一种石膏板的自动包装方法及设备与流程

本发明属于石膏板的自动化包装工艺及设备领域，具体涉及一种石膏板的自动包装方法及设备。

背景技术：

目前，石膏板垛体的传统包覆方式为先将前、后、左、右面水平周向缠绕覆膜，再令覆膜沿纵向螺旋缠绕垛体的上、下、左、右面（或先螺旋缠绕，再水平周向缠绕）。这种覆膜方式不仅使膜多次重叠裹覆造成浪费，并且在石膏板垛体的顶部仅有螺旋缠绕的单层或错层覆膜，留存较多缝隙，此缝隙容易在运输中进入雨水而造成石膏板损坏。此外，石膏板垛体多重叠加裹覆膜会造成产品包装呈凌乱、不整洁之观感，影响销售形象。

与此同时，采用上述传统包装方式覆膜的石膏板垛体，垫腿基本选择放置于膜外或螺旋缠绕的单层覆膜内，移动位置时容易出现垫腿掉落的情况，不利于后续石膏板垛体的堆放或转移作业。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种石膏板的自动包装方法及设备，通过大面积的纵向覆膜，能够减少纵向螺旋缠绕重叠膜的使用，节约包装资源，降低生产成本；本发明解决的第二个技术问题是由于纵向覆膜令石膏板垛体的上部膜为整张膜体，不存在渗水缝隙，能够有效保护石膏板的同时，提升外包装观感质量；本发明解决的第三个技术问题是将垫腿放置在双层膜内，固定更加牢固，不易出现掉落现象，有利于后续石膏板垛体堆放和转移工作的进行。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：发明所述的一种石膏板的自动包装方法，其特征在于对石膏板垛体进行两次覆膜包裹，所述两次覆膜包裹包括上、下、前、后面的环形单层纵向覆膜包裹和至少含上、下、左、右面的螺旋形缠绕覆膜；将垫腿放置两层覆膜包裹内。

优选的，上述方法包括如下步骤：

（1）将石膏板垛体输送到第一覆膜区，通过第一覆膜区内的纵向覆膜包裹装置进行上、下、前、后面的环形单层纵向覆膜包裹；与此同时，将垫腿放置到纵向覆膜和石膏板垛体之间；

（2）将完成纵向覆膜包裹的石膏板垛体输送到第二覆膜区，在第二覆膜区进行至少含上、下、左、右面的螺旋形缠绕覆膜；

（3）将完成步骤（1）和（2）覆膜包装的石膏板垛体输送至成品区，即可。

优选的，步骤（1）包含如下工序：

<1>纵向覆膜包裹装置从上下两个方向同时供应覆膜，通过切焊装置将上、下覆膜焊接在一起，形成带有前焊缝条的整面前端覆膜；

<2>石膏板垛体持续前进，直至石膏板垛体的前端顶住整面前端覆膜一起前进，与此同时，将垫腿放置到下覆膜和石膏板垛体之间；

<3>随着石膏板垛体的向前输送，上覆膜和下覆膜能够将石膏板垛体的上、下面连同垫腿一起包覆起来；

<4>直至石膏板垛体的后端跨越切焊装置后，所述切焊装置从石膏板垛体的后端面将上、下覆膜再次截断并将断边焊接在一起，形成带有后焊缝条的整面后端覆膜，完成环形单层纵向覆膜包裹。

优选的，在步骤（1）中，第一覆膜区的末端进行热吹风工序，令纵向覆膜紧密包裹石膏板垛体和垫腿。

本发明还提供了一种石膏板的自动包装设备，其特征在于包括纵向覆膜包裹装置，所述纵向覆膜包裹装置包括机架、自动供膜机和切焊装置；所述切焊装置包括上热切焊刀组件、下热切焊刀组件和开合动力装置，上热切焊刀组件和下热切焊刀组件通过开合动力装置安装在机架上，并能做相对的上下开合运动；自动供膜机能从上、下两个方向供应上覆膜和下覆膜；当上热切焊刀组件与下热切焊刀组件闭合时，能够将上、下覆膜熔焊成整面膜体。

优选的，所述自动供膜机包括上、下供膜装置；所述上、下供膜装置均包括供膜主动辊、供膜被动辊、储存膜架、储存膜辊筒和上部被动辊筒；所述覆膜卷放置在供膜主动辊和供膜被动辊上，储存膜架设置在供膜主动辊和供膜被动辊的上方，在储存膜架上设置若干个储存模辊筒，在储存模辊筒的上方安装若干个的上部被动辊筒；覆膜从覆膜卷展开后经由储存膜辊筒和上部被动辊筒之间往复缠绕后输出。

优选的，储存膜架采用活动安装的方式，当石膏板垛体带动上、下覆膜运动时，上、下覆膜能够牵引储存膜架随动；所述自动供膜机还包括位置检测传感器，位置检测传感器能够检测储存膜架或储存膜辊筒的位置变化，进而控制供膜主动辊的启停。

优选的，在机架上设置上、下导膜辊筒组，所述上、下导膜辊筒组能够衔接自动供膜机，分别将上、下覆膜导向上热切焊刀组件和下热切焊刀组件之间。

优选的，导膜辊筒组包括换向辊筒、舒展辊和支撑辊，覆膜从自动供膜机输出后经由换向辊筒换向，再经舒展辊展平后，由支撑辊输送至上热切焊刀组件和下热切焊刀组件之间。

优选的，还包括热吹风机，所述热吹风机设置在机架末端的上方和/或下方。

优选的，还包括垫腿放置装置，所述垫腿放置装置设置在纵向覆膜包裹装置机架的前端下部；垫腿放置装置包括支架、支架推进动力装置、垫腿导向板和垫腿推进动力装置；所述支架动力推进装置连接并能推动支架做往复运动；垫腿导向板和垫腿推进动力装置安装在支架上；所述垫腿推进动力装置能够将放置在垫腿导向板上的垫腿推出。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1. 本发明通过大面积的纵向覆膜，能够减少纵向螺旋缠绕重叠膜的使用，节约包装资源，降低生产成本。

2.由于纵向覆膜令石膏板垛体的上部膜为整张膜体，不存在渗水缝隙，能够有效保护石膏板的同时，提升外包装观感质量。

3.本发明将垫腿放置在双层膜内，固定更加牢固，不易出现掉落现象，有利于后续石膏板垛体堆放和转移工作的进行。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是垫腿放置装置的结构示意图（初始状态）

图3是垫腿放置装置的结构示意图（推放垫腿状态）；

图4是纵向覆膜包裹装置的结构示意图；

图5是图4的局部放大图；

图6是自动供膜机的结构示意图；

图7是纵向覆膜的工作原理示意图；

图8是纵向覆膜及放置垫腿后的石膏板垛体结构示意图；

图9是完成本发明整套包装工艺后的石膏板垛体结构示意图；

图中：

1、石膏板垛体；2、垫腿放置装置；3、纵向覆膜包裹装置；4、热吹风机；5、螺旋缠绕覆膜设备；6、环形单层纵向覆膜；7、螺旋形缠绕覆膜；8、垫腿；

2.1、主气缸； 2.2、直线滑轨；2.3、滑块；2.4、支架；2.5、脱料气缸；2.6、归正气缸；2.7、跟随被动辊； 2.9、垫腿限位板；2.10、垫腿导向板；2.11、限位板气缸；2.12、石膏板垛体；2.13、纵向覆膜；

3.1、供膜主动辊；3.2、存储膜配重块；3.3、存储膜中心辊筒；3.4、上部被动辊筒；3.5储存膜端部辊筒、；3.6、存储膜中心辊筒；3.7、覆膜；3.8、覆膜卷；3.9、供膜被动辊；3.10、换向辊筒；3.11、换向辊筒；3.12、舒展辊；3.13、支撑辊；3.14、上热切焊刀组件；3.15、下热切焊刀组件；3.16、支撑辊；3.17、舒展辊；

Ⅰ、第一覆膜区；Ⅱ、第二覆膜区；Ⅲ、成品区。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

本发明所述的一种石膏板的自动包装方法，对石膏板垛体进行两次覆膜包裹，所述两次覆膜包裹包括上、下、前、后面的环形单层纵向覆膜6和至少含上、下、左、右面的螺旋形缠绕覆膜7；将垫腿8放置两层覆膜包裹内。可以根据需要转换两次覆膜包装的包裹次序。

如图1所示，本实施例所述的一种石膏板的自动包装方法，包括如下步骤：

（1）将石膏板垛体1输送到第一覆膜区Ⅰ，通过第一覆膜区Ⅰ内的纵向覆膜包裹装置3进行上、下、前、后面的环形单层纵向覆膜6的包裹；与此同时，将垫腿8放置到纵向覆膜和石膏板垛体1之间。完成本步骤的包装后，石膏板垛体的结构如图8所示。

（2）将完成纵向覆膜包裹的石膏板垛体输送到第二覆膜区Ⅱ，在第二覆膜区Ⅱ进行至少含上、下、左、右面的螺旋形缠绕覆膜。完成本步骤的包装后，石膏板垛体的结构如图8所示。

需要指出的是，在步骤（2）中所使用的螺旋缠绕覆膜设备是本领域内的成熟设备，我公司也于2015年12月29日提交了一件关于此种类型包装设备的专利，专利号为“201511018925.X”，专利名称为“缠绕膜六面包装机出膜装置”，也可使用本步骤中。上述专利已公布，同类型设备也能够采买到，因此不再赘述其结构和工作原理。

（3）将完成步骤（1）和（2）覆膜包装的石膏板垛体输送至成品区Ⅲ，即可。

在本实施例中，步骤（1）具体来说包含如下工序：

<1>纵向覆膜包裹装置3从上下两个方向同时供应覆膜，通过切焊装置将上、下覆膜焊接在一起，形成带有前焊缝条的整面前端覆膜；

<2>石膏板垛体1持续前进，直至石膏板垛体1的前端顶住整面前端覆膜一起前进，与此同时，将垫腿8放置到下覆膜和石膏板垛体之间；

<3>随着石膏板垛体1的向前输送，上覆膜和下覆膜能够将石膏板垛体1的上、下面连同垫腿8一起包覆起来；

<4>直至石膏板垛体1的后端跨越切焊装置后，所述切焊装置从石膏板垛体1的后端面将上、下覆膜再次焊接在一起，形成带有后焊缝条的整面后端覆膜，完成环形单层纵向覆膜包裹。

其中，在步骤（1）中，第一覆膜区的末端进行热吹风工序，令纵向覆膜紧密包裹石膏板垛体和垫腿。

如图1所示，一种石膏板的自动包装设备，顺由生产线方向依次包括垫腿放置装置2、纵向覆膜包裹装置3、热吹风机4和螺旋缠绕覆膜设备5。所述垫腿放置装置2设置在纵向覆膜包裹装置机架3的前端下部。所述热吹风机4设置在纵向覆膜包裹装置3的机架末端的上方和/或下方。由于热风机4和螺旋缠绕覆膜设备5并非本专利的主要创新点，不再赘述。

垫腿放置装置2包括支架2.4、支架推进动力装置、垫腿导向板2.10和垫腿推进动力装置；所述支架动力推进装置连接并能推动支架2.4做往复运动；垫腿导向板2.10和垫腿推进动力装置安装在支架2.4上；所述垫腿推进动力装置能够将放置在垫腿导向板2.10上的垫腿推出。

如图5-6所示，本系统所包含的纵向覆膜包裹装置3，包括机架、自动供膜机和切焊装置。所述切焊装置包括上热切焊刀组件3.14、下热切焊刀组件3.15和开合动力装置，上热切焊刀组件3.15和下热切焊刀组件3.15通过开合动力装置安装在机架上，并能做相对的上下开合运动；自动供膜机能从上、下两个方向供应上覆膜和下覆膜；当上热切焊刀组件3.15与下热切焊刀组件3.15闭合时，能够将上、下覆膜熔焊成整面膜体。

如图4所示，所述自动供膜机包括上、下供膜装置。所述上、下供膜装置均包括供膜主动辊3.1、供膜被动辊3.9、储存膜架、储存膜辊筒和上部被动辊筒3.4；所述覆膜卷3.8放置在供膜主动辊3.1和供膜被动辊3.9上，储存膜架设置在供膜主动辊3.1和供膜被动辊3.9的上方，在储存膜架上设置若干个储存模辊筒，在储存模辊筒的上方安装若干个的上部被动辊筒3.4；覆膜3.7从覆膜卷3.8展开后经由储存膜辊筒和上部被动辊筒4之间往复缠绕后输出。在本实施例中，储存膜辊筒包括存储膜中心辊筒3.3和3.6和储存膜端部辊筒3.5，相应的设置三个上部被动辊筒3.4。

储存膜架采用活动安装的方式，当石膏板垛体1带动上、下覆膜运动时，上、下覆膜能够牵引储存膜架随动；当上、下覆膜不受石膏板垛体牵引时，储存膜架能够在自重力或者储存膜配重块3.2的重量牵引下下移，进行覆膜的预储存。所述自动供膜机还包括位置检测传感器，位置检测传感器能够检测储存膜架或储存膜辊筒的位置变化，进而控制供膜主动辊3.1的启停。

在机架上设置上、下导膜辊筒组，所述上、下导膜辊筒组能够衔接自动供膜机，分别将上、下覆膜导向上热切焊刀组件3.14和下热切焊刀组件3.15之间。导膜辊筒组包括换向辊筒、舒展辊和支撑辊，覆膜从自动供膜机输出后经由换向辊筒换向，再经舒展辊展平后，由支撑辊输送至上热切焊刀组件3.14和下热切焊刀组件3.15之间。

纵向覆膜包裹装置的具体工作过程如下：

（1）工作前预放置膜及前期工作：将覆膜卷3.8放置于供膜主动辊3.1及供膜被动辊3.9之间。按图6示意方式，将覆膜3.7从覆膜卷3.8拉出并经存储膜中心辊筒3.3左上端拉出，在最右侧的上部被动辊筒3.4缠绕后会拉经过存储膜中心辊筒3.6重复缠绕，回拉缠绕储存端部辊筒3.5后上拉经最左边的上部被动辊筒3.4右侧拉出，覆膜3.7在自动供膜机内缠膜方式完成。

以上覆膜在机架的上输送方式为例：上覆膜从自动供膜机的上供膜装置内拉出膜再途经换向辊筒3.10的上部，实现竖直方向的90°转向，再拉伸至45°。上覆膜从换向辊筒3.11底部进入再从上部折返，换向辊筒3.11能够将与输送线垂直的膜转向与输送线方向一致。再将上覆膜拉伸至舒展辊3.12上端，经舒展辊3.12将膜展平后，放置于支撑辊3.13外侧。下覆膜的出膜方式与上覆膜一样，最后舒展辊3.17后通过支撑辊3.16输出。人工将从上覆膜与下覆膜左右对齐后，一起拉至上热切焊刀组件3.14、下热切焊刀组件3.14之间，上热切焊刀组件3.14和下热切焊刀组件3.15通过开合动力装置做相互靠近的闭合动作，将上下覆膜在中间切断，并熔焊在一起。完成覆膜前的准备工作。

（2）覆膜工作：初始状态，上热切焊刀组件3.14升至最顶端，高于石膏板垛体的高度。下热切焊刀组件3.15处于最下端，让开运输过来的石膏板垛体。石膏板垛体1在运输线的作用下向前运输，接触到上下熔合的膜体后，将上下覆膜同时向前拉伸跟随垛位前移，经多级辊筒传输，上、下覆膜的输出令自动供膜机内的储存膜量减少，令储存膜端部辊筒3.5上抬，该处位置检测传感器通过检测到光电信号，反馈信息，自动供膜机内的供膜主动辊3.1的电机工作，覆膜卷在供膜主动辊3.1与供膜被动辊3.9的协同作用下旋转送膜。输送线上部的石膏板垛体1继续前行（与此同时，根据需要将垫腿8推至石膏板垛体1与下覆膜之间）将上下覆膜拉至石膏板垛体1脱离第一覆膜区Ⅰ时，输送线停止。上热切焊刀组件3.14下移至指定位置，下热切焊刀组件3.15上升，从中部将上下覆膜切开并焊接起来，沿石膏板垛体1的前后上下面形成一个首尾链接的单层包覆环。而后石膏板垛体1继续前行进入下一道工序，与此同时输送线方向上停止膜拉伸，自动供膜机的上、下供膜装置中，上下覆膜停止向外输出时，在重力的作用下储存膜端部辊筒3.5向下移动，覆膜卷自动输出填充，当储存膜端部辊筒3.5下移至指定位置时，储膜部分自动完成定量储膜，位置检测传感器通过检测到光电信号，反馈信息。供膜主动辊的电机停止工作，覆膜卷停止供膜。动作完成待下一石膏垛位覆膜。

实施例二

如图2和3所示，在本实施例中，机架推进动力装置为主气缸2.1，垫腿推进动力装置为脱料气缸2.5。垫腿放置装置2还包括石膏板滑动承托装置，所述石膏板滑动承托装置安装在支架2.4的上部。在本实施例中，石膏板滑动承托装置为跟随被动辊2.7。

垫腿放置装置2还包括支架运动导向装置，所述支架2.24在支架运动导向装置的导向作用下移动。所述支架运动导向装置包括直线滑轨2.2和滑块2.3，所述支架2.4连接滑块2.3，滑块2.3能够沿直线滑轨2.2往复移动。

垫腿放置装置2还包括归正气缸2.6，所述归正气缸2.6安装在垫腿导向板2.10的进料方向的末端；归正气缸2.6能够推动垫腿8的端面与石膏板垛体2.12的端面对齐。

垫腿放置装置2还包括垫腿限位板2.9和限位板动力装置，所述限位板动力装置连接并带动垫腿限位板2.9做靠近或远离垫腿导向板2.10的运动。当垫腿8向垫腿导向板2.10上输送时，垫腿限位板2.9靠近垫腿导向板2.10，与垫腿导向板2.10组成垫腿容纳仓；当垫腿推进动力装置将放置在垫腿导向板2.10上的垫腿8推出时，垫腿限位板2.9远离垫腿导向板2.10，不妨碍推出动作。所述限位板动力装置采用限位板气缸2.11。

垫腿放置装置2还包括垫腿上料输送带和垫腿上料装置。待使用的垫腿8能够预先放置在垫腿上料输送带上，并随之运输至与垫腿导向板2.10进料端对齐的位置，垫腿上料装置能够将垫腿8从垫腿上料输送带推送至垫腿导向板2.10上。垫腿上料装置可选用推送气缸。

垫腿放置装置2的具体工作过程如下：

初始位置时，主气缸2.1处于收缩状态，归正气缸2.6处于收缩状态，垫腿限位板2.9在限位板气缸2.11的作用下处于顶部状态，与垫腿导向板2.10组成能够容纳垫腿8、且前后封闭限位的槽体空间，即垫腿容纳仓。垫腿上料装置将垫腿8推入垫腿容纳仓，经垫腿导向板2.10的导向作用，垫腿8进入后的停止位置略靠进料方向的末端。

待石膏板输送线运送过石膏板垛体到达指定位置，归正气缸2.6开始动作，将垫腿8推至与石膏板垛体的端部对齐，而后归正气缸2.6收缩恢复至初始位置。

归正气缸2.6动作完成后，垫腿限位板2.9需在限位板气缸2.11的作用下向下移动，使垫腿容纳仓的前部打开，不阻碍推腿动作，为下一步垫腿8出仓做好准备。

主气缸2.1通气，缓缓向前伸出，滑块2.3在直线滑轨2.2上精确滑动。主气缸2.1推动支架2.4、垫腿导向板2.10和垫腿8整体跟随石膏板垛体向前移动，跟随被动辊2.7在移动过程中与石膏板垛体2.12接触并在两部分移动不一致时相对滚动，减少相对间的阻力，同时在最后一个垫腿放置时提供对石膏板垛位的支撑，防止长度较小的垛体掉落（长度较小垛体只能放置2个垫腿）。整体移至垫腿8及垫腿导向板2.10跨越覆膜切焊平台部分后，脱料气缸2.5工作，将垫腿导向板2.10上的垫腿8推出至下一输送线上，与石膏板垛体2.12贴合一起随输送线移动。完成推垫腿动作，所有气缸恢复至初始状态，为下一次推垫腿做好准备。

需要指出的是本发明所指的开合动力装置、推进动力装置等动力提供设备可以使用气缸，但并不限于气缸这一种类型，还可使用电机带动链条、电动滑台、电机带动齿轮齿条或电机电动螺母丝杠等等效的配合方式。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。