CN105666947A - 瓦楞纸箱联动生产方法及生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种瓦楞纸箱联动生产方法，包括在生产线上顺序实施的以下步骤：将瓦楞纸板在平压平模切机中模切成型并清废；将所述纸板单元之间的连接点在分片机上掰断；将分片后的瓦楞纸板左右规纸；粘箱，打包；将打包后的瓦楞纸箱前后规纸和左右规纸；码垛并缠膜。本发明还公开了实施上述方法的联动生产线，包括顺序设置的平压平模切机、纸板旋转机、分片机、左右规纸机构、进纸机、粘箱机、打包机、纸板定位机、机器人码垛机和缠绕机，生产线通过中央电控系统控制各个单机设备的通讯及速度同步。本发明所揭示的方法和生产线提高了瓦楞纸箱的生产效率，并降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及瓦楞纸箱生产方法技术领域，还涉及实施该方法的联动生产线。
背景技术
瓦楞纸箱是一种应用最广的包装制品，因其良好的物理机械性、装潢印刷适应性、经济实用性和环保性，用量一直是各种包装制品之首。从印刷角度上来看，瓦楞纸箱分为彩印瓦楞纸箱和水墨印刷瓦楞纸箱，彩印瓦楞纸箱是先将图案印刷在面纸上，然后再将面纸与瓦楞纸贴合制成瓦楞纸板，彩色印刷更加精美；而水墨印刷瓦楞纸箱是直接将图案印在做好的瓦楞纸板上，水墨印刷更加简洁实用。
目前，瓦楞纸箱的主要工艺步骤基本都实现了机械化生产，但是，各工序和设备之间缺少协调，有的环节还需要人工辅助，瓦楞纸箱不能连续化生产的障碍，主要体现在：
1、在模切工艺中，为了提高生产效率，往往采用一模多板的方法，即模切一次，输出多个通过连接点连在一起的纸板产品，而将这些连接在一起的纸板分开，目前还停留在人工处理方式上。
2、在印刷过程中，由于工艺、加工设备精度等原因，印刷品往往会出现色差、套印不准等现象，还会出现缺色、带脏、或者模切精度等达不到预期要求等缺点，这就使得在生产过程中出现一些残次品。目前对产品的检测工作一般采用人工方法对产品进行质量检测，然后再由工作人员将合格品和不合格品进行分类堆放。
3、模切机的进纸机构主要为前缘送纸机构，该机构的工作原理为瓦楞纸板放在通过风机产生负压的风箱上面，并通过风箱上面摩擦轮的转动带动瓦楞纸板向前运动，直至送到上下两个输纸辊之间，再由输纸辊向前送纸。该机构的摩擦轮与瓦楞纸板容易产生相对滑动，从而蹭脏纸板的印刷图文，影响产品的质量。
4、给印刷机或模切机等设备输送瓦楞纸板的方式大致有两种，一种是人工方式，需要通过一到两个人将纸垛(即叠置的达到一定高度的若干纸板)分批搬运到模切机或印刷机的输纸台上；另一种是半自动方式，采用上料机使整垛纸上升，再由人工将纸板推到模切机或印刷机的输纸台上。上述无论哪种方式，在整个送纸过程中都需要人员来全程操控，自动化程度低，劳动强度高。
发明内容
鉴于以上原因，本发明所要解决的技术问题是：提供一种瓦楞纸箱联动生产方法，以提高瓦楞纸箱的生产效率，降低生产成本。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种瓦楞纸箱联动生产方法，包括在生产线上顺序实施的以下步骤：
1)将瓦楞纸板在平压平模切机中模切成型并清废，成型后的瓦楞纸板具有多个纸板单元，这些纸板单元通过连接点连在一起；
2)将所述瓦楞纸板在水平面内旋转；
3)将所述纸板单元之间的连接点在分片机上掰断；
4)将所述分片后的瓦楞纸板左右规纸；
5)粘箱，打包；
6)将打包后的瓦楞纸箱前后规纸和左右规纸；
7)码垛并缠膜。
进一步的，在所述步骤6)和步骤7)之间，输入托盘，在完成步骤7)后，将缠膜后的纸箱和托盘一起打包。
作为同一种构思，本发明所要解决的另一个技术问题是，提供一种实施上述方法的瓦楞纸箱联动生产线。
其主要技术方案是，一种瓦楞纸箱联动生产线，包括：平压平模切机，所述平压平模切机的下游位置设有纸板旋转机，所述纸板旋转机的下游位置设有分片机，所述分片机的下游位置设有左右规纸机构，所述左右规纸机构的下游位置设有进纸机和粘箱机，所述粘箱机的下游位置设有打包机，所述打包机的下游位置设有纸板定位机，所述纸板定位机的下游位置设有机器人码垛机和缠绕机，所述生产线通过中央电控系统控制各个单机设备的通讯及速度同步。
进一步的，所述机器人码垛机和缠绕机之间设有托盘库，所述缠绕机的下游位置设有栈板打包机。
其中，所述纸板定位机包括：横向定位单元和位于其下游的纵向定位单元；所述横向定位单元包括前机架、设于所述前机架上的前输送辊道和横向定位机构，所述横向定位机构包括两相对设置的竖向的侧规纸板，所述侧规纸板沿纵向延伸，所述侧规纸板与侧规纸动力装置连接；所述纵向定位单元包括后机架、设于所述后机架上的后输送辊道和纵向定位机构，所述纵向定位机构包括前定位机构和后定位机构；所述前定位机构包括竖向设置的可升降的前规纸板，所述前规纸板的上部转动设置有托辊，所述前规纸板与升降动力装置连接；所述后定位机构包括与所述前规纸板相对设置的后规纸板，所述后规纸板与后规纸动力装置连接，所述前规纸板和所述后规纸板皆沿横向延伸。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
1)针对一模多板的生产方式，将成型后的瓦楞纸板在分片机中分片成多个纸板单元，可成倍提高生产效率，模切、粘箱、码垛联动，实现连续化生产。
2)在打包机的下游位置设置纸板定位机，实现了纸箱在横向与纵向的准确定位，为码垛机高效自动码垛做好了先期准备；能满足不同幅面纸张的定位要求，适应性好。
附图说明
图1示出了本发明瓦楞纸箱联动生产线实施例上游部分的结构示意图；
图2示出了本发明瓦楞纸箱联动生产线实施例中游部分的结构示意图；
图3示出了本发明瓦楞纸箱联动生产线实施例下游部分的结构示意图；
图4是本发明实施例中纸板定位机的结构示意主视图；
图5是图4的俯视示意图；
图6是图5中横向定位机构与横向幅面调节机构部分的结构放大图；
其中：
100-输纸轨道；110-自动上料机；120-平压平模切机；130-纸板旋转机；140-分片机；150-左右规纸机构；160-提升机；170-进纸机；180-粘箱机；190-打包机；200-纸板定位机；210-机器人码垛机；
I-横向定位单元；II-纵向定位单元；1-可调脚撑；2-后机架；3-纵向导杆；4-后规纸板；41-立板；42-托杆；43-L形板；5-前规纸板；51-托辊；6-升降气缸；7-后输送辊道；8-后传动装置；9-流利条托件；91-安装座；92-竖向导轴；10-后规纸气缸；101-调节板；11-横向导杆；12-后动力装置；13-前机架；14-前动力装置；15-前传动装置；16-前输送辊道；17-侧规纸安装架；18-横向幅面调节机构；181-手轮；182-丝杠；183-导杆；184-连接板；185-丝母；186-侧规纸气缸；187-侧规纸板。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本发明进一步说明。
为便于描述，将进纸定义为前，出纸定义为后；走纸方向定义为纵向或前后方向，即图5中的X向；与纵向垂直的方向为横向或左右方向,即图5中的Y向；将与Y向和X向垂直的方向定义为竖向，即图4中的Z向。
本文中所述的“连接”应做广义理解，可以是两元件直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解其含义。
生产线很长，为了清楚表达，沿箭头方向，将其分成三部分，上游部分表示在图1中，中游部分表示在图2中，下游部分表示在图3中。
如图1、图2和图3共同所示，一种瓦楞纸箱联动生产线，它是智能的，中央电控系统控制各个单机设备的通讯及速度同步，例如PLC或工控机等，保证生产的连续性。
瓦楞纸板的面纸上事先印好彩色图文，用输纸轨道100将该瓦楞纸板输送至自动上料机110，自动上料机110将瓦楞纸板送入平压平模切机120，并在平压平模切机120中完成纸板成型，这些成型步骤包括分切和压线，并在模切机中完成废边和落料的清废。平压平模切机120的模板足够大，可以实现一模多板，即：该模板可以将瓦楞纸板模切成多个纸板单元，这些纸板单元通过连接点连接在一起，纸板单元的连接处像是纸制品上的撕裂线，以便纸板单元在此处分开。
平压平模切机120的下游位置设有纸板旋转机130，纸板旋转机130将瓦楞纸板在水平面内旋转90°以适应分片机140的工艺要求。
平压平模切机120的下游位置设有分片机140，分片机140将上述连在一起的纸板单元从连接点处掰开，实现分片。
分片机140的下游位置设有左右规纸机构150，左右规纸机构150用于将分片后的纸板在左右方向上规整整齐(“左右”方向即“横向”)。
左右规纸机构150的下游位置设有进纸机170、粘箱机180和打包机190，进纸机170将左右规纸后的纸板送入粘箱机180，粘箱机180用于将纸板粘贴成箱，打包机190用硬绳或软绳将规定数量的纸箱捆扎起来。左右规纸机构150与进纸机170的工作高度不同，两者之间设有提升机160，进行纸箱输送。
打包机190的下游位置设有纸板定位机200，该机构将打包后的纸箱在左右(即横向)前后(即纵向)方向上规纸整齐，便于其后的机器人码垛机210码垛时抓取，机器人码垛机210的下游位置设有缠绕机(图中未示出)，缠绕机用塑料膜将码垛后的纸箱包裹起来，便于搬运和运输。在下面的描述中还将对纸板定位机200做更为详细的描述。
为了进一步提高自动化程度，还可以设置托盘库(图中未示出)和栈板打包机(图中未示出)，托盘库设置于机器人码垛机210和缠绕机之间，栈板打包机设置于缠绕机的下游位置。使用时，输入托盘，缠绕机将打包后的纸箱和托盘一起缠膜，然后用栈板打包机把纸箱和托盘一起捆扎，更方便于运输。
下面详细描述纸板定位机200，如图4和图5共同所示，纸板定位机，包括：横向定位单元I和纵向定位单元II。
如图4所示，其中，横向定位单元I包括：前机架13、设于前机架13上的前输送辊道16和横向定位机构，横向定位机构包括两相对设置的竖向的侧规纸板187，侧规纸板187沿纵向延伸，侧规纸板187与侧规纸动力装置连接，具体地，侧规纸动力装置采用侧规纸气缸186，侧规纸气缸186的活塞杆端与侧规纸板187连接。前输送辊道16包括由前动力装置14经前传动装置15驱动的若干输送辊，优选地，前动力装置14采用了减速机，前传动装置15采用了带传动装置，带传动装置的传动带通过摩擦带动若干输送辊转动实现输送功能，所述前传动装置15也可以采用常规的链传动装置。
如图4所示，其中，纵向定位单元II包括：后机架2(后机架2上设有便于调节其高度的可调脚撑1)、设于后机架2上的后输送辊道7和纵向定位机构，该纵向定位机构包括前定位机构和后定位机构；其中，前定位机构包括竖向设置的可升降的前规纸板5，前规纸板5与升降动力装置连接，具体地，升降动力装置采用了升降气缸6，升降气缸6的活塞杆端连接前规纸板5，进一步地，前规纸板5的上部转动设置有托辊51；其中，后定位机构包括与前规纸板5相对设置的后规纸板4，前规纸板5和后规纸板4皆沿横向延伸，后规纸板4与后规纸动力装置连接，具体地，后规纸动力装置采用了后规纸气缸10。其中，后规纸板4采用了组件结构，包括倒置的L形板43、与L形板43固接的托杆42，托杆42的端部与立板41固定，后规纸气缸10的活塞杆端连接立板41。后输送辊道7包括由后动力装置12经后传动装置8驱动的若干输送辊，优选地，后动力装置12采用了减速机，后传动装置8采用了带传动装置，带传动装置的传动带通过摩擦带动若干输送辊转动实现输送功能，所述后传动装置8也可以采用常规的链传动装置。
如图5和图6所示，其中，横向定位单元I还设有安装在侧规纸安装架17上的横向幅面调节机构18，该横向幅面调节机构18包括：螺接的丝杠182和丝母185，丝杠182的外端固接有手轮181，丝杠182的侧部设有导杆183，所述丝母185固定于连接板184上，整个横向定位机构设置于在连接板184上。更换不同幅面的纸板时，通过手轮181转动丝杠182，即可使丝母185带动横向定位机构在横向上移动，调节两个侧规纸板187之间的距离，满足对不同幅面纸板的横向定位要求。当然，也可以除去上述丝杠182端部的手轮181，采用动力驱动丝杠182转动，实现调节功能，动力驱动丝杠转动为本领域技术人员熟知，在此不再赘述。
如图4和图5所示，其中，纵向定位单元II还设有纵向幅面调节机构，所述纵向幅面调节机构包括：调节板101和设于后机架2上的纵向导杆3，调节板101套设于纵向导杆3上，后规纸气缸10设于调节板101上。更换不同幅面的纸板时，调节调节板101，使其沿纵向导杆3移动到规定的位置，从而调节了后规纸气缸10及后规纸板4的纵向位置，调节了后规纸板4与前规纸板5之间的距离，满足对不同幅面纸板的纵向定位要求。
如图4和图5所示，其中，在后输送辊道7的两侧分别设有流利条托件9，流利条为铝合金滑轨的简称，为本领域技术人员知悉，流利条托件9设有高度位置调节机构，所述高度位置调节机构包括安装座91和设于流利条托件9底部的竖向导轴92，在安装座91上设有与竖向导轴92配合的安装座孔，竖向导轴92通过紧定螺钉与安装座91固定。为便于码垛机的机械手从纸堆周边抓取纸堆，后输送辊道7的长度较短，可以满足小幅面的纸板码垛需要；当纸板的幅面较大时，位于后输送辊道7的两侧的流利条托件9可以承托纸板的端部，避免边部下沉而导致码垛不准确；当纸板的幅面较小时，将流利条托件9的高度调低，完全由后输送辊道7承托纸堆，避免干涉机械手抓取纸堆。
如图5所示，其中，流利条托件9还设有横向位置调节机构，该横向位置调节机构包括设于后机架2上的横向导杆11，所述安装座91套设于横向导杆11上。更换不同幅面的纸板时，调节安装座91，使其沿横向导杆11移动到规定的位置，从而调节两侧流利条托件9之间的距离，满足对不同幅面纸板的承托要求。
如图4和图5所示，前机架13与后机架2采用了分体式设置，分体式设置的优点是，制造方便，安装灵活。当然，两个机架也可以采用一体式设置。
利用本发明的纸板定位机对纸堆定位时，纸堆按图4中箭头所示方向进入横向定位单元I，前输送辊道16输送纸堆过程中，侧规纸气缸186驱动侧规纸板187，从两侧对纸堆进行规整，实现纸堆在横向上的定位；升降气缸6的活塞杆回缩拉动前规纸板5下降，托辊51辅助承托纸堆，纸堆顺利进入纵向定位单元II的后输送辊道7后，(对于大幅面纸张，升高流利条托件9，与后输送辊道7共同承托纸堆；对于小幅面纸张，降低流利条托件9的高度位置，仅由后输送辊道7承托纸堆)，升降气缸6的活塞杆伸出推动前规纸板5上升，后规纸气缸10驱动后规纸板4，与前规纸板5配合，从前后对纸堆进行规整，实现纸堆在纵向上的定位。
Claims (10)
1.一种瓦楞纸箱联动生产方法，其特征在于，包括在生产线上顺序实施的以下步骤：
1)将瓦楞纸板在平压平模切机中模切成型并清废，成型后的瓦楞纸板具有多个纸板单元，这些纸板单元通过连接点连在一起；
2)将所述瓦楞纸板在水平面内旋转；
3)将所述纸板单元之间的连接点在分片机上掰断；
4)将所述分片后的瓦楞纸板左右规纸；
5)粘箱，打包；
6)将打包后的瓦楞纸箱前后规纸和左右规纸；
7)码垛并缠膜。
2.如权利要求1所述的瓦楞纸箱联动生产方法，其特征在于，在所述步骤6)和步骤7)之间，输入托盘，在完成步骤7)后，将缠绕后的纸箱和托盘一起打包。
3.一种瓦楞纸箱联动生产线，其特征在于，包括：
平压平模切机，所述平压平模切机的下游位置设有纸板旋转机，所述纸板旋转机的下游位置设有分片机，所述分片机的下游位置设有左右规纸机构，所述左右规纸机构的下游位置设有进纸机和粘箱机，所述粘箱机的下游位置设有打包机，所述打包机的下游位置设有纸板定位机，所述纸板定位机的下游位置设有机器人码垛机和缠绕机，所述生产线通过中央电控系统控制各个单机设备的通讯及速度同步。
4.如权利要求3所述的瓦楞纸箱联动生产线，其特征在于，所述机器人码垛机和缠绕机之间设有托盘库，所述缠绕机的下游位置设有栈板打包机。
5.如权利要求3或4所述的瓦楞纸箱联动生产线，其特征在于，所述纸板定位机包括：
横向定位单元和位于其下游的纵向定位单元；
所述横向定位单元包括前机架、设于所述前机架上的前输送辊道和横向定位机构，所述横向定位机构包括两相对设置的竖向的侧规纸板，所述侧规纸板沿纵向延伸，所述侧规纸板与侧规纸动力装置连接；
所述纵向定位单元包括后机架、设于所述后机架上的后输送辊道和纵向定位机构，所述纵向定位机构包括前定位机构和后定位机构；所述前定位机构包括竖向设置的可升降的前规纸板，所述前规纸板的上部转动设置有托辊，所述前规纸板与升降动力装置连接；所述后定位机构包括与所述前规纸板相对设置的后规纸板，所述后规纸板与后规纸动力装置连接，所述前规纸板和所述后规纸板皆沿横向延伸。
6.如权利要求5所述的瓦楞纸箱联动生产线，其特征在于，所述侧规纸动力装置包括侧规纸气缸，所述侧规纸气缸的活塞杆端与所述侧规纸板连接；所述升降动力装置包括升降气缸，所述升降气缸的活塞杆端与所述前规纸板连接；所述后规纸动力装置包括后规纸气缸。
7.如权利要求6所述的瓦楞纸箱联动生产线，其特征在于，所述横向定位单元还设有横向幅面调节机构，所述横向幅面调节机构包括：螺接的丝杠和丝母，所述丝母固定于连接板上，所述横向定位机构设置于所述连接板上。
8.如权利要求7所述的瓦楞纸箱联动生产线，其特征在于，所述纵向定位单元还设有纵向幅面调节机构，所述纵向幅面调节机构包括：调节板和设于所述后机架上的纵向导杆，所述调节板套设于所述纵向导杆上，所述后规纸气缸设于所述调节板上。
9.如权利要求8所述的瓦楞纸箱联动生产线，其特征在于，所述后输送辊道的两侧分别设有流利条托件，所述流利条托件设有高度位置调节机构，所述高度位置调节机构包括安装座和设于所述流利条托件底部的竖向导轴，所述安装座上设有与所述竖向导轴配合的安装座孔，所述竖向导轴通过紧定螺钉与所述安装座固定。
10.如权利要求9所述的瓦楞纸箱联动生产线，其特征在于，所述流利条托件还设有横向位置调节机构，所述横向位置调节机构包括设于所述后机架上的横向导杆，所述安装座套设于所述横向导杆上。
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