一种裱纸机的智能侧向定位方法与流程

本发明涉及一种印刷机械的定位方法，具体说是一种裱纸机的智能侧向定位方法。

背景技术：

裱纸工艺是包装印刷产品加工过程中的一个重要工艺，其原理是将两层纸张(或纸板)粘接在一起，以达到增加产品厚度或强度的目的。通常两层纸中一层是比较薄的、印刷好的纸张，称为面纸，另一层称为底纸，通常是卡纸或瓦楞纸。将印刷好的薄纸粘贴到底纸上面，可以起到增加表面装饰效果的作用，同时又能够降低生产成本，增强纸板强度。食品、药品、化装品、礼品、烟酒等外包装盒的制作过程中几乎无一例外地都采用了这个工艺。

裱纸工艺流程中最重要的环节之一是裱合前底纸和面纸的定位，定位方向包括前规定位(纸张前后方向的定位)和侧规定位(纸张左右方向定位)，这一环节直接决定了裱合纸张的精度。尤其是底纸与面纸侧规定位，目前对于以上问题的解决方式主要有以下两种，第一种是裱合前底纸、面纸都经过侧规定位，第二种是裱合前只对面纸进行侧规定位，这两种侧规定位都是机械式的，机器工作中侧规对纸张的定位量(即侧规使纸张左右移动的量，移动方向通常是单向的)是固定的，若需调整，只能人为干预。第一种定位方式为各大裱纸机厂家广泛采用，优点是裱合后纸张侧向精度较后者高，缺点是底纸给纸部分需增加输纸机构，导致整机长度较长，机器占地面积大，整机造价较高；第二种定位方式存在着裱合后纸张侧向精度过分依赖于底纸纸垛侧向整齐度，导致裱合后纸张侧向精度不稳定的缺陷，优点是底纸给纸结构较前者精简。

此外，裱纸机底纸给纸料仓高度方向较低，能够容纳的底纸数量有限，需要工人码纸频率高。例如底纸厚度为10mm时，料仓容纳底纸数量最多40张，工人每次码纸数量约15张，高速裱纸机工作速度最高可达10000张/小时，也就是说工人要在5.4s内供给料仓中底纸纸垛的侧向精度δx＜5mm的底纸才能维持机器10000张/小时的工作速度，而这几乎是不可能的，故底纸较厚或幅面较大时工人的码纸速度远远跟不上机器的工作速度，从而限制了机器的生产效率。

技术实现要素：

本发明是为克服背景技术中机械式侧规定位方式存在的对底纸纸垛的侧向精度要求苛刻，侧向定位精度低，机器工作效率受限，设备成本和原料成本较高的缺陷，提供一种裱纸机的智能侧向定位方法。

本发明的技术方案是，一种裱纸机的智能侧向定位方法，通过面纸智能侧规总成、底纸侧向位置光电、控制系统处理器协同运行来实现，面纸智能侧规总成有别于传统的机械式侧规，面纸智能侧规总成包括：设置在面纸通道一侧的面纸侧向位置光电、设置在面纸一工位处的面纸智能侧规点轮组件、面纸智能侧拉规组件，面纸智能侧规点轮组件包括动力凸轮与摆杆和安装在摆杆上的侧向调整点轮，面纸智能侧拉规组件包括伺服电机、与伺服电机同轴的传动轴、安装在传动轴上的主动伞轮、与主动伞轮相配合的被动伞轮、与被动伞轮同轴的位于侧向调整点轮下面的侧向调整动力轮，底纸侧向位置光电设置在底纸通道的一侧；

其特征是，一种裱纸机的智能侧向定位方法包括以下步骤：

a.底纸给纸机构将底纸纸垛最下面的底纸输送到底纸一工位，此时面纸给纸机构输送面纸即将到达面纸一工位，面纸前规通过动力机构由面纸通道下面向上伸出；

b.当底纸到达底纸一工位时，底纸侧向位置光电检测出底纸侧向位置，并将检测数据传入控制系统处理器；

c.当面纸前规伸出到面纸前定位点时，面纸到达面纸一工位，此时面纸智能侧规点轮组件启动，动力凸轮转动使摆杆下降，摆杆上的侧向调整点轮压住面纸使面纸处于侧向调整点轮和侧向调整动力轮之间，面纸侧向位置光电检测出面纸侧向位置并将检测数据传入控制系统处理器，处理器经与底纸侧向位置数据进行比较计算出面纸相对底纸的侧向差值；

d.控制系统指令面纸智能侧拉规组件启动，伺服电机启动使传动轴上的主动伞轮带动被动伞轮和侧向调整动力轮同轴转动，使侧向调整动力轮与侧向调整点轮之间的面纸侧向移动，迅速将底纸与面纸重合的侧向误差修正到最佳值；

e.面纸智能侧规点轮组件动作使侧向调整点轮抬起，面纸由面纸一工位被输送到面纸二工位，同时底纸由底纸一工位被运送到底纸二工位进行涂胶；

f.底纸与面纸运行到交汇处始终保持最佳的侧向贴合精度进行贴合，然后经由压合辊压合完成裱合作业。

本发明依托伺服控制技术，借助光电检测手段，实现了相对于底纸的面纸侧向高精度智能定位，能够消除底纸纸垛侧向不齐对裱合后纸张侧向精度的影响，在底纸纸垛侧向不整齐，最大差值为25mm、纸张规格为1300*1300、裱纸速度4000张/小时的工况下，裱纸机的智能侧向定位精度及横向贴合精度可达到±1.5mm，较背景技术中的机械式侧向定位精度及横向贴合精度±3mm提高了1倍。因此，本发明的有益效果是，侧向定位精度和横向贴合精度高、误差小，因而可减少面纸成本，提高机器工效，增加经济和社会效益。

附图说明

图1是底纸侧向位置光电在底纸通道的示意图；

图2是面纸智能侧规总成在面纸通道的示意图；

图3是本发明的工作示意图。

图中：

面纸通道1、面纸侧向位置光电2、面纸一工位3、面纸二工位4、动力凸轮5、摆杆6、侧向调整点轮7、伺服电机8、传动轴9、主动伞轮10、被动伞轮11、侧向调整动力轮12、底纸侧向位置光电13、底纸通道14、底纸给纸机构15、底纸纸垛16、底纸一工位17、底纸二工位18、面纸前规19、递纸辊20、涂胶辊组件21、压合辊22、底纸纸垛的侧向精度23

具体实施方式

下面通过实施例对照附图对本发明进行详细描述。

如图1-3所示，本发明通过面纸智能侧规总成、底纸侧向位置光电、控制系统处理器协同运行来实现，面纸智能侧规有别于传统的机械式侧规，面纸智能侧规总成包括：设置在面纸通道1一侧的面纸侧向位置光电2、设置在面纸一工位3的面纸智能侧规点轮组件、面纸智能侧拉规组件，面纸智能侧规点轮组件包括动力凸轮5与摆杆6和安装在摆杆6上的侧向调整点轮7，面纸智能侧拉规组件包括伺服电机8、与伺服电机8同轴的传动轴9、安装在传动轴9上的主动伞轮10、与主动伞轮10相配合的被动伞轮11、与被动伞轮11同轴的位于侧向调整点轮7下面的侧向调整动力轮12，底纸侧向位置光电13设置在底纸通道14的一侧。

实施例1：对照图1-3，一种裱纸机的智能侧向定位方法包括以下步骤：

a.底纸给纸机构15将底纸纸垛16最下面的底纸输送到底纸一工位17，此时面纸给纸机构输送面纸即将到达面纸一工位3，面纸前规19通过动力机构由面纸通道1下面向上伸出；

b.当底纸到达底纸一工位17时，底纸侧向位置光电13检测出底纸侧向位置，并将检测数据传入控制系统处理器；

c.当面纸前规19伸出到面纸前定位点时，面纸到达面纸一工位3，此时面纸智能侧规点轮组件启动，动力凸轮5转动使摆杆6下降，摆杆6上的侧向调整点轮7压住面纸使面纸处于侧向调整点轮7和侧向调整动力轮12之间，面纸侧向位置光电2检测出面纸侧向位置并将检测数据传入控制系统处理器，处理器经与底纸侧向位置数据进行比较计算出面纸相对底纸的侧向差值；

d.控制系统指令面纸智能侧拉规组件启动，伺服电机8启动使传动轴9上的主动伞轮10带动被动伞轮11和侧向调整动力轮12同轴转动，使侧向调整动力轮12与侧向调整点轮7之间的面纸侧向移动，迅速将底纸与面纸重合的侧向误差修正到最佳值；

e.面纸智能侧规点轮组件动作使侧向调整点轮7抬起，面纸由面纸一工位3到达面纸二工位4，同时底纸由底纸一工位17被递纸辊20运送到底纸二工位18由涂胶辊组件21进行涂胶；

f.底纸与面纸运行到交汇处始终保持最佳的侧向贴合精度进行贴合，然后经由压合辊22压合完成裱合作业。

实施例2：实施本发明可放宽底纸纸垛的侧向精度23，有效提高裱纸机裱合后纸张的侧向精度，应用现有技术的裱纸机横向贴合精度为±3mm，而应用本发明的裱纸机横向贴合精度可达±1.5mm，现阶段裱纸机所用的面纸通常比底纸宽15mm，由于应用本发明的裱纸机的横向贴合精度有了显著提高，故面纸比底纸宽12mm就能满足工艺需求，据此，应用本发明的裱纸机较应用现有技术的机器可少用3mm的面纸。

实施例3：实施本发明可提高裱纸机的工作速度，现有技术中底纸厚或纸张幅面大时，高速裱纸机速度受到了限制，工人码纸、供纸速度更是限制了机器的工作速度，本发明能够消除底纸纸垛16侧向不齐对裱合后纸张侧向精度的影响，故能突破以上限制，进一步提高裱纸机的工作速度。应用本发明的裱纸机在底纸厚或纸张幅面大的情况下比应用现有技术的裱纸机工作速度提高10％。

实施例4：实施本发明可有效提高经济和社会效益，按一个中型纸箱厂有3台高速裱纸机，每天作业时间6小时计算，一年作业时间为330天，裱纸平均速度为5000张/小时，裱纸所用面纸为300g/m²的白板纸，平均长度为1m，单价为4600元/t，则一台裱纸机一年可节省时间270小时，3台裱纸机节约时间810小时，可增加经济效益20.25万元；在提高了面纸的侧向定位精度后，一台裱纸机一小时所用白板纸总长度5000m，一年较背景技术节省白板纸8.91吨，又增加经济效益12.3万元，则该中型纸箱厂年增经济效益32.55万元。

现阶段我国每年投入生产的裱纸机台数为1000台，若全部应用本发明，可少使用白板纸9000吨，将会大大减少造纸厂产生的废液、废渣对环境的影响。

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