CN113911774B - 一种自动理纸装纸方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动理纸装纸方法，方法包括：小车将纸垛输送至翻转机；翻转机理齐纸垛，翻转理齐后的纸垛，使得托盘在理齐后的纸垛的上方，在理齐纸垛的同时，往纸垛内加吹离子风以消除纸张静电；机器人取下托盘、并放上飞达专用载纸台；翻转机翻转放有飞达专用载纸台的纸垛，使得飞达专用载纸台在理齐后的纸垛的下方；小车将飞达专用载纸台上的理齐后的纸垛、运送至飞达提升机构，完成纸垛的理纸装纸。上述自动理纸装纸方法，通过翻转机、机器人及小车组成一套自动化控制系统，实现了印刷机纸垛中的纸张自动理齐，提高了生产效率。解决了现有技术中人工进行搬运、规整、平齐待印品原料纸张，严重影响了生产效率的技术问题。

Description

一种自动理纸装纸方法

技术领域

本发明涉及理纸装纸技术领域，特别涉及一种自动理纸装纸方法。

背景技术

随着自动化的应用越来越广，工业生产的自动化程度越来越高，自动化作业成为提高生产效率的常用操作。

单张纸连续印刷，是由飞达机构将一整摞待印品原料纸张(通常是5000大张或10000大张)一张张分离，通过输纸板输送至印刷机滚筒的印刷模式，飞达机构对纸张的平整性具有严格要求。

现有技术当中，待印品原料纸张需要事先由人工进行规整、平齐，长期以来此工序依赖人工操作：将一万大张或五千大张原料纸张，每500或1000张在工作台上手工抖动，松散进入空气防止双张，再将四边在工作台上利用重力撞齐，然后搬运至飞达专用载纸平台上，重复以上动作，直至将一万或五千大张待印品纸张平整的转移至飞达载纸台上，然后将飞达载纸台推送至飞达提升机构上开始印刷，由于需要频繁抖纸、搬运，导致该工作人工劳动强度大，同时，人工进行规整、平齐待印品原料纸张，也严重影响了生产效率。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种自动理纸装纸方法，用于解决现有技术中人工进行搬运、规整、平齐待印品原料纸张，严重影响了生产效率的技术问题。

本发明提供一种自动理纸装纸方法，通过自动理纸装纸系统实现，所述自动理纸装纸系统包括：

智能输送小车，用于输送待印品原料纸垛；

纸张抖动理纸翻转机，包括翻转机主体、以及设于所述翻转机主体内的出风机构，所述出风机构用于提供离子风；

工业机器人，用于夹取通用塑料托盘和飞达专用载纸台进行交换；

所述自动理纸装纸方法包括：

控制所述智能输送小车将待印品原料纸垛输送至纸张抖动理纸翻转机；

当感应到所述纸张抖动理纸翻转机接收到所述待印品原料纸垛时，控制所述纸张抖动理纸翻转机理齐所述待印品原料纸垛，翻转理齐后的待印品原料纸垛，使得通用塑料托盘在所述理齐后的待印品原料纸垛的上方，在理齐所述待印品原料纸垛的同时，往所述待印品原料纸垛内加吹离子风以消除纸张静电；

当识别到所述待印品原料纸垛被理齐后，控制工业机器人利用夹具取下所述通用塑料托盘、并放上飞达专用载纸台，从而完成所述通用塑料托盘和所述飞达专用载纸台的交换；

当识别到所述通用塑料托盘和所述飞达专用载纸台交换后，控制所述纸张抖动理纸翻转机翻转放有飞达专用载纸台的待印品原料纸垛，使得所述飞达专用载纸台在所述理齐后的待印品原料纸垛的下方；

当识别到所述飞达专用载纸台在所述理齐后的待印品原料纸垛的下方时，控制所述智能输送小车运送放有待印品原料纸垛的飞达专用载纸台，并将所述飞达专用载纸台上的所述理齐后的待印品原料纸垛、运送至飞达提升机构，完成所述待印品原料纸垛的理纸装纸。

上述自动理纸装纸方法，通过纸张抖动理纸翻转机、工业机器人及智能输送小车组成一套自动化控制系统，实现了印刷机待印品原料纸垛中的纸张自动理齐，并自动装载至印刷机飞达提升机构完整的工艺流程，完全取代了传统的人工搬运、人工抖纸理纸、人工输送等工作，实现了单张纸连续印刷机理纸装纸上料工序的无人化，提高了生产效率。同时，由于采用了离子风消除纸张静电，去除了纸张表面粉尘，提高油墨附着力及印刷品质，解决了现有技术中人工进行搬运、规整、平齐待印品原料纸张，严重影响了生产效率的技术问题。

另外，根据本发明上述的自动理纸装纸方法，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述纸张抖动理纸翻转机理齐所述待印品原料纸垛，翻转理齐后的待印品原料纸垛，使得通用塑料托盘在所述理齐后的待印品原料纸垛的上方的步骤包括：

所述纸张抖动理纸翻转机振动所述待印品原料纸垛、并抖动理齐所述待印品原料纸垛；

将理齐后的待印品原料纸垛再次翻转90度，使得通用塑料托盘在所述理齐后的待印品原料纸垛的上方。

进一步地，所述智能输送小车将待印品原料纸垛输送至纸张抖动理纸翻转机的步骤包括：

所述智能输送小车获取自动理纸装纸指令，根据所述自动理纸装纸指令对待印品原料纸垛进行扫描、并根据扫描得到的图像获取所述待印品原料纸垛的结构特征；

识别所述结构特征，根据所述结构特征推算出纸张的前后方向，智能输送小车根据所述纸张的前后方向选择正确的方向插入所述通用塑料托盘，将所述待印品原料纸垛输送至所述纸张抖动理纸翻转机。

进一步地，所述根据所述自动理纸装纸指令对待印品原料纸垛进行扫描、并根据扫描得到的图像获取所述待印品原料纸垛的结构特征的步骤包括：

所述智能输送小车围绕所述待印品原料纸垛绕行一周；

通过视觉摄像头采集所述待印品原料纸垛的侧面图像，视觉系统根据所述侧面图像、识别出所述待印品原料纸垛的结构特征，所述结构特征包括月牙洞特征。

进一步地，所述根据所述结构特征推算出纸张的前后方向的步骤包括：

所述智能输送小车根据所述月牙洞特征，推算出所述待印品原料纸垛的咬口边和拖稍边，所述咬口边为纸张前方向，所述拖稍边为纸张后方向；

进一步地，所述智能输送小车根据所述纸张的前后方向选择正确的方向插入所述通用塑料托盘的步骤包括：

所述智能输送小车以所述待印品原料纸垛设有所述月牙洞特征的一侧面为插入所述通用塑料托盘的正确的方向插入所述通用塑料托盘。

进一步地，所述纸张抖动理纸翻转机理齐所述待印品原料纸垛的步骤包括：

对放在所述通用塑料托盘上的所述待印品原料纸垛进行预对齐，从而保证纸张平整。

附图说明

图1为本发明实施例中自动理纸装纸方法流程图；

图2为本发明实施例中智能输送小车插入通用塑料托盘示意图；

图3为本发明实施例中纸张抖动理纸翻转机理齐纸张示意图；

图4为本发明实施例中纸张侧边与塑料通用托盘短边有空隙示意图；

图5为本发明实施例中预对齐方法流程图；

图6为本发明实施例中塑料通用托盘在纸张上方示意图；

图7为本发明实施例中塑料通用托盘的短边与纸张侧边预对齐示意图；

图8为本发明实施例中纸张和塑料通用托盘同步示意图；

图9为本发明实施例中纸张下坠过程示意图；

图10为本发明实施例中工业机器人结构及工作示意图。

主要元件符号说明：

车身主体	110	前叉臂	120
				视觉摄像头	130	旋转震动机构	210
理纸平台	220	上夹纸板	230
				下夹纸板	240	夹紧机构	250
活动手爪	310

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中的自动理纸装纸方法，采用纸张抖动理纸翻转机、工业机器人及智能输送小车组成一套自动化控制系统，完全取代了传统的人工搬运、人工抖纸理纸、人工输送等工作，实现了单张纸连续印刷机理纸装纸上料工序的无人化，提高了生产效率。

本发明实施例中的自动理纸装纸方法，通过自动理纸装纸系统实现，请参阅图2及图3，自动理纸装纸系统包括：

智能输送小车，用于输送待印品原料纸垛，具体的，智能输送小车包括车身主体110以及由车身主体110往外延伸出的两前叉臂120，通过前叉臂120，通过前叉臂120叉取通用塑料托盘或者飞达专用载纸台，从而完成对纸垛的转运；车身主体110上设有视觉摄像头130，用于识别待印品原料纸垛，从而转运纸垛。

纸张抖动理纸翻转机，包括翻转机主体、以及设于翻转机主体内的出风机构，出风机构用于提供离子风。

翻转机主体，包括旋转震动机构210，理纸平台220，上夹纸板230、下夹纸板240，夹紧机构250组成。当翻转机不工作时，上夹纸板230与下夹纸板240处于打开状态，当纸垛推入下夹纸板240后，夹紧机构250工作，使上夹纸板230和下夹纸板240对向运动，夹紧纸垛，然后旋转震动机构210将整个理纸平台220按照设定的模式旋转，使得纸垛翻转，并可根据设定需要进行抖动，吹离子风等操作。

工业机器人，用于夹取通用塑料托盘和飞达专用载纸台进行交换。具体的，工业机器人上设有机械手臂，机械手臂上设有活动手爪310，通过活动手爪310拾取或者释放塑料托盘和载纸台。

进一步地，请参阅图1，自动理纸装纸方法包括步骤S101至步骤S105：

S101、智能输送小车将待印品原料纸垛输送至纸张抖动理纸翻转机；

在本实施例中，控制智能输送小车将待印品原料纸垛输送至纸张抖动理纸翻转机，智能输送小车获取机台人员下达的自动理纸装纸指令，根据自动理纸装纸指令对待印品原料纸垛进行扫描、并根据扫描得到的图像获取待印品原料纸垛的结构特征。具体的，智能输送小车上安装视觉系统，智能输送小车围绕待印品原料纸垛绕行一周，通过视觉摄像头采集待印品原料纸垛的侧面图像，视觉系统根据侧面图像、识别出待印品原料纸垛的结构特征，如图2所示，结构特征包括月牙洞特征。

进一步的，识别结构特征，根据结构特征推算出纸张的前后方向，智能输送小车根据纸张的前后方向选择正确的方向插入通用塑料托盘，将待印品原料纸垛输送至纸张抖动理纸翻转机，保证智能输送小车运送时装货的准确性。

具体的，智能输送小车根据月牙洞特征，推算出待印品原料纸垛的咬口边和拖稍边，咬口边为纸张前方向，拖稍边为纸张后方向。进一步的，智能输送小车以待印品原料纸垛设有月牙洞特征的一侧面为插入通用塑料托盘的正确的方向插入通用塑料托盘。

作为一个具体示例，智能输送小车可以采用AGV(Automated Guided Vehicle，简称AGV)小车。是一种装备有电磁或光学等自动导航装置，能够沿规定的导航路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。

S102、纸张抖动理纸翻转机理齐待印品原料纸垛，翻转理齐后的待印品原料纸垛，使得通用塑料托盘在理齐后的待印品原料纸垛的上方，在理齐待印品原料纸垛的同时，往待印品原料纸垛内加吹离子风以消除纸张静电。

如图3所示，当感应到纸张抖动理纸翻转机接收到待印品原料纸垛时，控制纸张抖动理纸翻转机理齐待印品原料纸垛，具体的，纸张抖动理纸翻转机上设有图像采集器，图像采集器为纸张抖动理纸翻转机的正常工作，提供了技术保证。具体的，通过图像采集器可识别判断是否接收到待印品原料纸垛、以及是否理齐。进一步的，纸张抖动理纸翻转机，具备将5000大张白纸翻转90度、180度，利用机械振动，同时加吹离子风，将整摞5000大张待印品原料纸张进行抖动松散理齐功能。

在本实施例中，纸张抖动理纸翻转机振动待印品原料纸垛、并抖动理齐待印品原料纸垛，将理齐后的待印品原料纸垛再次翻转90度，使得通用塑料托盘在理齐后的待印品原料纸垛的上方。

进一步的，纸张抖动理纸翻转机理齐待印品原料纸垛的步骤包括：对放在通用塑料托盘上的待印品原料纸垛进行预对齐，从而保证纸张平整。

如图4所示，在实际操作过程中，整垛纸张一般位于塑料通用托盘的正中间，纸张侧边与塑料通用托盘短边有空隙，纸张抖动理纸翻转机即对纸张侧规边进行预对齐。

具体的，如图5所示，预对齐方法采用如下步骤：

S1021、在纸张抖动理纸翻转机内先翻转180度，使得塑料通用托盘在纸张上方，如图6所示；

S1022、利用工业机器人的机械手，将塑料通用托盘抬起，并移动使得塑料通用托盘的短边与纸张侧边预对齐，如图7所示；

S1023、再翻转90度，使得纸张和塑料通用托盘同步，不形成相对运动，以避免纸张与塑料通用托盘摩擦而造成的不整齐，如图8所示。

整垛纸张送入理纸机后，翻转90度，由于重力作用，纸张会有一个下坠过程，如图9所示。因纸张侧边与塑料通用托盘短边一定距离的空隙，因此在下落过程中，纸张和塑料通用托盘存在较大的相对运动，纸张与塑料通用托盘之间存在摩擦，从而导致纸张变得不整齐。这在100克重以下的薄纸张上体现更为严重。采用预对齐方法，可避免纸张与塑料通用托盘相对运动，从而保证纸张平整。

S103、工业机器人利用夹具取下通用塑料托盘、并放上飞达专用载纸台，从而完成通用塑料托盘和飞达专用载纸台的交换；

如图10所示，当识别到待印品原料纸垛被理齐后，控制工业机器人利用夹具取下通用塑料托盘、并放上飞达专用载纸台，在本实施例中，工业机器人采用六轴机械手臂，机械手臂上设有活动手爪，安装气动夹具，能够在6自由度运动，用于夹取通用塑料托盘和飞达专用载纸台进行交换。

S104、纸张抖动理纸翻转机翻转放有飞达专用载纸台的待印品原料纸垛，使得飞达专用载纸台在理齐后的待印品原料纸垛的下方；

当识别到通用塑料托盘和飞达专用载纸台交换后，控制纸张抖动理纸翻转机翻转放有飞达专用载纸台的待印品原料纸垛，具体的，纸张抖动理纸翻转机将待印品原料纸垛翻转180度，使其恢复到正常状态。

S105、智能输送小车运送放有待印品原料纸垛的飞达专用载纸台，并将飞达专用载纸台上的理齐后的待印品原料纸垛、运送至飞达提升机构，完成待印品原料纸垛的理纸装纸。

当识别到飞达专用载纸台在理齐后的待印品原料纸垛的下方时，控制智能输送小车运送放有待印品原料纸垛的飞达专用载纸台。在本实施例中，通过自动理齐印刷机待印品原料纸垛中的纸张，并自动装载至印刷机飞达提升机构完整的工艺流程，完全取代了传统的人工搬运、人工抖纸理纸、人工输送等工作，实现了单张纸连续印刷机理纸装纸上料工序的无人化，提高了生产效率。

综上，本发明上述实施例当中的自动理纸装纸方法，通过纸张抖动理纸翻转机、工业机器人及智能输送小车组成一套自动化控制系统，实现了印刷机待印品原料纸垛中的纸张自动理齐，并自动装载至印刷机飞达提升机构完整的工艺流程，完全取代了传统的人工搬运、人工抖纸理纸、人工输送等工作，实现了单张纸连续印刷机理纸装纸上料工序的无人化，提高了生产效率。同时，由于采用了离子风消除纸张静电，去除了纸张表面粉尘，提高油墨附着力及印刷品质，解决了现有技术中人工进行搬运、规整、平齐待印品原料纸张，严重影响了生产效率的技术问题。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种自动理纸装纸方法，通过自动理纸装纸系统实现，其特征在于，所述自动理纸装纸系统包括：

智能输送小车，用于输送待印品原料纸垛，智能输送小车包括车身主体以及由车身主体往外延伸出的两前叉臂，通过前叉臂叉取通用塑料托盘或者飞达专用载纸台，从而完成对纸垛的转运；车身主体上设有视觉摄像头，用于识别待印品原料纸垛，从而转运纸垛；

纸张抖动理纸翻转机，包括翻转机主体、以及设于所述翻转机主体内的出风机构，所述出风机构用于提供离子风；

工业机器人，用于夹取通用塑料托盘和飞达专用载纸台进行交换；工业机器人上设有机械手臂，机械手臂上设有活动手爪，通过活动手爪拾取或者释放塑料托盘和载纸台；

所述自动理纸装纸方法包括：

控制所述智能输送小车将待印品原料纸垛输送至纸张抖动理纸翻转机；

当感应到所述纸张抖动理纸翻转机接收到所述待印品原料纸垛时，控制所述纸张抖动理纸翻转机理齐所述待印品原料纸垛，翻转理齐后的待印品原料纸垛，使得通用塑料托盘在所述理齐后的待印品原料纸垛的上方，在理齐所述待印品原料纸垛的同时，往所述待印品原料纸垛内加吹离子风以消除纸张静电；

当识别到所述待印品原料纸垛被理齐后，控制工业机器人利用夹具取下所述通用塑料托盘、并放上飞达专用载纸台，从而完成所述通用塑料托盘和所述飞达专用载纸台的交换；

当识别到所述通用塑料托盘和所述飞达专用载纸台交换后，控制所述纸张抖动理纸翻转机翻转放有飞达专用载纸台的待印品原料纸垛，使得所述飞达专用载纸台在所述理齐后的待印品原料纸垛的下方；

当识别到所述飞达专用载纸台在所述理齐后的待印品原料纸垛的下方时，控制所述智能输送小车运送放有待印品原料纸垛的飞达专用载纸台，并将所述飞达专用载纸台上的所述理齐后的待印品原料纸垛、运送至飞达提升机构，完成所述待印品原料纸垛的理纸装纸；

其中，当识别到所述通用塑料托盘和所述飞达专用载纸台交换后，控制所述纸张抖动理纸翻转机翻转放有飞达专用载纸台的待印品原料纸垛的步骤包括：

纸张抖动理纸翻转机将待印品原料纸垛翻转180度，使其恢复到正常状态。

2.根据权利要求1所述的自动理纸装纸方法，其特征在于，所述纸张抖动理纸翻转机理齐所述待印品原料纸垛，翻转理齐后的待印品原料纸垛，使得通用塑料托盘在所述理齐后的待印品原料纸垛的上方的步骤包括：

所述纸张抖动理纸翻转机振动所述待印品原料纸垛、并抖动理齐所述待印品原料纸垛；

将理齐后的待印品原料纸垛再次翻转90度，使得通用塑料托盘在所述理齐后的待印品原料纸垛的上方。

3.根据权利要求1所述的自动理纸装纸方法，其特征在于，所述智能输送小车将待印品原料纸垛输送至纸张抖动理纸翻转机的步骤包括：

所述智能输送小车获取自动理纸装纸指令，根据所述自动理纸装纸指令对待印品原料纸垛进行扫描、并根据扫描得到的图像获取所述待印品原料纸垛的结构特征；

识别所述结构特征，根据所述结构特征推算出纸张的前后方向，智能输送小车根据所述纸张的前后方向选择正确的方向插入所述通用塑料托盘，将所述待印品原料纸垛输送至所述纸张抖动理纸翻转机。

4.根据权利要求3所述的自动理纸装纸方法，其特征在于，所述根据所述自动理纸装纸指令对待印品原料纸垛进行扫描、并根据扫描得到的图像获取所述待印品原料纸垛的结构特征的步骤包括：

所述智能输送小车围绕所述待印品原料纸垛绕行一周；

通过视觉摄像头采集所述待印品原料纸垛的侧面图像，视觉系统根据所述侧面图像、识别出所述待印品原料纸垛的结构特征，所述结构特征包括月牙洞特征。

5.根据权利要求4所述的自动理纸装纸方法，其特征在于，所述根据所述结构特征推算出纸张的前后方向的步骤包括：

所述智能输送小车根据所述月牙洞特征，推算出所述待印品原料纸垛的咬口边和拖稍边，所述咬口边为纸张前方向，所述拖稍边为纸张后方向。

6.根据权利要求4所述的自动理纸装纸方法，其特征在于，所述智能输送小车根据所述纸张的前后方向选择正确的方向插入所述通用塑料托盘的步骤包括：

所述智能输送小车以所述待印品原料纸垛设有所述月牙洞特征的一侧面为插入所述通用塑料托盘的正确的方向插入所述通用塑料托盘。

7.根据权利要求1所述的自动理纸装纸方法，其特征在于，所述纸张抖动理纸翻转机理齐所述待印品原料纸垛的步骤包括：

对放在所述通用塑料托盘上的所述待印品原料纸垛进行预对齐，从而保证纸张平整。