具有非固定气流通道的真空吸附分拣轮

摘要

本发明公开了一种具有非固定气流通道的真空吸附分拣轮，包括摩擦轮和吸风角度调节板。其中，吸风角度调节板固定设置；吸风角度调节板的一侧通过扇形开口接通真空气源，在吸风角度调节板的另一侧设置有旋转的摩擦轮；摩擦轮包括至少两个空腔；其中，至少一个空腔构成负压气腔，负压气腔的一端封闭，另一端形成开口，在负压气腔的弧形侧面设置有多排通气孔；其余空腔的两端均封闭，构成封闭空腔。上述具有非固定气流通道的真空吸附分拣轮，在摩擦轮内部形成非固定气流通道；在摩擦轮旋转的过程中，通过改变设置在负压气腔末端的开口与设置在吸风角度调节板上的扇形开口之间的重合状态，实现真空气源的间断式切断和接通。

权利要求

1.一种具有非固定气流通道的真空吸附分拣轮，其特征在于包括吸风角度调节板和圆柱形的摩擦轮；

所述吸风角度调节板固定设置；所述吸风角度调节板上设置有扇形开口；所述吸风角度调节板的一侧通过所述扇形开口接通真空气源，在所述吸风角度调节板的另一侧设置有旋转的所述摩擦轮；

所述摩擦轮包括至少两个空腔；其中，至少一个空腔构成负压气腔，所述负压气腔的一端封闭，另一端形成开口，在所述负压气腔的弧形侧面设置有多排通气孔；其余空腔的两端均封闭，构成封闭空腔；

在所述摩擦轮旋转的过程中，在所述负压气腔内部形成有非固定气流通道；当所述负压气腔的开口与所述吸风角度调节板上的扇形开口重合时，接通真空气源；当所述负压气腔的开口不与所述吸风角度调节板上的扇形开口重合时，切断真空气源。

2.如权利要求1所述的真空吸附分拣轮，其特征在于：通过调整所述吸风角度调节板的安装位置可以调整所述摩擦轮吸附纸张时的位置和角度。

3.如权利要求2所述的真空吸附分拣轮，其特征在于：所述吸风角度调节板上设置有多个用于对所述吸风角度调节板的安装位置进行调整的圆弧形固定孔。

4.如权利要求1所述的真空吸附分拣轮，其特征在于：还包括无框电机，所述无框电机的定子固定，所述无框电机的转子与所述摩擦轮的末端固定并带动所述摩擦轮旋转。

5.如权利要求4所述的真空吸附分拣轮，其特征在于：所述摩擦轮的外侧设置有法兰盘，所述摩擦轮通过所述法兰盘与所述无框电机的转子固定。

6.如权利要求1所述的真空吸附分拣轮，其特征在于：在安装墙板的背面设置有辅助墙板，安装墙板和辅助墙板之间通过支撑架固定，所述摩擦轮通过两个同心设置的轴承安装在所述安装墙板和所述辅助墙板上；在所述摩擦轮位于所述安装墙板和所述辅助墙板之间的圆柱表面上设置有驱动摩擦轮旋转的皮带。

7.如权利要求1所述的真空吸附分拣轮，其特征在于：所述摩擦轮采用金属材料制成，在所述摩擦轮对应于通风孔的圆弧表面嵌设有橡胶材料，橡胶材料中设置有与所述通风孔对应的通风孔。

8.如权利要求1所述的真空吸附分拣轮，其特征在于：所述摩擦轮具有2N个空腔，N是大于1的正整数，其中，互相分离的N个空腔设置为所述负压气腔，其余N个空腔设置为封闭空腔。

9.如权利要求8所述的真空吸附分拣轮，其特征在于：所述摩擦轮具有四个空腔或六个空腔。

10.如权利要求1所述的真空吸附分拣轮，其特征在于：所述摩擦轮具有两个空腔，其中负压气腔的开口的圆心角在15度至90度之间。

说明书

具有非固定气流通道的真空吸附分拣轮

技术领域

[0001] 本发明涉及一种真空吸附分拣轮，尤其涉及一种具有非固定气流通道的真空吸附分拣轮，属于片状材料处理设备。

背景技术

[0002] 现有纸币清分设备，纸垛分离装置采用如图1所示的气动方式从纸垛中分离纸张。通过高压气送纸和真空气吸附相结合，纸垛顶端第一片纸张在高压吹气板1的作用下完成一级加速，在真空吸附分拣轮2的作用下完成二级加速，能够以10米/秒的速度从纸垛中分离出来，真空抑制轮3反向旋转阻止第二片及后续纸张跟随第一片纸张前进，防止出现双张和连张等问题。采用气动方式分离纸张的速度非常快，能够达到2400张/分钟。

[0003] 在上述结构中使用的真空吸附分拣轮2采用定子加转子的结构。如图2所示，将真空吸附分拣轮2的定子2a固定在机器墙板上，并在定子2a的后端接真空吸风管及真空气源，保证定子2a空腔内保持负压状态，定子2a上设置有一个固定角度的缺口2b，用于气体流通。在真空吸附分拣轮2的定子2a外部设置有转子2c，转子2c在电机的驱动下绕定子2a旋转，转子2c表面的一部分采用摩擦系数高的橡胶材料，橡胶材料上设有吸风孔2d。当转子2c的吸风孔2d旋转到定子2a的缺口位置时，转子2c上的吸风孔2d与定子2a内腔的真空气路接通，转子2c能够利用真空吸附作用将纸张吸附在转子2c上；转子2c继续旋转，当转子2c的吸风孔2d旋转超过定子2a的缺口位置时，切断真空气源，纸张从真空吸附分拣轮2上分离下来。
周而复始，真空吸附分拣轮2的转子2c每转动一周，从纸垛中分离出一片纸张。

[0004] 上述真空吸附分拣轮2，在定子2a内部具有固定的气流通道，为了确保转子2c上的吸风孔2d旋转到达定子2a的缺口位置2b时有足够大的吸附力吸附纸张，并且在转子2c上的吸风孔2d旋转超过定子2a的缺口位置2d时，能够快速切断真空气源，保证纸张能够从摩擦轮上分离下来，这就需要保证真空气腔的密闭性，必须要求定子2a与转子2c之间的间隙很小。在分离纸张过程中，钞票表面的油墨、灰尘和污浊物等会从转子2c表面的气孔进入到真空空腔，油墨、灰尘和污浊物会附着在定子2a或转子2c上；当定子2a或转子2c上的附着物堆积过多就会造成负载过重，甚至造成转子2c与定子2a抱死，驱动皮带无法带动转子2c继续旋转。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种新的具有非固定气流通道的真空吸附分拣轮。

[0006] 为了实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

[0007] 一种具有非固定气流通道的真空吸附分拣轮，包括吸风角度调节板和圆柱形的摩擦轮；

[0008] 所述吸风角度调节板固定设置；所述吸风角度调节板上设置有扇形开口；所述吸风角度调节板的一侧通过所述扇形开口接通真空气源，在所述吸风角度调节板的另一侧设置有旋转的所述摩擦轮；

[0009] 所述摩擦轮包括至少两个空腔；其中，至少一个空腔构成负压气腔，所述负压气腔的一端封闭，另一端形成开口，在所述负压气腔的弧形侧面设置有多排通气孔；其余空腔的两端均封闭，构成封闭空腔；

[0010] 在所述摩擦轮旋转的过程中，在所述负压气腔内部形成非固定气流通道；当所述负压气腔的开口与所述吸风角度调节板上的扇形开口重合时，接通真空气源；当所述负压气腔的开口不与所述吸风角度调节板上的扇形开口重合时，切断真空气源。

[0011] 其中较优地，通过调整所述吸风角度调节板的安装位置可以调整所述摩擦轮吸附纸张时的位置和角度。

[0012] 其中较优地，所述吸风角度调节板上设置有多个用于对所述吸风角度调节板的安装位置进行调整的圆弧形固定孔。

[0013] 其中较优地，还包括无框电机，所述无框电机的定子固定，所述无框电机的转子与所述摩擦轮的末端固定并带动所述摩擦轮旋转。

[0014] 其中较优地，所述摩擦轮的外侧设置有法兰盘，所述摩擦轮通过所述法兰盘与所述无框电机的转子固定。

[0015] 或者，其中较优地，在安装墙板的背面设置有辅助墙板，安装墙板和辅助墙板之间通过支撑架固定，所述摩擦轮通过两个同心设置的轴承安装在所述安装墙板和所述辅助墙板上；在所述摩擦轮位于所述安装墙板和所述辅助墙板之间的圆柱表面上设置有驱动摩擦轮旋转的皮带。

[0016] 其中较优地，所述摩擦轮采用金属材料制成，在所述摩擦轮对应于通风孔的圆弧表面嵌设有橡胶材料，橡胶材料中设置有与所述通风孔对应的通风孔。

[0017] 其中较优地，所述摩擦轮具有2N个空腔，N是大于1的正整数，其中，互相分离的N个空腔设置为所述负压气腔，其余N个空腔设置为封闭空腔。

[0018] 其中较优地，所述摩擦轮具有四个空腔或六个空腔。

[0019] 其中较优地，所述摩擦轮具有两个空腔，其中负压气腔的开口的圆心角在15度至90度之间。

[0020] 本发明提供的具有非固定气流通道的真空吸附分拣轮，包括圆柱形的摩擦轮和固定设置的吸风角度调节板，其中，摩擦轮不采用定子和转子配合的结构，并且在摩擦轮内部不具有固定的气流通道，在摩擦轮旋转的过程中，通过改变设置在负压气腔末端的开口与设置在吸风角度调节板上的扇形开口之间的重合状态，实现真空气源的间断式切断和接通，从而连续地从片状材料堆垛中分离出片状材料，并将片状材料输送到传输通道中。

附图说明

[0021] 图1是现有技术中，纸垛分离装置的结构示意图；

[0022] 图2是图1中所用到的真空吸附分拣轮的结构示意图；

[0023] 图3是第一实施例中，由无框电机驱动的具有非固定气流通道的真空吸附分拣轮的分解结构示意图；

[0024] 图4是图3中的真空吸附分拣轮的整体结构示意图；

[0025] 图5是图3所示真空吸附分拣轮中，吸风角度调节板的结构示意图；

[0026] 图6A是具有两个空腔的真空吸附分拣轮的侧视结构示意图；

[0027] 图6B是具有两个空腔的真空吸附分拣轮的正视结构示意图；

[0028] 图7是图3所示真空吸附分拣轮中，摩擦轮的表面结构示意图；

[0029] 图8是第二实施例中，由电机通过皮带传送方式驱动真空吸附分拣轮的结构示意图。

具体实施方式

[0030] 下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容做进一步的详细描述。

[0031] 本发明所提供的具有非固定气流通道的真空吸附分拣轮，包括吸风角度调节板11、空心的圆柱形摩擦轮14和动力驱动机构。

[0032] 其中，吸风角度调节板11固定在安装墙板上，吸风角度调节板11上设置有扇形开口11a，吸风角度调节板11的一侧通过扇形开口11a接通真空吸风管和真空气源，在吸风角度调节板11的另一侧设置有旋转的摩擦轮14。摩擦轮14的内部被分为至少两个横截面为扇形的空腔，其中，至少一个空腔构成负压气腔14a，负压气腔14a的一端封闭，另一端形成开口，用于与真空气源接通，在负压气腔14a的弧形侧面(即圆柱形摩擦轮14对应于负压气腔的一段表面)开设有多排通气孔14c；其余空腔的两端均封闭，构成封闭空腔14b。上述真空吸附分拣轮，在摩擦轮14内部不具有固定的气流通道，在摩擦轮14绕旋转轴旋转的过程中，通过改变设置在负压气腔14a末端的开口与设置在吸风角度调节板11上的扇形开口11a之间的重合状态，实现真空气源的间断式切断和接通，从而连续地从片状材料堆垛中分离出片状材料，并将片状材料输送到传输通道中。

[0033] 较优地，摩擦轮14可以由无框电机驱动旋转，当然，摩擦轮14也可以由电机通过皮带等传送部件带动旋转。在图3和图4所示的第一实施例中以及在图8所示的第二实施例中分别对上述两种驱动方式进行了图示。下面结合附图进行具体的说明。

[0034] 如图3和图4所示，在第一实施例所提供的具有非固定气流通道的真空吸附分拣轮中，包括吸风角度调节板11、摩擦轮14和无框电机。其中，无框电机包括定子12和转子13，电机定子12和吸风角度调节板11固定在纸币清分设备内部的安装墙板上，设置在定子12内部的电机转子13与摩擦轮14固定并带动摩擦轮14旋转，实现摩擦轮14中的负压气腔14a和真空气源的间断式接通和切断。

[0035] 如图3和图5所示，吸风角度调节板11上设置有扇形开口11a，吸风角度调节板11的一侧通过扇形开口11a接通真空吸风管和真空气源，在吸风角度调节板11的另一侧设置旋转的摩擦轮14。

[0036] 如图3、图6A和图6B所示，摩擦轮14的外侧靠近右端的位置设置有法兰盘14d，摩擦轮14通过法兰盘14d与电机转子13固定在一起。在摩擦轮14的后端安装有吸风角度调节板11，吸风角度调节板11固定在安装墙板或电机定子上，吸风角度调节板11和摩擦轮14紧密结合。

[0037] 图4所示为图3中的多个部件组合后的整体结构示意图。摩擦轮14采用无框电机作为动力原件，将无框电机的定子12固定在机器墙板上，利用无框电机转子13为空心轴的特点，将摩擦轮14伸入到电机转子13的空心轴内，并通过法兰盘14d与电机转子13固定，电机转子13的高速运动驱动摩擦轮14高速运转。在无框电机定子12的后端固定吸风角度调节板11和真空吸风管，使其接通真空气源。吸风角度调节板11上开一个固定角度的扇形开口
11a，负压气腔内的气体通过扇形开口11a可以被抽出，从而在负压气腔内形成负压状态。

[0038] 在摩擦轮14旋转的过程中，在摩擦轮内部形成非固定气流通道。当电机转子13带动摩擦轮14转到摩擦轮的负压气腔14a的开口与吸风角度调节板11的扇形开口11a重合的位置时，摩擦轮14内带有通风孔的负压气腔14a与后端的真空吸风管相连通，接通真空气源，负压气腔14a内的气体被抽走，形成负压状态；此时摩擦轮14上的通风孔能够利用真空吸附作用将与之接触的纸张吸附在摩擦轮14上。摩擦轮14继续旋转，当摩擦轮14上的封闭空腔14b与吸风角度调节板11上的扇形开口11a相对应时，即，当负压气腔14a的开口旋转至不与吸风角度调节板11上的扇形开口11a重合时，切断真空气源，纸张从摩擦轮14上分离下来。周而复始，摩擦轮14每转动一周，从纸垛中分离出一片纸张。

[0039] 如图6A所示，在该实施例中，摩擦轮14不采用定子和转子配合的结构，在摩擦轮14的内部设置有2个空腔，其中仅有一个空腔为负压气腔14a，另一个空腔为封闭空腔14b，两个空腔的大小不同，其中，圆心角较小的空腔构成了负压气腔14a，而圆心角相对较大的空腔构成封闭空腔14b。负压气腔14a的开口的圆心角范围可以设置在15度至90度之间。使用图6A和6B所示的具有单个负压气腔14a的摩擦轮14分离纸张时，旋转一圈从纸垛中分离出一张纸张。

[0040] 摩擦轮14除去可以设置为上述具有两个不同圆心角的空腔的结构之外，在未图示的其他结构中，在摩擦轮14的内部还可以设置其他数量的平均设置的空腔。例如，当摩擦轮14包括4个空腔时，相对的两个空腔构成负压气腔14a，另外两个空腔构成封闭空腔14b。使用具有两个负压气腔14a的摩擦轮14分离纸张时，旋转一圈可以从纸垛中分离出两张纸张，从而提交分拣效率。

[0041] 当然，也可以设想，当摩擦轮具有2N个空腔时(N是大于1的正整数)，可以将其中相互分离的N个空腔设置为负压气腔14a，剩余N个用于分割负压气腔的空腔设置为封闭气腔14b，从而在摩擦轮旋转一圈的过程中实现N张纸的分离，这将极大地提高摩擦轮的分拣速度。例如使用具有6个空腔的摩擦轮，可以设置3个相互分离的负压气腔供吸附分离纸张。不过实践中，受限于电机的转速及摩擦轮的直径范围，其中设置的空腔的数量也并非越多越好。

[0042] 此外，为了保证摩擦轮14能够更好的吸附纸张，在摩擦轮14的表面设置有摩擦系数不同的区域。具体来说，将摩擦轮14内部分为若干个空腔，其中使负压气腔14a的外表面采用摩擦系数高的材料(例如橡胶材料)，并使摩擦系数高的材料中的通风孔与设置在负压气腔14a上的通风孔对应，用于吸附纸张。在摩擦轮14中，负压气腔14a的右侧端口具有开口，整个空腔内部保持畅通，便于气体流动，从而使空腔内保持低压状态；封闭空腔14b的表面可以采用摩擦系数低的材料(例如不锈钢)，并将封闭空腔14b的右侧端口封闭，从而封闭空腔对纸张没有吸附作用。

[0043] 如图7所示，可以使用金属材料制造整个摩擦轮的骨架14e，使其表面光滑，在摩擦轮14对应于负压气腔14a的角度范围内垂直于摩擦轮14a表面开通风孔，然后将此角度范围内金属表面最突出的一部分由橡胶材料14f代替，并在橡胶材料14f上同样开设通风孔，安装过程中保证橡胶材料14f上的通风孔与摩擦轮14的骨架14e上的通风孔重叠，保证气流顺利通过，即可制造出表面不同区域具有不同摩擦系数的摩擦轮。

[0044] 在上述结构中，对使用无框电机驱动的具有非固定气流通道的真空吸附分拣轮的结构进行了详细描述。无框电机是一种直接驱动技术产品，与普通电机相比较有两个明显的特点：1)电机转子为中空轴，2)电机输出扭矩大。在该实施例中，利用上述两个特点，可以将摩擦轮14与无框电机转子13直接相连接，驱动机械部件快速运动，减少了皮带、减速机等传动机构，能够在体积狭小、空间紧凑的条件下完成高性能表现。

[0045] 当上述具有非固定气流通道的真空吸附分拣轮不使用无框电机进行驱动时，可以采用如图8所示的结构，达到与无框电机带动摩擦轮转动同样的效果。

[0046] 具体来说，如图8所示，在安装墙板20的背面设置有辅助墙板21，安装墙板20和辅助墙板21之间通过支撑架23固定。在主墙板20和辅助墙板21的安装孔中分别安装轴承，并在保证两个轴承同心的前提下将摩擦轮14安装在主墙板20和辅助墙板21的安装孔的内部。摩擦轮14的末端通过轴承22a安装在辅助墙板21上的安装孔中，摩擦轮14的中部通过轴承
22b安装在安装墙板20上的安装孔中。在摩擦轮14位于安装墙板20和辅助墙板21之间的圆柱表面上设置有皮带24，并通过电机电动皮带24转动，进而带动摩擦轮14转动。

[0047] 吸风角度调节板11固定在辅助墙板21的背面，吸风角度调节板11与摩擦轮14的末端紧密结合。吸风角度调节板11上的扇形开口接通真空气源，从而在摩擦轮14旋转的过程中，通过改变设置在负压气腔14a末端的开口与设置在吸风角度调节板11上的扇形开口11a之间的重合状态，实现真空气源的间断式切断和接通。

[0048] 此外，为了适应不同规格的纸张分离，实际使用中，需要根据纸张的重量和厚度对真空吸附分拣轮的吸附角度和位置进行调整。上述具有非固定气流通道的真空吸附分拣轮，通过调整吸风角度调节板11的安装位置即可调整摩擦轮14吸附纸张时的位置和角度。如图5所示，可以将吸风角度调节板11上的多个固定孔11b设置为圆弧型长孔，通过调整螺钉的螺接位置，可以对摩擦轮14的吸风角度进行微调。在整个调整过程中，无需对摩擦轮14及无框电机等部件进行拆除及重装，操作简便。

[0049] 具体来说，如图2所示的现有的真空吸附分拣轮2，具有定子2a和转子2c，其中，在定子2a内部设置有与真空气源接通的固定气流通道，定子2a上设置有一个固定角度的缺口2c，用于气体流通；通过调整定子2a中缺口2b的朝向对真空吸附分拣轮2的吸风角度进行调节。由于定子2a外部设置有转子2c，在实际调整时，需要先将摩擦轮转子2c从定子2a上拆下来，再松开固定定子2a的螺钉，然后对定子2a的旋转角度进行微调，随后再固定定子2a和安装转子2c，才能实现对摩擦轮的调整，操作比较复杂。

[0050] 而本发明所提供的具有非固定气流通道的真空吸附分拣轮，未采用定子和转子的结构，在摩擦轮旋转的过程中，通过改变设置在摩擦轮14的负压气腔14a末端的开口与设置在吸风角度调节板11上的扇形开口11a的重合状态，实现真空气源的间断式切断和接通。在实际调整时，仅需改变吸风角度调节板11的安装位置即可对摩擦轮14的吸附角度和位置进行调节。调节过程操作简单，只需要松开四颗螺钉，旋转吸风角度调节板11至对应角度后紧固螺钉即可。

[0051] 综上所述，本发明提供的具有非固定气流通道的真空吸附分拣轮，包括圆柱形的摩擦轮和固定设置的吸风角度调节板，在摩擦轮旋转的过程中，在摩擦轮内部形成非固定气流通道，通过改变设置在负压气腔末端的开口与设置在吸风角度调节板上的扇形开口之间的重合状态，实现真空气源的间断式切断和接通，从而连续地从片状材料堆垛中分离出片状材料，并将片状材料输送到传输通道中。而且，上述具有非固定气流通道的真空吸附分拣轮，摩擦轮不采用定子和转子配合的结构，仅通过调节吸风角度调节板的安装位置即可对摩擦轮的吸附角度和位置进行调节，相对于传统的具有定子和转子结构的真空吸附分拣轮，结构简单并便于调节。

[0052] 以上对本发明所提供的具有非固定气流通道的真空吸附分拣轮进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明实质精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。