祁新偉

摘 要 產(chǎn)品要不斷的創(chuàng)新和改進(jìn)，才能在激烈的市場競爭中占有一席之地，不管是為滿足消費(fèi)者需求，還是為研發(fā)新產(chǎn)品，產(chǎn)品都要不斷的創(chuàng)新改進(jìn)。創(chuàng)新和改進(jìn)是產(chǎn)品更新?lián)Q代、性能提升的動力來源，與產(chǎn)品的實際應(yīng)用密不可分，本文主要以辦公設(shè)備中的分頁機(jī)為例，密切聯(lián)系實際，論述了其創(chuàng)新改進(jìn)設(shè)計，為相同或相似產(chǎn)品的設(shè)計改進(jìn)提供了借鑒意義。

關(guān)鍵詞 分頁機(jī) 創(chuàng)新改進(jìn) 進(jìn)紙 重張 退紙

中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0前言

隨著我國信息化程度的不斷提高，信息管理也變的越發(fā)重要，隨之而來的高速掃描技術(shù)也得到了不斷的發(fā)展。大量的紙質(zhì)信息需要采集，比如考試卷宗、財務(wù)票據(jù)、醫(yī)療檔案等，如何快速、高效、準(zhǔn)確的完成紙質(zhì)信息采集工作，實現(xiàn)紙質(zhì)信息采集的自動化、信息化，成了急需解決的技術(shù)難題。紙張分頁技術(shù)已越來越廣泛應(yīng)用于高速掃描設(shè)備、打印設(shè)備、卷宗排序設(shè)備。分頁機(jī)是紙張分頁技術(shù)的具體應(yīng)用，主要功能是快速、高效、準(zhǔn)確地把紙張分揀、傳遞給下一個功能模塊。本文就是以卷宗排序設(shè)備中的分頁機(jī)為例介紹其增加重張退紙功能、優(yōu)化單張進(jìn)紙功能和便于維護(hù)的創(chuàng)新改進(jìn)設(shè)計。

1舊式分頁機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理

舊式分頁機(jī)與新式分頁機(jī)的結(jié)構(gòu)相似，只是進(jìn)紙輪下面的分紙輪換成了惰輪，可參照圖1。

各部分結(jié)構(gòu)及功能：

①升降紙倉，電機(jī)驅(qū)動使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動，實現(xiàn)紙倉升降。紙倉托盤裝有微動傳感器，用于檢測托盤上有無紙。

②搓紙輪，外圈是即耐磨又防滑的復(fù)合膠輪。為保證正常進(jìn)紙，搓紙輪與紙張之間有預(yù)緊力。搓紙動力來自進(jìn)紙輪軸組電機(jī)。搓紙輪上方有微動傳感器，用于檢測紙倉是否上升到位。

③進(jìn)紙輪，外圈是復(fù)合膠輪。進(jìn)紙輪軸組直接由電機(jī)驅(qū)動，下面是有彈簧預(yù)緊力的惰輪（序號⑧）。

④夾送紙輪，上下輪均為包膠輪，上夾送紙輪為主動輪，動力來自進(jìn)紙輪軸組電機(jī)，下夾送輪是有彈簧預(yù)緊力的惰輪。

⑤進(jìn)紙傳感器，作用是檢測通道內(nèi)是否開始進(jìn)紙。

⑥出紙傳感器，作用是檢測通道內(nèi)是否結(jié)束進(jìn)紙。

⑦超聲波傳感器，作用是檢測通道內(nèi)是否重張進(jìn)紙。

工作原理：紙倉托盤放紙，微動傳感器檢測到有紙后，紙倉上升，紙倉上的紙推動搓紙輪繼續(xù)上升，當(dāng)另一個微動傳感器檢測到搓紙輪觸碰后，紙倉上升停止，搓紙輪開始搓紙。紙張經(jīng)過進(jìn)紙輪、夾送紙輪和多個傳感器，最后進(jìn)入下一個功能模塊。進(jìn)紙過程中，如果進(jìn)紙傳感器檢測到一定時間內(nèi)沒有紙通過，說明托盤上沒有紙，暫停進(jìn)紙，紙倉會復(fù)位；如果出紙傳感器檢測到一定時間內(nèi)沒有紙通過，說明通道內(nèi)可能卡紙，暫停進(jìn)紙，紙倉會復(fù)位；如果超聲波傳感器檢測到重張進(jìn)紙，暫停進(jìn)紙，紙倉會復(fù)位。

舊式分頁機(jī)存在問題和不足：正常進(jìn)紙時重張率較高，發(fā)生重張后設(shè)備需要停機(jī)，降低工作效率；發(fā)生重張后，要把紙從通道中退出來，需人工手動處理，降低工作效率；維護(hù)不便，搓紙輪、進(jìn)紙輪等易損件不方便更換。

2新式分頁機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理

圖1：新式分頁機(jī)結(jié)構(gòu)原理簡圖

新式分頁機(jī)與舊式分頁機(jī)結(jié)構(gòu)相似（見圖1），相同結(jié)構(gòu)不作介紹，可參照舊式分頁機(jī)介紹，不同的結(jié)構(gòu)請看如下介紹：

⑧分紙輪，舊式分頁機(jī)中同樣的位置安裝的是惰輪，新式分頁機(jī)中換成了分紙輪，其外圈是即耐磨又防滑的復(fù)合膠輪，分紙輪有獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動，有向上的彈簧預(yù)緊力。分紙輪的功能有兩種，一種是正常進(jìn)紙時，能高效控制重張進(jìn)紙，保證每次單張進(jìn)紙；另一種是發(fā)生重張進(jìn)紙時，分紙輪把紙退回紙倉托盤。

為了方便維護(hù)，能夠快速更換搓紙輪、進(jìn)紙輪等易損件，對其安裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行了合理優(yōu)化。

新式分頁機(jī)工作原理：正常進(jìn)紙時與舊式分頁機(jī)相似，只是多了分紙輪的逆時針轉(zhuǎn)動，目的是保證每次單張進(jìn)紙，增大單張進(jìn)紙成功率。當(dāng)重張進(jìn)紙時，超聲波傳感器檢測到信號，進(jìn)紙輪軸組電機(jī)軸反轉(zhuǎn)，分紙輪軸逆時針加速旋轉(zhuǎn)，把重張的紙退回托盤，然后重新進(jìn)入正常進(jìn)紙流程。

3結(jié)論

根據(jù)分頁機(jī)實際使用情況，通過創(chuàng)新改進(jìn)設(shè)計，改善和拓展了舊式分頁機(jī)的功能。首先進(jìn)紙輪下的惰輪更換成分紙輪后，極大的降低了重張率，增加了單張進(jìn)紙的成功率；其次更換成分紙輪后，重張進(jìn)紙時，分紙輪可以把紙退回紙倉托盤，減少了人工操作的時間，提高了工作效率。另外優(yōu)化了搓紙輪、進(jìn)紙輪等易損件的安裝結(jié)構(gòu)，提高了產(chǎn)品的維護(hù)效率，降低了維護(hù)成本。這些創(chuàng)新改進(jìn)設(shè)計在使用中收到了良好的效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳國華.機(jī)械機(jī)構(gòu)及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.

[2] 關(guān)大陸，劉麗華.傳感器技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2017.

[3] 田明，馮進(jìn)良等.精密機(jī)械設(shè)計[M].北京：北京大學(xué)出版社，2010.