CN101746082A - 数控全自动蜂窝纸板生产工艺及成套设备 - Google Patents

Abstract

本发明“数控全自动蜂窝纸板生产工艺及成套设备”是属于纸板生产工艺方法以及完成该生产工艺方法所用成套设备的技术领域，本发明包括；引入了智能化数控技术，可以将多达10个生产指令通过数字键入，设备会自动编排调整，完成生产任务。引入了不停机换纸功能，使设备可一直连续生产。引入了自动调节蜂窝孔径大小技术，可不停机调节蜂窝孔径。引入了纸条自动涂胶和对接技术，使生产线从纸芯生产到纸板生产进行有效衔接，实现了全过程的自动化生产。引入了自动接板技术，纸板从生产线下来会自行堆垛，实现了生产半无人化操作。通过上述技术的引入，蜂窝纸板的生产，在效率上、品质上、成本上、原纸的利用率上、设备的自动化程度上有一个质的飞跃。

Description

数控全自动蜂窝纸板生产工艺及成套设备

【技术领域】

本发明“数控全自动蜂窝纸板生产工艺及成套设备”是属于纸板生产工艺方法以及完成该工艺方法所用成套设备的技术领域，原纸卷通过本发明的生产工艺和成套设备，可以生产一种完全回收的内芯是蜂窝孔格的纸板，是一种绿色环保产品，现已经在建筑、家具、包装等众多领域获得了大量应用。

【背景技术】

目前，极大部分蜂窝纸板生产企业的生产还是停留在分段间隔作业方式中，其中，纸芯生产就分成三块，纸带缠绕、切纸、纸芯对接，另外还有纸板生产。生产一块纸板需十几个人协同作业，生产方式的落后造成品质差，产量低，价格高，最后影响了市场的扩展。

经过最近几年的发展，较为先进的生产设备，如专利申请号“00132302。4”，专利名为“全自动蜂窝纸板生产工艺及成套设备”，其工艺流程为，卷纸开卷(6卷纸同时开卷)

加热干燥

牵引第一次涂胶

6张纸聚合

加热干燥

分切成大于30条纸带

第二次涂胶

纸带向上、向右(左)牵引，且自转90·

纸带聚合

加热、压紧、牵引

纸芯聚积上、下修边

横向拉伸成蜂窝

面纸复合压紧、烘干定型

(纵)横切.

该发明的关键点是；纸芯上下修边后，利用真空吸嘴从侧面吸住纸芯，在传送链的带动下向侧面拉伸，从而解决了从纸芯到纸板生产全过程的衔接，但是，这个方案只是在概念上可行，在实践中却很难实现，纸芯在横向拉伸过程中，纸芯呈扇形方式展开，其展开是随着长度递次进行的，纸芯从未展开至完全拉伸开，朝前行进的速度是递次减速，纸芯拉伸开后，行进速度恒速，但慢于未拉伸时的速度，其差值为1-0.866，如果采用真空吸嘴，吸嘴应该跟着纸芯随动的，但至纸芯完全拉伸开后处于平衡状态时，吸嘴应退回进行新的循环，吸嘴在近3米的重复行程内，要有一个速度和位置的递次变化，还要保证真空源的随动，这在结构上是很难实现的，其次，最小的纸芯是10mm高，吸嘴在10mm宽的纸带且较为粗糙的表面上吸住纸，无论从纸的强度，还是真空吸附的效果上，都是勉为其难的。

该发明还有一个难点，1600mm宽的纸板，如果是边长8mm的蜂窝孔组成，纸芯在完全拉伸开后，理论计算应该是由229张纸带组成，如果是6卷纸开卷，则纸带为38，2条，也就是说，10mm高的纸芯，用纸幅宽为382mm，而60mm高的纸芯，用纸幅宽为60×38。2)＝2292mm。如果生产边长10mm蜂窝孔径的纸板，在完全拉伸开后，理论计算是182张纸带，纸条数为30，即10mm高的纸芯用300mm幅宽的纸，而60mm高的纸芯用1800mm幅宽的纸，还有蜂窝边长6mm的，蜂窝边长12mm的，14mm的，为了生产一样宽不一样厚的纸板，需配备各种不同幅宽的纸卷，这对于生产管理来说是很难控制的，在设备上也是很难协调处理的。

由于上述原因，该发明还没有一条完整的全自动生产线在运作。

在授权公告(N2277883Y)的基础上发展起来的浙江应氏包装机械厂生产的型号为“FBJ-15/1300B”，是一种全自动蜂窝纸板生产线，该设备解决了各个生产环节的联结，使生产可以连续进行，并且使纸的有效利用率达到了98％，该设备的工艺流程为；多卷纸同时开卷

涂胶

复合

烘干

横切

自动收集

纸芯拉开

纸芯烘干

纸芯涂胶

放面纸

面纸复合

冷压合

冷却

切断

收集。

该设备在第四工序上采用了横切工艺，是刀由上往下进行冲切的，刀的动作是一种往复运动，当刀的冲切次数＞100/分，机器的振动就会开始明显，该设备现在用的是6卷纸开卷，冲切一次是6层纸，以边长8mm蜂窝孔径纸板计算，1000mm长的纸板需要143张纸，由23。8条纸组成，即冲切23。8次，可以生产1000mm长纸板，如果以150/分冲次计算，生产线的速度仅为6,3m/分，纸芯的高度和纸芯的生产速度有关，和纸板的生产速度无关，该设备的关键是冲切刀的速度，如果不解决刀的冲切速度问题，就只能是一种低效率的设备。

【发明内容】

为了提高蜂窝纸板的生产效率，提高自动化生产程度，提高品质，降底原纸的损耗，降底生产成本，本发明对现有的生产过程和生产工艺的每一个环节进行了细化分折，提出了一整套的解决方案。

本发明“数控全自动蜂窝纸板生产工艺及及成套设备”是在蜂窝纸板生产领域引进了最前沿科技的一种生产工艺及生产设备，该发明可以同时输入10段工作指令，将每天要生产纸板的蜂窝孔径大小、长短、生产数量、纸板的生产速度，用数字输入电脑，设备会根据工作指令，自己编排生产，自行调整，全过程自动控制。

本发明还包括如下内容；

1，可以自动调整蜂窝孔径的大小。

2，纸条切断后，自动进入纸条的涂胶和对接工序，完全实行了自动化操作。

3，不停机可以进行换纸，剩余纸卷和新纸卷通过对接，实行了换纸不间断生产。

4，纸的涨力系统进行了改进，不会因为纸卷半径的变化和纸的密度不一，造成纸在生产过程中因此而产生的扰动，可大大加快生产线的运行速度，提高生产效率。

5，纸芯拉伸后在纸的立愣上进行细齿滚压，加大了纸芯和面纸粘胶的接触面，保证了纸芯高度的一致性，可增强纸板的抗弯强度，提高纸板的品质。

6，在园刀滚切工序，加装了起纸板及废纸条的收集系统，保证了生产线运行顺畅。

7，在纸板收集工序，采用机械手自动对纸板进行堆垛，生产过程基本上实现了半无人化操作。

8，纸板横切采用了冲切方案，加快了生产线的运行速度，生产速度可达到40m/分以上。

本发明的生产工艺流程是；

4～8卷纸同时开卷

定涨力控制

第一次涂胶(第一张纸不涂胶)

纸带压合牵引

园刀滚切纸带

第二次涂胶

调节纸带胶位

导向板竖立纸带纸带朝前或左右牵引

纸带聚合成纸条

滚压牵引纸条

纸条定长切断纸条横向推送至涂胶机纸条纵向涂胶

纸条顶升至对接

热风加温纸条纵向拉伸细齿滚压纸芯立楞面芯面涂胶

面纸复合

热风保压横向冲切

接板机自动堆垛。

本发明的4～8卷纸同时开卷是指根据纸芯生产高度变化而带来的纸带数量的变化，在同样幅宽纸卷的情况下，通过调节纸卷数量来进行平衡，以保证纸条聚合后，其截面的长宽比能在一个合理范围内。

本发明的恒涨力控制，是在纸卷和涂胶工序之间，有一组涨力辊，可以恒涨力控制纸带传送。

本发明的第一次涂胶，要保证纸带压合后，上表面和下表面都不能有胶。

本发明的两次涂胶，是采用横向涂胶方式，其涂胶辊是采用凸的齿形辊，其动力系统和配对压辊的动力系统是分开控制的，调节两组辊的速度，可得到不同的蜂窝孔径。

本发明的园刀滚切纸带，是采用连续滚切方式，可随意调节速度，不会产生设备的振动，因此，可提高纸带的走线速度。

本发明的调节纸带胶位，是通过增加两排上下可以以调整的滚轮，将纸带下压，改变纸带从第二次涂胶到纸带聚合间的长度，以保证纸带在聚合时涂胶位置的一致性。

本发明的导向板竖立纸带，是通过导向板，强制性的将纸带从水平改变成竖立，便于多条纸带聚合，进入滚压工序。

本发明的滚压牵引纸条，是采用四面滚压的方式，纸条经聚合后，是一个矩形截面，如果纸芯高度为10mm时，由于纸带多，其截面的长宽比会＞1∶10，如果是在宽的两面滚压，纸条的截面会变形，所以，本发明将纸条的竖立面，作为带动力源的牵引滚压面，另两面，是不带动力的，一面是采用位置固定的压辊，另一面采用位置可调的压辊，经过这一工序，能保证纸条牵引时，在受滚压的条件下可靠的粘合而不脱开。

本发明的纸条纵向涂胶，是纸条经横向切断后，经输送带送至固定位置，由气缸在纸条的横向进行推送，再经一排滚轮，将纸条固定在胶辊前，滚轮和胶辊的距离正好是纸条的宽度，纸条由顶升气缸由下往上，传送至纸条对接位置，纸条经过胶辊，被涂上胶，胶线的方向垂直于纸条。该工序衔接了从纸芯生产到纸板生产的中间环节，使生产线变成一个有机整体，使生产过程可以连续进行。

本发明的细齿滚压纸芯，在纸芯拉伸开后，其立愣面经过细齿滚压，立愣边缘会产生细微的变形，立愣的边缘加宽，可增加纸边缘的容胶量，增加和面纸粘合的接触面积，可极大的增强纸板的抗折抗弯能力。

本发明的横向冲切，可大大提高纸板横截的速度，目前，大部份纸板生产线均采用飞刀横截方式，飞刀横截一次，要走完1.8～2.1m的行程，加上其它辅助工序，需耗时6秒左右，如果生产板长为1.2m，每分钟只能生产10块板，生产速度只能达到12m/分，而横向冲切一次的用时在2秒以内，每分钟可达到30次以上，并效率是飞刀横截的3倍以上，本发明的冲切刀，是一种薄的刀刃呈尖齿锋利状刀，其冲切一次的行程，是纸板高度的1.2倍，刀的冲切方式，是由气动控制的高速冲切，切口的平整度要高于飞刀横切。

本发明的纸板收集，采用机械手臂自动堆垛方式，纸板经横截后，由传送带送至固定位置，机械手臂自动托起纸板，送至堆垛位。

【附图说明】

1，图2是生产线的平面展开图，真正的布局是呈U字形排列的，如图1，在导向板竖立纸条工序开始转折成90·，到横向推送纸条工序再转成90·。

2，图3至图7是分段示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

1，参阅图3；剩余纸卷1被机械手抬至图示位置，装上新纸卷，在剩余纸卷用完之前，和新纸卷2进行对接，切断原纸卷的多余纸，整个工作是在生产线正常运行过程中进行的。

2，参阅图4；图示3是恒涨力控制系统，由一条压辊和一条涨力辊组成，涨力辊的一端与磁粉涨力器联结，纸带被牵引后，经过涨力辊时由于阻尼作用，产生反向拉力，使纸面被拉紧，涨力辊的涨力大小经设置后是恒定的，压辊的压力大小是通过气压控制的，不会因纸的厚薄受到影响，该系统离涂胶系统很近，克服了长距离送纸时纸带产生的扰动现象。图示4和5是纸带涂胶系统，4是一种齿形涂胶辊，胶液厚度通过匀胶辊进行调节，5是压辊，其转速和纸带的牵引速度一致，当纸带的走速不变时，改变涂胶辊的转速，可得到不一样的涂胶宽度和胶膜间的宽度，以此改变蜂窝孔径的大小，涂胶辊转速慢，蜂窝孔径大，反之则小，两种速度均由变频器和PLC电路控制。图示6为园刀滚切，纸带经过园盘刀，分切成条状的纸带，纸带的宽度是纸芯的高度。图示7为纸带的第二次涂胶。图示8为纸带胶位调节，是由两排上下可调整的滚轮组成，通过滚轮的下压，使纸带的长度发生变化，以此来调整纸带聚合时，上胶的位置达到一致性。图示9是导向板竖立纸条，导向板是一种带弧度的不锈钢板组成，每一条纸带配一块板，纸带经过导向板，由原来水平排列变成竖向排列，没涂胶一面贴着导向板被引向纸带聚合处，由于导向板前后两端都有带动力的牵引辊传送，所以，导向板和纸带产生的磨擦力是很小的，纸带传送时，两面的力呈平衡状态。图示10，11是纸条滚压工序，图示10是水平压辊，图示11是竖立的压辊，两组压辊围成一矩形截面，可保证纸条在截面内被牵引时，不会产生因截面长宽比例失调而造成的纸条变形，同时也保证了纸条涂胶位能牢固的和纸条粘结。

3，参阅图5；图示12是纸条横向截切装置，切刀是一种高速园盘锯，纸条长度经过传感器检测，反馈给PLC控制系统，进行定长切断。图示13是横向推送装置，纸条切断后，被输送带送到限制位，被气缸由横向推送至图示15位置，图示15是纸条涂胶前和送到对接处的状态示意图，纸条在涂胶前的位置，有一组带弹性的滚轮挡着纸条，滚轮和图示16的胶辊距离，正好是纸条的截面宽度尺寸，纸条由顶升气缸向上提升，经过胶辊被涂上胶后，送到图示14的对接工位，由气缸在水平位置推压，将纸条和纸条进行连续粘合，该工位是整个生产线的关键，使纸芯生产过渡到纸板生产实现了有机联结，达到了生产全过程的自动化。图示16是第三次涂胶系统，涂胶辊是一种带一圈圈环状凸起的辊，是一种纵向涂胶方式，采用这种方式，可保证纸条在拉伸时蜂窝孔格不会变形。

4，参阅图6；图示17是纸芯拉伸工序，由于纸芯的生产速度和纸板的生产速度已通过电脑程序控制，另通过一组调节辊进行调控，可有效保证纸芯拉伸程度。图示18是细齿滚压纸芯工序，纸芯被拉伸开后，经过一组细齿辊，纸芯的立愣表面产生了细齿状的变形，增加了立愣面的宽度，使纸芯经过涂胶后，胶液容易滞留在立愣表面，可有效提高纸芯和面纸的粘结强度。图示19和20是纸芯和面纸的涂胶工序，可进行纸芯涂胶，也可进行面纸涂胶或纸芯和面纸的复合涂胶。图示21是面纸复合工序，纸芯或面纸涂完胶后，经过复合工序被压合在一起，复合工序分两段，热风保压和复合工序同步，第一段是由麻布传送带包复园辊组成，麻布传送带能紧紧压着面纸，依靠麻布带的平整性和摩擦力，可平稳的传送纸板，第二段是由园辊组成，纸板在第一段被加热后，在第二段敞开的传送过程中，纸板内的水汽容易被蒸发出来，达到纸板干燥的目的。

5，参阅图7；图示22是纸板横截工序，纸板的截切长度是由长度传感器和解码器将数据传送到PLC控制电路，以设定的长度进行截切，截切刀是一种带齿的薄刀，由下往上冲切，截切时，纸板压紧装置是和纸板的运行速度同步随动的，为了保证截切长度的精确，随动装置采用摩擦盘和链轮组合，随动速度和纸板行走的速度一致，复位装置采用气动。刀的冲切动作是由气缸执行的，即使是60mm厚纸板，也可在瞬间完成冲切动作，该装置可有效保证纸板在高速运行状况下生产。图示23是纸板自动堆垛机，纸板截断后由输送带传送到固定位置，机械手手臂自动接板并提送到小车上进行堆垛，自动堆垛机是由气动控制的一种连杆结构。

通过对上述实施例的说明，本发明的“数控全自动蜂窝纸板生产工艺及成套设备”，它集合了数控技术、液压技术、气动技术及全自动控制理念，使蜂窝纸板生产从原纸到成品生产的全过程实现了自动化，不但节省了人力，而且提高了纸板的品质和产量，是目前蜂窝纸板生产领域最先进的工艺方法和生产设备。

Claims (10)

1.数控全自动蜂窝纸板的生产工艺方法，其特征在于工艺流程是；4～8卷纸同时开卷

定涨力控制

第一次涂胶(第一张纸不涂胶)纸带压合牵引

园刀滚切纸带第二次涂胶

调节纸带胶位

导向板竖立纸带

纸带朝前或左右牵引纸带聚合成纸条

滚压牵引纸条

纸条定长切断

纸条横向推送至涂胶机

纸条纵向涂胶

纸条顶升至对接

热风加温

纸条纵向拉伸

细齿滚压纸芯立楞面芯面涂胶

面纸复合

热风保压

横向冲切

接板机自动堆垛。

2.权力要求1所述的工艺流程，其特征在于；工艺参数是由电脑进行操控的，可通过数字键入工作指令，设置蜂窝孔径大小、纸板长度、生产数量、生产速度，实行每天的生产任务全过程自动控制。

3.权力要求1所述工艺流程中的定涨力控制，其特征在于；在纸卷和涂胶工序中间，另外设置的一组涨力控制辊，可有效解决纸卷半径变化和纸的密度不一造成纸在运行过程中产生的扰动。

4.权力要求1所述工艺流程中的第一次涂胶和第二次涂胶，其特征在于；是采用横向涂胶方式，其涂胶辊是一种凸的齿形辊，和相对应的压辊是由两组动力系统组成，改变两种辊的速度，可获得不同的蜂窝孔径。

5.权力要求1所述工艺流程中的调节纸带胶位，其特征在于；纸带在第二次涂胶与导向板之间，被两排滚轮下压，由于下压的高度差，获取不同的纸带长度，以此来调节纸带聚合时的涂胶位置，保证蜂窝孔径保持一致。

6.权力要求1所述工艺流程中的导向板竖立纸带，其特征在于；纸带经调整完胶位后，通过导向板，被有序的强制性的从水平方向转成竖立方向进行聚合。

7.权力要求1所述工艺流程中的滚压牵引纸条，其特征在于；纸条经聚合后，是在四面滚压的状态中被牵引的，以解决纸条截面长宽比过大时纸条的拱起现象。

8.权力要求1所述工艺流程中从纸条横向推送涂胶至顶升对接的三个工序，其特征在于；纸条是被自动推向涂胶机的，纸条的涂胶是自动进行且是纵向涂胶的，纸条涂完胶后是自动进行对接的，是对纸芯生产至纸板生产全过程的衔接，是生产线全自动化的关键。

9.权力要求1所述工艺流程中细齿滚压纸芯立愣面，其特征在于；纸芯拉伸开后，通过一组表面带细齿的辊。纸芯的立愣被滚压后，可增加纸边缘的宽度，增加受胶面积，提高和面纸的粘结强度。

10.一种不停机接纸装置，其特征在于；每个纸架，配备了一组机械手，纸卷在用完前，由液压系统控制机械手，将剩余纸卷提升至固定位置，装上新纸卷，将新纸卷和剩余纸卷进行不停机对接，使生产线可始终处于连续作业的状态中。

Images