一种自动调平书包上表面的书本打包设备的制作方法

1.本发明涉及书本打包设备技术领域，具体为一种自动调平书包上表面的书本打包设备。


背景技术：

2.目前书本装订方式多种多样，装订后效果也不尽相同，较普遍的形式装订后书本单本厚度是一致的。但是有个别的装订方法，比如：骑马钉装订的图书和胶定薄图书，装订后书本书脊一侧厚，相对的一侧边缘侧薄，如果采用统一的堆垛方式，即书本的书脊全部朝左，相对的一侧边缘全部朝右，则左右两边高度不等，高度差很大，容易散落，无法实现打包机械化。
3.为方便包装、增强美观效果，在打包时一般采用书本一颠一倒的方式，即一本书本的书脊朝左，相对的一侧边缘朝右，则上面和下面相邻的书本的书脊朝右、相对的一侧边缘朝左，书脊朝左的和朝右的书本交替放置，这样堆垛形成的一摞书，左、右两侧高，高度相等，中间洼，包装后的书包左右两边等高，尽管书本的中间洼，但是由两边较高处把包装纸支撑起来，从外观看上去仍然是方方正正的看起来还比较美观。
4.书本打包机是用来把一摞一定数量的书本用纸包装起来，以方便运输和清点数量的设备。
5.自动式书本打包机分为机械推动传动式和皮带传动式。机械推动传动式书本打包机包括堆垛机构、包装平台、收纸辊、推书机构、送纸机构、裁纸机构、折纸包装机构和运输机构等，堆垛机构把书本以一颠一倒的方式堆成一摞，推书机构把一摞书本推送到包装平台上，包装平台也是承载书包重量的包装承载台，送纸机构、裁纸机构和折纸包装机构把包装纸裁下来并包装到一摞书本外面形成书包，收纸辊压紧书包的左右两侧，包装纸的两条边缘在书包的正上方重叠在一起，贴胶带机构在重叠部位之间贴上胶带并压实，使重叠部位充分粘附在一起。
6.皮带传动式书本打包机包括堆垛机构、自动输送机构、收纸辊、送纸机构、裁纸机构和折纸包装机构等，自动输送机构包括皮带，皮带下面设有下托板，皮带和下面的下托板组成承载书包重量的包装承载台，堆垛机构把书本以一颠一倒的方式堆成一摞，由皮带把堆垛完成的一摞书本自动运输到下托板正上方，送纸机构、裁纸机构和折纸包装机构把包装纸裁下来并包装到一摞书本外面形成书包，收纸辊压紧书包的左右两侧，包装纸的两条边缘在书包的正上方重叠在一起，贴胶带机构在重叠部位之间贴上胶带并压实，使重叠部位充分粘附在一起。
7.然而，无论是机械推动传动式，还是皮带传动式书本打包机，都是以书摞表面平整为前提条件设计的，包装纸重叠部位的下面的边缘要紧贴在一摞书的最上表面，上面贴上胶带纸，胶带纸是双面不干胶，包装纸重叠部位的上面的边缘压实在胶带纸上，使重叠部位的纸充分粘附在一起，对于绝大多数种类的书本都能正常工作。然而，对于骑马钉装订的图书和胶定薄图书等特殊情况来说，书本摞成一摞后厚度是不均匀的，左右两侧高、中间洼，
包装纸重叠部位的下面的边缘随着一摞书中间洼的部位也向下洼，中间洼的部位相比左右两侧低多少不确定，而贴胶带机构仍然按照预期的高度即书摞左右两边的高度去贴胶带纸和压包装纸重叠部位的上面的边缘，从而造成胶带粘贴不牢，书包不美观，易散开，无法进行书本机械化打包，而只能采用工作效率非常低、劳动强度大的人工打包方式，限制了印刷行业的发展进程。


技术实现要素：

8.本发明就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种自动调平书包上表面的书本打包设备，该设备能自动调平书包上表面高度，能确保贴胶带机构正确地贴胶带纸和压实包装纸重叠部位的上面的边缘，确保胶带粘贴可靠，做好的书包美观，不容易散开，包装质量可靠，可以实现书本机械化打包，相比人工方式，能大幅提高工作效率和降低劳动强度。
9.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
10.一种自动调平书包上表面的书本打包设备，包括包装承载台、升降架和收纸辊，所述的升降架相对于机架上下移动，所述的收纸辊与所述的升降架联接；还包括举升组件；所述的举升组件向上举升书包下表面的中部。
11.以上所述的包装承载台是指包装平台，包装平台和机架固定联接；所述的举升组件是指气动举升组件，所述的气动举升组件包括举升气缸和气动举升板；所述的举升气缸的缸体与机架固定联接，所述的气动举升板与所述的举升气缸的缸杆固定联接，所述的举升气缸驱动气动举升板向上顶起书包的中间低洼部位的正下方，直到书包上表面的中间低洼部位与书包上表面左右两边的高度相同。
12.以上所述的举升气缸还可以替换为举升液压缸，有同样的使用效果，也属于本发明的保护范围。
13.以上所述的技术方案也可以是这样的：以上所述的包装承载台是指包装平台，包装平台和机架固定联接；所述的举升组件是指电动举升组件；所述的电动举升组件包括举升电缸和电动举升板；所述的举升电缸的缸体与机架固定联接，所述的电动举升板与所述的举升电缸的缸杆固定联接，所述的举升电缸驱动电动举升板向上顶起书包的中间低洼部位的正下方，使书包上表面的中间低洼部位向上隆起，直到与书包上表面左右两边的高度相同。
14.以上所述的技术方案也可以是这样的：以上所述的包装承载台是指皮带和下面的下托板的组合；所述的举升组件是指升降组件，所述的升降组件包括第三改向辊、第五改向辊、升降电缸和升降支架；所述的升降电缸的缸体和机架固定联接，所述的升降电缸的伸缩杆和升降支架固定联接，所述的第三改向辊和第五改向辊分别与升降支架通过转动副相联；所述的第三改向辊在所述的第五改向辊的左下方；还包括第一改向辊、第二改向辊、第四改向辊，所述的第一改向辊、第二改向辊、第四改向辊分别和机架通过转动副相联；所述的第一改向辊比第五改向辊靠左，所述的第二改向辊比第五改向辊靠右，所述的第三改向辊在第一改向辊的右下方，所述的第四改向辊在第五改向辊的右下方，所述的第四改向辊在第二改向辊的左下方；所述的皮带贴在下托板的上表面上自左向右运行，绕过第一改向辊后改为向下运行，绕过第三改向辊后改为向上运行，绕过第五改向辊后改为向下运行，绕过第四改向辊后改为向上运行，绕过第二改向辊后改为向右运行，又重新贴在下托板的上
表面上。在工作时，初始状态下皮带绕在第五改向辊上部分的外圆弧面的最高点不高于皮带贴在下托板部位上表面的高度；皮带运行，带动书包自左向右移动，书包的右下边先后从第一改向辊、第五改向辊和第二改向辊的正上方经过，最后在书包的中间部位位于第五改向辊的正上方时书包停止；在升降电缸驱动第三改向辊、第五改向辊和升降支架的组合上升的过程中，第五改向辊上升会使皮带趋向于张紧，第三改向辊上升会使皮带趋向于放松，两者综合起来的使用效果是使皮带的张紧度趋向于不变，即，使用上本实施例后其它的皮带用滚筒都不需要重新调整张紧度，使用方便。
15.一种自动调平书包上表面的书本打包设备，还包括上表面检测装置。
16.所述的上表面检测装置是指一对对射传感器，所述的一对对射传感器分别设置在书包的前后两侧，对射传感器的有效对射光线与书包左右两侧高的部位高度相同。一对对射传感器可以分别与机架固定联接，也可以安装在升降架上。
17.在使用时，书包置于包装平台上，收纸辊随着升降架向下移动，压住书包的左、右两边，所述的举升组件向上顶起书包的中间低洼部位的正下方，书包发生变形，书包上表面中间的低洼处被顶起，书包的左右两边被收纸辊限制住不能向上移动，直到中间的低洼处上升遮挡住对射传感器的对射光线，这时书包上表面中间部位与左右两边的高度相等，电控系统产生一个信号，电控系统发送指令使举升气缸停止向上驱动；这时书包的上平面是平直的，按照正常的工作方式就可以使牛皮纸的两条边缘在书包的正上方重叠在一起，贴胶带机构在重叠部位之间贴上胶带并压实，使重叠部位充分粘附在一起，能保证包装质量。这时书包的下平面不是平的，但是下平面的形状不影响贴胶带机构在上平面的工作。
18.所述的上表面检测装置也可以是指高度探测组件，所述的高度探测组件包括探高支架、摆动气缸、探测杆和探测传感器；摆动气缸的最大摆动角是180度；探高支架与升降架固定联接；摆动气缸的缸体与探高支架固定联接；探测传感器与探高支架固定联接，探测传感器位于摆动气缸摆动杆的正上方；探测杆的第一端设有轴毂，探测杆的第二端设有探测面；轴毂分为两部分，其中靠近探测杆第一端的一半直径较大，远离探测杆第一端的一半直径较小，当探测面被书包中间低洼部位托起到与书包左右两侧的高度相等时，即书包上表面成平面时，轴毂大直径部位与轴毂小直径部位的衔接端面靠近探测传感器，电控系统产生一个电信号，电控系统发送指令，使举升电缸停止举升；然后摆动气缸驱动探测杆摆动到另一边，以免影响贴胶带机构工作。
19.高度探测组件是靠机械接触来探测书包上表面的中间低洼部位的高度，牛皮纸在贴胶以前有可能是紧贴在书本上的，也可能中间有一点间隙，探测杆靠重力压紧牛皮纸，可以使原来没有紧贴在书本上的包装纸，压紧到书本上，中间不再存在间隙，所以方案精确度较高；相比之下，对射光线不能改变包装纸的形状，如果包装纸和书本中间有一点间隙，那么在包装纸遮挡到对射光线时就会认为书本中间低洼处已到达了该高度，所以使用对射传感器的方案检测不精确，也可能产生误检的情况，可能会影响贴胶的质量。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：能自动调平书包上表面高度，能确保贴胶带机构正确地贴胶带纸和压实包装纸重叠部位的上面的边缘，确保胶带粘贴可靠，做好的书包不容易散开，包装质量可靠，可以实现书本机械化打包，相比人工方式，能大幅提高工作效率和降低劳动强度。
附图说明
21.图1是本发明实施例1的三维结构局部剖视示意图；
22.图2是实施例1中气动举升组件2的三维结构示意图；
23.图3是本发明实施例2的三维结构局部剖视示意图；
24.图4是实施例2中高度探测组件8的三维结构示意图，探测面831被书包中间低洼部位托起进的状态；
25.图5是实施例2中高度探测组件8的三维结构示意图，摆动气缸82驱动探测杆83摆动到另一边的状态；
26.图6是本发明实施例3的正视图；
27.图7是实施例3中升降组件98的三维结构示意图。
28.图中：
29.1-包装平台；11-举升板避让孔；12-下托板；13-辊子避让孔；
30.2-气动举升组件；21-举升气缸；22-气动举升板；
31.3-书包；31-书本；32-牛皮包装纸；
32.4-对射传感器；5-升降架；6-收纸辊；
33.7-电动举升组件；71-举升电缸；72-电动举升板；
34.8-高度探测组件；81-探高支架；82-摆动气缸；83-探测杆；831-探测面；84-探测传感器；
35.9-自动输送机构；91-第一改向辊；92-第二改向辊；93-第三改向辊；94-第四改向辊；95-第五改向辊；96-皮带；97-滚筒；
36.98-升降组件；981-升降电缸；982-升降支架；
37.1000-后序运输机构。
具体实施方式
38.下面将结合实施例及附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.实施例1，如图1-2所述，一种自动调平书包上表面的书本打包设备，包括包装平台1、升降架5和收纸辊6，所述的升降架5相对于机架上下移动，所述的收纸辊6与所述的升降架5联接；还包括两个气动举升组件2和对射传感器4；所述的包装平台1分为前后两部分,两部分之间有一个通道，包装平台1的前后两部分都设置有举升板避让孔11；所述的气动举升组件2包括举升气缸21和气动举升板22；所述的举升气缸21的缸体与机架固定联接，所述的气动举升板22与所述的举升气缸21的缸杆固定联接，所述的两个举升气缸21分别驱动两个气动举升板22，通过两个举升板避让孔11向上顶起书包的中间低洼部位的正下方，两个气动举升组件2分别设置在了通道的前后两侧；所述的一对对射传感器4分别与机架固定联接，所述的一对对射传感器4分别设置在书包的前后两侧，对射传感器4的有效对射光线与书包左右两侧高的部位高度相同。
40.在使用时，书包置于包装平台1上，收纸辊6随着升降架5向下移动，压住书包的左、
右两边，所述的举升气缸21驱动气动举升板22通过举升板避让孔11向上顶起书包的中间低洼部位的正下方，书包发生变形，书包上表面中间的低洼处被顶起，书包的左右两边被收纸辊6限制住不能向上移动，直到中间的低洼处上升遮挡住对射传感器4的对射光线，这时书包上表面中间部位与左右两边的高度相等，电控系统产生一个信号，电控系统发送指令使举升气缸21停止向上驱动；这时书包的上平面是平直的，按照正常的工作方式就可以使包装纸的两条边缘在书包的正上方重叠在一起，贴胶带机构在重叠部位之间贴上胶带并压实，使重叠部位充分粘附在一起。这时书包的下平面不是平的，但是下平面的形状不影响贴胶带机构在上平面的工作。
41.实施例2，如图3-5所述，一种自动调平书包上表面的书本打包设备，包括包装平台1、升降架5和收纸辊6，所述的升降架5相对于机架上下移动，所述的收纸辊6与所述的升降架5联接；还包括电动举升组件7和高度探测组件8；所述的包装平台1上设置有举升板避让孔11；所述的电动举升组件7包括举升电缸71和电动举升板72；所述的举升电缸71的缸体与机架固定联接，所述的电动举升板72与所述的举升电缸71的缸杆固定联接，所述的举升电缸71驱动电动举升板72通过举升板避让孔11向上顶起书包的中间低洼部位的正下方，使书包上表面的中间低洼部位向上隆起，直到与书包上表面左右两边的高度相同；
42.所述的高度探测组件8包括探高支架81、摆动气缸82、探测杆83和探测传感器84；摆动气缸82的最大摆动角是180度；探高支架81与升降架5固定联接；摆动气缸82的缸体与探高支架81固定联接；探测传感器84与探高支架81固定联接，探测传感器84位于摆动气缸82摆动杆的正上方；探测杆83的第一端设有轴毂，探测杆83的第二端设有探测面831；轴毂分为两部分，其中靠近探测杆83第一端的一半直径较大，远离探测杆83第一端的一半直径较小，当探测面831被书包中间低洼部位托起到与书包左右两侧的高度相等时，即书包上表面成平面时，轴毂大直径部位与轴毂小直径部位的衔接端面靠近探测传感器84，如图4所示，电控系统产生一个电信号，电控系统发送指令，使举升电缸71停止举升；然后摆动气缸82驱动探测杆83摆动到另一边，如图5所示，以免影响贴胶带机构工作。
43.相对于实施例1，本实施例中的高度探测组件8是靠机械接触来探测书包上表面的中间低洼部位的高度，包装纸在贴胶以前有可能是紧贴在书本上的，也可能中间有一点间隙，探测杆83靠重力压紧包装纸，可以使原来没有紧贴在书本上的包装纸，压紧到书本上，中间不再存在间隙，所以本实施精确度较高；相比之下，对射光线不会改变包装纸的形状，如果包装纸和书本中间有一点间隙，那么在包装纸遮挡到对射光线时就会认为书本中间低洼处已到达了该高度，检测不精确，也可能产生误检的情况，可能会影响贴胶的质量。
44.实施例3，如图6-7所述，一种自动调平书包上表面的书本打包设备，包括自动输送机构9、下托板12、升降架5和收纸辊6，所述的升降架5相对于机架上下移动，所述的收纸辊6与所述的升降架5联接；还包括高度探测组件8，高度探测组件8与实施例2中的高度探测组件8的结构、功能和有益效果相同；自动输送机构9包括第一改向辊91、第二改向辊92、第四改向辊94、皮带96和升降组件98；
45.升降组件98包括第三改向辊93、第五改向辊95、升降电缸981和升降支架982；所述的升降电缸981的缸体和机架固定联接，所述的升降电缸981的伸缩杆和升降支架982固定联接，所述的第三改向辊93和第五改向辊95分别与升降支架982通过转动副相联；所述的第三改向辊93在所述的第五改向辊95的左下方；所述的第一改向辊91、第二改向辊92、第四改
向辊94分别和机架通过转动副相联；所述的第一改向辊91比第五改向辊95靠左，所述的第二改向辊92比第五改向辊95靠右，所述的第三改向辊93在第一改向辊91的右下方，所述的第四改向辊94在第五改向辊95的右下方，所述的第四改向辊94在第二改向辊92的左下方；所述的皮带96贴在下托板12的上表面上自左向右运行，绕过第一改向辊91后改为向下运行，绕过第三改向辊93后改为向上运行，绕过第五改向辊95后改为向下运行，绕过第四改向辊94后改为向上运行，绕过第二改向辊92后改为向右运行，又重新贴在下托板12的上表面上。
46.在工作时，初始状态下皮带96绕在第五改向辊95上部分的外圆弧面的最高点不高于皮带96贴在下托板12部位上表面的高度；皮带96运行，带动书包自左向右移动，书包的右下边先后从第一改向辊91、第五改向辊95和第二改向辊92的正上方经过，最后在书包的中间部位位于第五改向辊95的正上方时书包停止；这时探测面831位于书包中间低洼部位的上方；升降架5带动收纸辊6和高度探测组件8下降，收纸辊6压住书包的左、右两边；升降电缸981驱动第三改向辊93、第五改向辊95和升降支架982的组合上升，第五改向辊95通过绕在上面的皮带96向上顶起书包的中下部，书包的左右两边被收纸辊6限制住不能向上移动，中间的低洼处被顶起，向上托起探测面831，探测杆83绕摆动气缸82摆动杆向上转，当探测面831被书包中间低洼部位托起到与书包左右两侧的高度相等时，即书包上表面变平直时，轴毂大直径部位与轴毂小直径部位的衔接端面靠近探测传感器84，如图4所示，电控系统产生一个电信号，电控系统发送指令，使升降电缸981停止举升；然后摆动气缸82驱动探测杆83摆动到另一边，如图5所示，以免影响贴胶带机构工作；
47.在升降电缸981驱动第三改向辊93、第五改向辊95和升降支架982的组合上升的过程中，第五改向辊95上升会使皮带96趋向于张紧，第三改向辊93上升会使皮带96趋向于放松，两者综合起来的使用效果是使皮带的张紧度趋向于不变，即，使用上本实施例后其它的皮带96用滚筒97都不需要重新调整张紧度，使用方便。在升降组件98下降的过程中皮带的张紧度仍然趋向于不变。
48.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。