【突破】全自动换纸插杆机器人，让大幅面胶印机效率提升近2倍！( 2018华印亚洲瓦楞精品展将于2018年3月2

2018上海华印展倒计时:

23天

【摘要】

胶印瓦楞包装基本上属于高档包装，其包装盒、包装箱的规格都不是很大，很适合多模拼版生产。多模拼版生产的最大获益就是效率可以成倍提高，其生产成本成倍下降。如何实现大幅面胶印机全自动不停机换纸，实现胶印机全班不停机生产是关键。全自动换纸插杆机器人的应用，让

大幅面胶印机印刷效率成倍提升成为现实！

作者：河南省新斗彩印刷有限公司王若冰

（文章首发在《全球瓦楞工业》杂志）

一、概述

对胶印瓦楞包装企业来说，大幅面胶印机是必选机型，尤其是5色、6色的1450-1650的机型更是炙手可热，之所以近几年来，大幅面胶印机不断替换过去的对开机型，其主要原因还是因为严峻的行业市场迫使企业不得不从效率中来挖掘利润率，从节约用纸的角度来降低生产成本，以此来提高产品的附加值、提高利润。

我们都知道胶印瓦楞包装基本上都是属于高档包装，因此，其包装盒、包装箱的规格都不是很大，所以，很适合多模拼版生产。多模拼版生产的最大的获益就是效率可以成倍地提高，因此，其生产成本也就会成倍地下降。我们都知道，

生产效率每提高10%，其利润率就可以提高40-50%，那么，效率提高30%以上，其利润率就会提高1.5倍，这可是一个天文数字了。

还有，拼版的另一个利润点就是纸张的节约，拼2模的就等于省掉一个产品的模切边，拼3模的就等于省掉2个产品的模切边。按常规的乳制品饮料类彩箱规格来说，每个箱子就可以节约2分钱左右，这可是纯粹的成本啊。再加上效率的收益，公司每年的获利就会增加2倍左右。一个亿的年产值就可以增加2000万的利润，这不是天大的收益吗？所以，大幅面胶印机对于胶印瓦楞包装企业来说是刚性的配置。

大幅面胶印机好配，可随之而来的不利因素也同时出现了，那就是上纸和换纸的问题了。

一板1450×1100mm的全张纸，按1.5米的高度算，一板纸就接近2吨。而大幅面胶印机的车速目前都在12000-15000张/小时，实际生产速度在10000左右；那么按一板3000-3500张纸计算，一个小时就要换纸3-4次，即使一次换纸时间只需停机5分钟，无形之中就把车速降到了6666张左右，等于降低效率33%，仅此一项就等于增加印刷生产成本1.5倍。

常年累月地下来，造成生产成本的损失可是非常惊人的啊。所以，如何实现大幅面胶印机全自动不停机换纸，实现胶印机全班不停机生产是势在必行的。

随着工业4.0模式生产的需求迫在眉睫，胶印瓦楞包装行业的4.0模式更是与日期待，可纵观国内外目前都还没有一家企业能够实现4.0模式的生产。在2016年德鲁巴展会上，高宝公司推出了大幅面单张纸胶印机自动化换纸和自动化上纸的概念化设计方案，但该方案属于动态模式的插杆作业和动态式换纸上纸作业，该模式不可能保证质量地适合生产的应用需求。为此，河南省新斗彩印刷有限公司就自主研发了“胶印机全自动上纸换纸插杆机器人”的技术。该技术目前在国内外整个印刷和包装行业内均属首次公开，尤其是技术的先进性和实用性也均属最优的解决方案，再配套全自动上纸及系统解决方案，就可以实现胶印机无人值守的全自动上纸和换纸的全部作业。

二、技术介绍

该技术方案是根据发明人20多年来对机器的实地研究而取得的解决方案，该技术目前已经取得发明专利的授权。该技术采用的主要技术优势有以下几个方面:

1、插杆机器人的定位点是胶印机上纸部上方的外角点，即操作侧的右上角，待机位置是在胶印机上纸部的上面；

2、在上纸台上升到一定的高度时，插杆机器人从上面的待机位置顺时针旋转90度至上纸作业面待机，完成第一步动作；

3、待不停机换纸底托板上升到合适的高度时，插杆机器人插杆组以固定角为圆心，顺时针旋转90度，放平插杆组，准备插杆，完成第二步动作；（如图所示）

4、在底托板的插杆孔和插杆组水平时，插杆组迅速推进，将所有插杆全插进去，在稳定地落稳在前横托杆上时，上纸台快速落下；

5、当上纸台落到地面高度时，快速退出托纸板，托纸板移出上纸部后再自动横向移出上纸物流通道，待机的新纸堆自动移进上纸台；

6、进入上纸台底托板的上纸堆在自动位置校准机构校准后上升，并完成和上面的正在作业的预留纸张对接，完成换纸作业；

7、在新纸堆完成和上面的纸张准确地对接后，插杆组自动退出，回到插杆组待机位置；继而反向一步一步地快速地返回到上面的待机区继续待机。

三、插杆机器人的技术特点

1、本技术的插杆机器人已经和原胶印机融为一体，整个作业模式为静态作业，没有任何动态的附属设施介入；不像高宝公司推出的方案那样还要靠电动叉车将插杆组挑过来插进去，新纸堆上机也是由电叉车来完成，这个作业需要额外的很大的活动空间，同时，精准度也无法保证；

2、本插杆机器人的全部动作控制系统可以借助印刷机的控制信号来进行协调指挥，因此，不会出现任何动作上的误差；

3、该机器人的整个作业范围全部是在原来上纸区域内，没有增加任何作业空间；

4、该机器人的待机区在上纸架的上面，因此，在待机时间等于是全部隐藏在印刷机顶部，不了解的人根本就看不出来；

5、该机器人动作精准，基本上不会造成作业失误停机的故障，因此，该技术是十分可靠的技术；

6、该技术的设计，其主要目的就是为了配套“胶印瓦楞包装工业4.0”模式工厂的，所以，包装印刷行业要想进步就离不开该技术的介入；

7、该技术是属于静态的作业模式，远比高宝公司推出的动态作业模式更为先进，动作精准度高，时间控制准确度高，整体协调性也最为理想，因此说，该技术是目前国内外本行业内的先进应用技术。

四、技术前景

本技术的主要应用对象为胶印瓦楞包装生产企业，以及高定量纸张包装盒的包装生产企业。实现自动化生产、智能化管理是今后包装印刷行业的必由之路。没有自动化设备，你的企业生产成本就会比别人高许多；实现不了自动化生产，你的生产效率就会比别人低；实现不了现代化管理，你的企业等级就会比别人低一些，你的市场竞争力就会比别人弱很多。所以，自动化、智能化是未来工厂的必选模式。而要想实现自动化和智能化，那么，你的机械自动化、工序自动化、车间整体自动化、以及静态智能化物流系统等都将成为最基础的条件。所以，本技术的研发成功对我们国内外的整个行业都是一个很大的利好消息。

目前在国内外的整个瓦楞包装行业中，水印和预印的自动化企业早已经出现，这是因为水印和预印的生产工艺简单，工序比较少，所以很容易实现自动化生产。也正因为如此，国内外的整个行业中，全自动一体机，全自动连线机，全自动联动线，智能化工厂都是诞生在水印和预印行业里。而胶印瓦楞包装行业呢，尽管其市场的需求量如此之庞大，可在真正的自动化生产方面却几乎是个空白。这是企业不想吗？非也，而是我们设备的生产企业没有办法给他们提供自动化的配套设备。虽然目前部分单机的自动化还算有一定的进步，但都没有兼顾到整体生产流水线的需求，都还只是单兵作业，没有一点连队意识。

难道说，设备行业不想这么做吗？当然不是，而是他们无能为力，因为，他们还不想冒险去趟雷，毕竟隔行如隔山。在没有办法自我实现整体配套的前提下，又不可能把大家都集中起来一起去研发，所以，大家就只好各顾自家了。而对于最最需要的包装企业来说，他们虽然迫切需要，但又不是包装设备生产企业，因此，也就只能望洋兴叹了。有些企业也想自己搞研发，可要想对从前到后的每一个生产工序的作业需求，每一个工序的设备生产技术和工艺都了如指掌，谈何容易啊？在我国，在全世界，又有几个企业，几个高级工程师能够把整个生产流程的全部设备都研究透彻，都能进行升级改造，都能进行单机功能不足的补充设计，都能对相互间协调作业的空白点给予补充上去的。这个要求实在太不容易了。

虽然目前还不是龙头企业，但我们在胶印瓦楞包装的单品种行业内却算得上是个龙头企业。我们不仅有一定规模的生产销售量，尤其是在自动化、智能化这方面，我们敢为人先。我们为了实现胶印瓦楞包装的工业4.0模式生产的需要，为了打造国内外第一家4.0模式生产的胶印瓦楞包装企业，3年来研发了几十件发明专利技术，这些技术绝大部分都填补了国内外行业自动化的空白。

五、技术实现

本“胶印机全自动上纸换纸插杆机器人”技术是国内外该应用点目前罕见的先进的自动化、智能化技术，新斗彩如果仅仅是为了一家独占，可就完全埋没了该技术的黄金价值了。行业的进步需要大家共同努力，只有在众人拾柴火焰高的形势之中，才能最终实现整个行业的进步。新斗彩为了实现这一远景目标，一直在积极地与胶印机生产企业洽谈合作事宜，希望一起早日实现设备的自动化生产。为了尽快实现“将中国制造变成中国智造”，为了“中国制造2025”的伟大目标，希望国内的胶印机行业的设备企业与我们携起手来，一同为实现这个远大愿景而竭尽全力共同奋斗。

【作者-王若冰】

就职于河南省新斗彩印刷有限公司

任职：总工程师

香港亚洲商学院工商管理硕士

职称：高级工程师

个人主页：科印网名家专栏

http://www.keyin.cn/member/index.php?uid=xdcwrb

技术专业：包装设备、包装工艺的技术研发

主攻方向：胶印瓦楞包装工业

4.0

的自动化、智能化应用研究胶印瓦楞包装全自动化生产厂房的布局与设计

目前拥有独立自主研发的知识产权专利

多件，其中发明

件。

联系方式：电话

0371- 86210992

，手机

13783442338

注：本文节选《全球瓦楞工业》2018年1月刊，原标题为《大幅面胶印机全自动换纸插杆机器人》！

《全球瓦楞工业》无论是口碑，品质，深度，内涵都走在行业前列，并始终致力于成为纸箱行业同仁的良师益友。

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，订阅热线：021-61199619，13764825925 应小姐！

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