數控全自動蜂窩紙板生產工藝及成套設備的制作方法

專利名稱：數控全自動蜂窩紙板生產工藝及成套設備的制作方法
數控全自動蜂窩紙板生產工藝及成套設備
技術領域：
本發明"數控全自動蜂窩紙板生產工藝及成套設備"是屬于紙板生產工藝方法以
及完成該工藝方法所用成套設備的技術領域，原紙巻通過本發明的生產工藝和成套設備， 可以生產一種完全回收的內芯是蜂窩孔格的紙板，是一種綠色環保產品，現已經在建筑、家 具、包裝等眾多領域獲得了大量應用。
背景技術：
目前，極大部分蜂窩紙板生產企業的生產還是停留在分段間隔作業方式中，其中， 紙芯生產就分成三塊，紙帶纏繞、切紙、紙芯對接，另外還有紙板生產。生產一塊紙板需十幾 個人協同作業，生產方式的落后造成品質差，產量低，價格高，最后影響了市場的擴展。
經過最近幾年的發展，較為先進的生產設備，如專利申請號"00132302。 4"，專 利名為"全自動蜂窩紙板生產工藝及成套設備"，其工藝流程為，巻紙開巻(6巻紙同時開 巻)=>加熱干燥<=>牽引=>第一次涂膠1=^> 6張紙聚合1===0加熱干燥1^>分切 成大于30條紙帶>=>第二次涂膠[=^>紙帶向上、向右(左)牽引，且自轉90 *^>紙帶 聚合=>加熱、壓緊、牽引=>紙芯聚積1=^>上、下修邊=>橫向拉伸成蜂窩=>面紙 復合壓緊、烘干定型c^ (縱)橫切. 該發明的關鍵點是；紙芯上下修邊后，利用真空吸嘴從側面吸住紙芯，在傳送鏈的
帶動下向側面拉伸，從而解決了從紙芯到紙板生產全過程的銜接，但是，這個方案只是在概
念上可行，在實踐中卻很難實現，紙芯在橫向拉伸過程中，紙芯呈扇形方式展開，其展開是
隨著長度遞次進行的，紙芯從未展開至完全拉伸開，朝前行進的速度是遞次減速，紙芯拉伸
開后，行進速度恒速，但慢于未拉伸時的速度，其差值為1-0. 866，如果采用真空吸嘴，吸嘴
應該跟著紙芯隨動的，但至紙芯完全拉伸開后處于平衡狀態時，吸嘴應退回進行新的循環，
吸嘴在近3米的重復行程內，要有一個速度和位置的遞次變化，還要保證真空源的隨動，這
在結構上是很難實現的，其次，最小的紙芯是10mm高，吸嘴在lOmm寬的紙帶且較為粗糙的
表面上吸住紙，無論從紙的強度，還是真空吸附的效果上，都是勉為其難的。 該發明還有一個難點，1600mm寬的紙板，如果是邊長8mm的蜂窩孔組成，紙芯在完
全拉伸開后，理論計算應該是由229張紙帶組成，如果是6巻紙開巻，則紙帶為38，2條，也
就是說，10mm高的紙芯，用紙幅寬為382mm，而60mm高的紙芯，用紙幅寬為60X38。 2)=
2292mm。如果生產邊長10mm蜂窩孔徑的紙板，在完全拉伸開后，理論計算是182張紙帶，紙
條數為30，即10mm高的紙芯用300mm幅寬的紙，而60mm高的紙芯用1800mm幅寬的紙，還有
蜂窩邊長6mm的，蜂窩邊長12mm的，14mm的，為了生產一樣寬不一樣厚的紙板，需配備各種
不同幅寬的紙巻，這對于生產管理來說是很難控制的，在設備上也是很難協調處理的。 由于上述原因，該發明還沒有一條完整的全自動生產線在運作。 在授權公告(N2277883Y)的基礎上發展起來的浙江應氏包裝機械廠生產的型號
為"FBJ-15/1300B"，是一種全自動蜂窩紙板生產線，該設備解決了各個生產環節的聯結，使
生產可以連續進行，并且使紙的有效利用率達到了 98%，該設備的工藝流程為；多巻紙同時開巻=>涂膠=>復合1=>烘干=>橫切1==>自動收集1=^紙芯拉開=>紙芯烘 干=>紙芯涂膠《=>放面紙￡=>面紙復合1=^>冷壓合^=^>冷卻1==0>切斷=>收集。
該設備在第四工序上采用了橫切工藝，是刀由上往下進行沖切的，刀的動作是一 種往復運動，當刀的沖切次數> 100/分，機器的振動就會開始明顯，該設備現在用的是6巻 紙開巻，沖切一次是6層紙，以邊長8mm蜂窩孔徑紙板計算，1000mm長的紙板需要143張紙， 由23。 8條紙組成，即沖切23。 8次，可以生產1000mm長紙板，如果以150/分沖次計算，生 產線的速度僅為6， 3m/分，紙芯的高度和紙芯的生產速度有關，和紙板的生產速度無關，該 設備的關鍵是沖切刀的速度，如果不解決刀的沖切速度問題，就只能是一種低效率的設備。

發明內容
為了提高蜂窩紙板的生產效率，提高自動化生產程度，提高品質，降底原紙的損 耗，降底生產成本，本發明對現有的生產過程和生產工藝的每一個環節進行了細化分折，提 出了一整套的解決方案。 本發明"數控全自動蜂窩紙板生產工藝及及成套設備"是在蜂窩紙板生產領域引
進了最前沿科技的一種生產工藝及生產設備，該發明可以同時輸入io段工作指令，將每天
要生產紙板的蜂窩孔徑大小、長短、生產數量、紙板的生產速度，用數字輸入電腦，設備會根
據工作指令，自己編排生產，自行調整，全過程自動控制。 本發明還包括如下內容； l，可以自動調整蜂窩孔徑的大小。 2，紙條切斷后，自動進入紙條的涂膠和對接工序，完全實行了自動化操作。 3，不停機可以進行換紙，剩余紙巻和新紙巻通過對接，實行了換紙不間斷生產。 4，紙的漲力系統進行了改進，不會因為紙巻半徑的變化和紙的密度不一，造成紙
在生產過程中因此而產生的擾動，可大大加快生產線的運行速度，提高生產效率。 5，紙芯拉伸后在紙的立愣上進行細齒滾壓，加大了紙芯和面紙粘膠的接觸面，保
證了紙芯高度的一致性，可增強紙板的抗彎強度，提高紙板的品質。 6，在園刀滾切工序，加裝了起紙板及廢紙條的收集系統，保證了生產線運行順暢。
7，在紙板收集工序，采用機械手自動對紙板進行堆垛，生產過程基本上實現了半 無人化操作。 8，紙板橫切采用了沖切方案，加快了生產線的運行速度，生產速度可達到40m/分 以上。 本發明的生產工藝流程是； 4 8巻紙同時開巻^=0定漲力控制=>第一次涂膠(第一張紙不涂膠)=> 紙帶壓合牽引=>園刀滾切紙帶>=^>第二次涂膠0=>調節紙帶膠位=>導向板豎立 紙帶[=0紙帶朝前或左右牽引=0紙帶聚合成紙條=>滾壓牽引紙條=>紙條定長切 斷c^O紙條橫向推送至涂膠機(^^氏條縱向涂膠^》紙條頂升至對接c^熱風加溫 1=^>紙條縱向拉伸=>細齒滾壓紙芯立楞面=>芯面涂膠=>面紙復合[=>熱風保 壓crr^橫向沖切=>接板機自動堆垛。 本發明的4 8巻紙同時開巻是指根據紙芯生產高度變化而帶來的紙帶數量的變 化，在同樣幅寬紙巻的情況下，通過調節紙巻數量來進行平衡，以保證紙條聚合后，其截面的長寬比能在一個合理范圍內。 本發明的恒漲力控制，是在紙巻和涂膠工序之間，有一組漲力輥，可以恒漲力控制 紙帶傳送。 本發明的第一次涂膠，要保證紙帶壓合后，上表面和下表面都不能有膠。 本發明的兩次涂膠，是采用橫向涂膠方式，其涂膠輥是采用凸的齒形輥，其動力系
統和配對壓輥的動力系統是分開控制的，調節兩組輥的速度，可得到不同的蜂窩孔徑。 本發明的園刀滾切紙帶，是采用連續滾切方式，可隨意調節速度，不會產生設備的
振動，因此，可提高紙帶的走線速度。 本發明的調節紙帶膠位，是通過增加兩排上下可以以調整的滾輪，將紙帶下壓，改 變紙帶從第二次涂膠到紙帶聚合間的長度，以保證紙帶在聚合時涂膠位置的一致性。
本發明的導向板豎立紙帶，是通過導向板，強制性的將紙帶從水平改變成豎立，便 于多條紙帶聚合，進入滾壓工序。 本發明的滾壓牽引紙條，是采用四面滾壓的方式，紙條經聚合后，是一個矩形截 面，如果紙芯高度為10mm時，由于紙帶多，其截面的長寬比會〉1 : IO，如果是在寬的兩面 滾壓，紙條的截面會變形，所以，本發明將紙條的豎立面，作為帶動力源的牽引滾壓面，另兩 面，是不帶動力的， 一面是采用位置固定的壓輥，另一面采用位置可調的壓輥，經過這一工 序，能保證紙條牽引時，在受滾壓的條件下可靠的粘合而不脫開。 本發明的紙條縱向涂膠，是紙條經橫向切斷后，經輸送帶送至固定位置，由氣缸在 紙條的橫向進行推送，再經一排滾輪，將紙條固定在膠輥前，滾輪和膠輥的距離正好是紙條 的寬度，紙條由頂升氣缸由下往上，傳送至紙條對接位置，紙條經過膠輥，被涂上膠，膠線的 方向垂直于紙條。該工序銜接了從紙芯生產到紙板生產的中間環節，使生產線變成一個有 機整體，使生產過程可以連續進行。 本發明的細齒滾壓紙芯，在紙芯拉伸開后，其立愣面經過細齒滾壓，立愣邊緣會產 生細微的變形，立愣的邊緣加寬，可增加紙邊緣的容膠量，增加和面紙粘合的接觸面積，可 極大的增強紙板的抗折抗彎能力。 本發明的橫向沖切，可大大提高紙板橫截的速度，目前，大部份紙板生產線均采用 飛刀橫截方式，飛刀橫截一次，要走完1. 8 2. lm的行程，加上其它輔助工序，需耗時6秒 左右，如果生產板長為1. 2m，每分鐘只能生產IO塊板，生產速度只能達到12m/分，而橫向沖 切一次的用時在2秒以內，每分鐘可達到30次以上，并效率是飛刀橫截的3倍以上，本發明 的沖切刀，是一種薄的刀刃呈尖齒鋒利狀刀，其沖切一次的行程，是紙板高度的1.2倍，刀 的沖切方式，是由氣動控制的高速沖切，切口的平整度要高于飛刀橫切。
本發明的紙板收集，采用機械手臂自動堆垛方式，紙板經橫截后，由傳送帶送至固 定位置，機械手臂自動托起紙板，送至堆垛位。


1 ，圖2是生產線的平面展開圖，真正的布局是呈U字形排列的，如圖1 ，在導向板豎 立紙條工序開始轉折成90 ，到橫向推送紙條工序再轉成90 。
2 ，圖3至圖7是分段示意圖。具體實施方式


下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細說明。 l，參閱圖3 ;剩余紙巻1被機械手抬至圖示位置，裝上新紙巻，在剩余紙巻用完之 前，和新紙巻2進行對接，切斷原紙巻的多余紙，整個工作是在生產線正常運行過程中進行 的。 2，參閱圖4 ;圖示3是恒漲力控制系統，由一條壓輥和一條漲力輥組成，漲力輥的 一端與磁粉漲力器聯結，紙帶被牽引后，經過漲力輥時由于阻尼作用，產生反向拉力，使紙 面被拉緊，漲力輥的漲力大小經設置后是恒定的，壓輥的壓力大小是通過氣壓控制的，不會 因紙的厚薄受到影響，該系統離涂膠系統很近，克服了長距離送紙時紙帶產生的擾動現象。 圖示4和5是紙帶涂膠系統，4是一種齒形涂膠輥，膠液厚度通過勻膠輥進行調節，5是壓 輥，其轉速和紙帶的牽引速度一致，當紙帶的走速不變時，改變涂膠輥的轉速，可得到不一 樣的涂膠寬度和膠膜間的寬度，以此改變蜂窩孔徑的大小，涂膠輥轉速慢，蜂窩孔徑大，反 之則小，兩種速度均由變頻器和PLC電路控制。圖示6為園刀滾切，紙帶經過園盤刀，分切 成條狀的紙帶，紙帶的寬度是紙芯的高度。圖示7為紙帶的第二次涂膠。圖示8為紙帶膠 位調節，是由兩排上下可調整的滾輪組成，通過滾輪的下壓，使紙帶的長度發生變化，以此 來調整紙帶聚合時，上膠的位置達到一致性。圖示9是導向板豎立紙條，導向板是一種帶 弧度的不銹鋼板組成，每一條紙帶配一塊板，紙帶經過導向板，由原來水平排列變成豎向排 列，沒涂膠一面貼著導向板被引向紙帶聚合處，由于導向板前后兩端都有帶動力的牽引輥 傳送，所以，導向板和紙帶產生的磨擦力是很小的，紙帶傳送時，兩面的力呈平衡狀態。圖示 10， 11是紙條滾壓工序，圖示10是水平壓輥，圖示11是豎立的壓輥，兩組壓輥圍成一矩形截 面，可保證紙條在截面內被牽引時，不會產生因截面長寬比例失調而造成的紙條變形，同時 也保證了紙條涂膠位能牢固的和紙條粘結。 3，參閱圖5 ;圖示12是紙條橫向截切裝置，切刀是一種高速園盤鋸，紙條長度經過 傳感器檢測，反饋給PLC控制系統，進行定長切斷。圖示13是橫向推送裝置，紙條切斷后， 被輸送帶送到限制位，被氣缸由橫向推送至圖示15位置，圖示15是紙條涂膠前和送到對接 處的狀態示意圖，紙條在涂膠前的位置，有一組帶彈性的滾輪擋著紙條，滾輪和圖示16的 膠輥距離，正好是紙條的截面寬度尺寸，紙條由頂升氣缸向上提升，經過膠輥被涂上膠后， 送到圖示14的對接工位，由氣缸在水平位置推壓，將紙條和紙條進行連續粘合，該工位是 整個生產線的關鍵，使紙芯生產過渡到紙板生產實現了有機聯結，達到了生產全過程的自 動化。圖示16是第三次涂膠系統，涂膠輥是一種帶一圈圈環狀凸起的輥，是一種縱向涂膠 方式，采用這種方式，可保證紙條在拉伸時蜂窩孔格不會變形。 4，參閱圖6 ;圖示17是紙芯拉伸工序，由于紙芯的生產速度和紙板的生產速度已 通過電腦程序控制，另通過一組調節輥進行調控，可有效保證紙芯拉伸程度。圖示18是細 齒滾壓紙芯工序，紙芯被拉伸開后，經過一組細齒輥，紙芯的立愣表面產生了細齒狀的變 形，增加了立愣面的寬度，使紙芯經過涂膠后，膠液容易滯留在立愣表面，可有效提高紙芯 和面紙的粘結強度。圖示19和20是紙芯和面紙的涂膠工序，可進行紙芯涂膠，也可進行面 紙涂膠或紙芯和面紙的復合涂膠。圖示21是面紙復合工序，紙芯或面紙涂完膠后，經過復 合工序被壓合在一起，復合工序分兩段，熱風保壓和復合工序同步，第一段是由麻布傳送帶 包復園輥組成，麻布傳送帶能緊緊壓著面紙，依靠麻布帶的平整性和摩擦力，可平穩的傳送紙板，第二段是由園輥組成，紙板在第一段被加熱后，在第二段敞開的傳送過程中，紙板內 的水汽容易被蒸發出來，達到紙板干燥的目的。 5，參閱圖7 ;圖示22是紙板橫截工序，紙板的截切長度是由長度傳感器和解碼器 將數據傳送到PLC控制電路，以設定的長度進行截切，截切刀是一種帶齒的薄刀，由下往上 沖切，截切時，紙板壓緊裝置是和紙板的運行速度同步隨動的，為了保證截切長度的精確， 隨動裝置采用摩擦盤和鏈輪組合，隨動速度和紙板行走的速度一致，復位裝置采用氣動。刀 的沖切動作是由氣缸執行的，即使是60mm厚紙板，也可在瞬間完成沖切動作，該裝置可有 效保證紙板在高速運行狀況下生產。圖示23是紙板自動堆垛機，紙板截斷后由輸送帶傳送 到固定位置，機械手手臂自動接板并提送到小車上進行堆垛，自動堆垛機是由氣動控制的 一種連桿結構。 通過對上述實施例的說明，本發明的"數控全自動蜂窩紙板生產工藝及成套設 備"，它集合了數控技術、液壓技術、氣動技術及全自動控制理念，使蜂窩紙板生產從原紙到 成品生產的全過程實現了自動化，不但節省了人力，而且提高了紙板的品質和產量，是目前 蜂窩紙板生產領域最先進的工藝方法和生產設備。
權利要求
數控全自動蜂窩紙板的生產工藝方法，其特征在于工藝流程是；4～8卷紙同時開卷定漲力控制第一次涂膠(第一張紙不涂膠)紙帶壓合牽引園刀滾切紙帶第二次涂膠調節紙帶膠位導向板豎立紙帶紙帶朝前或左右牽引紙帶聚合成紙條滾壓牽引紙條紙條定長切斷紙條橫向推送至涂膠機紙條縱向涂膠紙條頂升至對接熱風加溫紙條縱向拉伸細齒滾壓紙芯立楞面芯面涂膠面紙復合熱風保壓橫向沖切接板機自動堆垛。F2008102073779C00011.tif,F2008102073779C00012.tif,F2008102073779C00013.tif,F2008102073779C00014.tif,F2008102073779C00015.tif,F2008102073779C00016.tif,F2008102073779C00017.tif,F2008102073779C00018.tif,F2008102073779C00019.tif,F2008102073779C000110.tif,F2008102073779C000111.tif,F2008102073779C000112.tif,F2008102073779C000113.tif,F2008102073779C000114.tif,F2008102073779C000115.tif,F2008102073779C000116.tif,F2008102073779C000117.tif,F2008102073779C000118.tif,F2008102073779C000119.tif,F2008102073779C000120.tif,F2008102073779C000121.tif,F2008102073779C000122.tif
2. 權力要求l所述的工藝流程，其特征在于；工藝參數是由電腦進行操控的，可通過數 字鍵入工作指令，設置蜂窩孔徑大小、紙板長度、生產數量、生產速度，實行每天的生產任務 全過程自動控制。
3. 權力要求l所述工藝流程中的定漲力控制，其特征在于；在紙巻和涂膠工序中間，另 外設置的一組漲力控制輥，可有效解決紙巻半徑變化和紙的密度不一造成紙在運行過程中 產生的擾動。
4. 權力要求1所述工藝流程中的第一次涂膠和第二次涂膠，其特征在于；是采用橫向 涂膠方式，其涂膠輥是一種凸的齒形輥，和相對應的壓輥是由兩組動力系統組成，改變兩種 輥的速度，可獲得不同的蜂窩孔徑。
5. 權力要求1所述工藝流程中的調節紙帶膠位，其特征在于；紙帶在第二次涂膠與導 向板之間，被兩排滾輪下壓，由于下壓的高度差，獲取不同的紙帶長度，以此來調節紙帶聚 合時的涂膠位置，保證蜂窩孔徑保持一致。
6. 權力要求l所述工藝流程中的導向板豎立紙帶，其特征在于；紙帶經調整完膠位后， 通過導向板，被有序的強制性的從水平方向轉成豎立方向進行聚合。
7. 權力要求l所述工藝流程中的滾壓牽引紙條，其特征在于；紙條經聚合后，是在四面 滾壓的狀態中被牽引的，以解決紙條截面長寬比過大時紙條的拱起現象。
8. 權力要求1所述工藝流程中從紙條橫向推送涂膠至頂升對接的三個工序，其特征在 于；紙條是被自動推向涂膠機的，紙條的涂膠是自動進行且是縱向涂膠的，紙條涂完膠后是 自動進行對接的，是對紙芯生產至紙板生產全過程的銜接，是生產線全自動化的關鍵。
9. 權力要求l所述工藝流程中細齒滾壓紙芯立愣面，其特征在于；紙芯拉伸開后，通過 一組表面帶細齒的輥。紙芯的立愣被滾壓后，可增加紙邊緣的寬度，增加受膠面積，提高和 面紙的粘結強度。
10. —種不停機接紙裝置，其特征在于；每個紙架，配備了一組機械手，紙巻在用完前， 由液壓系統控制機械手，將剩余紙巻提升至固定位置，裝上新紙巻，將新紙巻和剩余紙巻進 行不停機對接，使生產線可始終處于連續作業的狀態中。
全文摘要
本發明“數控全自動蜂窩紙板生產工藝及成套設備”是屬于紙板生產工藝方法以及完成該生產工藝方法所用成套設備的技術領域，本發明包括；引入了智能化數控技術，可以將多達10個生產指令通過數字鍵入，設備會自動編排調整，完成生產任務。引入了不停機換紙功能，使設備可一直連續生產。引入了自動調節蜂窩孔徑大小技術，可不停機調節蜂窩孔徑。引入了紙條自動涂膠和對接技術，使生產線從紙芯生產到紙板生產進行有效銜接，實現了全過程的自動化生產。引入了自動接板技術，紙板從生產線下來會自行堆垛，實現了生產半無人化操作。通過上述技術的引入，蜂窩紙板的生產，在效率上、品質上、成本上、原紙的利用率上、設備的自動化程度上有一個質的飛躍。
文檔編號B31D3/00GK101746082SQ2008102073
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月19日 優先權日2008年12月19日
發明者虞和平 申請人:虞和平