一种瓦楞纸箱自动化生产流水线的制作方法

1.本发明涉及纸箱加工技术领域，具体而言，涉及一种瓦楞纸箱自动化生产流水线。


背景技术：

2.瓦楞纸箱是由瓦楞纸板制成，是一种应用最广泛的包装制品，具有良好的物理机械性、装潢印刷适应性、经济实用性和环保性，用量一直是各种包装制品之首。而且近几年，随着经济的高速发展和网络购物的兴起，极大地带动了物流、印刷、包装等行业的迅猛发展，使得人们对瓦楞纸箱的需求量越来越大，但是瓦楞纸箱在生产过程中仍然存在一些不足。
3.在裱纸过程中，采用人工操作的方式进行生产，虽然能够提高面纸和瓦楞纸的贴合准确度，但费时费力，效率低，且人工劳动量大；而采用机械进行操作则存在面纸和瓦楞纸容易贴合不准确，导至废弃增多，生产成本提高，此外，还存在当上胶量不足时，导致的瓦楞纸对胶水迅速吸收导致的边沿开胶；当上胶量过量时，导致瓦楞纸含湿量较高，引起瓦楞纸板发生伸缩变大和或严重弯翘，而变形后的箱片会导致后续模切工序的错误，往往表现为模切机走纸不顺和模切跑位等，成型后的包装盒、包装箱造型不正，图案偏离等不良现象，严重影响产品的外观造型，许多产品会因为模切跑位而报废，废品率提高，增加生产成本。
4.鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。


技术实现要素：

5.针对现有技术在裱纸过程中采用人工操作费时费力，效率低，且人工劳动量大；而采用机械进行操作则存在面纸和瓦楞纸容易贴合不准确，导致箱体废品率高，增加生产成本等问题，本发明公开了一种瓦楞纸箱自动化生产流水线包括用于将高强度抗压瓦楞纸与面纸准确粘合的裱纸系统，所述裱纸系统依次包括供纸装置、印胶装置和送纸粘合装置；
6.所述送纸粘合装置包括送纸输送带和贴合机构，所述贴合机构设置在所述送纸输送带尾部位置处；
7.所述贴合机构包括检测器、规纸组件和挡纸组件，所述检测器位于所述送纸输送带尾部位置的一侧，所述规纸组件位于所述检测器后方，所述挡纸组件与所述规纸组件的尾部贴近，所述挡纸组件包括气缸和设置在所述气缸上的柔性移动挡板，所述柔性移动挡板上还设置有用于辅助贴合的斜槽；所述裱纸系统还包括面纸输送装置，所述面纸输送装置尾部出口位置设置在所述送纸输送带上方且和所述挡纸组件贴近；
8.所述印胶装置包括递纸输送带、托纸辊轮和涂胶机构，所述托纸辊轮设置在所述递纸输送带中心位置的下方，所述涂胶机构设置在与所述托纸辊轮相对应的输送带体上方。
9.通过供纸装置将瓦楞纸输送至印胶装置进行印胶，使瓦楞纸表面涂抹上一层阳离子高粘性淀粉胶薄膜，之后瓦楞纸被输送至送纸粘合装置，送纸粘合装置对瓦楞纸位置进
行规整并对瓦楞纸进行阻拦，等待面纸进行贴合，面纸在输送过程中，由于面纸的输送出口与瓦楞纸前端贴近且瓦楞纸表面薄膜具有高粘性，故面纸在惯性作用下面纸前端会和瓦楞纸前端对齐贴合并被送纸粘合装置阻拦，之后送纸粘合装置打开出口，瓦楞纸和面纸继续前进同时相互贴合。为了更好地进行贴合，实际操作时，往往控制送纸输送带和面纸输送装置同时送纸且面纸输送装置输送面纸的速度小于送纸输送带的速度。
10.优选地，所述规纸组件包括位于所述送纸输送带尾部两侧的规纸板和规纸板驱动电机，所述规纸板驱动电机的输出端与任意一个所述规纸板连接，另一个所述规纸板固定设置在所述送纸输送带尾部一侧。
11.优选地，所述面纸输送装置尾部出口区域还设置有用于防止面纸翻动卷曲的限位板。
12.优选地，所述涂胶机构包括涂胶滚筒和施胶单元，所述施胶单元设置在所述涂胶滚筒外圆周上。
13.优选地，所述施胶单元包括用于存放阳离子高粘性淀粉胶的盛胶箱和安装在所述盛胶箱下边沿且靠近所述涂胶滚筒一端的出料口，所述出料口贴近所述涂胶滚筒一端为倾斜向上的铲刀结构，所述倾斜角度为15
‑
20度。
14.优选地，所述盛胶箱内安装有用于使阳离子高粘性淀粉胶流动的搅拌器、用于维持阳离子高粘性淀粉胶温度的温控器和用于控制箱体内压强的自动压强调节器。
15.优选地，所述出料口内安装有扰流条和传感器，所述传感器输出端分别与所述温控器和所述自动压强调节器输入端相连。
16.通过安装在盛胶箱内的自动压强调节器、温控器和安装在出料口内的传感器，在出料时，传感器能够将检测的信息进行输送，当阳离子高粘性淀粉胶体的流速慢、温度低时，自动压强调节器将提高盛胶箱内的压强，温控器则提高箱内的温度；当阳离子高粘性淀粉胶体的流速快、温度高时，自动压强调节器则降低箱内的压强，温控器降低箱内的温度；此外，在盛胶箱内安装搅拌器和在出料口内安装扰流条，使得阳离子高粘性淀粉胶能够不断的流动，避免胶体结块，胶体匀一性好，具有良好的流动性，故胶体能够持续性地从盛胶箱内传递到涂胶滚筒表面上，且在将胶体传递到涂胶滚筒时能够有效的弥补胶体和涂胶滚筒之间的空隙，让胶体均匀的分布在涂胶滚筒表面上，有效的避免了涂胶空隙的产生。
17.优选地，所述供纸装置包括供纸辊轮和与所述供纸辊轮相配合的供纸输送带。
18.优选地，该自动化生产流水线还包括干燥系统、平压平模系统、模切清废系统、成箱系统和码垛系统。
19.优选地，所述高强度抗压瓦楞纸的制备过程中添加有纤维素纳米晶、超细碳酸钙和有机蒙脱土改性松香胶乳液。在实际制备过程中，三者的添加顺序为在搅拌下先加入纤维素纳米晶和超细碳酸钙反应1
‑
2h后，再加入有机蒙脱土改性松香胶乳液。
20.优选地，所述纤维素纳米晶、所述超细碳酸钙和所述改性松香胶乳液之间的质量比1:(2
‑
3):(6
‑
7)。
21.优选地，所述纤维素纳米晶、所述超细碳酸钙和所述改性松香胶乳液的总质量占所述瓦楞纸总质量的6
‑
8％。
22.优选地，所述超细碳酸钙的粒径为60
‑
100nm，所述超细碳酸钙的晶体形貌为链状或片状。
23.本发明中选用的超细碳酸钙晶体形貌为链状或片状，由于超细碳酸钙具有填充凹陷、沿空隙生长的特点，而浆液中的纤维是一种多孔疏松性材料，能够为超细碳酸钙提供生长、吸附位置；纤维素纳米晶通过桥联连接毗邻的纤维，增加纤维间的结合并增大结合面积，此外，还可嵌入较大的纤维之间，因此，通过在浆液中添加超细碳酸钙和纤维素纳米晶，使得超细碳酸钙、纤维素纳米晶和纤维之间能够自组装的形成空间网络结构，这有利于提高瓦楞纸的强度和承载能力。
24.本发明中采用有机蒙脱土改性松香胶乳液，蒙脱土片层间所带的阳离子使乳液所带的正电荷数目增加，容易吸附游离的带负电荷纤维并与自组装的空间网络结构之间形成更紧密的结构，使瓦楞纸的应力集中发生改变，提高瓦楞纸的物理性能和力学性能。
25.有益效果：
26.采用本发明技术方案产生的有益效果如下：
27.(1)通过供纸装置将瓦楞纸输送至印胶装置进行印胶，使瓦楞纸表面涂抹上一层阳离子高粘性淀粉胶薄膜，之后瓦楞纸被输送至送纸粘合装置，送纸粘合装置对瓦楞纸位置进行规整并对瓦楞纸进行阻拦，等待面纸进行贴合，面纸在输送过程中，由于面纸的输送出口与瓦楞纸前端贴近且瓦楞纸表面薄膜具有高粘性，故面纸在惯性作用下面纸前端会和瓦楞纸前端对齐贴合并被送纸粘合装置阻拦，之后送纸粘合装置打开出口，瓦楞纸和面纸继续前进同时相互贴合。
28.(2)通过安装在盛胶箱内的自动压强调节器、温控器和安装在出料口内的传感器，在出料时，传感器能够将检测的信息进行输送，当阳离子高粘性淀粉胶体的流速慢、温度低时，自动压强调节器将提高盛胶箱内的压强，温控器则提高箱内的温度；当阳离子高粘性淀粉胶体的流速快、温度高时，自动压强调节器则降低箱内的压强，温控器降低箱内的温度；此外，在盛胶箱内安装搅拌器和在出料口内安装扰流条，使得阳离子高粘性淀粉胶能够不断的流动，避免胶体结块，胶体匀一性好，具有良好的流动性，故胶体能够持续性地从盛胶箱内传递到涂胶滚筒表面上，且在将胶体传递到涂胶滚筒时能够有效的弥补胶体和涂胶滚筒之间的空隙，让胶体均匀的分布在涂胶滚筒表面上，有效的避免了涂胶空隙的产生。
29.(3)本发明中选用的超细碳酸钙晶体形貌为链状或片状，由于超细碳酸钙具有填充凹陷、沿空隙生长的特点，而浆液中的纤维是一种多孔疏松性材料，能够为超细碳酸钙提供生长、吸附位置；纤维素纳米晶通过桥联连接毗邻的纤维，增加纤维间的结合并增大结合面积，此外，还可嵌入较大的纤维之间，因此，通过在浆液中添加超细碳酸钙和纤维素纳米晶，使得超细碳酸钙、纤维素纳米晶和纤维之间能够自组装的形成空间网络结构，这有利于提高瓦楞纸的强度和承载能力。
30.(4)本发明中采用有机蒙脱土改性松香胶乳液，蒙脱土片层间所带的阳离子使乳液所带的正电荷数目增加，容易吸附游离的带负电荷纤维并与自组装的空间网络结构之间形成更紧密的结构，使瓦楞纸的应力集中发生改变，提高瓦楞纸的物理性能和力学性能。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根
据这些附图获得其他相关的附图。
32.图1是本发明较佳之裱纸系统示意图；
33.图2为本发明较佳之送纸粘合装置中贴合机构侧视图；
34.图3为本发明较佳之裱纸系统中印胶装置局部图；
35.图4为本发明较佳之瓦楞纸箱自动化生产流水线流程图；
36.图5为本发明较佳之伸缩电机和夹紧机构示意图；
37.图6为本发明较佳之收紧夹局部放大图。
38.图中：
[0039]1‑
裱纸系统；11
‑
供纸装置；111
‑
供纸辊轮；112
‑
供纸输送带；
[0040]
12
‑
印胶装置；121
‑
递纸输送带；122
‑
托纸辊轮；123
‑
涂胶机构；
[0041]
13
‑
送纸粘合装置；131
‑
送纸输送带；132
‑
贴合机构；2
‑
干燥系统；
[0042]3‑
平压平模系统；4
‑
模切清废系统；5
‑
成箱系统；51
‑
伸缩电机；
[0043]
52
‑
夹紧机构；521
‑
外壳体；522
‑
正反转电机；523
‑
转动齿轮；
[0044]
524
‑
齿轮板；525
‑
收紧夹；53
‑
微型电机；54
‑
旋转齿轮；55
‑
棱锥部；
[0045]6‑
码垛系统；7
‑
涂胶滚筒；8
‑
施胶单元；81
‑
盛胶箱；82
‑
出料口；
[0046]
821
‑
扰流条；9
‑
搅拌器；10
‑
温控器；14
‑
自动压强调节器；15
‑
检测器；
[0047]
16
‑
规纸组件；161
‑
规纸板；162
‑
规纸板驱动电机；17
‑
挡纸组件；
[0048]
171
‑
气缸；172
‑
柔性移动挡板；18
‑
面纸输送装置。
具体实施方式
[0049]
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在实施例中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
[0050]
如图1、2和4所示，一种瓦楞纸箱自动化生产流水线包括用于将高强度抗压瓦楞纸与面纸准确粘合的裱纸系统1，所述裱纸系统1依次包括供纸装置11、印胶装置12和送纸粘合装置13；
[0051]
所述送纸粘合装置13包括送纸输送带131和贴合机构132，所述贴合机构132设置在所述送纸输送带131尾部位置处；
[0052]
所述贴合机构132包括检测器15、规纸组件16和挡纸组件17，所述检测器15位于所述送纸输送带131尾部位置的一侧，所述规纸组件16位于所述检测器15后方，所述挡纸组件17与所述规纸组件16的尾部贴近，所述挡纸组件17包括气缸171和设置在所述气缸171上的柔性移动挡板172，所述柔性移动挡板172上还设置有用于辅助贴合的斜槽(未图示)；所述裱纸系统1还包括面纸输送装置18，所述面纸输送装置18尾部出口位置设置在所述送纸输送带131上方且和所述挡纸组件17贴近；
[0053]
所述印胶装置12包括递纸输送带121、托纸辊轮122和涂胶机构123，所述托纸辊轮122设置在所述递纸输送带121中心位置的下方，所述涂胶机构123设置在与所述托纸辊轮122相对应的输送带体上方。
[0054]
通过供纸装置11将瓦楞纸输送至印胶装置12进行印胶，使瓦楞纸表面涂抹上一层阳离子高粘性淀粉胶薄膜，之后瓦楞纸被输送至送纸粘合装置13，送纸粘合装置13对瓦楞纸位置进行规整并对瓦楞纸进行阻拦，等待面纸进行贴合，面纸在输送过程中，由于面纸的输送出口与瓦楞纸前端贴近且瓦楞纸表面薄膜具有高粘性，故面纸在惯性作用下面纸前端会和瓦楞纸前端对齐贴合并被送纸粘合装置13阻拦，之后送纸粘合装置13打开出口，瓦楞纸和面纸继续前进同时相互贴合。为了更好地进行贴合，实际操作时，往往控制送纸输送带131和面纸输送装置18同时送纸且面纸输送装置18输送面纸的速度小于送纸输送带131的速度。
[0055]
作为一种优选地实施方式，所述规纸组件16包括位于所述送纸输送带131尾部两侧的规纸板161和规纸板驱动电机162，所述规纸板驱动电机162的输出端与任意一个所述规纸板161连接，另一个所述规纸板161固定设置在所述送纸输送带131尾部一侧。
[0056]
作为一种更优选地实施方式，所述面纸输送装置18尾部出口区域还设置有用于防止面纸翻动卷曲的限位板(未图示)。
[0057]
作为一种优选地实施方式，所述涂胶机构123包括涂胶滚筒7和施胶单元8，所述施胶单元8设置在所述涂胶滚筒7外圆周上。
[0058]
作为一种优选地实施方式，所述施胶单元8包括用于存放阳离子高粘性淀粉胶的盛胶箱81和安装在所述盛胶箱81下边沿且靠近所述涂胶滚筒7一端的出料口82，所述出料口82贴近所述涂胶滚筒7一端为倾斜向上的铲刀结构，所述倾斜角度为15
‑
20度。
[0059]
如图3所示，作为一种优选地实施方式，所述盛胶箱81内安装有用于使阳离子高粘性淀粉胶流动的搅拌器9、用于维持阳离子高粘性淀粉胶温度的温控器10和用于控制箱体内压强的自动压强调节器14。
[0060]
作为一种优选地实施方式，所述出料口82内安装有扰流条821和传感器(未图示)，所述传感器输出端分别与所述温控器10和所述自动压强调节器14输入端相连。
[0061]
通过安装在盛胶箱81内的自动压强调节器14、温控器10和安装在出料口82内的传感器，在出料时，传感器能够将检测的信息进行输送，当阳离子高粘性淀粉胶体的流速慢、温度低时，自动压强调节器14将提高盛胶箱81内的压强，温控器10则提高箱内的温度；当阳离子高粘性淀粉胶体的流速快、温度高时，自动压强调节器14则降低箱内的压强，温控器10降低箱内的温度；此外，在盛胶箱81内安装搅拌器9和在出料口82内安装扰流条821，使得阳离子高粘性淀粉胶能够不断的流动，避免胶体结块，胶体匀一性好，具有良好的流动性，故胶体能够持续性地从盛胶箱81内传递到涂胶滚筒7表面上，且在将胶体传递到涂胶滚筒7时能够有效的弥补胶体和涂胶滚筒7之间的空隙，让胶体均匀的分布在涂胶滚筒7表面上，有效的避免了涂胶空隙的产生。
[0062]
作为一种优选地实施方式，所述供纸装置11包括供纸辊轮111和与所述供纸辊轮111相配合的供纸输送带112。
[0063]
如图4所示，作为一种优选地实施方式，该自动化生产流水线还包括干燥系统2、平压平模系统3、模切清废系统4、成箱系统5和码垛系统6。
[0064]
作为一种优选地实施方式，所述高强度抗压瓦楞纸的制备过程中添加有纤维素纳米晶、超细碳酸钙和有机蒙脱土改性松香胶乳液。在实际制备过程中，三者的添加顺序为在搅拌下先加入纤维素纳米晶和超细碳酸钙反应1
‑
2h后，再加入有机蒙脱土改性松香胶乳液。
[0065]
作为一种优选地实施方式，所述纤维素纳米晶、所述超细碳酸钙和所述改性松香胶乳液之间的质量比1:(2
‑
3):(6
‑
7)。
[0066]
作为一种优选地实施方式，所述纤维素纳米晶、所述超细碳酸钙和所述改性松香胶乳液的总质量占所述瓦楞纸总质量的6
‑
8％。
[0067]
作为一种优选地实施方式，所述超细碳酸钙的粒径为60
‑
100nm，所述超细碳酸钙的晶体形貌为链状或片状。
[0068]
如图5所示，作为一种优选地实施方式，所述成箱系统5包括检测控制装置(未图示)、伸缩电机51和夹紧机构52，所述检测控制装置输出端分别与所述伸缩电机51、所述夹紧机构52的输入端连接，所述伸缩电机51的伸缩端连接有夹紧机构52，所述夹紧机构52包括外壳体521、正反转电机522、转动齿轮523、齿轮板524和收紧夹525，所述外壳体521上安装有所述正反转电机522，所述正反转电机522的输出轴上设置有所述转动齿轮523，所述齿轮板524在水平方向上与所述转动齿轮523齿合，所述齿轮板524远离所述转动齿轮523的一端固定在所述收紧夹525上，所述检测控制装置的另一个输出端与所述正反转电机522输入端连接。通过检测控制装置对纸箱及纸箱的上盖位置及状态进行检测，然后检测控制装置根据检测的信息对伸缩电机51进行伸缩控制，调整夹紧机构52的上下位置，然后检测控制装置对夹紧机构52发出指令，控制正反转电机522转动，带动转动齿轮523旋转，进而使齿轮板524和收紧夹525运动，让收紧夹525夹紧纸箱上盖，检测控制装置控制伸缩电机51收缩，使夹紧机构52带动纸箱上盖移动，期间检测控制装置不断调整收紧夹525对纸箱上盖的夹持状态，使纸箱上盖向上翻转，翻转完成后可采用机器人进行贴合，此时机器人只需进行简单的贴合封口即可、操作步骤单一；当然也可采用人工替代。
[0069]
如图6所示，作为一种优选地实施方式，所述收紧夹525的活动端上设置有微型电机53和安装在所述微型电机53旋转轴上的旋转齿轮54，所述旋转齿轮54安装在所述活动端上。工作时，微型电机53通过接收外部信号进行旋转，并带动旋转齿轮54转动，进而带动活动端进行转动，使得活动端能够根据瓦楞纸箱上盖的翻动情况进行调整，更好的带动上盖进行翻合动作。
[0070]
作为一种优选地实施方式，所述收紧夹525的活动端表面上还形成有棱锥部55。通过激光处理将活动端表面尽量堆积成规则分布的棱锥，形成棱锥部55，能够显著增大摩擦系数，使得收紧夹525能够更牢固的夹持瓦楞纸箱上盖，翻合上盖的过程中能够更稳定、高效且上盖表面在肉眼中仍维持平整。
[0071]
由于成箱系统5所涉及到的其他部分为常规结构，故在此不再累述。
[0072]
本实施方式中选用的超细碳酸钙晶体形貌为链状或片状，由于超细碳酸钙具有填充凹陷、沿空隙生长的特点，而浆液中的纤维是一种多孔疏松性材料，能够为超细碳酸钙提供生长、吸附位置；纤维素纳米晶通过桥联连接毗邻的纤维，增加纤维间的结合并增大结合面积，此外，还可嵌入较大的纤维之间，因此，通过在浆液中添加超细碳酸钙和纤维素纳米晶，使得超细碳酸钙、纤维素纳米晶和纤维之间能够自组装的形成空间网络结构，这有利于
提高瓦楞纸的强度和承载能力。
[0073]
本实施方式中采用有机蒙脱土改性松香胶乳液，蒙脱土片层间所带的阳离子使乳液所带的正电荷数目增加，容易吸附游离的带负电荷纤维并与自组装的空间网络结构之间形成更紧密的结构，使瓦楞纸的应力集中发生改变，提高瓦楞纸的物理性能和力学性能。
[0074]
综上所述，采用本实施方式的高强度抗压瓦楞纸制成地纸箱与采用常规瓦楞纸制成地纸箱相比，具有更高的强度和抗压性能，故发明人在进行上盖翻合测试时发现，当采用本实施方式的高强度抗压瓦楞纸制成地纸箱进行翻合时，该收紧夹不仅可有效地避免上盖翻动的过程中发生相对滑动，提高瓦楞纸箱包装效率，而且瓦楞纸箱上盖表面仍维持平整；当采用常规瓦楞纸箱进行翻合时，发现部分纸箱的上盖表面存在凹痕甚至划痕。
[0075]
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。