一种全自动牛皮纸包装系统的制作方法

本发明涉及一种包装设备，具体涉及一种全自动牛皮纸包装系统。

背景技术：

1、纸机生产出来纸卷在仓库储存或运输过程中容易受潮或磕碰导致表面纸层损坏，因此需要对原纸卷进行牛皮纸的包装。目前，国内大部分纸厂的牛皮纸包装系统均采用的进口包装机来完成，其设备采购成本高昂，售后及维保服务非常不便。而国产的牛皮纸包装系统则大部分为单一工位集中包装方式，包装动作繁琐且各工位重叠，使得各工位包装动作往往无法同时进行，造成了包装机系统部分机构闲置，系统包装时间过长，限制了纸厂的生产效率。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有国产牛皮纸包装系统各工位重叠、包装能力较低的缺陷，而提供一种更为合理的全自动牛皮纸包装系统，该系统布置使得翻板机工位、同步梁装置、牛皮纸包装工位、热压合工位、合格证打印粘贴工位均能同时处于工作状态，从而实现牛皮纸包装系统各工位的独立、连续包装，大大提高生产效率的全自动牛皮纸包装系统。

2、本发明为达到上述目的，采用如下技术方案来实现：

3、一种全自动牛皮纸包装系统，用于根据进入包装系统的纸卷大小，自动测量纸卷的幅宽、直径、重量信息，并根据测得的纸卷信息选取对应的牛皮纸规格进行包装，该系统包括可独立作业互不干涉的翻板机工位、同步梁装置、牛皮纸包装工位、热压合工位、链板输送机、合格证打印粘贴工位，翻板机工位、牛皮纸包装工位、热压合工位、合格证打印粘贴工位串联并排布置，用于每个工位作业完成后，依靠同步梁装置的步进式输送将多个纸卷同时输送至下一工位进行作业。

4、进一步，翻板机工位设置于包装系统入口处，集成有翻转装置、对中纠偏装置、条码扫描装置、称重装置、喷码装置、接卷装置，用于将前端送入的纸卷进行对中纠偏处理、条码信息的识别以及重量信息数据的采集工作。

5、进一步，翻转装置由底部减速电机带动曲柄连杆结构摆动至不同角度，从而控制翻板翻转来实现接纸位、中间位、出纸位；对中纠偏装置，用于纠偏送入包装系统时出现歪斜的纸卷，确保每个纸卷的中心的一致性，该装置由链条驱动，通过链条同时带动两侧的对中夹板进行对中；条码扫描装置由条形码扫描仪及相关安装支架组成，条形码扫描仪识别角度可调，用于扫描贴在纸卷端部的条形码并读取纸卷幅宽、直径数据信息；称重装置安装于翻板机底部，由4个称重模块组成，精度≤0.1％，最小分辨率为0.5kg，并配置上位机，用于纸卷重量信息的采集；喷码装置与条码扫描装置共用同一个安装支架，用于将采集到的纸卷幅宽、直径、重量信息在纸卷端面进行喷码标识；接卷装置位于翻板机出纸位对侧，由气缸驱动悬臂摆动，辅助从翻板机内翻出的纸卷能够平稳地停在同步梁装置的同步梁上。

6、进一步，翻板机表面设有若干无动力包胶辊筒，用于降低对中时纸卷位移产生的摩擦力确保纸卷对中作业时不会在纸层表面产生划痕、印痕问题。

7、进一步，同步梁装置贯穿整个包装系统，是衔接各工位之间的桥梁，同步梁装置共设有4个工位，3辆小车，通过钢丝绳牵引小车行走、液压缸驱动轨道顶升，从而实现纸卷在翻板机工位、牛皮纸包装工位、热压合工位之间的同步输送。

8、进一步，牛皮纸包装工位，包括内封头机器人、内封头放置单元、在线驱动底辊、送纸装置、放纸装置，用于纸卷牛皮纸的包装，根据纸卷的规格参数，自动选择包装纸的宽度和计算包装纸的长度进行包装，并完成内封头的放置和牛皮纸折边的打折。

9、进一步，内封头机器人，用于根据所需使用的内封头规格，从内封头堆中自动吸取内封头并放置在内封头放置单元上，实现内封头与内封头放置单元之间的自动转运功能；内封头机器人的吸取夹具上设有抽真空装置以及位置检测装置，用于在每次吸取内封头时通过检测内封头的摆放位置调整机器人的动作姿态，确保每次吸取的可靠性；内封头放置单元，用于接收由内封头机器人吸取过来的内封头，并将其放置在待包卷两侧的端面，配合完成纸卷的打折包装；并根据不同纸卷的规格，由同步带驱动摆臂行走至靠近纸卷端面处，由曲柄连杆机构带动摆臂前后旋转放置内封头于纸卷端面，在摆臂上设有若干真空吸杯和吹气嘴，确保内封头在吸取和打折过程中的稳定性；在线驱动底辊位于牛皮纸包装工位同步梁两侧，由1根带动力驱动辊，1根无动力驱动辊组成，驱动辊表面滚花处理，通过电机变频调速控制；送纸装置由2组带动力的送纸辊、3组压纸辊、4组压纸器、折纸臂以及喷胶切纸机构组成；用于当待包卷规格参数确认后，送纸装置自动选择合适的牛皮纸规格，打开该纸道的压纸器，气缸驱动压纸辊摆动将牛皮纸轻压在送纸辊上，随后送纸辊电机驱动将牛皮纸送出，当牛皮纸送出后，位于出口处的喷胶切纸机构的喷胶嘴进行喷胶，折纸臂由气缸驱动下落至纸卷筒身上进行纸边打折，待包装至设定层数后，喷胶切纸机构的切纸刀将纸切断；放纸装置包括放置包装纸卷的4组支撑架和导辊，每组支撑架有2个可移动式搁纸架，其中一个可移动式搁纸架装有张力调节装置和自胀型短轴，该可移动式搁纸架由气缸驱动，包装材料的张力根据工况设定；自胀型短轴用于保证在纸卷转动时纸芯与短轴紧贴在一起，避免打滑情况的发生。

10、进一步，热压合工位由外封头机器人、压合装置、接卷装置组成，压合装置由热压盘、风机、伸缩悬臂、液压踢卷机组成，用于将外封头压合在纸卷两边端部，使外封头上的胶熔粘在纸卷端部，同时将折纸压平成型，由液压踢卷机与接卷装置配合使用，将纸卷从热压合工位平稳地踢至后续链板输送机上。

11、进一步，链板输送机采用v型链条输送，v型链条由减速电机变频驱动，能正反转输送。

12、进一步，合格证打印粘贴工位由贴标机器人、激光打印机、喷雾装置组成，用于通过真空抓持夹具将激光打印机打印出的合格证吸取，再通过喷雾装置处对背面预施水溶胶的合格证背面进行喷水处理后将合格证粘贴在纸卷指定位置处，完成纸卷合格证的打印粘贴。

13、本发明的有益效果是：

14、1.将条形码识别、纸卷对中纠偏功能、称重功能、喷码功能、翻板功能集成于一个翻板机工位内，省去了多余设备的采购及安装，大大降低了设备采购成本同时提高了厂房占地面积的使用率；

15、2.由机器人替代内封头放置、外封头放置、合格证粘贴等人工操作，减少了人员与机器设备的直接或间接接触，不仅减轻了操作人员的劳动强度也提高了整个系统的安全性；

16、3.较其它传统的包装系统，本包装系统内各工位串联并排布置，各工位设备均可独立作业互不干涉，当每个工位作业完成后，依靠同步梁的步进式输送可同时将3个纸卷输送至下一工位进行作业，大大缩短了每个纸卷的包装时间，也将整个包装系统处理能力提升了3倍，包装速度由原来的60卷/小时提高到了180卷/小时，工作效率显著提高。

技术特征：

1.一种全自动牛皮纸包装系统，用于根据进入包装系统的纸卷大小，自动测量纸卷的幅宽、直径、重量信息，并根据测得的纸卷信息选取对应的牛皮纸规格进行包装，其特征在于：该系统包括可独立作业互不干涉的翻板机工位、同步梁装置、牛皮纸包装工位、热压合工位、链板输送机、合格证打印粘贴工位，翻板机工位、牛皮纸包装工位、热压合工位、合格证打印粘贴工位串联并排布置，用于每个工位作业完成后，依靠同步梁装置的步进式输送将多个纸卷同时输送至下一工位进行作业。

2.根据权利要求1所述的全自动牛皮纸包装系统，其特征在于：翻板机工位设置于包装系统入口处，集成有翻转装置、对中纠偏装置、条码扫描装置、称重装置、喷码装置、接卷装置，用于将前端送入的纸卷进行对中纠偏处理、条码信息的识别以及重量信息数据的采集工作。

3.根据权利要求2所述的全自动牛皮纸包装系统，其特征在于：翻转装置由底部减速电机带动曲柄连杆结构摆动至不同角度，从而控制翻板翻转来实现接纸位、中间位、出纸位；对中纠偏装置，用于纠偏送入包装系统时出现歪斜的纸卷，确保每个纸卷的中心的一致性，该装置由链条驱动，通过链条同时带动两侧的对中夹板进行对中；条码扫描装置由条形码扫描仪及相关安装支架组成，条形码扫描仪识别角度可调，用于扫描贴在纸卷端部的条形码并读取纸卷幅宽、直径数据信息；称重装置安装于翻板机底部，由4个称重模块组成，精度≤0.1％，最小分辨率为0.5kg，并配置上位机，用于纸卷重量信息的采集；喷码装置与条码扫描装置共用同一个安装支架，用于将采集到的纸卷幅宽、直径、重量信息在纸卷端面进行喷码标识；接卷装置位于翻板机出纸位对侧，由气缸驱动悬臂摆动，辅助从翻板机内翻出的纸卷能够平稳地停在同步梁装置的同步梁上。

4.根据权利要求2所述的全自动牛皮纸包装系统，其特征在于：翻板机表面设有若干无动力包胶辊筒，用于降低对中时纸卷位移产生的摩擦力确保纸卷对中作业时不会在纸层表面产生划痕、印痕问题。

5.根据权利要求1所述的全自动牛皮纸包装系统，其特征在于：同步梁装置贯穿整个包装系统，是衔接各工位之间的桥梁，同步梁装置共设有4个工位，3辆小车，通过钢丝绳牵引小车行走、液压缸驱动轨道顶升，从而实现纸卷在翻板机工位、牛皮纸包装工位、热压合工位之间的同步输送。

6.根据权利要求1所述的全自动牛皮纸包装系统，其特征在于：牛皮纸包装工位，包括内封头机器人、内封头放置单元、在线驱动底辊、送纸装置、放纸装置，用于纸卷牛皮纸的包装，根据纸卷的规格参数，自动选择包装纸的宽度和计算包装纸的长度进行包装，并完成内封头的放置和牛皮纸折边的打折。

7.根据权利要求6所述的全自动牛皮纸包装系统，其特征在于：内封头机器人，用于根据所需使用的内封头规格，从内封头堆中自动吸取内封头并放置在内封头放置单元上，实现内封头与内封头放置单元之间的自动转运功能；内封头机器人的吸取夹具上设有抽真空装置以及位置检测装置，用于在每次吸取内封头时通过检测内封头的摆放位置调整机器人的动作姿态，确保每次吸取的可靠性；内封头放置单元，用于接收由内封头机器人吸取过来的内封头，并将其放置在待包卷两侧的端面，配合完成纸卷的打折包装；并根据不同纸卷的规格，由同步带驱动摆臂行走至靠近纸卷端面处，由曲柄连杆机构带动摆臂前后旋转放置内封头于纸卷端面，在摆臂上设有若干真空吸杯和吹气嘴，确保内封头在吸取和打折过程中的稳定性；在线驱动底辊位于牛皮纸包装工位同步梁两侧，由1根带动力驱动辊，1根无动力驱动辊组成，驱动辊表面滚花处理，通过电机变频调速控制；送纸装置由2组带动力的送纸辊、3组压纸辊、4组压纸器、折纸臂以及喷胶切纸机构组成；用于当待包卷规格参数确认后，送纸装置自动选择合适的牛皮纸规格，打开该纸道的压纸器，气缸驱动压纸辊摆动将牛皮纸轻压在送纸辊上，随后送纸辊电机驱动将牛皮纸送出，当牛皮纸送出后，位于出口处的喷胶切纸机构的喷胶嘴进行喷胶，折纸臂由气缸驱动下落至纸卷筒身上进行纸边打折，待包装至设定层数后，喷胶切纸机构的切纸刀将纸切断；放纸装置包括放置包装纸卷的4组支撑架和导辊，每组支撑架有2个可移动式搁纸架，其中一个可移动式搁纸架装有张力调节装置和自胀型短轴，该可移动式搁纸架由气缸驱动，包装材料的张力根据工况设定；自胀型短轴用于保证在纸卷转动时纸芯与短轴紧贴在一起，避免打滑情况的发生。

8.根据权利要求1所述的全自动牛皮纸包装系统，其特征在于：热压合工位由外封头机器人、压合装置、接卷装置组成，压合装置由热压盘、风机、伸缩悬臂、液压踢卷机组成，用于将外封头压合在纸卷两边端部，使外封头上的胶熔粘在纸卷端部，同时将折纸压平成型，由液压踢卷机与接卷装置配合使用，将纸卷从热压合工位平稳地踢至后续链板输送机上。

9.根据权利要求1所述的全自动牛皮纸包装系统，其特征在于：链板输送机采用v型链条输送，v型链条由减速电机变频驱动，能正反转输送。

10.根据权利要求1所述的全自动牛皮纸包装系统，其特征在于：合格证打印粘贴工位由贴标机器人、激光打印机、喷雾装置组成，用于通过真空抓持夹具将激光打印机打印出的合格证吸取，再通过喷雾装置处对背面预施水溶胶的合格证背面进行喷水处理后将合格证粘贴在纸卷指定位置处，完成纸卷合格证的打印粘贴。

技术总结
本发明涉及一种全自动牛皮纸包装系统，用于根据进入包装系统的纸卷大小，自动测量纸卷的幅宽、直径、重量信息，并根据测得的纸卷信息选取对应的牛皮纸规格进行包装，该系统包括可独立作业互不干涉的翻板机工位、同步梁装置、牛皮纸包装工位、热压合工位、链板输送机、合格证打印粘贴工位，翻板机工位、牛皮纸包装工位、热压合工位、合格证打印粘贴工位串联并排布置，用于每个工位作业完成后，依靠同步梁装置的步进式输送将多个纸卷同时输送至下一工位进行作业。相比传统的包装系统，本发明能大大缩短了每个纸卷的包装时间，也将整个包装系统处理能力提升了3倍，包装速度由原来的60卷/小时提高到了180卷/小时，工作效率显著提高。

技术研发人员：马军,李骥,龚浩杰,张程,王雷博,刘晔
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七〇四研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/5