用于包装对开纸张堆的方法和设备与流程

本公开总体上涉及用于包装纸张堆（reamofpaper）的方法和系统，更特别地，涉及用于包装对开纸张堆（folioreamofpaper）以形成后边缘接缝的方法和系统。

背景技术：
典型地，利用纸张堆的底部的围密封（girthseal）来实现裁切尺寸纸张堆、例如尺寸在大约8.5”×11”到14”×20”范围内的纸张堆的标准纸张堆包装。该过程使得能够进行包装过程的速度最大化。在这种方法中，如图1所示，三件式升降机1用于将纸张堆2从下方推到包装片材中，围绕上述纸张堆2在三边形成包装。经由从上游和下游靠近上述纸张堆2的下折叠板4实现底部围密封。三件式升降机1允许升降机1在两个阶段退出，从而允许当开始下折叠时在中间区域5中支撑上述纸张堆2。然而，上述用于包装裁切尺寸纸张堆的过程并不适用于对开纸张堆应用，因为对开纸张堆比裁切尺寸纸张堆大很多，其中对开纸张堆例如具有约36”×约52”的尺寸。这样，对于裁切尺寸纸张包装过程而言对开纸张堆的不被支撑的纸张的量太多了。为了避免这个问题，传统的对开包装机在上述纸张堆的顶部布置围密封，如本领域技术人员所理解的，这可以通过多种不同方式来实现。然而，在上述对开纸张堆的顶部具有围密封引起其它问题。具体地，在纸张堆被堆叠时，用于密封围接缝的胶水变成纸张堆的顶面和底面上的压力点。这个问题在轻重量纸张是被包装的产品时尤其地严重。在堆叠的对开纸张堆的重量下，围接缝会不期望地产生折痕或者损坏很多纸张堆的顶 部的几页纸张。另外，几个堆叠的对开纸张堆的顶部的围密封共同造成起鼓效应，由此限制了能够在托盘上堆叠的纸张堆的数量。

技术实现要素：
本公开旨在用于包装对开纸张堆的方法和设备。更具体地，在本公开的一个示例中，一种包装对开纸张堆的方法包括：预折包装片材，使得在所述对开纸张堆的前端到达所述包装片材之前所述包装片材产生折痕或者凹痕；将所述包装片材定位成使得所述包装片材的上翼片和下翼片准备好沿着所述对开纸张堆的后边缘折叠；朝向折叠位置将所述对开纸张堆驱动到所述包装片材中。该方法进一步包括：在所述对开纸张堆朝向所述折叠位置前进的过程中，在所述包装片材中形成包装泡；在所述对开纸张堆朝向所述折叠位置前进的过程中裁切所述包装片材，使得在所述对开纸张堆停在所述折叠位置之后所述下翼片延伸超过所述对开纸张堆的后边缘；将所述上翼片保持到所述对开纸张堆的顶部。另外，该方法包括：在所述对开纸张堆的所述后边缘上形成上翼片折叠；在经由真空装置保持所述包装片材的所述下翼片的外表面平坦的状态下，将胶水涂布到所述包装片材的所述下翼片的内表面；在向上方向上折叠所述包装片材的所述下翼片，同时经由所述真空装置对所述下翼片的所述外表面施力以保持所述下翼片在折叠过程中平坦。将所述包装片材的所述下翼片的所述内表面粘贴到所述包装片材的所述上翼片的外表面，然后使所述对开纸张堆反向移动以将所述胶水从所述下翼片压到所述上翼片，以在所述对开纸张堆上形成后边缘接缝。在一些示例中，在所述对开纸张堆停在所述折叠位置之后， 所述下翼片可以延伸超过所述对开纸张堆的所述后边缘一短距离。在另外的示例中，形成所述上翼片折叠可以包括经由伺服致动的上折叠单元来折叠所述上翼片，经由所述伺服致动的上折叠单元来折叠所述上翼片进一步包括：在所述对开纸张堆被上中间输送器和下中间输送器夹持的状态下，使所述上折叠单元在向下方向上伸出。该方法可以进一步包括通过所述上折叠单元使所述上翼片中的任何松散的包装平整化。另外，在向上方向上折叠所述包装片材的所述下翼片可以进一步包括：经由所述真空装置保持所述胶水远离所述上折叠单元。此外，在向上方向上折叠所述包装片材的所述下翼片可以包括：经由伺服致动的下折叠单元折叠所述下翼片。此外，预折所述包装片材包括在所述包装片材的两个部位处形成折痕，所述两个部位位于所述包装片材的与所述对开纸张堆的所述前端的两个前边缘的位置靠近并平行的位置，使得当所述对开纸张堆前进并与所述包装片材接触时，所述对开纸张堆的所述两个前边缘接触所述包装片材的两个折痕，从而允许所述包装片材容易地折叠在所述对开纸张堆上。在本公开的另一个示例中，一种用于包装对开纸张堆以形成后边缘接缝的设备包括第一站，其具有下进给输送器、上进给输送器，对开纸张堆布置在所述下进给输送器上并被所述上进给输送器和下进给输送器夹持。该设备还包括第二站，其具有被预折的包装片材以及在所述对开纸张堆被驱动通过所述包装片材之前保持所述包装片材的一对真空带。还包括用于在所述包装片材中形成包装泡之后裁切所述包装片材的裁切机构。 该设备还包括第三站，其具有上中间输送器、下中间输送器、折叠位置、上折叠单元以及下折叠单元，所述下折叠单元具有真空装置，所述真空装置对所述包装片材的下翼片的底面提供力以维持所述下翼片的平坦姿态。所述下进给输送器和所述上进给输送器被配置成朝向下游或者朝向上游致动所述对开纸张堆。在本公开的又一个示例方法中，一种包装对开纸张堆的方法包括：朝向下游致动将被包装的对开纸张堆；预折包装片材使得在所述对开纸张堆的前端到达所述包装片材之前所述包装片材产生折痕；在所述对开纸张堆朝向折叠位置前进的过程中，在所述包装片材中形成包装泡并且裁切所述包装片材，使得在所述对开纸张堆停在所述折叠位置之后所述包装片材的下翼片和上翼片延伸超过所述对开纸张堆的后边缘。该方法还包括：当所述对开纸张堆处于所述折叠位置时，利用所述上翼片在所述对开纸张堆的所述后边缘形成上翼片折叠；在经由真空装置保持所述包装片材的所述下翼片的底面平坦的状态下，将胶水涂布到所述包装片材的所述下翼片的顶面；在向上方向上折叠所述包装片材的所述下翼片，同时经由所述真空装置对所述下翼片的所述底面施力直到所述胶水接触所述上翼片折叠的外表面，使得反向力作用在所述下翼片的相反表面上以保持所述下翼片在折叠期间平坦。最后，另一种包装对开纸张堆的方法包括：朝向下游致动将被包装的对开纸张堆；预折包装片材使得在所述对开纸张堆的前端到达所述包装片材之前所述包装片材产生折痕；在所述对开纸张堆的所述前端接触所述包装片材之后，并且在所述对开纸张堆到达折叠位置之前，在所述包装片材中形成包装泡。该方法进一步包括：当所述对开纸张堆到达所述折叠位置时， 使所述包装片材的第一翼片和所述包装片材的第二翼片延伸超过所述对开纸张堆的后边缘；将所述第一翼片和所述第二翼片中的一方保持到所述对开纸张堆的一部分；折叠所述第一翼片和所述第二翼片中的所述一方以在所述对开纸张堆的所述后边缘形成第一折叠。该方法进一步包括：在经由真空装置保持所述第一翼片和所述第二翼片中的另一方的顶面和底面中的一个面的相反面平坦的状态下，将胶水涂布到所述第一翼片和所述第二翼片中的所述另一方的所述顶面和所述底面中的所述一个面；折叠所述第一翼片和所述第二翼片中的所述另一方以在所述对开纸张堆的所述后边缘形成第二折叠，同时经由所述真空装置对所述第一翼片和所述第二翼片中的所述另一方的所述顶面和所述底面中的所述一个面的相反面施力，以保持所述第一翼片和所述第二翼片中的所述另一方在折叠期间平坦。最后，该方法还包括使所述对开纸张堆反向移动，以有效地利用所述对开纸张堆作为台板状工具来从所述第一翼片和所述第二翼片中的所述一方压所述胶水，以在所述对开纸张堆上形成后边缘接缝。附图说明图1是用于包装裁切尺寸纸张堆以在上述纸张堆的底部形成围密封的现有设备的剖视图；图2是本公开的用于包装对开纸张堆的设备的剖视图，其中该纸张堆布置在第一站上并且靠近包装片材；图3是图2的用于包装纸张堆的设备的另一剖视图，其中包装片材部分地布置在该纸张堆的周围并且该纸张堆正在向折叠位置行进；图4是图2的用于包装纸张堆的设备的另一剖视图，其中上 述对开纸张堆处于折叠位置；图5是图2的用于包装纸张堆的设备的另一剖视图，其中上折叠单元下降以保持包装片材的上翼片；图6是图2的用于包装纸张堆的设备的另一剖视图，其中上折叠单元的一部分再次下降以实现上翼片折叠；图7是图2的用于包装纸张堆的设备的剖视图，其中胶水被涂布到下翼片的内表面、即顶面；图8是图2的用于包装纸张堆的设备的剖视图，其中用于涂布胶水的胶头上升以容许下折叠单元在向上方向上的移动；图9是图2的用于包装纸张堆的设备的剖视图，其中下折叠单元上升以保持下翼片抵靠上翼片并且使对开纸张堆反向移动以压下翼片和上翼片之间的胶水；图10是图2的用于包装纸张堆的设备的剖视图，其中完成了对开纸张堆的后边缘处的后围接缝并且对开纸张堆朝向下游前进以完成折叠循环；以及图11是图2的用于包装纸张堆的设备的剖视图，其中上折叠单元和下折叠单元返回到开始位置并且上述设备准备好接收待包装的另一对开纸张堆。具体实施方式一般地，公开了用于包装对开纸张堆以形成后围接缝的设备和方法。GRM是对开尺寸纸张堆，其可以作为外包装来包装纸张以及其它专有产品并且典型地由SBS和SUS纸张制成。本公开的后围（RG）GRM(RG-GRM)包装循环包括自动包装对开纸张堆的过程，其在纸张堆的竖直尾部或者后边缘布置主围胶水接缝。这样，当多个纸张堆被堆叠在托盘上时，不存在施加到胶水接缝的压力，这保全了上述纸张堆的纸张（由于在给定纸 张堆之上堆叠的纸张堆的底部平面上的胶水接缝施加到给定纸张堆的顶部的几页纸张的压力产生的标记可能损坏上述纸张堆的纸张）并防止起鼓（crowning）（其趋于限制能够被堆叠的多个纸张堆的稳定性和数量）。托盘上的纸张堆也更加稳定。下面的公开和权利要求书阐述了形成后围接缝的自动化过程。更具体地，并且现在参考图2，示出了用于自动包装对开纸张堆12的设备10。设备10包括具有下进给输送器（LINFC）16和上进给输送器18的第一站14。纸张堆12被布置在下进给输送器（LINFC）16上并且被上进给输送器（UINFC）18夹持。设备10进一步包括具有预折包装片材21的第二站20，该预折包装片材21具有一对预折部位（点）21a和21b。更具体地，在一个示例中，在包装片材21的两个部位处形成折痕，该两部位靠近并且平行于对开纸张堆12的前端19的两个前边缘19a、19b的位置。这样，当对开纸张堆12前进并接触包装片材21时，纸张堆12的两个前边缘19a、19b接触包装片材21的两个预折部位21a、21b，从而允许包装片材21在对开纸张堆12上容易地折叠。在对开纸张堆12被驱动通过包装片材21之前，一对真空带15保持包装片材21张紧。通过在这些部位处预折包装片材21，在对开纸张堆12的前端19到达包装片材21之前，包装片材21产生折痕或者凹痕。如图2中进一步示出的，如下面更详细说明的那样，第二站20还包括用于在包装片材21中形成包装泡（bubbleofwrap）24（图3）之后裁切包装片材21的裁切机构17。包装片材21被定位成使得当纸张堆12被驱动通过包装片材21并且纸张堆12的后边缘25到达折叠位置23时，包装片材21的上翼片26和下翼片28（图4）分别准备好被折叠。这不同于通常的循环，在通常循环中包装片材21被定位成使得包装片材21的顶边缘结束在纸张堆12的 顶面上的距离纸张堆的后边缘25例如大约140mm处。现在参考图3，纸张堆12已经穿过包装片材21并且向下游行进直到纸张堆12的后边缘25到达折叠位置23。在RG-GRM包装循环期间，当纸张堆12还在移动时包装片材21被裁切机构裁切。这使得在纸张堆12的后边缘25到达并停止在折叠位置23之后，下翼片28（图4）将延伸超过纸张堆12的后边缘25诸如20mm的短距离。为了实现这种构造，当纸张堆12朝向折叠位置23前进时形成“包装泡”24。现在参考图4，设备10进一步包括第三站30。第三站30包括上中间输送器32、下中间输送器34、折叠位置23、上折叠单元36以及下折叠单元38。如下面更详细说明的那样，上折叠单元36和下折叠单元38由同步的双轴伺服马达控制。另外，上中间输送器32和下中间输送器34经由同步伺服马达被伺服致动并控制并且还适于以相等的速度、相等的加速度在相同的位置运行。在一个示例中，伺服马达是SIEMENS#1FK7042-5AF71-1UG0同步伺服马达，伺服驱动是SIEMENS#6SL3120-2TE13-0AA3SINIMICS，并且双轴伺服模块是3AMPS连续值、6AMPS峰值、1.6KW模块。在另一个示例中，运动控制器是具有一体化的运动控制器的SIEMENS#6ES7317-6TK13-0AB0,S7-317T-2DPTECHNOLOGYCPU512KB。下折叠单元38进一步包括真空装置40，在折叠期间，真空装置40对下翼片28的底面、即外表面提供力以维持下翼片28的平坦姿态。更具体地，在一个示例中，如下面更详细说明的那样，真空装置40对下翼片28的底面、即外表面提供力直到胶水与上翼片折叠的外表面接触。换种说法，在折叠期间，吸力或反向力作用于下翼片28的表面以保持下翼片28平坦。一旦纸张堆12的后边缘25到达折叠位置23处，如图4中所描述的，上翼片 26和下翼片28分别准备好向上和向下折叠或成形。现在参考图5和图6，描述在对开纸张堆12的后边缘25形成上翼片折叠的部分过程。更具体地，在图5中描述的时刻T1，上折叠单元36已经下降以将上翼片26保持到对开纸张堆12的顶部42。在图6中描述的时刻T2，上折叠单元36的杆部44下降以向下折叠上翼片26，从而形成上翼片折叠。当纸张堆12被设备10的第三站30的上中间输送器（UINTC）32和下中间输送器（LINTC）34夹持时，上折叠单元36以受控的方式被伺服致动并且向下伸出。在折叠过程期间，可以由竖直的引导构件46帮助上折叠单元36的杆部44来保持纸张堆12的背面向下。现在参考图7，描述时刻T3，在时刻T3，在胶水被涂布于下翼片28的顶面、即上表面48的状态下，上折叠单元36继续保持上翼片26向下。更具体地，例如，横向涂胶单元50经由气动装置下降并且穿过设备10行进以在距下翼片28一致的距离处将胶水涂布到包装片材21的下翼片28的顶面、即上表面48。横向涂胶单元50的胶头52也被伺服控制。当涂布胶水时，下翼片28的底面、即下表面54通过下折叠单元38的真空装置40保持平坦。现在参考图8和图9，描述在对开纸张堆的后边缘25形成下翼片折叠的部分过程。更具体地，在图8中所描述的时刻T4，横向涂胶单元50上升以容许下折叠单元38的向上移动。在图9中所描述的时刻T5，下折叠单元38上升并且伺服匹配到上折叠单元36，使得包装片材21的下翼片28沿着纸张堆12的后边缘25在向上方向上折叠。在下折叠单元38的这种向上移动期间，下折叠单元38的真空装置40在折叠期间保持下翼片28平坦或张紧直到下翼片28到达纸张堆12的后边缘25。上折叠单元36和下折叠单元38两者的伺服化允许两个折叠轴一起移动并且在它们之间维持小间隙。胶水可以经过该小间隙将包装片材21的下翼片28粘 贴到包装片材21的上翼片折叠。如图9中进一步描述的，随后使纸张堆12反向移动，有效地利用纸张堆12作为台板状工具来压上翼片折叠与下翼片28之间的胶水，从而在纸张堆12的后边缘25形成后围接缝56（图10）。换句话说，在包装对开纸张堆12期间，对开纸张堆12朝向上游或者在与纸张堆12典型地前进行进的方向相反的方向上移动。更具体地，在下折叠单元38完全上升之后，上中间带32和下中间带34被电气地齿轮连接在一起。随后发出移动位置指令以使纸张堆12向后移动例如大约5mm的短距离。这种反向移动压下折叠单元38与纸张堆12中的纸张之间的胶水。此外，如图9所示，下折叠单元38进一步包括前表面58，前表面58粘贴有顺应性材料（compliancematerial）60以克服纸张堆12背面上的局部不均匀的竖直面。因而，当纸张堆12反向移动时，压纸张堆12与顺应性材料60之间的胶水。现在参考图10，完成后围接缝56并且所包装的纸张堆12朝向下游前进来完成对开纸张堆12的折叠循环或者包装。此后，上折叠单元36和下折叠单元38返回到开始位置、即原位置，并且设备10准备好接收待包装的另一个对开纸张堆，如图11所示。更具体地，上折叠单元36经由伺服致动器向上移动到开始位置并且下折叠单元38经由另一个伺服致动器向下移动到开始位置。虽然上文阐述了本发明的大量不同示例的详细说明，但是应该理解，本发明的法律范围由所附权利要求书的字词来限定。由于说明每个可能的实施方式即使不是不可能的，也是不切实际的，详细说明应被理解为仅是示例性的，并不是要说明本发明的每一个可能的实施方式或者示例。使用现有技术或者在本专利的申请日之后开发的技术可以实现大量的可选实施方式或 示例，这些实施方式和示例仍落在本专利的权利要求书的范围内。更一般地，尽管这里已经说明了某些示例系统和方法，但本专利的覆盖范围不限于此。相反，本专利覆盖了清楚地落在所附权利要求书字面意义或等同原则范围内的所有方法、设备和制品。