一种基于激光切割分离纸张有墨与无墨部分的碎纸装置
阅读说明：本技术 一种基于激光切割分离纸张有墨与无墨部分的碎纸装置 (Paper shredding device for separating ink-containing part and ink-free part of paper based on laser cutting ) 是由 许照彬 程琳 周彬豪 李述丰 尹粒羽 赵廷玉 于 2021-10-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于激光切割分离纸张有墨与无墨部分的碎纸装置,包括主体,所述主体的内部放置有两个碎纸存放装置,所述碎纸存放装置的顶部设有固设于所述主体上的碎纸装置,所述碎纸装置的上侧设置有固设于所述主体顶部的激光切割装置,所述激光切割装置的上端固设有送纸装置,实现全自动化,从送纸、分离有墨无墨部分、碎纸、分类存放废纸等一系列过程机器自主完成,提高了废纸处理的效率,能实现废纸的有墨无墨部分的分离,使无墨白纸直接回收利用,在一定程度上减轻需要脱墨废纸的工作量和脱墨剂的使用量,从而提高废纸回收效率,减小了回收时对环境的污染。(The invention discloses a paper shredding device for separating ink and non-ink parts of paper based on laser cutting, which comprises a main body, two shredded paper storage devices are arranged in the main body, the top of each shredded paper storage device is provided with a shredded paper device fixedly arranged on the main body, the upper side of the paper shredding device is provided with a laser cutting device fixedly arranged at the top of the main body, the upper end of the laser cutting device is fixedly provided with a paper feeding device, full automation is realized, a series of processes of feeding paper, separating the ink and non-ink parts, shredding paper, classifying and storing waste paper and the like are automatically completed by a machine, the waste paper treatment efficiency is improved, the separation of the ink and non-ink parts of the waste paper can be realized, and the ink and non-ink white paper can be directly recycled, the workload of waste paper needing deinking and the use amount of deinking agent are reduced to a certain extent, thereby improving the waste paper recovery efficiency and reducing the pollution to the environment during recovery.)
技术领域
本发明涉及办公应用领域，具体涉及到一种基于激光切割分离纸张有墨与无墨部分的碎纸装置。
背景技术
随着环境、资源、能源的日益紧迫，二次纤维在世界范围内已经成为纸浆造纸业的一种重要的纤维来源。废纸的再生已日益引起人们的重视，利用1t废纸可生产约0.8t再生浆，可替代3—4立方米的木材，同时节约了能源与废水的排放。所以说废纸的利用不仅可以减少树木砍伐、保护森林资源，还能降低水、电、化学品的消耗，而且还可以降低造纸企业的生产成本。所以对废纸的再利用具有很大的经济意义和社会意义。而对于废纸回收之后的处理，过程一般为：分选→碎解→脱墨→除渣、筛选→洗涤→浓缩→漂白→送打浆。虽然处理的各个过程几乎都要消耗水并排出废水，但在脱墨这一环节，排出废水的量最大，而脱墨剂的生产过程也会产生各种污染物，这对环境的影响会很大。
关于垃圾分类，废纸属于可回收垃圾，其中的白纸边废纸属于工业后废纸，主要是印刷厂切下的白纸边，少部分是机关、学校等未经印刷、书写的臼纸。白纸边是一种理想的纸浆代用品，它可以代替漂白浆，用于生产高级文化用纸段高级印刷用纸，故该类废纸也可直接利用的废纸。所以若是在垃圾分类的基础上能对办公废纸再进行有墨与无墨的细分，则可实现减少废纸回收厂对脱墨剂的使用以减小废纸回收对环境的污染。
发明内容
为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明提供了一种基于激光切割分离纸张有墨与无墨部分的碎纸装置，通过红外识别和激光切割的方法对废纸的有墨部分和无墨部分进行区分，将两部分分别存放，从而使无墨部分能够单独回收，从而提高废纸回收效率，减小了回收时对环境的污染。
技术方案
一种基于激光切割分离纸张有墨与无墨部分的碎纸装置，包括主体，所述主体的内部放置有两个碎纸存放装置，所述碎纸存放装置的顶部设有固设于所述主体上的碎纸装置，所述碎纸装置的上侧设置有固设于所述主体顶部的激光切割装置，所述激光切割装置的上端固设有送纸装置。
进一步的，所述激光切割装置与所述碎纸装置之间设置有中空传送装置。
进一步的，所述中空传送装置包括两个滑带。
进一步的，所述送纸装置设有若干个搓纸轮，所述搓纸轮能够通过摩擦将纸一张张的送入到所述中空传送装置内并使纸的两侧卡入两个所述滑带，实现纸的简单固定。
进一步的，所述送纸装置内设置有红外识别装置，当纸从送纸装置内送出时，所述红外识别装置能够识别纸上的有墨与无墨部分。
进一步的，所述激光切割装置包括水平移动装置，所述水平移动装置上设置有激光切割器，所述激光切割器的下端固设有吹气装置，所述激光切割装置能够以所述红外识别装置的识别数据为依据，从而利用光纤激光切割纸并将有墨与无墨部分分离，所述吹气装置用于低速鼓风降温和高速强风吹落。
进一步的，所述主体内还设置有切换装置，所述切换装置用于切换两个所述碎纸存放装置的位置。
进一步的，所述激光切割装置采用光纤激光，采用10w-30w的激光功率，350mm/s的移动速度将墨无墨部分切割分离，并采用所述吹风装置来降低纸张的局部温度，利用算法规划激光切割的路径，设定激光切割距离有墨部分1mm-10mm进行环绕切割。
进一步的，所述滑带贴合纸张纵向两侧0.5cm-2cm，用于传送纸张和用于切割时固定纸张的两边防止纸张因吹气变形。
有益效果
与现有技术相比，本发明的有益效果是:
1.实现全自动化，从送纸、分离有墨无墨部分、碎纸、分类存放废纸等一系列过程机器自主完成，提高了废纸处理的效率。
2.能实现废纸的有墨无墨部分的分离，使无墨白纸直接回收利用，在一定程度上减轻需要脱墨废纸的工作量和脱墨剂的使用量，从而提高废纸回收效率，减小了回收时对环境的污染。
3.采用新型切割方法，耗能较少、切割速度更快、工作效率更高、性能更加稳定，无刀具损耗。
4.分离有墨无墨方式新颖且较易实现，工作效率高。
附图说明
图1是本发明一种基于激光切割分离纸张有墨与无墨部分的碎纸装置的结构示意图；
图2是本发明的工作流程示意图；
图3是激光切割装置的结构示意图；
图4是中空传送装置的结构示意图。
其中，1-送纸装置；2-激光切割装置；3.1-碎纸装置；3.2-碎纸存放装置；4-激光切割器；5-吹气装置；6-中空传送装置；7-滑带；8-主体。
具体实施方式
为更好地说明阐述本发明内容，下面结合附图和实施实例进行展开说明：
有图1-图4所示，本发明公开了一种基于激光切割分离纸张有墨与无墨部分的碎纸装置，包括主体8，所述主体8的内部放置有两个碎纸存放装置3.2，所述碎纸存放装置3.2的顶部设有固设于所述主体8上的碎纸装置3.1，所述碎纸装置3.1的上侧设置有固设于所述主体8顶部的激光切割装置2，所述激光切割装置2的上端固设有送纸装置1。
进一步的，所述激光切割装置2与所述碎纸装置3.1之间设置有中空传送装置6。
进一步的，所述中空传送装置6包括两个滑带7。
进一步的，所述送纸装置1设有若干个搓纸轮(未示出)，所述搓纸轮能够通过摩擦将纸一张张的送入到所述中空传送装置6内并使纸的两侧卡入两个所述滑带7，实现纸的简单固定。
进一步的，所述送纸装置1内设置有红外识别装置(未示出)，当纸从送纸装置1内送出时，所述红外识别装置能够识别纸上的有墨与无墨部分。
进一步的，所述激光切割装置2包括水平移动装置(未示出)，所述水平移动装置上设置有激光切割器4，所述激光切割器4的下端固设有吹气装置5，所述激光切割装置2能够以所述红外识别装置的识别数据为依据，从而利用光纤激光切割纸并将有墨与无墨部分分离，所述吹气装置5用于低速鼓风降温和高速强风吹落。
进一步的，所述主体8内还设置有切换装置(未示出)，所述切换装置用于切换两个所述碎纸存放装置3.2的位置。
进一步的，所述激光切割装置2采用光纤激光，采用10w-30w的激光功率，350mm/s的移动速度将墨无墨部分切割分离，并采用所述吹风装置5来降低纸张的局部温度，利用算法规划激光切割的路径，设定激光切割距离有墨部分1mm-10mm进行环绕切割。
进一步的，所述滑带7贴合纸张纵向两侧0.5cm-2cm，用于传送纸张和用于切割时固定纸张的两边防止纸张因吹气变形。
具体地，所述送纸装置1将纸张送入所述中空传送装置6，同时所述红外识别装置通过发射红外光线于废纸上，利用不同颜色对红外的吸收率不同，识别接收到有墨与无墨部分反射红外光的强度差别判断有墨与无墨部分，并将识别数据进行处理，然后将数据与设定有墨值域比对，若有墨部分占比大于等于整张纸的80％或无有墨部分，则直接送入所述碎纸装置3.1；若有墨部分占比小于80％，则送入所述激光切割装置2，同时识别判断纸张纵向两侧0.5cm-2cm内是否含有有墨部分，若含有有墨部分，则自动设定分离无墨部分；若无有墨部分，则自动设定分离有墨部分，同时将识别处理的数据传输于所述激光切割装置2；
所述激光切割装置2在进行切割时，为了不让中间部分的有墨或无墨部分直接掉落至错误的所述碎纸存放装置3.2中，采用挖孔式的切割方式，即激光将纸张中有墨或无墨部分进行小块小块的切除，而被切除的部分必定全部为有墨或者无墨，避免了较大块的无墨部分被一次性切除时，内部存在的有墨部分由于失去连接点而随同无墨部分一起掉落，从而导致分离失败，而切割依据则来源于所述红外识别装置。
当进行切割时，所述吹气装置5低速鼓气降低切割纸张的局部温度；当环绕切割完成时，0.1s-1s内高速吹气将所需分离的部分吹落并掉入所述碎纸装置3.1，同时防止纸张因某些原因的粘连导致分离部分不掉落；
当纸张纵向两侧1cm内含有有墨部分时，所述切换装置将存放无墨部分的所述碎纸存放装置3.2移动至所述碎纸装置3.1正下侧，然后所述吹气装置5将被切割的无墨部分吹下后，其经过所述碎纸装置3.1并被切割完毕，随后掉落至所述碎纸存放装置3.2内并被储存，然后所述切换装置在0.5s-2s内将两个所述碎纸存放装置3.2切换位置，然后所述吹气装置5用更大功率进行吹气并将剩余部分吹下，进而进行粉碎并存放至另一个所述碎纸存放装置3.2，而当纸张纵向两侧1cm内不含有有墨部分时，操作同理。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明技术方案进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。
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