本发明属于包装物件的设备和包装方法的技术领域，其公开了一种自动化试卷装袋机及其装袋方法。该装袋机包括电气控制柜、触屏显示器、试卷上料单元、试卷袋上料单元、走袋运输单元、点数单元、码垛运输单元、空气压缩设备、中央计算机主机九大模块部分，其中空气压缩泵通过管道与空气罐并通过不同的气管线路为各个单元提供所需负压动力，在每个气管线路上均设置有与电气控制柜电连接的电磁阀，电气控制柜通过触屏显示器输入运行参数以及结合试卷上料单元、试卷袋上料单元、走袋运输单元、点数单元中所探测的动作信息分别控制各个单元及空气压缩泵的有序运行并依次进行试卷及答题卡、试卷袋的上料运输、装袋运输、点数、运输码垛自动化流水线作业。
1.一种自动化试卷装袋机，包括有电气控制柜（100）、以及与其串口连接的中央计算机主机（900），所述中央计算机主机（900）与触屏显示器（200）通过通讯连接，所述电气控制柜（100）分别电气连接有试卷上料单元（300）、试卷袋上料单元（400）、走袋运输单元（500），其特征在于：还包括有分别与所述电气控制柜（100）电气连接的点数单元（600）、码垛运输单元（700）、空气压缩泵（800），其中所述空气压缩泵（800）通过管道与空气罐相连接，所述空气罐通过不同的气管线路分别为试卷上料单元（300）、试卷袋上料单元（400）、走袋运输单元（500）提供所需负压动力，在每个所述气管线路上均设置有与所述电气控制柜（100）电连接的电磁阀（303），所述电气控制柜（100）通过所述中央计算机主机（900）执行所述触屏显示器（200）输入运行参数以及结合所述试卷上料单元（300）、试卷袋上料单元（400）、走袋运输单元（500）、点数单元（600）中所探测的动作信息分别控制各个单元及空气压缩泵（800）的有序运行并依次进行试卷及答题卡、试卷袋的上料运输、装袋运输、点数、运输码垛的自动化流水线作业；
所述试卷上料单元（300）包括有试卷上料机架（301）、以及分别安装在其上的试卷上料箱体（302）、驱动安装箱体（305），在所述试卷上料箱体（302）安装有链条传送组件，所述链条传送组件用于逐份运输试卷及答题卡，在所述试卷上料箱体（302）的顶面上安装有两条导向槽（307），且其两条导向槽（307）分布在所述链条传送组件的两侧，两条所述导向槽（307）共同用于试卷在所述链条传送组件运输过程中保持试卷及答题卡堆放形态，在所述试卷上料箱体（302）的头部上分别安装有开袋支架（304）、两根推送滑轨（313），在所述开袋支架（304）上安装有开袋横梁（306），其上安装有至少两个第一负压吸盘组件（312），所述第一负压吸盘组件（312）通过所述电气控制柜（100）控制与其相连接气管线路上的电磁阀（303）为其提供所需负压动力并将试卷袋的上表面吸附提起从而打开试卷袋口，在两根所述推送滑轨（313）上共同滑动设置有推送组件（314），在所述试卷上料箱体（302）的头部上对应两条所述导向槽（307）分别安装有磁吸合式鸭嘴撑开器（311），两个所述磁吸合式鸭嘴撑开器（311）通过所述电气控制柜（100）控制其同步转动并从试卷袋的两侧撑开，所述推送组件（314）通过所述电气控制柜（100）控制其滑动并将每一份试卷运输至机头的两条导向槽（307）中间，并在两个所述磁吸合式鸭嘴撑开器（311）的撑开配合下推送至已撑开的试卷袋中；
位于两条所述导向槽（307）之间的试卷上料箱体（302）上内嵌安装有多个弹簧压条（308），多个弹簧压条（308）均延伸出所述试卷上料箱体（302）的机头端部，其用于阻挡试卷袋的舌口，便于所述第一负压吸盘组件（312）更好地打开试卷袋及试卷快速装入；
所述试卷袋上料单元（400）包括有试卷袋上料底架（401）、以及分别安装在其上的支撑支架（404）、两根滑动导轨（402），在所述支撑支架（404）的顶部上安装有驱动吊架（405），在所述驱动吊架（405）上安装有横移驱动组件，在所述横移驱动组件上安装有第二负压吸盘组件（418），在两根所述滑动导轨（402）上共同滑动设置有移动支架（403），在所述试卷袋上料底架（401）上通过两个推杆支座（420）共同安装有电动推杆（421），所述移动支架（403）的底部通过连接挡块（423）与所述电动推杆（421）的活塞杆（422）端部相连接；
所述试卷上料单元（300）用于将每份试卷及答题卡由机尾运输至机头并在走袋运输单元（500）配合下打开由所述试卷袋上料单元（400）提取的试卷袋，然后将每份试卷及答题卡推送至每一个撑开的试卷袋中；
所述试卷袋上料单元（400）用于将每个试卷袋吸附拾取、传送至走袋运输单元（500）上；
所述走袋运输单元（500）包括有走袋运输支架（501）、以及安装在其两侧的侧挡板（502），在两个所述侧挡板（502）之间通过多个连接块（503）固定连接有主负压仓（504），在其中一所述侧挡板（502）上安装有与所述主负压仓（504）相连通的副负压仓（505），在所述主负压仓（504）和副负压仓（505）的上表面上开设有多个通孔，位于所述主负压仓（504）一端的两个侧挡板（502）之间分别转动设置有主驱动托辊（506）、副驱动托辊（507）、主传动托辊（508），其中主驱动托辊（506）与副驱动托辊（507）之间通过带轮或链轮传动，所述主驱动托辊（506）由托辊驱动电机（509）通过带轮或链轮驱动，所述托辊驱动电机（509）安装在其中任一所述侧挡板（502）上，位于所述主负压仓（504）另一端的两个侧挡板（502）之间分别转动设置有主从动托辊（510）、副从动托辊（511），所述主驱动托辊（506）、主传动托辊（508）与所述主从动托辊（510）之间通过带孔主皮带（512）进行传动，所述副驱动托辊（507）和副从动托辊（511）的一端部向所述副负压仓（505）延伸至所述侧挡板（502）外，并在两者端部之间通过带孔副皮带（513）进行传动，所述主负压仓（504）和副负压仓（505）分别通过所述电气控制柜（100）控制与其相连接气管线路上的电磁阀（303）为其提供所需负压动力将所述试卷袋上料单元（400）放置在所述带孔主皮带（512）的试卷袋的下表面吸附以及试卷袋舌口面吸附并运输依次经过试卷上料单元（300）进行装袋、点数单元（600）进行点数；
电气控制柜（100）控制并关闭第二负压吸盘组件（418）气管线路上的电磁阀（303）将试卷袋释放到带孔主皮带（512）上，其中试卷袋的舌口覆盖在带孔副皮带（513）上，试卷袋在带孔主皮带（512）和带孔副皮带（513）的共同吸附下运输至第一负压吸盘组件（312）下方，且试卷袋的舌口位于多根弹簧压条（308）的下方；
所述走袋运输单元（500）用于吸附住试卷袋的下表面并将试卷袋运输到所述试卷上料单元（300）处进行试卷装袋后，继续运输至点数单元（600）上；
所述点数单元（600）用于探测试卷装袋的份数信息，并上传至所述中央计算机主机（900）中，以便作为所述码垛运输单元（700）运行的参数指令；
所述码垛运输单元（700）根据所述触屏显示器（200）输入码垛运行参数以及结合所述点数单元（600）探测试卷装袋的份数信息并实现自主码垛运输。
2.根据权利要求1所述的一种自动化试卷装袋机，其特征在于：位于所述推送组件（314）前方的试卷上料箱体（302）上安装有推送响应红外探头（309），位于试卷上料箱体（302）的尾部上安装有试卷监测红外探头（310），在所述开袋横梁（306）上安装有试卷袋监测红外探头（321），所述试卷监测红外探头（310）、推送响应红外探头（309）、试卷袋监测红外探头（321）分别通过所述中央计算机主机（900）与所述电气控制柜（100）相连接，其三者红外探头分别用于探测试卷有无的信息、试卷是否到达预定推送位置的信息、试卷袋是否到达撑开位置的信息和试卷经过的信息，便于有序精准控制每一份试卷及答题卡运行的动作。
3.根据权利要求2所述的一种自动化试卷装袋机，其特征在于：所述链条传送组件包括有分别安装在所述试卷上料箱体（302）机头部上的两部伺服电机（315）、两组主动轴链轮（316）、两组传动轴链轮（318），在所述试卷上料箱体（302）机尾部上安装有两组从动轴链轮（317），且每部所述伺服电机（315）与每组主动轴链轮（316）通过链轮或带轮传动，以及两组所述主动轴链轮（316）、传动轴链轮（318）与从动轴链轮（317）之间通过两条链条（319）传动，在每条所述链条（319）上均等距安装有多个卡扣件（320），位于两条所述链条（319）同一纵向上的两个卡扣件（320）在两部所述伺服电机（315）的驱动下跟随两条所述链条（319）运行并将每份试卷及答题卡由机尾运输到机头。
4.根据权利要求3所述的一种自动化试卷装袋机，其特征在于：所述磁吸合式鸭嘴撑开器（311）包括有安装在所述驱动安装箱体（305）上的第一固定块（3111）、以及在其上通过旋转轴（3112）转动连接有鸭嘴式撑开槽（3113），在所述旋转轴（3112）上分别固定连接有弹簧固定板（3115）、第一铁制吸合块（3117），在所述第一固定块（3111）上对应所述弹簧固定板（3115）、第一铁制吸合块（3117）分别安装有弹簧连接座（3114）、第一电磁铁（3118），在所述弹簧固定板（3115）与弹簧连接座（3114）之间固定连接有拉伸弹簧（3116）。
5.根据权利要求4所述的一种自动化试卷装袋机，其特征在于：所述第一负压吸盘组件（312）包括有安装在所述开袋横梁（306）上的第二固定块（3121）、以及在其上安装有电动气缸（3122），在所述电动气缸（3122）的活塞杆上安装有活动块（3123），在所述活动块（3123）上通过内六角螺栓（3126）安装有悬臂（3124），在所述悬臂（3124）的端部上安装有第一吸盘（3125），所述第一吸盘（3125）通过气管线路上的电磁阀（303）与所述空气压缩泵（800）相连接，在所述第二固定块（3121）上安装有第一调节螺孔板（3127），在所述第一调节螺孔板（3127）上设置有与所述活动块（3123）相对应的第一限位螺栓（3128），所述第一限位螺栓（3128）用于限制所述活动块（3123）的上下移动行程。
6.根据权利要求5所述的一种自动化试卷装袋机，其特征在于：所述推送组件（314）包括有滑动设置在两根所述推送滑轨（313）上的限位滑座（3141），在两个限位滑座（3141）之间固定连接有传动连轴（3142），在所述传动连轴（3142）上安装有至少两个推动臂（3143），在所述传动连轴（3142）的一端上安装第二铁质吸合块（3144），并在相邻所述限位滑座（3141）上分别安装有与其相对应的第二电磁铁（3145）、传动连接座（3146），在所述驱动安装箱体（305）内安装有轮盘（3147），在所述轮盘（3147）上偏心设置有与所述传动连接座（3146）相铰接的曲柄连杆（3148），在所述试卷上料箱体（302）安装有轮盘驱动电机（3149），所述轮盘驱动电机（3149）与所述轮盘（3147）之间通过带轮或链轮传动。
7.根据权利要求6所述的一种自动化试卷装袋机，其特征在于：在所述移动支架（403）上安装有升降双料仓，在所述升降双料仓上分别安装有试卷袋响应红外探头（407），所述电动推杆（421）通过所述电气控制柜（100）控制所述活塞杆（422）伸缩从而驱使所述移动支架（403）进行移动，以此实现两个所述升降双料仓之间的切换，在所述驱动吊架（405）或驱动框架（411）上安装有释放响应红外探头（410），所述释放响应红外探头（410）、试卷袋响应红外探头（407）分别通过所述中央计算机主机（900）与所述电气控制柜（100）相连接，其两者用于探测试卷袋有无的信息和试卷袋是否到达预定位置信息，便于有序精准控制每一个试卷袋运行的动作。
8.根据权利要求7所述的一种自动化试卷装袋机，其特征在于：所述升降双料仓包括有安装在所述移动支架（403）的两端上分别安装有侧机箱（408）和在其中部安装有隔离支撑架（409），在所述隔离支撑架（409）与两个所述侧机箱（408）之间分别固定安装有支撑底板（426），在每个所述支撑底板（426）上安装有四根导向滑杆（427），在四根所述导向滑杆（427）上共同滑动设置有料仓板（406），在所述料仓板（406）上对应四根所述导向滑杆（427）开设有四个导向孔（437），在所述移动支架（403）与每个所述支撑底板（426）之间对应每个所述料仓板（406）安装有电动丝杆驱动组件，在每个所述料仓板（406）上安装有多个阻挡件（429），两个所述试卷袋响应红外探头（407）分别安装在两个所述料仓板（406）上。
9.根据权利要求8所述的一种自动化试卷装袋机，其特征在于：所述电动丝杆驱动组件包括有安装在所述支撑底板（426）的底面上安装有蜗轮丝杆升降机（428），所述蜗轮丝杆升降机（428）由丝杆驱动电机（424）进行驱动，所述丝杆驱动电机（424）安装在所述移动支架（403）上，在所述料仓板（406）上对应所述蜗轮丝杆升降机（428）的丝杆开设有螺孔（438），所述料仓板（406）在所述丝杆驱动电机（424）驱动下经所述蜗轮丝杆升降机（428）传动实现上下移动。
10.根据权利要求9所述的一种自动化试卷装袋机，其特征在于：所述横移驱动组件包括有安装在所述驱动吊架（405）上安装有驱动框架（411），在所述驱动框架（411）的两端内分别安装有第一步进电机（412）、第二步进电机（413），所述第一步进电机（412）与第二步进电机（413）之间通过内齿皮带（414）传动连接，在所述内齿皮带（414）上固定安装有驱动块（419），在所述驱动块（419）的下端面上安装有导向滑块（415）和在其两侧面上共同安装有吊臂（417），在所述驱动框架（411）上对应所述导向滑块（415）安装有导向滑轨（416），所述第二负压吸盘组件（418）在所述吊臂（417）上，并通过所述电气控制柜（100）控制与其相连接气管线路上的电磁阀（303）为其提供所需负压动力并将试卷袋由料仓板（406）吸附起经所述内齿皮带（414）的传动运输至所述走袋运输单元（500）上。
11.根据权利要求10所述的一种自动化试卷装袋机，其特征在于：所述第二负压吸盘组件（418）包括有安装板（4182）、以及在其上安装有多个第二吸盘（4183），多个所述第二吸盘（4183）呈阵列布置，其分别通过气管线路上的电磁阀（303）与所述空气压缩泵（800）相连接，所述安装板（4182）通过吊架（4181）安装在所述吊臂（417）上，在所述吊臂（417）上安装有第二调节螺孔板（4184），其上对应所述安装板（4182）螺纹连接有第二限位螺栓（4185）。
12.根据权利要求11所述的一种自动化试卷装袋机，其特征在于：在所述支撑底板（426）上对应每个所述料仓板（406）设置有尺寸调节机构，所述尺寸调节机构包括有安装在所述支撑底板（426）上的两个侧板（432），在两个所述侧板（432）之间设置有限位滑杆（434），在所述限位滑杆（434）上滑动设置有两个调节挡板（433），在两个所述调节挡板（433）之间螺纹连接有调节螺杆（435），所述调节螺杆（435）一端向外延伸至所述侧机箱（408）的外部，并在其端部安装有调节手轮（436），在所述侧机箱（408）上对应所述调节螺杆（435）开设有螺杆通孔（425），在所述料仓板（406）上对应两个所述侧板（432）分别开设有调节槽孔（439），所述调节手轮（436）通过旋转使两个所述侧板（432）同步相向靠近或背向远离，从而达到调节所述料仓板（406）上的容纳试卷袋尺寸。
13.根据权利要求12所述的一种自动化试卷装袋机，其特征在于：在所述试卷袋上料底架（401）上安装有抵触支座（430），其上对应所述连接挡块（423）螺纹连接有抵触螺杆（431）。
14.根据权利要求13所述的一种自动化试卷装袋机，其特征在于：所述点数单元（600）包括有固定连接在两个所述侧挡板（502）之间的两根连接轴（601），在两根所述连接轴（601）上安装有两个连接片（602），在每个所述连接片（602）上螺栓连接有支撑角板（603），在两个所述支撑角板（603）之间分别安装有主动环槽托辊（604）、从动环槽托辊（605），所述主动环槽托辊（604）与从动环槽托辊（605）之间通过多根皮圈条（606）进行传动，在其中一所述支撑角板（603）上安装有托辊电机（607），所述托辊电机（607）与主动环槽托辊（604）之间通过带轮或链轮传动，在所述支撑角板（603）上分别安装有防尘罩（608）、红外线计数器（609），所述红外线计数器（609）用于探测装袋试卷数量的信息并上传至所述中央计算机主机（900）上，通过结合预设码垛参数向所述电气控制柜（100）发送启动所述码垛运输单元（700）运行的指令。
15.根据权利要求14所述的一种自动化试卷装袋机，其特征在于：所述码垛运输单元（700）包括有码垛运输支架（701）、以及在其上分别安装有两个传动辊筒（702），其中一所述传动辊筒（702）与辊筒电机（704）之间通过带轮或链轮传动，在两个传动辊筒（702）之间通过传送皮带（703）进行传动，在所述码垛运输支架（701）的两侧上分别安装有防护挡板（705）。
16.一种采用权利要求15所述的一种自动化试卷装袋机的装袋方法，其包括有以下步骤：
S1：打开电源开关，通过触屏显示器（200）输入运行参数以及通过电气控制柜（100）同步启动试卷上料单元（300）、试卷袋上料单元（400）、走袋运输单元（500）、点数单元（600）、码垛运输单元（700）、空气压缩泵（800），等待空气压缩泵（800）运行一段时间后满足所需负压动力；
S2：将点数机已点好的试卷逐份放置在试卷上料箱体（302）机尾处间隔的两个卡扣件（320）之间，经试卷监测红外探头（310）探测计数并上传至中央计算机主机（900）上，在链条（319）传动试卷通过推送响应红外探头（309）后，中央计算机主机（900）接收到试卷经过的信息并向电气控制柜（100）发出推送试卷指令，与此同时，电气控制柜（100）控制并打开第二负压吸盘组件（418）气管线路上的电磁阀（303）将放置在料仓板（406）上的试卷袋吸附起来并在内齿皮带（414）的传动下经过释放响应红外探头（410），其中释放响应红外探头（410）探测到试卷袋经过的信息并上传至中央计算机主机（900）中，中央计算机主机（900）接收到试卷袋经过的信息并向电气控制柜（100）发送释放指令，电气控制柜（100）控制并关闭第二负压吸盘组件（418）气管线路上的电磁阀（303）将试卷袋释放到带孔主皮带（512）上，其中试卷袋的舌口覆盖在带孔副皮带（513）上，试卷袋在带孔主皮带（512）和带孔副皮带（513）的共同吸附下运输至第一负压吸盘组件（312）下方，且试卷袋的舌口位于多根弹簧压条（308）的下方，由试卷袋监测红外探头（321）探测到试卷袋到达撑开位置的信息并上传至到中央计算机主机（900）中，中央计算机主机（900）接收到试卷袋到达撑开位置的信息并向电气控制柜（100）发出打开试卷袋指令和托辊驱动电机（509）停止指令，同时电气控制柜（100）控制空气压缩泵（800）停止运行；
S3：电气控制柜（100）接收到打开试卷袋指令后并控制并打开第一负压吸盘组件（312）气管线路上的电磁阀（303），第一负压吸盘组件（312）将试卷袋的上表面吸附并拉起打开，与此同时，电气控制柜（100）控制第一电磁铁（3118）通电吸合使两个鸭嘴式撑开槽（3113）转动从试卷袋两侧撑开试卷袋口；
S4：当试卷运输并脱离两个卡扣件（320）的驱动时，正好处于两个推动臂（3143）的前方，电气控制柜（100）接到推送指令先控制第二电磁铁（3145）通电吸合使两个推动臂（3143）向下转动，然后启动轮盘驱动电机（3149））驱动轮盘（3147）转动进而通过曲柄连杆（3148）使两个推动臂（3143）向机头移动将试卷推送至试卷袋中；
S5：当试卷袋监测红外探头（321）探测到试卷经过的信息后并上传至中央计算机主机（900）中，中央计算机主机（900）接收到试卷经过的信息并向电气控制柜（100）发出释放试卷袋指令和托辊驱动电机（509）运行指令；
S6：电气控制柜（100）接收到释放试卷袋指令后并控制并关闭第一负压吸盘组件（312）气管线路上的电磁阀（303），第一负压吸盘组件（312）将试卷袋的上表面释放，与此同时，电气控制柜（100）控制第一电磁铁（3118）断电两个鸭嘴式撑开槽（3113）在拉伸弹簧（3116）的作用下转动从试卷袋两侧收回；
S7：电气控制柜（100）控制中央计算机主机（900）启动运行，将装袋的试卷袋运输经过红外线计数器（609），红外线计数器（609）探测到装袋试卷数量的信息并上传至中央计算机主机（900）上，然后结合预设码垛参数判断是否满足码垛参数要求，若满足，中央计算机主机（900）向电气控制柜（100）发送码垛指令，电气控制柜（100）控制并启动辊筒电机（704）进行试卷份数的自动码垛；
S8：重复以上步骤2至步骤7，由此实现行试卷及答题卡、试卷袋的上料运输、装袋运输、点数、运输码垛自动化流水线作业。
一种自动化试卷装袋机及其装袋方法
技术领域
[0001] 本发明属于包装物件的设备和包装方法的技术领域，具体涉及为一种自动化试卷装袋机及其装袋方法。
背景技术
[0002] 目前，中高考是按照每考场30人设置的，每份纸质密封袋里需要封装所需的试卷和答题卡。而封装份数依照考场考生的人数，一般为30份和10份包装，以30份为主，10份为辅。为了考生尽早的能够适应中高考的考场环境，初高三的模拟考试陆续采用中高考的30人考场秩序。大量的学校从初一的期中期末考试，就开始让学生尝试中高考的30人考场秩序。一般一个区域的考试试卷印刷、装袋、封装都会交给同一个刷厂来完成，这就会导致印刷厂在短时间内需要完成大量的试卷及答题卡印刷、装袋、封装工作。尤其装袋这种耗费人力的工作量只能依靠招募临时工或现有工厂员工超负荷加班的方式来完成，而中高考试卷涉及保密要求，所以目前只能采取现有工厂员工超负荷加班来完成。而这种情况对于印刷厂的正常运行带来不小的冲击，尤其是影响其他印刷业务的正常进行。
[0003] 传统的试卷封装采用人工方式，即工人将点数机已点好的试卷和答题卡逐一放置在预制牛皮纸袋中，然后由封装标签机辅助来完成后，再按照考场设置人数点数分装。这种装袋方式不仅费时费工，而且工人长时间工作极容易导致出错率的快速攀升。因此，现在采用专业化的试卷装袋封装已是印刷厂的迫切需求。
[0004] 对于装袋设备而言，试卷、答题卡三种不同厚度的印品能够准确无误被推入到柔软的牛皮纸袋内，并连贯的进行开袋与进袋的动作。这需要设备各部分之间满足相互配合、平稳衔接、有序运行的要求。
[0005] 其中公开号为CN113844700A的发明专利公开了一种试卷包装机和公开号为CN113844699A发明专利公开了一种试卷包装机的包装方法，两个专利公开了相同结构的装袋机。在该公开的装袋机中，第一、取袋吸盘依靠气缸机构实现上下移动并吸附试卷袋并第一电机丝杠配合下实现试卷袋运输，这种取袋运输方式吸附的试卷不仅要实现上下移动，而且要实现运输带方向的横移，由于试卷袋本身依靠吸盘负压吸附拾取，加之在运输过程中，运动行程及运动幅度都比较大，若吸盘吸附力过小，极容易因行程变化抖动而掉落，若吸附力过大，必将导致试卷袋发生变形而影响后续装袋工序。第二、原始输送带与开袋机构、撑袋机构和推卷机构之间存在必要衔接机构，这将导致试卷及答题卡在运输、推送过程中极容易叠放形状发生变化，进而无法装入到试卷袋中，另外撑袋机构中通过撑袋电机驱动L形撑袋器撑开试卷袋，由于缺少必要的导向设计，试卷及答题卡并无法保证平稳进入试卷袋中，除此之外，推卷机构也是仅仅依靠推卷气缸驱动推板来完成平移式的推送动作，这种推送方式存在遗漏部分试卷及答题卡的问题。由此可见，以上公开专利虽然能够解决试卷装袋工作，但其仍存在相互配合、平稳衔接、有序运行的关键性问题。
发明内容
[0006] 为了解决背景技术中试卷装袋操作实现自动化、流水化的大规模批量作业的问题以及现有装袋设备中试卷及答题卡、试卷袋上料及装袋存在平稳衔接的关键性问题，我们厂通过市场调研、对现有设备问题的深度剖析，我们自行设计并研发了一种自动化试卷装袋机，同时基于该自动化试卷装袋机对装袋方式进行优化设计。
[0007] 为达到上述目的，提高装袋工作效率同时降低装袋容错率，进而减少人工质检的环节。本发明采用了以下技术方案：一种自动化试卷装袋机，包括有电气控制柜、以及与其串口连接的中央计算机主机，所述中央计算机主机与触屏显示器通过通讯连接，所述电气控制柜分别电气连接有试卷上料单元、试卷袋上料单元、走袋运输单元、点数单元、码垛运输单元、空气压缩泵，其中所述空气压缩泵通过管道与空气罐相连接，所述空气罐通过不同的气管线路分别为试卷上料单元、试卷袋上料单元、走袋运输单元提供所需负压动力，在每个所述气管线路上均设置有与所述电气控制柜电连接的电磁阀，所述电气控制柜通过中央计算机主机执行所述触屏显示器输入运行参数以及结合所述试卷上料单元、试卷袋上料单元、走袋运输单元、点数单元中所探测的动作信息分别控制各个单元及空气压缩泵的有序运行并依次进行试卷及答题卡、试卷袋的上料运输、装袋运输、点数、运输码垛的自动化流水线作业；所述试卷上料单元用于将每份试卷及答题卡由机尾运输至机头并在走袋运输单元配合下打开由所述试卷袋上料单元提取的试卷袋，然后将每份试卷及答题卡推送至每一个撑开的试卷袋中；所述试卷袋上料单元用于将每个试卷袋吸附拾取、传送至走袋运输单元上；所述走袋运输单元用于吸附住试卷袋的下表面并将试卷袋运输到所述试卷上料单元处进行试卷装袋后，继续运输至点数单元上；所述点数单元用于探测试卷装袋的份数信息，并上传至所述中央计算机主机中，以便作为所述码垛运输单元运行的参数指令；所述码垛运输单元根据所述触屏显示器输入码垛运行参数以及结合所述点数单元探测试卷装袋的份数信息并实现自主码垛运输。
[0008] 作为上述技术方案的进一步解释及限定，所述试卷上料单元包括有试卷上料机架、以及分别安装在其上的试卷上料箱体、驱动安装箱体，在所述试卷上料箱体安装有链条传送组件，所述链条传送组件用于逐份运输试卷及答题卡，在所述试卷上料箱体的顶面上安装有两条导向槽，且其两条导向槽分布在所述链条传送组件的两侧，两条所述导向槽共同用于试卷在所述链条传送组件运输过程中保持试卷及答题卡堆放形态，在所述试卷上料箱体的头部上分别安装有开袋支架、两根推送滑轨，在所述开袋支架上安装有开袋横梁，其上安装有至少两个第一负压吸盘组件，所述第一负压吸盘组件通过所述电气控制柜控制与其相连接气管线路上的电磁阀为其提供所需负压动力并将试卷袋的上表面吸附提起从而打开试卷袋口，在两根所述推送滑轨上共同滑动设置有推送组件，在所述试卷上料箱体的头部上对应两条所述导向槽分别安装有磁吸合式鸭嘴撑开器，两个所述磁吸合式鸭嘴撑开器通过所述电气控制柜控制其同步转动并从试卷袋的两侧撑开，所述推送组件通过所述电气控制柜控制其滑动并将每一份试卷运输至机头的两条导向槽中间，并在两个所述磁吸合式鸭嘴撑开器的撑开配合下推送至已撑开的试卷袋中，位于所述推送组件前方的试卷上料箱体上安装有推送响应红外探头，位于试卷上料箱体的尾部上安装有试卷监测红外探头，在所述开袋横梁上安装有试卷袋监测红外探头，所述试卷监测红外探头、推送响应红外探头、试卷袋监测红外探头分别通过所述中央计算机主机与所述电气控制柜相连接，其三者红外探头分别用于探测试卷有无的信息、试卷是否到达预定推送位置的信息、试卷袋是否到达撑开位置的信息和试卷经过的信息，便于有序精准控制每一份试卷及答题卡运行的动作。
[0009] 作为上述技术方案的进一步解释及限定，所述链条传送组件包括有分别安装在所述试卷上料箱体机头部上的两部伺服电机、两组主动轴链轮、两组传动轴链轮，在所述试卷上料箱体尾部上安装有两组从动轴链轮，且每部所述伺服电机与每组主动轴链轮通过链轮或带轮传动，以及两组所述主动轴链轮、传动轴链轮与从动轴链轮之间通过两条链条传动，在每条所述链条上均等距安装有多个卡扣件，位于两条所述链条同一纵向上的两个卡扣件在两部所述伺服电机的驱动下跟随两条所述链条运行并将每份试卷及答题卡由机尾运输到机头。
[0010] 作为上述技术方案的进一步解释及限定，所述磁吸合式鸭嘴撑开器包括有安装在所述驱动安装箱体上的第一固定块、以及在其上通过旋转轴转动连接有鸭嘴式撑开槽，在所述旋转轴上分别固定连接有弹簧固定板、第一铁制吸合块，在所述第一固定块上对应所述弹簧固定板、第一铁制吸合块分别安装有弹簧连接座、第一电磁铁，在所述弹簧固定板与弹簧连接座之间固定连接有拉伸弹簧。
[0011] 作为上述技术方案的进一步解释及限定，所述第一负压吸盘组件包括有安装在所述开袋横梁上的第二固定块、以及在其上安装有电动气缸，在所述电动气缸的活塞杆上安装有活动块，在所述活动块上通过内六角螺栓安装有悬臂，在所述悬臂的端部上安装有第一吸盘，所述第一吸盘通过气管线路上的电磁阀与所述空气压缩泵相连接，在所述第二固定块上安装有第一调节螺孔板，在所述第一调节螺孔板上设置有与所述活动块相对应的第一限位螺栓，所述第一限位螺栓用于限制所述活动块的上下移动行程。
[0012] 作为上述技术方案的进一步解释及限定，所述推送组件包括有滑动设置在两根所述推送滑轨上的限位滑座，在两个限位滑座之间固定连接有传动连轴，在所述传动连轴上安装有至少两个推动臂，在所述传动连轴的一端上安装第二铁质吸合块，并在相邻所述限位滑座上分别安装有与其相对应的第二电磁铁、传动连接座，在所述驱动安装箱体内安装有轮盘，在所述轮盘上偏心设置有与所述传动连接座相铰接的曲柄连杆，在所述试卷上料箱体安装有轮盘驱动电机，所述轮盘驱动电机与所述轮盘之间通过带轮或链轮传动。
[0013] 作为上述技术方案的进一步补充说明，位于两条所述导向槽之间的试卷上料箱体上内嵌安装有多个弹簧压条，多个弹簧压条均延伸出所述试卷上料箱体的机头端部，其用于阻挡试卷袋的舌口，便于所述第一负压吸盘组件更好地打开试卷袋及试卷快速装入。
[0014] 作为上述技术方案的进一步解释及限定，所述试卷袋上料单元包括有试卷袋上料底架、以及分别安装在其上的支撑支架、两根滑动导轨，在所述支撑支架的顶部上安装有驱动吊架，在所述驱动吊架上安装有横移驱动组件，在所述横移驱动组件上安装有第二负压吸盘组件，在两根所述滑动导轨上共同滑动设置有移动支架，在所述试卷袋上料底架上通过两个推杆支座共同安装有电动推杆，所述移动支架的底部通过连接挡块与所述电动推杆的活塞杆端部相连接，在所述移动支架上安装有升降双料仓，在所述升降双料仓上分别安装有试卷袋响应红外探头，所述电动推杆通过所述电气控制柜控制所述活塞杆伸缩从而驱使所述移动支架进行移动，以此实现两个所述升降双料仓之间的切换，在所述驱动吊架或驱动框架上安装有释放响应红外探头，所述试卷袋响应红外探头、试卷袋释放红外探头分别通过所述中央计算机主机与所述电气控制柜相连接，其两者用于探测试卷袋有无的信息和试卷袋是否到达预定位置信息，便于有序精准控制每一个试卷袋运行的动作。
[0015] 作为上述技术方案的进一步解释及限定，所述升降双料仓包括有安装在所述移动支架的两端上分别安装有侧机箱和在其中部安装有隔离支撑架，在所述隔离支撑架与两个所述侧机箱之间分别固定安装有支撑底板，在每个所述支撑底板上安装有四根导向滑杆，在四根所述导向滑杆上共同滑动设置有料仓板，在所述料仓板上对应四根所述导向滑杆开设有四个导向孔，在所述移动支架与每个所述支撑底板之间对应每个所述料仓板安装有电动丝杆驱动组件，在每个所述料仓板上安装有多个阻挡件，两个所述试卷袋响应红外探头分别安装在两个所述料仓板上。
[0016] 作为上述技术方案的进一步解释及限定，所述电动丝杆驱动组件包括有安装在所述支撑底板的底面上安装有蜗轮丝杆升降机，所述蜗轮丝杆升降机由丝杆驱动电机进行驱动，所述丝杆驱动电机安装在所述移动支架上，在所述料仓板上对应所述蜗轮丝杆升降机的丝杆开设有螺孔，所述料仓板在所述丝杆驱动电机驱动下经所述蜗轮丝杆升降机传动实现上下移动。
[0017] 作为上述技术方案的进一步解释及限定，所述横移驱动组件包括有安装在所述驱动吊架上安装有驱动框架，在所述驱动框架的两端内分别安装有第一步进电机、第二步进电机，所述第一步进电机与第二步进电机之间通过内齿皮带传动连接，在所述内齿皮带上固定安装有驱动块，在所述驱动块的下端面上安装有导向滑块和在其两侧面上共同安装有吊臂，在所述驱动框架上对应所述导向滑块安装有导向滑轨，所述第二负压吸盘组件在所述吊臂上，并通过所述电气控制柜控制与其相连接气管线路上的电磁阀为其提供所需负压动力并将试卷袋由料仓板吸附起经所述内齿皮带的传动运输至所述走袋运输单元上。
[0018] 作为上述技术方案的进一步解释及限定，所述第二负压吸盘组件包括有安装板、以及在其上安装有多个第二吸盘，多个所述第二吸盘呈阵列布置，其分别通过气管线路上的电磁阀与所述空气压缩泵相连接，所述安装板通过吊架安装在所述吊臂上，在所述吊臂上安装有第二调节螺孔板，其上对应所述安装板螺纹连接有第二限位螺栓。
[0019] 作为上述技术方案的进一步解释及限定，在所述支撑底板上对应每个所述料仓板设置有尺寸调节机构，所述尺寸调节机构包括有安装在所述支撑底板上的两个侧板，在两个所述侧板之间设置有限位滑杆，在所述限位滑杆上滑动设置有两个调节挡板，在两个所述调节挡板之间螺纹连接有调节螺杆，所述调节螺杆一端向外延伸至所述侧机箱的外部，并在其端部安装有调节手轮，在所述侧机箱上对应所述调节螺杆开设有螺杆通孔，在所述料仓板上对应两个所述侧板分别开设有调节槽孔，所述调节手轮通过旋转使两个所述侧板同步相向靠近或背向远离，从而达到调节所述料仓板上的容纳试卷袋尺寸。
[0020] 作为上述技术方案的进一步补充说明，在所述试卷袋上料底架上安装有抵触支座，其上对应所述连接挡块螺纹连接有抵触螺杆。
[0021] 作为上述技术方案的进一步解释及限定，所述走袋运输单元包括有走袋运输支架、以及安装在其两侧的侧挡板，在两个所述侧挡板之间通过多个连接块固定连接有主负压仓，在其中一所述侧挡板上安装有与所述主负压仓相连通的副负压仓，在所述主负压仓和副负压仓的上表面上开设有多个通孔，位于所述主负压仓一端的两个侧挡板之间分别转动设置有主驱动托辊、副驱动托辊、主传动托辊，其中主驱动托辊与副驱动托辊之间通过带轮或链轮传动，所述主驱动托辊由托辊驱动电机通过带轮或链轮驱动，所述托辊驱动电机安装在其中任一所述侧挡板上，位于所述主负压仓另一端的两个侧挡板之间分别转动设置有主从动托辊、副从动托辊，所述主驱动托辊、主传动托辊与所述主从动托辊之间通过带孔主皮带进行传动，所述副驱动托辊和副从动托辊的一端部向所述副负压仓延伸至所述侧挡板外，并在两者端部之间通过带孔副皮带进行传动，所述主负压仓和副负压仓分别通过所述电气控制柜控制与其相连接气管线路上的电磁阀为其提供所需负压动力将所述试卷袋上料单元放置在所述带孔主皮带的试卷袋的下表面吸附以及试卷袋舌口面吸附并运输依次经过试卷上料单元进行装袋、点数单元进行点数。
[0022] 作为上述技术方案的进一步解释及限定，所述点数单元包括有固定连接在两个所述侧挡板之间的两根连接轴，在两根所述连接轴上安装有两个连接片，在每个所述连接片上螺栓连接有支撑角板，在两个所述支撑角板之间分别安装有主动环槽托辊、从动环槽托辊，所述主动环槽托辊与从动环槽托辊之间通过多根皮圈条进行传动，在其中一所述支撑角板上安装有托辊电机，所述托辊电机与主动环槽托辊之间通过带轮或链轮传动，在所述支撑角板上分别安装有防尘罩、红外线计数器，所述红外线计数器用于探测装袋试卷数量的信息并上传至所述中央计算机主机上，通过结合预设码垛参数向所述电气控制柜发送启动所述码垛运输单元运行的指令。
[0023] 作为上述技术方案的进一步解释及限定，所述码垛运输单元包括有码垛运输支架、以及在其上分别安装有两个传动辊筒，其中一所述传动辊筒与辊筒电机之间通过带轮或链轮传动，在两个传动辊筒之间通过传送皮带进行传动，在所述码垛运输支架的两侧上分别安装有防护挡板。
[0024] 基于上述自动化试卷装袋机所保护的技术方案，一种采用自动化试卷装袋机的装袋方法，其包括有以下步骤：
[0025] S1：打开电源开关，通过触屏显示器输入运行参数以及通过电气控制柜同步启动试卷上料单元、试卷袋上料单元、走袋运输单元、点数单元、码垛运输单元、空气压缩泵，等待空气压缩泵运行一段时间后满足所需负压动力；
[0026] S2：将点数机已点好的试卷逐份放置在试卷上料箱体机尾处间隔的两个卡扣件之间，经试卷监测红外探头探测计数并上传至中央计算机主机上，在链条传动试卷通过推送响应红外探头后，中央计算机主机接收到试卷经过的信息并向电气控制柜发出推送试卷指令，与此同时，电气控制柜控制并打开第二负压吸盘组件气管线路上的电磁阀将放置在料仓板上的试卷袋吸附起来并在内齿皮带的传动下经过释放响应红外探头，其中释放响应红外探头探测到试卷袋经过的信息并上传至中央计算机主机中，中央计算机主机接收到试卷袋经过的信息并向电气控制柜发送释放指令，电气控制柜控制并关闭第二负压吸盘组件气管线路上的电磁阀将试卷袋释放到带孔主皮带上，其中试卷袋的舌口覆盖在带孔副皮带上，试卷袋在带孔主皮带和带孔副皮带的共同吸附下运输至第一负压吸盘组件下方，且试卷袋的舌口位于多根弹簧压条的下方，由试卷袋监测红外探头探测到试卷袋到达撑开位置的信息并上传至到中央计算机主机中，中央计算机主机接收到试卷袋到达撑开位置的信息并向电气控制柜发出打开试卷袋指令和托辊驱动电机停止指令，同时电气控制柜控制空气压缩泵停止运行；
[0027] S3：电气控制柜接收到打开试卷袋指令后并控制并打开第一负压吸盘组件气管线路上的电磁阀，第一负压吸盘组件将试卷袋的上表面吸附并拉起打开，与此同时，电气控制柜控制第一电磁铁通电吸合使两个鸭嘴式撑开槽转动从试卷袋两侧撑开试卷袋口；
[0028] S4：当试卷运输并脱离两个卡扣件的驱动时，正好处于两个推动臂的前方，电气控制柜接到推送指令先控制第二电磁铁通电吸合使两个推动臂向下转动，然后启动轮盘驱动电机驱动轮盘转动进而通过曲柄连杆使两个推动臂向机头移动将试卷推送至试卷袋中；
[0029] S5：当试卷袋监测红外探头探测到试卷经过的信息后并上传至中央计算机主机中，中央计算机主机接收到试卷经过的信息并向电气控制柜发出释放试卷袋指令和托辊驱动电机运行指令；
[0030] S6：电气控制柜接收到释放试卷袋指令后并控制并关闭第一负压吸盘组件气管线路上的电磁阀，第一负压吸盘组件将试卷袋的上表面释放，与此同时，电气控制柜控制第一电磁铁断电两个鸭嘴式撑开槽在拉伸弹簧的作用下转动从试卷袋两侧收回；
[0031] S7：电气控制柜控制中央计算机主机启动运行，将装袋的试卷袋运输经过红外线计数器，红外线计数器探测到装袋试卷数量的信息并上传至中央计算机主机上，然后结合预设码垛参数判断是否满足码垛参数要求，若满足，中央计算机主机向电气控制柜发送码垛指令，电气控制柜控制并启动辊筒电机进行试卷份数的自动码垛；
[0032] S8：重复以上步骤2至步骤7，由此实现行试卷及答题卡、试卷袋的上料运输、装袋运输、点数、运输码垛自动化流水线作业。
[0033] 与现有装袋机设备以及传统的装袋方式相比，本发明具有以下优点：
[0034] 1、本发明通过触屏显示器给中央计算机主机输入运行参数，经过电气控制柜控制试卷上料单元、试卷袋上料单元、走袋运输单元、点数单元、码垛运输单元、空气压缩设备单元有序运行，其中空气压缩设备单元中的空气压缩泵通过管道与空气罐并通过不同的气管线路分别为试卷上料单元、试卷袋上料单元、走袋运输单元提供所需负压动力，同时，在每个气管线路上均设置有与电气控制柜电连接的电磁阀，电气控制柜通过触屏显示器输入运行参数以及结合试卷上料单元、试卷袋上料单元、走袋运输单元、点数单元中所探测的动作信息分别控制各个单元及空气压缩泵的有序运行并依次进行试卷及答题卡、试卷袋的上料运输、装袋运输、点数、运输码垛自动化流水线作业。由此精准解决各单元相互配合、平稳衔接、有序运行的问题，实现了自动化、流水化的大规模批量作业。
[0035] 2、本发明在试卷上料单元中设计了导向槽、磁吸合式鸭嘴撑开器、弹簧压条等辅助设施部件，同时采用双链条传动，并在两条链条上等距设置卡扣件，以此保证试卷及答题卡平稳装入试卷袋中。
[0036] 3、本发明试卷袋上料单元中设计了可移动控制的升降双料仓，使得第二负压吸盘组件在拾取运输过程中尽最大程度减小试卷运行行程和运动幅度，从而保证了试卷袋运输平稳性以及试卷传送后的完整性。
[0037] 4、本发明试卷袋上料单元中升降双料仓在试卷袋响应红外探头探测到工作位上升降双料仓的试卷封装袋空缺时，电动推杆推动移动支架切换到另一个升降双料仓上，同时补充空缺的升降双料仓，以此保障作业不会中断。
[0038] 5、本发明在试卷上料单元、试卷袋上料单元、走袋运输单元的基础上增加了点数单元、码垛运输单元，同时去除原有的封装贴签流程，这样便于对每一垛装袋后的试卷进行随机抽样质检，完成质检后再使用封装标签机进行封装贴签，这样既可以减小贴签重新开封质检的复杂工序，又可以降低装袋容错率。
[0039] 6、与传统人工装袋相比，使用本发明设计的自动化试卷装袋机进行大规模批量装袋作业，其工作效率明显提高，其投入人力成本大大降低，装袋的质量容错率大大降低。
附图说明
[0040] 以下对本发明中所涉及到附图进行说明，以及对附图中出现的标记进行解释。
[0041] 图1为本发明实施例的结构的示意图一；
[0042] 图2为本发明实施例的结构的示意图二；
[0043] 图3为本发明实施例的结构的示意图三；
[0044] 图4为本发明实施例中试卷上料单元的结构的示意图一；
[0045] 图5为本发明实施例中试卷上料单元的结构的示意图二；
[0046] 图6为本发明实施例中试卷上料单元的爆炸结构图；
[0047] 图7为图6中A部分的放大图；
[0048] 图8为试卷上料单元中第一负压吸盘组件的结构示意图；
[0049] 图9为试卷上料单元中磁吸合式鸭嘴撑开器的结构示意图；
[0050] 图10为试卷上料单元中推送组件的结构示意图；
[0051] 图11为本发明实施例中试卷袋上料单元的结构的示意图；
[0052] 图12为本发明实施例中试卷袋上料单元中横移驱动组件的装配图；
[0053] 图13为试卷袋上料单元中横移驱动组件的结构示意图；
[0054] 图14为本发明实施例中试卷袋上料单元的爆炸结构图一；
[0055] 图15为本发明实施例中试卷袋上料单元的爆炸结构图二；
[0056] 图16为本发明实施例中走袋运输单元的爆炸结构图；
[0057] 图17为本发明实施例中走袋运输单元与点数单元的装配图；
[0058] 图18为本发明实施例中走袋运输单元、点数单元、码垛运输单元的装配图。
[0059] 图中：电气控制柜100、触屏显示器200、试卷上料单元300、试卷袋上料单元400、走袋运输单元500、点数单元600、码垛运输单元700、空气压缩泵800、中央计算机主机900。
[0060] 上述试卷上料单元包括有试卷上料机架301、试卷上料箱体302、电磁阀303、开袋支架304、驱动安装箱体305、开袋横梁306、导向槽307、弹簧压条308、推送响应红外探头309、试卷监测红外探头310、磁吸合式鸭嘴撑开器311、第一负压吸盘组件312、推送滑轨
313、推送组件314、伺服电机315、主动轴链轮316、从动轴链轮317、传动轴链轮318、链条
319、卡扣件320；
[0061] 其中磁吸合式鸭嘴撑开器包括有第一固定块3111、旋转轴3112、鸭嘴式撑开槽3113、弹簧连接座3114、弹簧固定板3115、拉伸弹簧3116、第一铁制吸合块3117、第一电磁铁
3118；
[0062] 其中第一负压吸盘组件包括有第二固定块3121、电动气缸3122、活动块3123、悬臂3124、第一吸盘3125、内六角螺栓3126、第一调节螺孔板3127、第一限位螺栓3128；
[0063] 其中推送组件包括有限位滑座3141、传动连轴3142、推动臂3143、第二铁质吸合块3144、第二电磁铁3145、传动连接座3146、轮盘3147、曲柄连杆3148、轮盘驱动电机3149。
[0064] 上述试卷袋上料单元包括有试卷袋上料底架401、滑动导轨402、移动支架403、支撑支架404、驱动吊架405、料仓板406、试卷袋响应红外探头407、侧机箱408、隔离支撑架409、释放响应红外探头410、驱动框架411、第一步进电机412、第二步进电机413、内齿皮带
414、导向滑块415、导向滑轨416、吊臂417、第二负压吸盘组件418、驱动块419、推杆支座
420、电动推杆421、活塞杆422、连接挡块423、丝杆驱动电机424、螺杆通孔425、支撑底板
426、导向滑杆427、蜗轮丝杆升降机428、挡件429、抵触支座430、抵触螺杆431、侧板432、调节挡板433、限位滑杆434、调节螺杆435、调节手轮436、导向孔437、螺孔438、调节槽孔439；
[0065] 其中第二负压吸盘组件包括有吊架4181、安装板4182、第二吸盘4183、第二调节螺孔板4184、第二限位螺栓4185。
[0066] 上述走袋运输单元包括有走袋运输支架501、侧挡板502、连接块503、主负压仓504、副负压仓505、主驱动托辊506、副驱动托辊507、主传动托辊508、托辊驱动电机509、主从动托辊510、副从动托辊511、带孔主皮带512、带孔副皮带513。
[0067] 上述点数单元包括有连接轴601、连接片602、支撑角板603、主动环槽托辊604、从动环槽托辊605、皮圈条606、托辊电机607、防尘罩608、红外线计数器609。
[0068] 上述码垛运输单元包括有码垛运输支架701、传动辊筒702、传送皮带703、辊筒电机704、防护挡板705。
具体实施方式
[0069] 为了进一步阐述本发明的技术方案，下面结合附图1至18，通过最佳实施例对本发明进行进一步说明。
[0070] 参阅图1至18，一种自动化试卷装袋机，包括电气控制柜100、触屏显示器200、试卷上料单元300、试卷袋上料单元400、走袋运输单元500、点数单元600、码垛运输单元700、空气压缩泵800、中央计算机主机900九大模块部分，其中电气控制柜100与中央计算机主机900通过串口连接，而中央计算机主机900与触屏显示器200通过通讯连接，电气控制柜100与试卷上料单元300、试卷袋上料单元400、走袋运输单元500、点数单元600、码垛运输单元
700、空气压缩泵800通过电气连接进行控制，其中所述空气压缩泵800通过管道与空气罐相连接，所述空气罐通过不同的气管线路分别为试卷上料单元300、试卷袋上料单元400、走袋运输单元500提供所需负压动力，在每个所述气管线路上均设置有与所述电气控制柜100电连接的电磁阀303，所述电气控制柜100通过所述中央计算机主机900执行所述触屏显示器
200输入运行参数以及结合所述试卷上料单元300、试卷袋上料单元400、走袋运输单元500、点数单元600中所探测的动作信息分别控制各个单元及空气压缩泵800的有序运行并依次进行试卷及答题卡、试卷袋的上料运输、装袋运输、点数、运输码垛自动化流水线作业；所述试卷上料单元300用于将每份试卷及答题卡由机尾运输至机头并在走袋运输单元500配合下打开由所述试卷袋上料单元400提取的试卷袋，然后将每份试卷及答题卡推送至每一个撑开的试卷袋中；所述试卷袋上料单元400用于将每个试卷袋吸附拾取、传送至走袋运输单元500上；所述走袋运输单元500用于吸附住试卷袋的下表面并将试卷袋运输到所述试卷上料单元300处进行试卷装袋后，运输至点数单元600上；所述点数单元600用于探测试卷装袋的份数信息，并上传至所述中央计算机主机900中，以便作为所述码垛运输单元700运行的参数指令；所述码垛运输单元700根据所述触屏显示器200输入码垛运行参数以及结合所述点数单元600探测试卷装袋的份数信息并实现自主码垛运输。
[0071] 以下对本发明做出贡献的试卷上料单元300、试卷袋上料单元400、走袋运输单元500、点数单元600、码垛运输单元700分别进行具体结构、组装、配合传动方面进行逐一阐述，以便本领域技术人员更清楚地实现。当然以下具体实施方式并不是唯一的实施方式，仅为本实施例中最佳的实施方式。
[0072] 第一，所述试卷上料单元300包括有试卷上料机架301、以及分别安装在其上的试卷上料箱体302、驱动安装箱体305，在所述试卷上料箱体302安装有链条传送组件，所述链条传送组件用于逐份运输试卷及答题卡，在所述试卷上料箱体302的顶面上安装有两条导向槽307，且其两条导向槽307分布在所述链条传送组件的两侧，两条所述导向槽307共同用于试卷在所述链条传送组件运输过程中保持试卷及答题卡堆放形态，在所述试卷上料箱体302的头部上分别安装有开袋支架304、两根推送滑轨313，在所述开袋支架304上安装有开袋横梁306，其上安装有至少两个第一负压吸盘组件312，所述第一负压吸盘组件312通过所述电气控制柜100控制与其相连接气管线路上的电磁阀303为其提供所需负压动力并将试卷袋的上表面吸附提起从而打开试卷袋口，在两根所述推送滑轨313上共同滑动设置有推送组件314，在所述试卷上料箱体302的头部上对应两条所述导向槽307分别安装有磁吸合式鸭嘴撑开器311，两个所述磁吸合式鸭嘴撑开器311通过所述电气控制柜100控制其同步转动并从试卷袋的两侧撑开，所述推送组件314通过所述电气控制柜100控制其滑动并将每一份试卷运输至机头的两条导向槽307中间，并在两个所述磁吸合式鸭嘴撑开器311的撑开配合下推送至已撑开的试卷袋中，位于所述推送组件314前方的试卷上料箱体302上安装有推送响应红外探头309，位于试卷上料箱体302的尾部上安装有试卷监测红外探头310，在所述开袋横梁306上安装有试卷袋监测红外探头321，所述试卷监测红外探头310、推送响应红外探头309、试卷袋监测红外探头321分别通过所述中央计算机主机900与所述电气控制柜
100相连接，其三者红外探头分别用于探测试卷有无的信息、试卷是否到达预定推送位置的信息、试卷袋是否到达撑开位置的信息和试卷经过的信息，便于有序精准控制每一份试卷及答题卡运行的动作。
[0073] 优选地，作为上述试卷上料单元进一步实施方式，所述链条传送组件包括有分别安装在所述试卷上料箱体302机头部上的两部伺服电机315、两组主动轴链轮316、两组传动轴链轮318，在所述试卷上料箱体302尾部上安装有两组从动轴链轮317，且每部所述伺服电机315与每组主动轴链轮316通过链轮或带轮传动，以及两组所述主动轴链轮316、传动轴链轮318与从动轴链轮317之间通过两条链条319传动，在每条所述链条319上均等距安装有多个卡扣件320，位于两条所述链条319同一纵向上的两个卡扣件320在两部所述伺服电机315的驱动下跟随两条所述链条319运行并将每份试卷及答题卡由机尾运输到机头。
[0074] 优选地，作为上述试卷上料单元进一步实施方式，所述磁吸合式鸭嘴撑开器311包括有安装在所述驱动安装箱体305上的第一固定块3111、以及在其上通过旋转轴3112转动连接有鸭嘴式撑开槽3113，在所述旋转轴3112上分别固定连接有弹簧固定板3115、第一铁制吸合块3117，在所述第一固定块3111上对应所述弹簧固定板3115、第一铁制吸合块3117分别安装有弹簧连接座3114、第一电磁铁3118，在所述弹簧固定板3115与弹簧连接座3114之间固定连接有拉伸弹簧3116。
[0075] 优选地，作为上述试卷上料单元进一步实施方式，所述第一负压吸盘组件312包括有安装在所述开袋横梁306上的第二固定块3121、以及在其上安装有电动气缸3122，在所述电动气缸3122的活塞杆上安装有活动块3123，在所述活动块3123上通过内六角螺栓3126安装有悬臂3124，在所述悬臂3124的端部上安装有第一吸盘3125，所述第一吸盘3125通过气管线路上的电磁阀303与所述空气压缩泵800相连接，在所述第二固定块3121上安装有第一调节螺孔板3127，在所述第一调节螺孔板3127上设置有与所述活动块3123相对应的第一限位螺栓3128，所述第一限位螺栓3128用于限制所述活动块3123的上下移动行程。
[0076] 优选地，作为上述试卷上料单元进一步实施方式，所述推送组件314包括有滑动设置在两根所述推送滑轨313上的限位滑座3141，在两个限位滑座3141之间固定连接有传动连轴3142，在所述传动连轴3142上安装有至少两个推动臂3143，在所述传动连轴3142的一端上安装第二铁质吸合块3144，并在相邻所述限位滑座3141上分别安装有与其相对应的第二电磁铁3145、传动连接座3146，在所述驱动安装箱体305内安装有轮盘3147，在所述轮盘3147上偏心设置有与所述传动连接座3146相铰接的曲柄连杆3148，在所述试卷上料箱体
302安装有轮盘驱动电机3149，所述轮盘驱动电机3149与所述轮盘3147之间通过带轮或链轮传动。
[0077] 优选地，作为上述试卷上料单元进一步实施方式，位于两条所述导向槽307之间的试卷上料箱体302上内嵌安装有多个弹簧压条308，多个弹簧压条308均延伸出所述试卷上料箱体302的机头端部，其用于阻挡试卷袋的舌口，便于所述第一负压吸盘组件312更好地打开试卷袋及试卷快速装入。
[0078] 第二，所述试卷袋上料单元400包括有试卷袋上料底架401、以及分别安装在其上的支撑支架404、两根滑动导轨402，在所述支撑支架404的顶部上安装有驱动吊架405，在所述驱动吊架405上安装有横移驱动组件，在所述横移驱动组件上安装有第二负压吸盘组件418，在两根所述滑动导轨402上共同滑动设置有移动支架403，在所述试卷袋上料底架401上通过两个推杆支座420共同安装有电动推杆421，所述移动支架403的底部通过连接挡块
423与所述电动推杆421的活塞杆422端部相连接，在所述移动支架403上安装有升降双料仓，在所述升降双料仓上分别安装有试卷袋响应红外探头407，所述电动推杆421通过所述电气控制柜100控制所述活塞杆422伸缩从而驱使所述移动支架403进行移动，以此实现两个所述升降双料仓之间的切换，在所述驱动吊架405或驱动框架411上安装有释放响应红外探头410，所述释放响应红外探头410、试卷袋响应红外探头407分别通过所述中央计算机主机900与所述电气控制柜100相连接，其两者用于探测试卷袋有无的信息和试卷袋是否到达预定位置信息，便于有序精准控制每一个试卷袋运行的动作。
[0079] 优选地，作为上述试卷袋上料单元进一步实施方式，所述升降双料仓包括有安装在所述移动支架403的两端上分别安装有侧机箱408和在其中部安装有隔离支撑架409，在所述隔离支撑架409与两个所述侧机箱408之间分别固定安装有支撑底板426，在每个所述支撑底板426上安装有四根导向滑杆427，在四根所述导向滑杆427上共同滑动设置有料仓板406，在所述料仓板406上对应四根所述导向滑杆427开设有四个导向孔437，在所述移动支架403与每个所述支撑底板426之间对应每个所述料仓板406安装有电动丝杆驱动组件，在每个所述料仓板406上安装有多个阻挡件429，两个所述试卷袋响应红外探头407分别安装在两个所述料仓板406上。
[0080] 优选地，作为上述试卷袋上料单元进一步实施方式，所述电动丝杆驱动组件包括有安装在所述支撑底板426的底面上安装有蜗轮丝杆升降机428，所述蜗轮丝杆升降机428由丝杆驱动电机424进行驱动，所述丝杆驱动电机424安装在所述移动支架403上，在所述料仓板406上对应所述蜗轮丝杆升降机428的丝杆开设有螺孔438，所述料仓板406在所述丝杆驱动电机424驱动下经所述蜗轮丝杆升降机428传动实现上下移动。
[0081] 优选地，作为上述试卷袋上料单元进一步实施方式，所述横移驱动组件包括有安装在所述驱动吊架405上安装有驱动框架411，在所述驱动框架411的两端内分别安装有第一步进电机412、第二步进电机413，所述第一步进电机412与第二步进电机413之间通过内齿皮带414传动连接，在所述内齿皮带414上固定安装有驱动块419，在所述驱动块419的下端面上安装有导向滑块415和在其两侧面上共同安装有吊臂417，在所述驱动框架411上对应所述导向滑块415安装有导向滑轨416，所述第二负压吸盘组件418在所述吊臂417上，并通过所述电气控制柜100控制与其相连接气管线路上的电磁阀303为其提供所需负压动力并将试卷袋由料仓板406吸附起经所述内齿皮带414的传动运输至所述走袋运输单元500上。
[0082] 优选地，作为上述试卷袋上料单元进一步实施方式，所述第二负压吸盘组件418包括有安装板4182、以及在其上安装有多个第二吸盘4183，多个所述第二吸盘4183呈阵列布置，其分别通过气管线路上的电磁阀303与所述空气压缩泵800相连接，所述安装板4182通过吊架4181安装在所述吊臂417上，在所述吊臂417上安装有第二调节螺孔板4184，其上对应所述安装板4182螺纹连接有第二限位螺栓4185。
[0083] 优选地，作为上述试卷袋上料单元进一步实施方式，在所述支撑底板426上对应每个所述料仓板406设置有尺寸调节机构，所述尺寸调节机构包括有安装在所述支撑底板426上的两个侧板432，在两个所述侧板432之间设置有限位滑杆434，在所述限位滑杆434上滑动设置有两个调节挡板433，在两个所述调节挡板433之间螺纹连接有调节螺杆435，所述调节螺杆435一端向外延伸至所述侧机箱408的外部，并在其端部安装有调节手轮436，在所述侧机箱408上对应所述调节螺杆435开设有螺杆通孔425，在所述料仓板406上对应两个所述侧板432分别开设有调节槽孔439，所述调节手轮436通过旋转使两个所述侧板432同步相向靠近或背向远离，从而达到调节所述料仓板406上的容纳试卷袋尺寸。
[0084] 优选地，作为上述试卷袋上料单元进一步实施方式，在所述试卷袋上料底架401上安装有抵触支座430，其上对应所述连接挡块423螺纹连接有抵触螺杆431。
[0085] 第三，所述走袋运输单元500包括有走袋运输支架501、以及安装在其两侧的侧挡板502，在两个所述侧挡板502之间通过多个连接块503固定连接有主负压仓504，在其中一所述侧挡板502上安装有与所述主负压仓504相连通的副负压仓505，在所述主负压仓504和副负压仓505的上表面上开设有多个通孔，位于所述主负压仓504一端的两个侧挡板502之间分别转动设置有主驱动托辊506、副驱动托辊507、主传动托辊508，其中主驱动托辊506与副驱动托辊507之间通过带轮或链轮传动，所述主驱动托辊506由托辊驱动电机509通过带轮或链轮驱动，所述托辊驱动电机509安装在其中任一所述侧挡板502上，位于所述主负压仓504另一端的两个侧挡板502之间分别转动设置有主从动托辊510、副从动托辊511，所述主驱动托辊506、主传动托辊508与所述主从动托辊510之间通过带孔主皮带512进行传动，所述副驱动托辊507和副从动托辊511的一端部向所述副负压仓505延伸至所述侧挡板502外，并在两者端部之间通过带孔副皮带513进行传动，所述主负压仓504和副负压仓505分别通过所述电气控制柜100控制与其相连接气管线路上的电磁阀303为其提供所需负压动力将所述试卷袋上料单元400放置在所述带孔主皮带512的试卷袋的下表面吸附以及试卷袋舌口面吸附并运输依次经过试卷上料单元300进行装袋、点数单元600进行点数。
[0086] 第四，所述点数单元600包括有固定连接在两个所述侧挡板502之间的两根连接轴601，在两根所述连接轴601上安装有两个连接片602，在每个所述连接片602上螺栓连接有支撑角板603，在两个所述支撑角板603之间分别安装有主动环槽托辊604、从动环槽托辊
605，所述主动环槽托辊604与从动环槽托辊605之间通过多根皮圈条606进行传动，在其中一所述支撑角板603上安装有托辊电机607，所述托辊电机607与主动环槽托辊604之间通过带轮或链轮传动，在所述支撑角板603上分别安装有防尘罩608、红外线计数器609，所述红外线计数器609用于探测装袋试卷数量的信息并上传至所述中央计算机主机900上，通过结合预设码垛参数向所述电气控制柜100发送启动所述码垛运输单元700运行的指令。
[0087] 第五，所述码垛运输单元700包括有码垛运输支架701、以及在其上分别安装有两个传动辊筒702，其中一所述传动辊筒702与辊筒电机704之间通过带轮或链轮传动，在两个传动辊筒702之间通过传送皮带703进行传动，在所述码垛运输支架701的两侧上分别安装有防护挡板705。
[0088] 基于上述实施例所保护的自动化试卷装袋机，我们对使用该自动化试卷装袋机的装袋方法进一步优化设计，该装袋方法包括有以下步骤：
[0089] S1：打开电源开关，通过触屏显示器200输入运行参数以及通过电气控制柜100同步启动试卷上料单元300、试卷袋上料单元400、走袋运输单元500、点数单元600、码垛运输单元700、空气压缩泵800，等待空气压缩泵800运行一段时间后满足所需负压动力；
[0090] S2：将点数机已点好的试卷逐份放置在试卷上料箱体302机尾处间隔的两个卡扣件320之间，经试卷监测红外探头310探测计数并上传至中央计算机主机900上，在链条319传动试卷通过推送响应红外探头309后，中央计算机主机900接收到试卷经过的信息并向电气控制柜100发出推送试卷指令，与此同时，电气控制柜100控制并打开第二负压吸盘组件418气管线路上的电磁阀303将放置在料仓板406上的试卷袋吸附起来并在内齿皮带414的传动下经过释放响应红外探头410，其中释放响应红外探头410探测到试卷袋经过的信息并上传至中央计算机主机900中，中央计算机主机900接收到试卷袋经过的信息并向电气控制柜100发送释放指令，电气控制柜100控制并关闭第二负压吸盘组件418气管线路上的电磁阀303将试卷袋释放到带孔主皮带512上，其中试卷袋的舌口覆盖在带孔副皮带513上，试卷袋在带孔主皮带512和带孔副皮带513的共同吸附下运输至第一负压吸盘组件312下方，且试卷袋的舌口位于多根弹簧压条308的下方，由试卷袋监测红外探头321探测到试卷袋到达撑开位置的信息并上传至到中央计算机主机900中，中央计算机主机900接收到试卷袋到达撑开位置的信息并向电气控制柜100发出打开试卷袋指令和托辊驱动电机509停止指令，同时电气控制柜100控制空气压缩泵800停止运行；
[0091] S3：电气控制柜100接收到打开试卷袋指令后并控制并打开第一负压吸盘组件312气管线路上的电磁阀303，第一负压吸盘组件312将试卷袋的上表面吸附并拉起打开，与此同时，电气控制柜100控制第一电磁铁3118通电吸合使两个鸭嘴式撑开槽3113转动从试卷袋两侧撑开试卷袋口；
[0092] S4：当试卷运输并脱离两个卡扣件320的驱动时，正好处于两个推动臂3143的前方，电气控制柜100接到推送指令先控制第二电磁铁3145通电吸合使两个推动臂3143向下转动，然后启动轮盘驱动电机3149驱动轮盘3147转动进而通过曲柄连杆3148使两个推动臂3143向机头移动将试卷推送至试卷袋中；
[0093] S5：当试卷袋监测红外探头321探测到试卷经过的信息后并上传至中央计算机主机900中，中央计算机主机900接收到试卷经过的信息并向电气控制柜100发出释放试卷袋指令和托辊驱动电机509运行指令；
[0094] S6：电气控制柜100接收到释放试卷袋指令后并控制并关闭第一负压吸盘组件312气管线路上的电磁阀303，第一负压吸盘组件312将试卷袋的上表面释放，与此同时，电气控制柜100控制第一电磁铁3118断电两个鸭嘴式撑开槽3113在拉伸弹簧3116的作用下转动从试卷袋两侧收回；
[0095] S7：电气控制柜100控制中央计算机主机900启动运行，将装袋的试卷袋运输经过红外线计数器609，红外线计数器609探测到装袋试卷数量的信息并上传至中央计算机主机900上，然后结合预设码垛参数判断是否满足码垛参数要求，若满足，中央计算机主机900向电气控制柜100发送码垛指令，电气控制柜100控制并启动辊筒电机704进行试卷份数的自动码垛；
[0096] S8：重复以上步骤2至步骤7，由此实现行试卷及答题卡、试卷袋的上料运输、装袋运输、点数、运输码垛自动化流水线作业。
[0097] 在上述实施过程中，一部分是我们采用机器配套的专业点数机进行点数后（会按照要求点30份或者10份），依次放入试卷上料箱体机尾处，其中在横向上通过两个卡扣件按照试卷及答题卡的尺寸等距安装在链条上来控制运输尺寸，在纵向收上安装两个导向槽来辅助试卷及答题卡的运输，以此分隔开其他相应的尺寸，同时配备有弹簧压条保证试卷及答题卡平稳装入；另一部分是试卷封装袋的纸袋连续送料机，我配备了两个升降双料仓来减少试卷运行行程和运行幅度保证试卷袋拾取平稳运行，为了保障流水化作业，当试卷袋响应红外探头探测到工作位上升降双料仓的试卷封装袋空缺时，电动推杆推动移动支架切换到另一个升降双料仓上，同时补充空缺的升降双料仓，保障作业不会中断。
[0098] 其装袋工作原理：试卷袋在电气控制柜控制的控制下由第二负压吸盘组件从料仓板上吸附起，并在内齿皮带的传动下水平移动靠近释放响应红外探头后进行释放至在带孔主皮带和带孔副皮带所组成的吸附运输带上；然后，经吸附运输带的吸附、运输至第一负压吸盘组件的下方，并由试卷袋监测红外探头的监测到停止向前运输；与此同时，试卷袋的口舌位于带孔副皮带与多根弹簧压条之间，试卷袋及舌口的下表面在主负压仓和副负压仓吸附下吸附在带孔主皮带和带孔副皮带上，试卷袋的上表面在第二负压吸盘组件吸附下打开试卷袋，同时，电气控制柜控制第一电磁铁通电吸合使两个鸭嘴式撑开槽转动从试卷袋两侧；接着，电气控制柜先控制第二电磁铁通电吸合使两个推动臂向下转动，接着启动轮盘驱动电机驱动轮盘转动进而通过曲柄连杆使两个推动臂向机头移动将试卷及答题卡推送至试卷袋中，其中电气控制柜通过控制两个鸭嘴式撑开槽开闭时间与推动臂滑动时间差的方式确保试卷（薄纸与厚纸）能够顺利进入试卷袋内；最后，电气控制柜启动托辊驱动电机传动带孔主皮带和带孔副皮带运行，装袋后的试卷袋被运输经过红外线计数器采集计数后落在传送皮带上，当装袋试卷袋的数量满足预设参数时，电气控制柜启动辊筒电机将已点好的装袋试卷传送至下一工序进行统一封口贴签。
[0099] 传统的人工装袋方式需要大量的人力操作。例如：有3万学生参加的高三模拟考试，每生参加6门考试科目，按照30份封装的话，需要6000个试卷密封袋。 这6000个试卷密封袋采用传统人工方法的话，需要5个组，每组5个工人，3个工作日才能完成工作。
[0100] 与传统的人工装袋方式相比，我们使用该自动化试卷装袋机进行装袋测试，每分钟可以封装15‑20个试卷密封袋，按照每分钟15个计算，每小时可以封装900个，6000个试卷袋，可以7小时内封装完毕，工人的话，只需3名工人即可。大大的提升了工作效率，减少了出错的概率。
[0101] 以上显示和描述了本发明的主要特征和优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明的具体实施方式并不仅限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明的创造思想和设计思路，应当等同属于本发明技术方案中所公开的保护范围。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0102] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
