一种石膏板放包系统及放包方法与流程

本发明实施例涉及石膏板生产技术领域，具体涉及一种石膏板放包系统及放包方法。

背景技术：

目前，在石膏板生产系统中，石膏板成型系统是石膏板生产的源头；其中最主要的设备就是混合机和成型台，混合机用于对石膏粉及湿料进行充分混合均匀，成型台用于对石膏板进行成型，保证板材的厚度在预设范围内，即在9.5mm-12mm之间，常用的石膏板主要有纸面石膏板和另一种带玻璃纤维网格布的石膏板，其中纸面石膏板的结构包括：由石膏胶凝材料构成的中间基体层，在中间基体层的外侧设置有由韧质纸构成的护面层。纸面石膏板的抗折强度和抗冲击强度主要取决于韧质纸构成的护面层的强度，而韧质纸构成的护面层吸湿性较强，一旦受潮其抗折强度、抗冲击强度会大大下降，从而引起板材的强度大大降低，甚至严重变形，影响纸面石膏板墙面的正常使用和美观。

在纸面石膏板生产过程中，在挤压定型上纸，将其固定粘附在石膏料浆表面时，由于定型上纸的表面张力增大，可能会导致定型上纸劈裂，在通过自动放包器时，浆料会从劈裂的漏洞溢出，放包器导通，立即发出放包信号，对该石膏板泼墨做标记，板材因包不住边而成为废板，浪费原材料，同时影响后续的整个石膏板生产线的工作效率。

因此在定型上纸下压粘附的时候，需要实时检测定型上纸的表面张力，避免定型上纸张力过大而发生断裂。

技术实现要素：

为此，本发明实施例提供一种石膏板放包系统及放包方法，采用实时监测纸面表面张力的方式，保证石膏板生产线的稳定进行，避免影响后续的纸面粘贴，以解决现有技术中定型上纸的表面张力增大，导致定型上纸劈裂，造成原材料浪费的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：一种石膏板放包系统，包括成型台主体、设置在所述成型台主体上表面的成型下纸、设置在所述成型下纸上的料浆成型板，以及设置在所述料浆成型板上方的成型上纸，所述成型上纸通过纸面张紧调节辊单元铺设在所述料浆成型板上方，所述成型上纸、石膏料浆和成型下纸经挤压形成规定厚度的石膏板材；

所述纸面张紧调节辊单元主要由放纸张紧辊组和收卷张紧辊组构成，所述放纸张紧辊组和收卷张紧辊组沿着所述成型台主体的输送方向依次设置在所述成型台主体的上方，所述放纸张紧辊组包括若干个从上到下依次设置的固定张紧辊，相邻两个所述固定张紧辊之间设有活动调节辊，所述活动调节辊的两端分别设有推动气缸，所述推动气缸的输出端设有与所述活动调节辊表面固定连接的轴臂；

所述收卷张紧辊组包括设置在所述成型台主体上表面的龙门架，以及安装在所述龙门架上的压力辊轮，所述压力辊轮通过旋转带动成型下纸和成型上纸移动，所述成型上纸经过所述压力辊轮的拖拽移动后旋转成卷。

作为本发明的一种优选方案，所述成型台主体的两侧分别设有承载立板，每个所述固定张紧辊的两端分别固定安装在承载立板的内壁上，两个所述承载立板内壁上分别设有水平卡槽，所述活动调节辊的两端安插在水平卡槽，所述活动调节辊在所述推动气缸的带动下沿着水平卡槽左右滑动。

作为本发明的一种优选方案，所述龙门架的上端设有压轮气缸，所述压轮气缸的两个平行侧面通过活动转轴与所述龙门架连接，所述压力辊轮设置在所述压轮气缸下方的龙门架内，所述龙门架的两侧板外设有伺服电机，所述伺服电机的输出轴通过联轴器连接有穿过所述龙门架两侧板的主动轴，所述主动轴上安装有主动齿轮，所述压力辊轮的两端设有被动齿轮，所述主动齿轮通过所述传动链条带动所述被动齿轮转动。

作为本发明的一种优选方案，所述压力辊轮和主动轴的两端分别均设有滚动轴承，同侧的两个所述滚动轴承之间设有t字联动板，所述压轮气缸的输出轴与t字联动板活动连接。

作为本发明的一种优选方案，所述收卷张紧辊组还包括设置在所述压力辊轮与所述料浆成型板之间的收卷张力辊，所述收卷张力辊与位于最下方的所述固定张紧辊处于同一高度。

作为本发明的一种优选方案，所述活动调节辊的两端表面设有张力传感器，所述张力传感器连接有控制器，并且所述张力传感器与所述控制器的输入端连接，所述推动气缸和压轮气缸分别与控制器的输出端连接。

另外，本发明还提供了一种石膏板放包系统的放包方法，包括如下步骤：

步骤100、预准备阶段，分别将成型下纸铺设在成型台主体的上表面，将成型上纸铺设在成型台主体的上方；

步骤200、放料成型，在料浆成型板内下料，直至料浆充满料浆成型板；

步骤300、挤压成型，定型辊下压成型上纸、石膏料浆和成型下纸，直至挤压成规定厚度的石膏板材，将成型上纸粘附在石膏浆料的上表面；

步骤400、检测成型的上纸压力，根据上纸压力调整张紧辊组的张紧力度，保证在成型上纸粘附定型时不发生断裂；

步骤500、收卷张紧辊组的压力辊轮下移至定型上纸表面，自驱动拖拽定型上纸边角料收卷。

作为本发明的一种优选方案，在步骤200中，在放料成型时，成型下纸随着成型台主体的移动同步移动，并且所述料浆成型板放置在成型下纸的上表面。

作为本发明的一种优选方案，在步骤400中，在对料浆成型板的料浆挤压定型时，实时调整张紧辊组的张紧力度，使得上纸的表面张力处于正常阈值范围，具体实现步骤为：

步骤401、张力传感器实时监测成型上纸的表面张力，根据上纸表面张力调整张紧辊组的工作；

步骤402、料浆挤压定型时，当上纸的表面张力大于正常阈值范围时，张紧辊组移动，降低对上纸的挤压绷紧力度；

步骤403、料浆挤压定型完成后，当上纸的表面张力小于正常阈值范围时，张紧辊组反向移动，增大对上纸的挤压绷紧力度，保证上纸的正常传动收卷；

步骤404、张紧辊组循环的正向移动和反向移动，保证上纸的表面张力处于正常的阈值范围。

作为本发明的一种优选方案，在步骤500中，当对料浆成型板的料浆挤压定型后，收卷张紧辊组工作，收卷张紧辊组的运行速度与成型台主体的运行速度相同。

本发明的实施方式具有如下优点：

(1)本发明采用实时监测纸面表面张力的方式，在张力大于正常阈值时，则通过调整张紧辊的位置减小纸面张力，避免张力过大而发生断裂，从而保证石膏板生产线的稳定进行，避免影响后续的纸面粘贴；

(2)为了避免上纸面张力多大，挤压定型后的石膏板在成型台上无法正常输送，本发明还增设了自带动力的压力辊轮，压力辊轮下移并施加动力在上纸面上，对上纸面和下纸面同时起到一个拖拽的作用，有效解决石膏板在成型台上不走引起的停机情况，提高放包系统的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施方式中的放包系统的整体结构示意图；

图2为本发明实施方式中的放纸张紧辊组的结构示意图；

图3为本发明实施方式中的收卷张紧辊组的结构示意图；

图4为本发明实施方式中的放包控制的结构框图；

图5为本发明实施方式中的放包方法的流程示意图。

图中：

1-成型台主体；2-成型下纸；3-料浆成型板；4-成型上纸；5-放纸张紧辊组；6-收卷张紧辊组；7-承载立板；8-水平卡槽；9-滚动轴承；10-t字联动板；11-收卷张力辊；12-张力传感器；13-控制器；

501-固定张紧辊；502-活动调节辊；503-推动气缸；504-轴臂；

601-龙门架；602-压力辊轮；603-压轮气缸；604-活动转轴；605-伺服电机；606-联轴器；607-主动轴；608-主动齿轮；609-被动齿轮；6010-传动链条。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。

实施例1

如图1所示，本发明提供了一种石膏板放包系统，在本实施方式中，为了避免现有的纸面石膏板在挤压定型时出现纸面断裂的情况，因此本实施方式采用实时监测纸面表面张力的方式，在张力大于正常阈值时，则通过调整张紧辊的位置减小纸面张力，避免张力过大而发生断裂。

同时为了避免在挤压定型后的石膏板在成型台上无法正常输送，本实施方式还增设了自带动力的压力辊轮，压力辊轮下移并施加动力在上纸面上，对上纸面和下纸面同时起到一个拖拽的作用，防止石膏板在成型台上不走引起的停机情况。

具体包括成型台主体1、设置在成型台主体1上表面的成型下纸2、设置在成型下纸2上的料浆成型板3，以及设置在料浆成型板3上方的成型上纸4。

纸面石膏板的生产步骤一般为：先在成型台本体1的上表面铺设成型下纸2，成型下纸2随着成型台本体1同步移动，然后在成型下纸2表面放置料浆成型板3，在料浆成型板3的内部充入石膏料浆，再将成型上纸4铺设在料浆成型板3的石膏料浆表面，经多次挤压定型，即可生产符合标准厚度的石膏板。

需要补充说明的是，成型下纸2和成型上纸4均预先经过刻痕处理，在挤压定型时，成型上纸4自动沿着刻痕断裂，具体的实现原理与饮料售卖机的封口装置类似。

为了保证石膏板的流水线生产，成型上纸4通过纸面张紧调节辊单元铺设在料浆成型板3上方，所述成型上纸4、石膏料浆和成型下纸2经挤压形成规定厚度的石膏板材。

一般来说，在石膏板的生产线上，在挤压定型时，将刻痕范围内的纸面挤压固定在料浆表面，剩余的边角料重新收卷，为了保证成型上纸4的正常输送，本实施方式通过纸面张紧调节辊单元保证成型上纸4在输送时保持紧绷状态。

但是由于在将成型上纸4与石膏料浆挤压定型时，挤压定型机构将对成型上纸4施加额外的压力，因此需要实时调整成型上纸4的表面张力，避免成型纸面的张力多大而发生断裂，影响正常的放包工作。

纸面张紧调节辊单元主要由放纸张紧辊组5和收卷张紧辊组6构成，所述放纸张紧辊组5和收卷张紧辊组6沿着所述成型台主体1的输送方向依次设置在所述成型台主体1的上方，放纸张紧辊组5靠近成型上纸4的卷筒处，收卷张紧辊组6靠近废料收卷处，因此成型上纸2经过放纸张紧辊组5的张紧后，保证成型上纸2的纸面在挤压定型时的平整性，定型切割后的纸面经过收卷张紧辊组6收卷时，收卷张紧辊组6增加额外的动力在上纸废料和定型下纸4上，从而保证定型后的石膏板正常的输送工作。

如图2所示，放纸张紧辊组5包括若干个从上到下依次设置的固定张紧辊501，相邻两个所述固定张紧辊501之间设有活动调节辊502，所述活动调节辊502的两端分别设有推动气缸503，所述推动气缸503的输出端设有与所述活动调节辊502表面固定连接的轴臂504。

活动调节辊502在推动气缸503的作用下移动，并且通过自身的移动，改变距离定型上纸4表面的距离，从而调整定型上纸4表面的张力，一方面避免张力过大而引起断裂，另一方面也避免张力过小而影响纸面的正常传动。

活动调节辊502的移动动力来源主要为推动气缸503的作用，活动调节辊502的工作原理具体为：成型台主体1的两侧分别设有承载立板7，每个所述固定张紧辊501的两端分别固定安装在承载立板7的内壁上，两个所述承载立板7内壁上分别设有水平卡槽8，所述活动调节辊502的两端安插在水平卡槽8，所述活动调节辊502在所述推动气缸503的带动下沿着水平卡槽8左右滑动。

固定张紧辊501的位置固定，不随着纸面张力的变化而变化，活动调节辊502通过在承载立板7内壁的水平卡槽8滑动而实现位置变化，当纸面张力过大时，则推动气缸503带动活动调节辊502远离定型上纸4，当纸面张力过小时，则推动气缸503带动活动调节辊502靠近定型上纸4，从而实现对定型上纸4表面张力的调节。

如图3所示，收卷张紧辊组6包括设置在所述成型台主体1上表面的龙门架601，以及安装在所述龙门架601上的压力辊轮602，所述压力辊轮602通过旋转带动成型下纸2和成型上纸4移动，所述成型上纸4经过所述压力辊轮602的拖拽移动后旋转成卷。

当定型上纸4的张力过大时，为了保证石膏板在成型台主体1上的正常输送，本实施方式利用压力辊轮602在定型上纸4上额外增设动力，驱动定型上纸4废料的正常收卷，不妨碍石膏板的正常输送。

龙门架601的上端设有压轮气缸603，压轮气缸603的两个平行侧面通过活动转轴604与龙门架601连接，压力辊轮602设置在压轮气缸603下方的龙门架601内，在本实施方式中，压轮气缸603用于推动压力辊轮602的上下移动，因此实现对定型上纸4的废料拖拽，同时不影响定型后的石膏板正常的输送工作。

龙门架601的两侧板外设有伺服电机605，伺服电机605的输出轴通过联轴器606连接有穿过所述龙门架601两侧板的主动轴607，所述主动轴607上安装有主动齿轮608，所述压力辊轮602的两端设有被动齿轮609，所述主动齿轮608通过所述传动链条6010带动所述被动齿轮609转动。

伺服电机605的作用是为压力辊轮601提供动力，压力辊轮601旋转工作的具体过程为：伺服电机605带动主动轴607和主动齿轮608旋转，主动齿轮608在旋转时，通过传动链条6010带动被动齿轮609转动，从而实现对压力辊轮602的旋转驱动，在本实施方式中，只要保证压力辊轮602对定型上纸4废料的驱动方向，与定型台主体1的输送方向相同，即可实现定型上纸4废料的正常收卷，及其石膏板的正常输送。

压力辊轮602在所述被动齿轮609的外侧均设有滚动轴承9，所述主动轴607在所述主动齿轮608的外侧也设有滚动轴承9，同侧的两个所述滚动轴承9之间设有t字联动板10，所述压轮气缸603的输出轴与t字联动板10活动连接。

在本实施方式中，作为本发明的主要特征点之一，压力辊轮602的移动轨迹是绕主动齿轮608做圆周运动，当压轮气缸603的输出轴伸出时，压轮气缸603的输出轴推动t字联动板10，绕主动轴607上的滚动轴承9向下旋转，此时压力辊轮602慢慢靠近成型台主体1，直至压力辊轮602处于最下端时，伺服电机605工作，带动压力辊轮602同步旋转，压力辊轮602将对定型上纸4的废料产生额外的动力，带动石膏板正常输送移动，同时废料及时收卷。

为了避免压力辊轮602影响石膏板正常输送，在石膏板输送和上纸废料收卷操作正常后，压轮气缸603向内收缩，压力辊轮602在压轮气缸603输出轴的拉动下上移至最上端的位置，在压轮气缸603伸出和收缩的过程中，压力辊轮602的运动轨迹为一个圆状，因此通常循环式的操作，即可实现对石膏板输送和上纸收卷的拖拽工作。

另外，还需要说明的是，主动轴607并没有横穿整个龙门架601两侧板，两个伺服电机605连接的两个主动轴607的长度总和近似为龙门架601两侧板之间的长度与压力辊轮601长度之间的差值，每个主动轴607的长度为该差值的1/2，因此主动轴607并不妨碍压轮气缸603输出轴的伸缩，因此在压轮气缸603伸出和收缩的过程中，压轮气缸603的输出轴直接作用在t字联动板10上。

收卷张紧辊组6还包括设置在所述压力辊轮601与所述料浆成型板3之间的收卷张力辊11，所述收卷张力辊11与位于最下方的所述固定张紧辊501处于同一高度。

作为本发明的主要特征点之二，由于压力辊轮602在施加动力时，是将成型上纸4的废料挤压在成型下纸2表面，在成型下纸2与成型上纸4废料之间的摩擦力作用下驱动收卷，因此也就是说压力辊轮602工作时，成型上纸4在压力辊轮602端的高度低于固定张紧辊501端的高度，因此料浆成型板3可能会拉断成型上纸的废料，因此本实施方式在压力辊轮601与料浆成型板3之间的位置设置了收卷张力辊11。从而在压力辊轮602工作时，保证料浆成型板3上方的成型上纸4远离并平行于料浆成型板3表面，避免成型上纸4发生断裂。

如图4所示，活动调节辊502的两端表面设有张力传感器12，所述张力传感器12连接有控制器13，并且所述张力传感器12与所述控制器13的输入端连接，所述推动气缸503和压轮气缸603分别与控制器13的输出端连接。

根据上述，推动气缸503主要用于推动活动调节辊502移动，调整定型上纸4的表面张力，同时根据定型上纸4的表面张力，确定压力辊轮601对定型上纸4废料的驱动拖拽。

因此本实施方式中，利用活动调节辊502表面的张力传感器12实时检测定型上纸4的表面张力，当张力大于正常阈值时，推动气缸503带动活动调节辊502移动，使得定型上纸4的表面张力减小，保证石膏料浆、上纸和下纸之间的挤压定型，防止上纸破裂，在定型完成后如果当张力小于正常阈值时，推动气缸503带动活动调节辊502复位，重新保证定型上纸4的正常输送。

为了避免定型上纸4张力过大而影响石膏板的正常输送，在挤压定型完成后，压轮气缸603推动压力辊轮601下移，直至压力辊轮601接触到定型上纸4驱动收卷。

实施例2

为了补充说明上述石膏板放包系统的工作原理，如图5所示，本发明还提供了一种石膏板放包系统的放包方法，包括如下步骤：

步骤100、预准备阶段，分别将成型下纸铺设在成型台主体的上表面，将成型上纸铺设在成型台主体的上方。

在成型台的输送过程中，在成型下纸上等间距放置料浆成型板，在对浆料挤压定型的过程中，即可在石膏料浆的上下表面粘附成型上纸和成型下纸。

步骤200、放料成型，在料浆成型板内下料，直至料浆充满料浆成型板，在放料成型时，成型下纸随着成型台主体的移动同步移动。

步骤300、挤压成型，定型辊下压成型上纸、石膏料浆和成型下纸，直至挤压成规定厚度的石膏板材，将成型上纸粘附在石膏浆料的上表面。

为了保证成型上纸正常输送，本实施方式中的成型上纸始终处于绷紧状态，但是在定型辊的挤压成型过程中，定型辊会向定型上纸施加额外的压力，增加定型上纸在传送时的压力，为了避免定型上纸在定型粘附时发生断裂，利用活动张紧辊实时根据上纸表面张力调整张紧辊的位置，将上纸表面张力处于合适的正常阈值内，从而保证定型上纸的正常滚压定型，以防张力多大断裂，或者张力过小折叠。

步骤400、检测成型的上纸压力，根据上纸压力调整张紧辊组的张紧力度，保证在成型上纸粘附定型时不发生断裂。

在对料浆成型板的料浆挤压定型时，实时调整张紧辊组的张紧力度，使得上纸的表面张力处于正常阈值范围，具体实现步骤为：

步骤401、张力传感器实时监测成型上纸的表面张力，根据上纸表面张力调整张紧辊组的工作；

步骤402、料浆挤压定型时，当上纸的表面张力大于正常阈值范围时，张紧辊组移动，降低对上纸的挤压绷紧力度；

步骤403、料浆挤压定型完成后，当上纸的表面张力小于正常阈值范围时，张紧辊组反向移动，增大对上纸的挤压绷紧力度，保证上纸的正常传动收卷；

步骤404、张紧辊组循环的正向移动和反向移动，保证上纸的表面张力处于正常的阈值范围。

步骤500、收卷张紧辊组的压力辊轮下移至定型上纸表面，自驱动拖拽定型上纸边角料收卷。

当对料浆成型板的料浆挤压定型后，收卷张紧辊组工作，收卷张紧辊组的运行速度与成型台主体的运行速度相同，可有效的避免纸张压力过大引起的石膏板在成型台表面滞留的问题，从而保证后续石膏板定型的正常工作，并且加快放包系统的工作效率。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。