转盘式数数机的研究现状及发展趋势

李剑，白竹川，钱自富，明涛，李刚，龙帅

四川九洲电器集团有限责任公司 四川省航电系统产品轻量化设计与制造工程实验室 四川省绵阳市 621000

摘要：在纸张类产品计数领域，目前主要采用拨杆式数数机和拨片式数数机，但对于计数效率较高的应用场合，主要采用转盘式数数机。因转盘式数数机中涉及两大核心关键技术，分别为高速纸张分离和高频采样计数，因此，研究和应用的难度较大。现有的转盘式数数机产品主要来源于德国和英国，但此类产品在计数的准确性、产品的适应性以及转盘的耐磨性方面存在诸多不足，本论文主要针对此类问题进行研究与分析。

关键词：转盘式数数机；拨杆式数数机；拨片式数数机；纸张分离；纸张计数；高频采样；耐磨性

Abstract: in the counting field of paper products, at present, the dial rod counting machine and dial counting machine are mainly used, but for the applications with high counting efficiency, the rotary table counting machine is mainly used. Because the turntable digital machine involves two core key technologies, namely high-speed paper separation and high-frequency sampling and counting, it is difficult to study and apply. The existing turntable digital machine products mainly come from Germany and Britain, but these products have many deficiencies in counting accuracy, product adaptability and turntable wear resistance. This paper mainly studies and analyzes these problems.

Key words: Rotary counting machine; Paddle type counting machine; Dial counting machine; Paper separation; Paper count; High frequency sampling; Wear resistance

1 引言

随着时代的发展，人们对纸张类产品计数领域的要求也越来越高，以往的拨杆式数数机和拨片式数数机难以满足目前人们在高频计数上的应用，大大影响了工作效率，而转盘式数数机的出现解决了这一难题。它采用多个刀头，在电机的带动下，每旋转一圈就可以计数多张，在机电高速运转和计数模块协同配合下实现高频计数。但是目前国内针对转盘式数数机的研究还存在技术上的困难，距离其广泛应用还有着不小的差距。本文主要对转盘式数数机的关键技术的研究现状进行梳理，分析转盘式数数机的发展趋势，为该技术的发展提供一些参考。

2 转盘式数数机研究现状

2.1 高速纸张分离技术

作为转盘式数数机的计数的前提是如何实现纸张的高速分离。针对纸张的分离，以往只是采用拨杆式和拨片式，这样的方式所提供的纸张分离的速度较慢，有时还会出现较严重的边角翘曲问题，而转盘式数数机以其循环分离的方式在工作过程中可以实现对纸张的高速分离，实现对纸张的完全分离，同时在控制角度的情况下，有效缓解了纸张翘曲问题。然而在高速分离过程中，由于纸张反作用于转盘，因此转盘的使用寿命较短，其耐磨性有待提高。

2.2 高频采样计数技术

高频采样计数技术主要原理：通过真空吸附将纸张吸附在计数口，通过计数口内部通道的气压变化实现形成波动曲线，采用特定的算法进行运算得出纸张通过的次数，配合高速纸张分离过程实现纸张计数。高频采样计数模块主要部件为转盘部件，它可沿机架垂直移动，移动的平稳性由连接的平衡机构控制。转盘与采样模块用密封管道连接，纸张被负压泵产生的真空吸力和旋转力送入旋盘进纸口。

该技术与同类型相比，它通过负压式传感器测量纸张的进入进出变化，测出其准确的纸张数量。该装置的纸张计数方法克服了拨杆式和拨片式数数机的部分问题，同时也大大提高了生产效率。此外，该装置的进纸机构为转盘，传感器检测的是纸张的边或角，因此探测长度可变化，对纸边和纸角的折弯及破损有很强的适应性。然而目前的高频采样计数技术的稳定性和针对不同产品的产品适应性还存在些许不足，可进一步提高。

2.3 转盘式数数机专利研究现状

1. 与转盘式数数机有关的专利共42项，其中大多数专利的申请集中在2000 年以前。整个技术专利布局并不活跃，技术已比较成熟。

2. 德国、英国、日本、美国是转盘式数数机专利的主要目标市场，日本、英国申请人在中国各布局了1件专利。目前，有5项专利仍处于有效维持状态（其中仅1件专利在中国维持有效），其他专利均已失效。

3. 主要的参与者有前苏联的VSESOIUZNY NAUCHNO ISSLEDOVATELSKY INST GOZNAKA、英国的 VACUUMATIC LIMITED（瓦库马蒂克公司）以及俄罗斯的 GENNING VALENTIN ROBERTOVICH 等，中国也有3位参与者。上述参与者中，除VSESOIUZNY NAUCHNO ISSLEDOVATELSKY INST GOZNAKA 以及 VACUUMATIC 外，申请仅集中在某个特定时期，申请活动并不持续。

4. 大部分专利都是基于VACUUMATIC在1954年提出专利的基础上进行改进，改进的方向主要涉及提高计数精度、提高计数速度、提高计数的稳定性、提升计数的寿命等。

3 转盘式数数机发展趋势

本文结合当前对于转盘式数数机的研究现状，对其未来发展趋势进行预测，其主要体现在实现转盘式数数机的高速度、高精度、强稳定性及较长的使用寿命上。当前对于转盘式数数机在使用上存在准确性不够高、转盘易磨损等问题，这极大的影响工作效率和设备使用成本，难以实现广泛应用。因此，为了在纸张类产品计数领域更好的推广转盘式数数机，在短时间内完成大量复杂的工作，对于其高速分离技术和高频采样技术的突破是关键。

结语

目前对于转盘式数数机的出现已经解决了部分拨杆式数数机和拨片式数数机在使用过程中出现的问题，一定程度上提高了生产效率，但是其在广泛推广上还存在一些技术上的不足，而本文通过对目前转盘式数数机的发展现状进行了分析，进而对其未来的发展趋势进行了描述。相信随着我国计算机技术、自动化技术等各方面技术的不断发展，能够为转盘式数数机的未来发展提供更多的技术支持。在工程化的应用上将会发挥出越来越重要的作用。

参考文献

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