CN206733681U - 瓦楞纸板切压一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了瓦楞纸板切压一体机，包括机架、设于机架上且用于放置瓦楞纸板的工作台、设于机架上的三维位移结构、用于发射激光的激光切割系统、用于对瓦楞纸板压痕的压痕轮结构和控制装置；激光切割系统、压痕轮结构和图像采集系统设于工作台的上方且连接三维位移结构；控制装置连接三维位移结构并通过三维位移结构驱动激光切割系统和压痕轮结构位移，同时控制装置连接激光切割系统和压痕轮结构。本实用新型采用以上结构，加工成本低，周期短；切割精确度高，定位精密，安装调试方便；灵敏度高、启动时无颤动、低速时无爬行现象，因此可精密地控制微量进给，具有运动平稳、传动效率高、精度高、同步性好的优点。

Description

瓦楞纸板切压一体机

技术领域

本实用新型涉及印刷包装生产技术领域，具体涉及瓦楞纸板切压一体机。

背景技术

现有的瓦楞纸箱，大多都是瓦楞纸板先通过模切成瓦楞纸箱的展开形状，然后在瓦楞纸板上的弯折位置处压制相应压痕，人们可通过压痕将瓦楞纸板折叠成瓦楞纸箱。模切和压痕工艺分别在两台设备上完成，加工成本高，周期长。往往会出现模切压痕线位置不准、压痕线不清晰、压痕线不规则等问题；现有机械式瓦楞纸板生产装置大多结构非常复杂，且纸板与刀版易黏连，故障概率高，工作可靠性低，且后期维护成本过高。模切过程中存在着包装边缘发生弯折皱折、切边有毛刺等问题，模切刀具的位移精密度小，影响工艺；且压痕工艺存在压痕线位置不准、压痕线不清晰、压痕线不规则等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供瓦楞纸板切压一体机，解决了现有瓦楞纸板模切和压痕设备相互独立，加工成本高，周期长。往往会出现模切压痕线位置不准、压痕线不清晰、压痕线不规则，裁切过程中存在着边缘发生弯折皱折、切边有毛刺，位移不够精密的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

瓦楞纸板切压一体机，包括机架、设于机架上且用于放置瓦楞纸板的工作台、设于机架上的三维位移结构、用于发射激光的激光切割系统、用于对瓦楞纸板压痕的压痕轮结构和控制装置；激光切割系统、压痕轮结构和图像采集系统设于工作台的上方且连接三维位移结构；控制装置连接三维位移结构并通过三维位移结构驱动激光切割系统和压痕轮结构位移，同时控制装置连接激光切割系统和压痕轮结构。

进一步，所述三维位移结构包括设于所述机架上的X轴电机、连接X轴电机的X轴丝杆、螺纹连接X轴丝杆的Y轴电机、连接Y轴电机的Y轴丝杆、螺纹连接Y轴丝杆的Z轴电机、连接Z轴电机的Z轴丝杆和螺纹连接Z轴丝杆的安装座，所述激光切割系统和所述压痕轮结构设于安装座上；X轴电机驱动X轴丝杆旋转实现带动Y轴电机沿着X轴丝杆位移；Y轴电机驱动Y轴丝杆旋转实现带动Z轴电机沿着Y轴丝杆位移；Z轴电机驱动Z轴丝杆旋转实现带动安装座沿着Z轴丝杆位移，并带动安装座上的激光切割系统和压痕轮结构沿着Z轴丝杆位移。

进一步，所述X轴丝杆沿着水平面设置，所述Z轴丝杆沿着竖直面设置，X轴丝杆、所述Y轴丝杆和Z轴丝杆相互垂直。

进一步，所述压痕轮结构包括压轮、压杆和压轮电机，压轮通过压杆连接压轮电机，压轮电机设于所述安装座上。

进一步，所述压杆和所述压轮电机通过齿轮组传动连接，压轮电机转动时带动压杆转动，同时带动压轮在所述瓦楞纸板上转动，压出弯曲的压痕线。

进一步，所述压轮和所述压杆可拆卸连接。

进一步，所述压轮包括一个主轮部和二个副轮部，二个副轮部分别设于主轮部的两侧，主轮和二个副轮部同轴配合且主轮部的直径大于副轮部的直径。

进一步，还包括与所述工作台配合的图像采集系统，图像采集系统连接所述控制装置。

进一步，所述控制装置包括连接所述图像采集系统的加工处理系统和连接加工处理系统的激光控制系统；所述三维位移结构和激光切割系统分别连接激光控制系统；加工处理系统对图像采集系统传输过来的图像信息进行处理，生成激光控制系统能够识别和读取的加工轨迹数据。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型通过设有丝杆结构的三维位移结构，驱动激光切割系统和压痕轮结构位移，实现一台设备模切和压痕功能二合一，加工成本低，周期短。实现二氧化碳激光器的灵活动作，切割精确度高，定位精密，激光可射向工作台上不同的位置，安装调试方便，尤其适用于大尺寸工作台。丝杆结构在工作中摩擦阻力小、灵敏度高、启动时无颤动、低速时无爬行现象，因此可精密地控制微量进给，具有运动平稳、传动效率高、精度高、同步性好的优点。采用压轮结构，压痕线位置准、压痕线清晰、压痕线规则。

2、本实施例以激光作为能源，通过激光产生的高温对瓦楞纸板进行切割，压痕线位置准确、清晰，不存在纸板与刀版黏连的问题，故障率低，工作可靠。通过图像采集系统实现利用机器视觉替代传统的模切刀版，通过工业相机采集瓦楞纸板的图像，应用图像处理获得包装个体的裁切轮廓或边界，替代传统的机械裁切方式，切割过程中无机械挤压和冲切，不会对瓦楞纸板造成挤压和弯折，瓦楞纸板无机械变形、边缘无褶皱；激光切割的功率密度高，切缝宽度小，切割边界整齐，无毛刺。由于激光作用时间短，工件周边的热影响区小。同时针对不同的材料，均可进行切割，适应性强。激光切割瓦楞纸板时，不存在传统裁切中的刀具磨损问题，故可以省去刀具维护和换刀的步骤。激光切割时只需定位，不需要加紧、划线等准备工序，因而瓦楞纸板无机械应力及表面损伤。采用激光切割对异形瓦楞纸板进行裁切，可以方便地与自动化装备进行结合，提高裁切系统的柔性，无需定制模具。既可以进行大规模生产切割，也可以进行单个体、小数量瓦楞纸板的去边、整形切割；使裁切脱离模具的限制，将切割系统与计算机和CAD软件相结合，能够完全自主地控制切割路径，可以裁切任意复杂形状的包装边界，实现传统方式无法切割的边界或形状，具有无限的仿形切割能力。尤其针对异形瓦楞纸板，由于包装外形的不规则、多变化与复杂性，同时可能存在单件、小批量的试切，传统的模具裁切方式难以实现裁切的精确性与复杂适应性，这使得激光切割的优势在瓦楞纸板的裁切中体现得更加淋漓尽致。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型瓦楞纸板切压一体机实施例的正视示意图；

图2是图1的俯视示意图；

图3是图1中压轮的正视示意图。

图中，1-机架；2-工作台；3-三维位移结构；31-X轴导轨；32-Y轴导轨；33-Z轴导轨；34-安装座；4-激光切割系统；5-压痕轮结构；51-压轮；52-压杆；53-压轮电机；6-图像采集系统。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1和图2实施例所示瓦楞纸板切压一体机，包括机架1、设于机架1上且用于放置瓦楞纸板的工作台2、设于机架1上的三维位移结构3、用于发射激光的激光切割系统4、用于对瓦楞纸板压痕的压痕轮结构5、与工作台2配合的图像采集系统6和控制装置(未示出)。激光切割系统4、压痕轮结构5和图像采集系统6设于工作台的上方且连接三维位移结构3。图像采集系统6连接控制装置，控制装置连接三维位移结构3并通过三维位移结构3驱动激光切割系统4和压痕轮结构5位移，同时控制装置连接激光切割系统4实现控制激光切割，控制装置连接压痕轮结构5实现对瓦楞纸板压痕。

三维位移结构3包括设于机架1上的X轴电机(未示出)、连接X轴电机的X轴丝杆31、螺纹连接X轴丝杆31的Y轴电机(未示出)、连接Y轴电机的Y轴丝杆、螺纹连接Y轴丝杆32的Z轴电机(未示出)、连接Z轴电机的Z轴丝杆33和螺纹连接Z轴丝杆33的安装座34，激光切割系统和压痕轮结构5设于安装座34上。X轴电机驱动X轴丝杆31旋转实现带动Y轴电机沿着X轴丝杆31位移。Y轴电机驱动Y轴丝杆32旋转实现带动Z轴电机沿着Y轴丝杆位移。Z轴电机驱动Z轴丝杆33旋转实现带动安装座34沿着Z轴丝杆33位移，并带动安装座34上的激光切割系统和压痕轮结构5沿着Z轴丝杆位移。X轴丝杆31沿着水平面设置且沿着瓦楞纸板的前进方向延伸，Z轴丝杆33沿着竖直面设置，X轴丝杆31、Y轴丝杆32和Z轴丝杆33相互垂直。X轴丝杆31、Y轴丝杆和Z轴丝杆采用丝杆结构，工作中摩擦阻力小、灵敏度高、启动时无颤动、低速时无爬行现象，因此可精密地控制微量进给，具有运动平稳、传动效率高、精度高、同步性好；实现激光切割系统4的灵活动作。切割精确度高，定位精密，激光可射向工作台2上不同的位置，安装调试方便；使得激光切割系统4发射的激光路径更加精细。本实施例中的激光切割系统为用于发射激光的二氧化碳激光器。

压痕轮结构5包括压轮51、压杆52和压轮电机53，压轮51通过压杆52连接压轮电机53，压轮电机53设于安装座34上。压杆52和压轮电机53通过齿轮组传动连接，压轮电机53转动时带动压杆52转动，同时带动压轮在瓦楞纸板上转动，压出弯曲的压痕线。作为对本实施例的进一步改进，压轮51和压杆52可拆卸连接，便于更换压轮51。如图3，压轮51包括一个主轮部411和二个副轮部412，二个副轮部412分别设于主轮部的两侧，主轮11和二个副轮部412同轴配合且主轮部411的直径大于副轮部412的直径。主轮部411对瓦楞纸板的压力较大，两侧的副轮部412对瓦楞纸板的压力较小，使得主轮部411在瓦楞纸板上的主压痕与两侧副轮部412在瓦楞纸板上的副压痕的横截面呈凹字形设置，避免了瓦楞纸板的平面扭楞。另外，副轮部412还可起到缓冲作用，对主轮部411相近的瓦楞纸板进行辅助施压，同时释放了主轮部411的部分冲击力，对瓦楞纸板进行保护，在瓦楞纸箱成型时会尽量沿着主轮部411压制的压痕对折，可有效地防止变形和超边及剪刀口等现象，进而使瓦楞纸箱的生产效率和成品率大幅提高。瓦楞纸箱成型的棱角不易崩溃，位置精准，弯折工作顺畅。瓦楞纸箱成型后，整体成型外观美观，抗压能力更强，在运输装柜中也可以提高效率。

图像采集系统6为工业相机，用于采集需要加工的瓦楞纸板的图像信息。控制装置包括连接图像采集系统6的加工处理系统和连接加工处理系统的激光控制系统。三维位移结构3和激光切割系统4分别连接激光控制系统。加工处理系统对图像采集系统6传输过来的图像信息进行处理，通过图像处理、边界提取、轨迹生成等算法的处理，生成激光控制系统能够识别和读取的加工轨迹数据。激光控制系统为控制装置的控制核心，实现对加工轨迹数据的后处理、加工参数的配置与优化和系统的实际控制等功能。二氧化碳激光器41通过激光切割实现对瓦楞纸板的裁切。

本实施例的其它结构参见现有技术。

本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型。

Claims (9)

1.瓦楞纸板切压一体机，其特征在于：包括机架、设于机架上且用于放置瓦楞纸板的工作台、设于机架上的三维位移结构、用于发射激光的激光切割系统、用于对瓦楞纸板压痕的压痕轮结构和控制装置；激光切割系统、压痕轮结构和图像采集系统设于工作台的上方且连接三维位移结构；控制装置连接三维位移结构并通过三维位移结构驱动激光切割系统和压痕轮结构位移，同时控制装置连接激光切割系统和压痕轮结构。

2.根据权利要求1所述瓦楞纸板切压一体机，其特征在于：所述三维位移结构包括设于所述机架上的X轴电机、连接X轴电机的X轴丝杆、螺纹连接X轴丝杆的Y轴电机、连接Y轴电机的Y轴丝杆、螺纹连接Y轴丝杆的Z轴电机、连接Z轴电机的Z轴丝杆和螺纹连接Z轴丝杆的安装座，所述激光切割系统和所述压痕轮结构设于安装座上；X轴电机驱动X轴丝杆旋转实现带动Y轴电机沿着X轴丝杆位移；Y轴电机驱动Y轴丝杆旋转实现带动Z轴电机沿着Y轴丝杆位移；Z轴电机驱动Z轴丝杆旋转实现带动安装座沿着Z轴丝杆位移，并带动安装座上的激光切割系统和压痕轮结构沿着Z轴丝杆位移。

3.根据权利要求2所述瓦楞纸板切压一体机，其特征在于：所述X轴丝杆沿着水平面设置，所述Z轴丝杆沿着竖直面设置，X轴丝杆、所述Y轴丝杆和Z轴丝杆相互垂直。

4.根据权利要求2所述瓦楞纸板切压一体机，其特征在于：所述压痕轮结构包括压轮、压杆和压轮电机，压轮通过压杆连接压轮电机，压轮电机设于所述安装座上。

5.根据权利要求4所述瓦楞纸板切压一体机，其特征在于：所述压杆和所述压轮电机通过齿轮组传动连接，压轮电机转动时带动压杆转动，同时带动压轮在所述瓦楞纸板上转动，压出弯曲的压痕线。

6.根据权利要求5所述瓦楞纸板切压一体机，其特征在于：所述压轮和所述压杆可拆卸连接。

7.根据权利要求4至6任意一项所述瓦楞纸板切压一体机，其特征在于：所述压轮包括一个主轮部和二个副轮部，二个副轮部分别设于主轮部的两侧，主轮和二个副轮部同轴配合且主轮部的直径大于副轮部的直径。

8.根据权利要求1至6任意一项所述瓦楞纸板切压一体机，其特征在于：还包括与所述工作台配合的图像采集系统，图像采集系统连接所述控制装置。

9.根据权利要求8所述瓦楞纸板切压一体机，其特征在于：所述控制装置包括连接所述图像采集系统的加工处理系统和连接加工处理系统的激光控制系统；所述三维位移结构和激光切割系统分别连接激光控制系统；加工处理系统对图像采集系统传输过来的图像信息进行处理，生成激光控制系统能够识别和读取的加工轨迹数据。