一种瓦楞纸板自动化生产系统的制作方法

本发明涉及瓦楞纸生产技术领域，尤其涉及一种瓦楞纸板自动化生产系统。

背景技术：

瓦楞纸板又称波纹纸板。由至少一层瓦楞纸和一层箱板纸(也叫箱纸板)粘合而成，具有较好的弹性和延伸性。主要用于制造纸箱、纸箱的夹心以及易碎商品的其他包装材料。用土法草浆和废纸经打浆，制成类似黄纸板的原纸板，再机械加工使轧成瓦楞状，然后在其表面用硅酸钠等胶粘剂与箱板纸粘合而成。

瓦楞纸板的瓦楞波纹好像一个个连接的拱形门，相互并列成一排，相互支撑，形成三角结构体，具有较好的机械强度，从平面上也能承受一定的压力，并富于弹性，缓冲作用好；它可根据需要制成各种形状大小的衬垫或容器，比塑料缓冲材料要简便、快捷；受温度影响小，遮光性好，受光照不易变质。

现有的瓦楞纸板的生产环节主要靠人工完成，比如原料的卸料、分拣、裁切，而人工操作最大的问题就是操作精度不足以及效率较低，如裁切时无法保证裁切精度，导致装配完成的瓦楞纸箱无法呈现最佳的承重效果。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中瓦楞纸板生产线多为人工操作，导致生产精度不足、工作效率较低的问题，而提出的一种瓦楞纸板自动化生产系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种瓦楞纸板自动化生产系统，包括主控制模块，所述主控制模块电连接有安全防护子系统、信号指示单元、人机交互界面、信号处理子系统，所述主控模块由内嵌式微处理器及数据存储卡构成，所述网络通讯模块包括基于ziggbee技术的无线通讯装置，用于与远程服务器实现数据通讯；所述安全防护子系统包括安全控制模块和警报模块，所述安全控制模块主控制模块直接电连接，所述安全控制模块与警报模块电连接，用于异常情况的警报工作；

所述主控模块与人机交互界面相连，以显示自动加工子系统和机器人本体的工作状态数据，所述人机交互界面与外界的可web服务器连接，用于工作人员远程监控人机交互界面，实现远程监控及控制，远程用户通过计算机或手机访问web服务器，获取生产系统的情况；

所述信号处理子系统包括信号服务器和信号收发装置，所述信号服务器与主控制模块互联，所述信号服务器与信号收发装置互联，所述信号服务器获取所述信号提交请求中包含的用户标识，并根据所述用户标识判断主控制模块是否提交过信号提交请求，所述主控制模块未提交过信号提交请求，则所述信号服务器通过web服务器提示主控制模块重新开始信息提交，若所述主控制模块提交的信号符合所述信号类型，则所述信号服务器发送信号到网页端保存。

在上述的瓦楞纸板自动化生产系统中，信号收发模块电连接有扫描录入系统和瓦楞纸板制造系统，所述扫描录入系统包括扫描识别机构和信息录入机构，所述信息录入机构与信号收发装置电连接，扫描识别机构用于扫描不同的瓦楞纸板制造材料并录入信息至信息录入机构中。

在上述的瓦楞纸板自动化生产系统中，所述瓦楞纸板制造系统以下步骤：

原料入库：按需采购不同尺寸的瓦楞纸板原料；

卸料：瓦楞纸板原料进入卸货区卸货；

步骤s1、卸货区的瓦楞纸板通过板车转运到传送带上；

步骤s2、传送带将转运过来的瓦楞纸板流转到分拣区；

分拣：每个所述的分拣系统的流转入口均设置有色标粘贴装置，为每个所述瓦楞纸板贴上同一的标识，便于裁切系统进行定长裁切；

裁切：所述裁切系统包括多个定长切割模块，每个所述定长切割模块均包括有色标传感器和裁切机；每个定长切割模块将流转入的瓦楞纸板转运到裁切机处进行裁切；

步骤t1、色标传感器对色标进行实时检测，若上一次纸板剪切位置向后[l-w,l+w]的窗口范围内出现色标，l为定切长，w的取值范围为(0,0.1l]，则将该色标至上一次纸板剪切位置的距离l1与给定切长l的差值ε作为主轴的补偿量发送给下一个裁切机，下一个所述裁切机控制系统调整裁切机的主轴运动，使主轴上的刀辊按照该窗口内的色标位置进行切割；若上一次纸板剪切位置向后[l-w,l+w]的窗口范围内未出现色标，则色标丢失，控制系统转入色标追踪模式进行控制；

步骤t2、重复步骤s1，以色标为依据进行连续切割；

印刷：裁切后的瓦楞纸板根据客户定制logo或图案做自动化喷漆处理；

产品出库：

a、瓦楞纸板裁切后，手工折叠拼装成成型纸箱，纸箱边缘刷胶；

b、待刷胶晾干后，通过压板机将待粘合箱板进行粘合固定；

c、瓦楞纸箱的拼接处或采用打钉机直接打钉固定；

d、拼装完成的纸箱通过传送带运转到成品区，根据客户订单进行装车处理。

在上述的瓦楞纸板自动化生产系统中，所述色标追踪模式包括如下步骤：

步骤u1、将主轴补偿量设为0，使主轴上的刀辊按照给定切长l进行切割；

步骤u2、当上一次剪切位置向后l+w1的范围内出现新色标，其中，w1的取值范围为(0,0.15l]则进入步骤t3，否则返回步骤t1；

步骤u3、当上一次剪切位置向后l+w1的范围内检测到新色标后，计算新色标位置至上一次剪切位置之间距离l2,若l2≥ξ*l,则色标被找回，将l2-l作为主轴的补偿量发给横切机控制系统，使主轴的刀辊按照色标位置进行切割，控制系统转入正常切割模式控制；若l2<ξ*l,则将(ξ-1)*l作为主轴的补偿量发送给横切机控制系统，使主轴上的刀辊按照ξ*l的长度进行切割，并转至步骤t2；所述ξ的取值范围为[0.65,0.85]。

在上述的瓦楞纸板自动化生产系统中，所述信号收发装置包括有线通讯接口、无线通讯接口、蓝牙通讯模块、云端通讯接口和usb接口。

在上述的瓦楞纸板自动化生产系统中，所述信号指示单元与外界的指示灯相连，可向外界传递系统是否正常工作的信号。

在上述的瓦楞纸板自动化生产系统中，所述ξ的最佳取值范围为[0.63,0.78]。

在上述的瓦楞纸板自动化生产系统中，w的最佳取值范围为[0.01l,0.04l]，w1的最佳取值范围为[0.1l,0.2l]。

在上述的瓦楞纸板自动化生产系统中，所述安全控制模块包括通讯保护模块和权限控制模块，所述通讯保护模块，用于对外部应用系统与生产系统之间传输的数据进行加密解密；所述权限控制模块，用于对外部应用系统预处理中的权限管理，当操作人员为内部工作员工时，释放权限使得工作人员可正常的进行生产操作及调节；当操作人员为外界人员时，权限拒绝避免异常操作导致设备受损。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明中设置有安全防护子系统，可较好的检测操作人员是否为该岗位的工作人员，有效的防止外界人员操作本系统导致生产异常甚至是设备受损等情况的发生，极大的降低了生产过程中的损耗，将生产成本压制更低，保证企业的利润最大化；

2、本发明中，在瓦楞纸板的分拣操作后，可通过对其进行精准切割，以保证瓦楞纸板成品的质量，切割方式有两种正常工作模式下以色标为准进行切割，当色标丢失后，则立即进入色标追踪模式，若发现的色标距上一次剪切位置长度明显长于剪切定长(l2＞l+w1)，则按照剪切定长来切割；若发现的色标出现在设定区间(ξ*l≤l2≤l+w1)内，则找回色标，按照色标切割并返回正常工作模式；若发现的色标距上一次剪切位置过近(l2＜ξ*l)，则按照调整后的切长(ξ*l)进行切割；

本发明能够快速找回由于印刷漏标、色标印刷错位等原因导致的丢标。步骤u1能够解决印刷漏标的问题；步骤u2则能够快速找回色标，可见本发明能够使横切机自动快速调整到正常运行状态，避免纸板的浪费m

附图说明

图1为本发明提出的一种瓦楞纸板自动化生产系统的原理框图；

图2为本发明提出的一种瓦楞纸板自动化生产系统中瓦楞纸板制造系统的原理框图。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

实施例

参照图1-2，一种瓦楞纸板自动化生产系统，包括主控制模块，主控制模块电连接有安全防护子系统、信号指示单元、人机交互界面、信号处理子系统，主控模块由内嵌式微处理器及数据存储卡构成，网络通讯模块包括基于ziggbee技术的无线通讯装置，用于与远程服务器实现数据通讯；安全防护子系统包括安全控制模块和警报模块，安全控制模块主控制模块直接电连接，安全控制模块与警报模块电连接，用于异常情况的警报工作；

主控模块与人机交互界面相连，以显示自动加工子系统和机器人本体的工作状态数据，人机交互界面与外界的可web服务器连接，用于工作人员远程监控人机交互界面，实现远程监控及控制，远程用户通过计算机或手机访问web服务器，获取生产系统的情况；

信号处理子系统包括信号服务器和信号收发装置，信号服务器与主控制模块互联，信号服务器与信号收发装置互联，信号服务器获取信号提交请求中包含的用户标识，并根据用户标识判断主控制模块是否提交过信号提交请求，主控制模块未提交过信号提交请求，则信号服务器通过web服务器提示主控制模块重新开始信息提交，若主控制模块提交的信号符合信号类型，则信号服务器发送信号到网页端保存。

信号收发模块电连接有扫描录入系统和瓦楞纸板制造系统，扫描录入系统包括扫描识别机构和信息录入机构，信息录入机构与信号收发装置电连接，扫描识别机构用于扫描不同的瓦楞纸板制造材料并录入信息至信息录入机构中。

瓦楞纸板制造系统以下步骤：

原料入库：按需采购不同尺寸的瓦楞纸板原料；

卸料：瓦楞纸板原料进入卸货区卸货；

步骤s1、卸货区的瓦楞纸板通过板车转运到传送带上；

步骤s2、传送带将转运过来的瓦楞纸板流转到分拣区；

分拣：每个的分拣系统的流转入口均设置有色标粘贴装置，为每个瓦楞纸板贴上同一的标识，便于裁切系统进行定长裁切；

裁切：裁切系统包括多个定长切割模块，每个定长切割模块均包括有色标传感器和裁切机；每个定长切割模块将流转入的瓦楞纸板转运到裁切机处进行裁切；

步骤t1、色标传感器对色标进行实时检测，若上一次纸板剪切位置向后[l-w,l+w]的窗口范围内出现色标，l为定切长，w的取值范围为(0,0.1l]，则将该色标至上一次纸板剪切位置的距离l1与给定切长l的差值ε作为主轴的补偿量发送给下一个裁切机，下一个裁切机控制系统调整裁切机的主轴运动，使主轴上的刀辊按照该窗口内的色标位置进行切割；若上一次纸板剪切位置向后[l-w,l+w]的窗口范围内未出现色标，则色标丢失，控制系统转入色标追踪模式进行控制；

步骤t2、重复步骤s1，以色标为依据进行连续切割；

印刷：裁切后的瓦楞纸板根据客户定制logo或图案做自动化喷漆处理；

产品出库：

a、瓦楞纸板裁切后，手工折叠拼装成成型纸箱，纸箱边缘刷胶；

b、待刷胶晾干后，通过压板机将待粘合箱板进行粘合固定；

c、瓦楞纸箱的拼接处或采用打钉机直接打钉固定；

d、拼装完成的纸箱通过传送带运转到成品区，根据客户订单进行装车处理。

色标追踪模式包括如下步骤：

步骤u1、将主轴补偿量设为0，使主轴上的刀辊按照给定切长l进行切割；

步骤u2、当上一次剪切位置向后l+w1的范围内出现新色标，其中，w1的取值范围为(0,0.15l]则进入步骤t3，否则返回步骤t1；

步骤u3、当上一次剪切位置向后l+w1的范围内检测到新色标后，计算新色标位置至上一次剪切位置之间距离l2,若l2≥ξ*l,则色标被找回，将l2-l作为主轴的补偿量发给横切机控制系统，使主轴的刀辊按照色标位置进行切割，控制系统转入正常切割模式控制；若l2<ξ*l,则将(ξ-1)*l作为主轴的补偿量发送给横切机控制系统，使主轴上的刀辊按照ξ*l的长度进行切割，并转至步骤t2；ξ的取值范围为[0.65,0.85]。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。