикатора (41) совмещения соотносится, соответственно, с угловой скоростью и угловым положением отделяющего ролика (21).
16. Способ по одному из пп. 13-15, в котором листоотделяющее устройство (1) также содержит датчик уровня для определения уровня заполнения загрузочного бункера (3), причем если в результате выполнения оценки на шаге б) установлено, что контактный участок (22) находится в контакте с листом (31) и/или транспортирует лист (31), и
а) либо если в результате определения уровня заполнения установлено отсутствие подлежащих поштучному отделению листов (31), то отделяющий ролик (21) поворачивают в направлении, противоположном транспортировочному направлению вращения, до принятия отделяющим роликом (21) своего исходного положения,
б) либо если в результате определения уровня заполнения установлено наличие одного или нескольких подлежащих поштучному отделению листов (31), отделяющий ролик (21) не поворачивают в направлении, противоположном транспортировочному направлению вращения, приступают к выполнению шага г) и начинают отделение листа (31).
17. Способ по одному из пп. 13-16, в котором листоотделяющее устройство (1) соответствует листоотделяющему устройству по одному из пп. 1-12.
