CN106393470B - 用于混炼胶不合格品在线自动识别与分拣的方法与装备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于混炼胶不合格品在线自动识别与分拣的方法与装备，通过密炼机排料重量称量校核装置结合胶片自动计量收取装置检测胶料的重量，由重量自动识别不同车次的胶料；通过胶片自动取样及输送系统快速检验胶料是否合格，当发现不合格胶料时系统通过信息传递找到含不合格胶托盘，并运送到不合格胶自动分拣装置的指定工位；通过不合格胶自动分拣装置对含不合格胶托盘进行自动分拣并剔出，从而实现炼胶生产过程的无人化和品质精准控制。

Description

用于混炼胶不合格品在线自动识别与分拣的方法与装备

技术领域

本发明属于橡胶行业的混炼胶等高分子聚合物材料制备技术领域，本发明专注于橡胶混炼过程产品质量的快速检测后对不合格品自动识别、分拣剔出的方法和装备，有效结合了工艺、生产装备、产品检测、工厂生产管控系统(MES)，该技术充分体现橡胶产品制备过程的高度自动化和信息化的有机结合。

背景技术

鉴于橡胶行业的快速发展，中国已经是世界上橡胶产品的生产和消费第一大国，生产企业对生产工艺技术和智能化程度要求越来越高，无人化是必然趋势。

混炼胶生产过程存在各种因素会导致胶料的质量不合格，在连续炼胶生产线上由于胶料是连续出片、冷却、收胶叠片，在同一托盘上存放几车混炼胶料，通常情况因为一个托盘上的几车胶料是连续的，识别、分离、剔出很困难，仅依靠人工在处理，无法保证识别和分拣的准确性，对最终产品的质量会产生严重影响。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于混炼胶不合格品在线自动识别与分拣的方法，在出现不合格品时可以进行自动识别、分拣和剔出，从而实现炼胶生产过程的无人化和品质精准控制。

本发明还提供了用于实现上述方法的装备。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

用于混炼胶不合格品在线自动识别与分拣的方法，包括步骤：

S1、获取每个车次混炼胶料的重量信息，和每个托盘对应车次混炼胶料的总体重量信息；

S2、获取每个车次混炼胶片的检验品质信息；

S3、获取混炼胶片的重量信息，并根据步骤S1中每个托盘对应车次混炼胶料的总体重量信息将混炼胶片裁断；

S4、根据步骤S2中的检验品质信息结合步骤S1中的两种重量信息得到不合格胶片的位置信息；

S5、根据步骤S4中的位置信息分拣不合格胶片。

优选的，步骤S1中对炼胶机的排料进行在线称重。

优选的，步骤S2中按生产车次顺序依次取样，并获取出样顺序信息，通过检验得到对应车次胶片的品质信息。

优选的，步骤S5中的分拣包括将含不合格胶托盘转运至分拣工位，和在分拣工位剔出不合格胶片。

优选的，步骤S5还包括将合格胶片转运至胶片库设定位置。

用于混炼胶不合格品在线自动识别与分拣的装备，包括炼胶机、下辅机和胶片冷却系统；

还包括：

排胶称重设备，其能够称重获取炼胶机每个车次混炼胶料的重量信息和每个托盘对应车次混炼胶料的总体重量信息，并与控制系统通信记录；

品质检验系统，其能够检验获取每个车次混炼胶片的品质信息，并与控制系统通信记录；

称重裁剪系统，其能够称重获取混炼胶片的重量信息，并与控制系统通信连接，根据每个托盘对应车次混炼胶料的总体重量信息将连续生产的混炼胶片裁断；

控制系统，其能够根据检验品质信息结合混炼胶片、混炼胶料的托盘总体和单车重量信息得到不合格胶片的位置信息；

分拣剔出系统，其与控制系统通信连接，能够根据位置信息将不合格胶片分拣剔出。

优选的，排胶称重设备连接在炼胶机和下辅机之间，能够对炼胶机的排料进行在线称重。

优选的，品质检验系统为胶片取样快检系统，能够按生产车次顺序依次取样，并获取出样顺序信息，通过检验得到对应车次胶片的品质信息。

优选的，分拣剔出系统包括：托盘胶自动转运系统和自动分拣装置；

托盘胶自动转运系统与控制系统通信连接，能够将含不合格胶托盘转运至分拣工位的自动分拣装置；

自动分拣装置与控制系统通信连接，能够在分拣工位剔出不合格胶片。

优选的，分拣剔出系统还能够将合格胶片转运至胶片库设定位置。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的用于混炼胶不合格品在线自动识别与分拣的方法与装备，通过重量判断将每个托盘对应的混炼胶片裁切断开，并可以通过重量准确识别每个托盘上的多车胶料；还能够根据每个车次混炼胶片的检验品质信息，在出现不合格混炼胶产品时，将其分拣剔出，提高最终产品的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的混炼胶不合格品在线自动识别与分拣装备的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的混炼胶不合格自动分拣装置的原理示意图。

其中，1-炼胶机；2-排胶称重设备；3-下辅机；4-胶片冷却系统；5-胶片自动取样及输送系统；6-胶片自动计量收取装置；7-托盘胶自动转运系统；8-混炼胶不合格品的自动分拣装置，81-含不合格胶托盘，82-胶片自动抓胶机，83-胶片切刀供胶机，84-胶片自动计量装置，85-控制系统。

具体实施方式

本发明公开了用于混炼胶不合格品在线自动识别与分拣的方法与装备，通过检测重量自动识别不同车次的胶料，在出现不合格品时可以进行自动识别、分拣和剔出，从而实现炼胶生产过程的无人化和品质精准控制。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的用于混炼胶不合格品在线自动识别与分拣的方法，其核心改进点在于，包括步骤：

S1、获取每个车次混炼胶料的重量信息，和每个托盘对应车次混炼胶料的总体重量信息；

S2、获取每个车次混炼胶片的检验品质信息；

S3、获取混炼胶片的重量信息，并根据步骤S1中每个托盘对应车次混炼胶料的总体重量信息将混炼胶片裁断；

S4、根据步骤S2中的检验品质信息结合步骤S1中的两种重量信息得到不合格胶片的位置信息；该位置信息包括不合格胶片位于哪个托盘，以及在该托盘中的哪一段(按照重量划分)；

S5、根据步骤S4中的位置信息分拣不合格胶片。

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的用于混炼胶不合格品在线自动识别与分拣的方法，通过重量判断将每个托盘对应的混炼胶片裁切断开，并可以通过重量准确识别每个托盘上的多车胶料；还能够根据每个车次混炼胶片的检验品质信息，在出现不合格混炼胶产品时，将其分拣剔出。

为了进一步优化上述的技术方案，步骤S1中对炼胶机的排料进行在线称重，与非在线方式相比，能够提高生产效率。具体的，于密炼机与密炼机平台下开炼机之间，增设密炼机排胶称重设备。该设备可在线称重以获得对应车次混炼胶料总体重量信息，并与车间MES系统通信记录。

在本方案提供的优选实施例中，步骤S2中按生产车次顺序依次取样，并获取出样顺序信息，通过检验得到对应车次胶片的品质信息；这种检验方式能够在线快速完成，从而提高生产效率。具体的，于摆胶装置下增设胶片自动计量收取装置，与胶片裁剪装置相配合。胶片裁断的依据是：胶片裁剪装置根据胶片自动计量收取装置的重量信息将连续生产的胶片裁断开来，因此可通过托盘的重量信息结合上述获取出样顺序信息区分同一托盘中不同车次的胶料。

作为优选，步骤S5中的分拣包括将含不合格胶托盘转运至分拣工位，和在分拣工位剔出不合格胶片。通过上述分拣方式，能够将含不合格胶托盘与合格胶托盘区分开来，避免发生混淆，不会影响正常的生产流程；另外，单独的分拣工位便于不合格胶片剔出装置的布设，避免与正常生产设备发生干涉。在混炼胶摆片叠放并且入库停放之后，通过MES系统陆续获取关于已入库停放胶料的检验品质信息。系统将混炼胶质检信息传递给AGV(自动导引运输车)转运车，AGV转运车找到含不合格胶托盘并运送至分拣工位。

为了进一步优化上述的技术方案，步骤S5还包括将合格胶片转运至胶片库设定位置，以便于合格胶片的正常处理，提高生产效率。

当然，本方法中的各步骤还可以通过人工处理完成。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图与实例对本发明作进一步详细说明。但所举实例不作为对本发明的限定。

混炼胶识别方法：如图1所示，通过排胶称重设备2(具体可以为密闭式炼胶机排料重量自动称量校核装置，本申请人的在先专利)测量每车胶料的重量，再通过胶片自动计量收取装置6称量每个托盘上多车胶料的重量，当胶片自动计量收取装置6测得的重量达到预定的数值时，自动裁刀裁切胶片，二处计量装置结合快检取样的顺序信息和计算机管控系统(MES)即可实现每个托盘上的多车胶料准确识别。

混炼胶不合格品自动分拣剔出方法：如图1所示，混炼胶通过下辅机3、胶片冷却系统4将胶料压片并冷却，在胶片冷却线上设置胶片自动取样及输送系统5，每个样片依次通过胶片质量快检仪器进行快速检验，快检数据进入MES系统，系统对检测数据分析，合格胶通过托盘胶自动转运系统或AGV小车将托盘自动转运到胶片存放库对应位置；当发现不合格胶料时，系统通过上述识别方法采用托盘胶自动转运系统7或AGV小车将承有该车胶的托盘自动转运到“混炼胶不合格品自动分拣装置”的指定工位，分拣装置通过胶片自动抓胶机自动抓取胶片，并于胶片切刀供胶机将托盘上合格胶和不合格胶分别导入不同托盘上，实现自动分拣。合格胶托盘再自动转运至胶片库设定位置，不合格胶运到处理区。

在方案本实施例中，是在分拣工艺时针对性截断得到不合格胶片，从而避免影响合格胶片的正常生产处理过程。当然，还可以在步骤S3中将每个车次的混炼胶片都截断，以便于后面的识别分拣。

本发明实施例还提供了用于混炼胶不合格品在线自动识别与分拣的装备，包括炼胶机1、下辅机3和胶片冷却系统4；

其核心改进点在于，还包括：

排胶称重设备2，其能够称重获取炼胶机1每个车次混炼胶料的重量信息和每个托盘对应车次混炼胶料的总体重量信息，并与控制系统(在此可以具体为MES系统)通信记录；

品质检验系统，其能够检验获取每个车次混炼胶片的品质信息，并与控制系统通信记录；

称重裁剪系统，其能够称重获取混炼胶片的重量信息，并与控制系统通信连接，根据每个托盘对应车次混炼胶料的总体重量信息将连续生产的混炼胶片裁断；

控制系统，其能够根据检验品质信息结合混炼胶片、混炼胶料的托盘总体和单车重量信息得到不合格胶片的位置信息；

分拣剔出系统，其与控制系统通信连接，能够根据位置信息将不合格胶片分拣剔出。

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的用于混炼胶不合格品在线自动识别与分拣的装备，能够实现前述用于混炼胶不合格品在线自动识别与分拣的方法，其工作原理和有益效果可以参照上文，在此不再赘述。

为了进一步优化上述的技术方案，排胶称重设备2连接在炼胶机1和下辅机3之间，能够对炼胶机1的排料进行在线称重，从而提高生产效率。具体，炼胶机1为密闭式炼胶机，具有性能稳定、产能高、安全的优点，排胶称重设备2为密闭式炼胶机排料重量自动称量校核装置。

在本方案提供的具体实施例中，品质检验系统为胶片取样快检系统，能够按生产车次顺序依次取样，并获取出样顺序信息，通过检验得到对应车次胶片的品质信息。这种检验方式能够在线快速完成，从而提高生产效率。

作为优选，分拣剔出系统包括：托盘胶自动转运系统7和自动分拣装置8；

其中，托盘胶自动转运系统7与控制系统通信连接，能够将含不合格胶托盘81转运至分拣工位的自动分拣装置8；

自动分拣装置8与控制系统通信连接，能够在分拣工位剔出不合格胶片。

通过上述分拣剔出系统，能够将含不合格胶托盘与合格胶托盘区分开来，避免发生混淆，不会影响正常的生产流程；另外，单独设计的分拣工位便于自动分拣装置8的布设，避免与正常生产设备发生干涉。具体的，在混炼胶摆片叠放并且入库停放之后，通过MES系统陆续获取关于已入库停放胶料的检验品质信息。系统将混炼胶质检信息传递给AGV(自动导引运输车)转运车，AGV转运车找到含不合格胶托盘并运送至分拣工位。

为了进一步优化上述的技术方案，分拣剔出系统还能够将合格胶片转运至胶片库设定位置，以便于合格胶片的正常处理，提高生产效率。

本发明实施例提供的混炼胶不合格品自动分拣装置8，其核心改进点在于，包括：

胶片切刀供胶机83、胶片自动计量装置84和控制系统85；

其中，胶片切刀供胶机83包括胶片输送部分与裁剪部分；

胶片自动计量装置84能够获取当前经过胶片切刀供胶机83的混炼胶片在其整体中的位置信息，并将该位置信息发给控制系统85；胶片自动计量装置84主要用于确定不合格胶料在托盘中的位置；

控制系统85能够根据位置信息和预设的质量检验信息，分别在不合格胶片的初始位置和末端位置经过时控制胶片切刀供胶机83将混炼胶片裁断，从而实现识别不合格胶片并将其由整体混炼胶片中分拣剔除出来；需要说明的是，质量检验信息是预先通过人工或者相应设备得到的，包括每个车次混炼胶片的检验品质信息，以及每个车次混炼胶片在整体(比如托盘)中的位置信息；通过系统的质量检验信息将含不合格胶料托盘中质量不合格的胶片自动分拣并剔除；

胶片切刀供胶机83和胶片自动计量装置84均与控制系统85通信连接。

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的混炼胶不合格品自动分拣装置，能够根据预先得到的质量检验信息，并通过胶片自动计量装置获取当前经过胶片切刀供胶机的混炼胶片在其整体中的位置信息，自动识别和分拣连续混炼胶片中的不合格部分，实现炼胶生产过程的无人化和品质精准控制。

在本方案提供的具体实施例中，胶片自动计量装置84通过检测胶片切刀供胶机83上当前混炼胶片的重量或者长度来获取其在整体中的位置信息，如托盘中混炼胶片的总长为L，不合格胶片为其中的L₁-L₂段，即可确定这部分在整体中的位置，重量同理。参照图2所示，胶片自动计量装置84可以为设置在胶片切刀供胶机83接胶处(右侧出料端)的重量检测装置；此时质量检验信息包括每个车次混炼胶片的重量信息，和每个托盘对应车次混炼胶片的总体重量信息。

胶片切刀供胶机83的混炼胶片的上料下料工作可以通过人工实现。

为了进一步优化上述的技术方案，本发明提供的混炼胶不合格品自动分拣装置，还包括胶片自动抓胶机82，能够将混炼胶片抓起至胶片切刀供胶机83的上料端导开，以提高本装置和整条生产线的自动化程度。具体的，鉴于混炼胶片通常是堆叠在托盘上，胶片自动抓胶机82将其顶端抓起并倒序导开于胶片切刀供胶机83的上料端，以提高生产效率。

类似的，本发明提供的混炼胶不合格品自动分拣装置，还包括设置于胶片切刀供胶机83出料端的接胶切换装置，其与控制系统85通信连接；控制系统85能够控制接胶切换装置将不同托盘(合格和不合格)放置在接胶工位。

具体的，接胶切换装置为十字辊道或旋转机械臂。

本发明提供的混炼胶不合格品自动分拣装置，还包括转运装置，其与所述控制系统85通信连接，能够将不合格胶片与合格胶片分开并单独存放，以便于后续进一步处理。胶片切刀供胶机通过重量检测的信息从连续胶片中将不合格部分裁断，并通过转运装置将合格品与不合格品分开并单独存放。

按找出含不合格胶托盘中的不合格胶功能的需求，设计混炼胶不合格品自动分拣装置8，并于装置的接胶处配备胶片自动计量装置84，其结构可以参照图2所示。当含有不合格胶托盘81运至分拣工位时，装置通过胶片自动抓胶机82将胶片抓起，并于胶片切刀供胶机83上倒序导开，结合MES系统提供的重量信息与胶片自动计量装置84的即时称量情况，识别出不合格胶料并单独存放留待后处理。

本发明提供的混炼胶不合格品自动分拣装置，包括：含不合格胶托盘，系统通过质量检验信息找到含有不合格胶托盘并运送至分拣工位；胶片自动抓胶机，用于抓取胶片于胶片切刀供胶机上；胶片切刀供胶机，包括胶片输送部分与裁剪部分，当重量达到不合格胶的初始和终止位置时自动裁断开来；胶片自动计量装置，通过重量信息锁定不合格胶的位置；控制系统。

当AGV转运车将含有不合格胶托盘运送至分拣工位时，混炼胶不合格品自动分拣装置8通过胶片自动抓胶机82依次将含不合格胶托盘81中的多车胶片倒序经过胶片切刀供胶机83分别导入不同托盘中，不同托盘通过十字辊道或旋转机械臂实现切换。系统通过检验顺序、检验结果及胶片自动计量装置84中的重量信息就能够计算含不合格胶托盘81中不合格胶片的具体位置，当胶片自动计量装置84的重量达到不合格胶初始位置时，胶片切刀供胶机83将胶片裁断，并通过十字辊道或旋转机械臂将不合格胶料托盘放置接胶工位进行不合格胶料收取，待胶片自动计量装置84的重量达到不合格胶末端位置时，再将合格胶料托盘放置接胶工位继续收取胶料。当单个托盘叠放完全时，十字辊道或旋转机械臂将该托盘运送至各自辊道送出，合格胶料运至胶片库，不合格胶料运至不合格胶暂存区。最终实现自动分拣并剔出。

本发明实施例提供的混炼胶不合格品在线自动识别与分拣装置包括：密闭式炼胶机、密闭式炼胶机排料重量自动称量校核装置、下辅机、胶片冷却、胶片自动取样及输送系统、托盘胶自动转运装置、混炼胶不合格品自动分拣装置，通过MES系统进行装置间的信息传递。

方法：混炼胶通过重量判断将每车胶料在摆胶工位自动裁切断开，实现每个托盘上多车胶料准确识别。在出现不合格混炼胶产品时，通过信息传递，自动将不合格胶料托盘转运到分拣装置指定位置，该装置会自动将不合格胶料分拣剔出。

综上所述，本发明的目的是将混炼胶生产过程中不合格胶料自动识别并进行分拣剔出。通过系统中的密炼机排料重量称量校核装置结合胶片自动计量收取装置检测胶料的重量，由重量自动识别不同车次的胶料；通过胶片自动取样及输送系统快速检验胶料是否合格，当发现不合格胶料时系统通过信息传递找到含不合格胶托盘，并运送到不合格胶自动分拣装置的指定工位；通过不合格胶自动分拣装置对含不合格胶托盘进行自动分拣并剔出，从而实现炼胶生产过程的无人化和品质精准控制。

通过上述描述可知，本发明提供的用于混炼胶不合格品在线自动识别与分拣的方法与装备，其主要的创新点有：

1.采用重量检测法实现混炼胶不合格品的识别、在线自动检测、转运和分拣；

2.采用前后重量检测精准识别每车胶料；

3.通过MES系统的信息实时传递，将生产、检测、分拣设备结合起来，实现不合格混炼胶的无人化自动分拣剔出；

4.混炼胶不合格品自动分拣系统的整体研究。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.用于混炼胶不合格品在线自动识别与分拣的方法，其特征在于，包括步骤：

S1、获取每个车次混炼胶料的重量信息，和每个托盘对应车次混炼胶料的总体重量信息；

S2、获取每个车次混炼胶片的检验品质信息；

S3、获取混炼胶片的重量信息，并根据步骤S1中每个托盘对应车次混炼胶料的总体重量信息将混炼胶片裁断；

S4、根据步骤S2中的检验品质信息结合步骤S1中的两种重量信息得到不合格胶片的位置信息；

S5、根据步骤S4中的位置信息分拣不合格胶片。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中对炼胶机的排料进行在线称重。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中按生产车次顺序依次取样，并获取出样顺序信息，通过检验得到对应车次胶片的品质信息。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，步骤S5中的分拣包括将含不合格胶托盘转运至分拣工位，和在分拣工位剔出不合格胶片。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，步骤S5还包括将合格胶片转运至胶片库设定位置。

6.用于混炼胶不合格品在线自动识别与分拣的装备，包括炼胶机(1)、下辅机(3)和胶片冷却系统(4)；

其特征在于，还包括：

排胶称重设备(2)，其能够称重获取炼胶机(1)每个车次混炼胶料的重量信息和每个托盘对应车次混炼胶料的总体重量信息，并与控制系统通信记录；

品质检验系统，其能够检验获取每个车次混炼胶片的品质信息，并与控制系统通信记录；

称重裁剪系统，其能够称重获取混炼胶片的重量信息，并与控制系统通信连接，根据每个托盘对应车次混炼胶料的总体重量信息将连续生产的混炼胶片裁断；

控制系统，其能够根据检验品质信息结合混炼胶片、混炼胶料的托盘总体和单车重量信息得到不合格胶片的位置信息；

分拣剔出系统，其与控制系统通信连接，能够根据位置信息将不合格胶片分拣剔出。

7.根据权利要求6所述的装备，其特征在于，排胶称重设备(2)连接在炼胶机(1)和下辅机(3)之间，能够对炼胶机(1)的排料进行在线称重。

8.根据权利要求6所述的装备，其特征在于，品质检验系统为胶片取样快检系统，能够按生产车次顺序依次取样，并获取出样顺序信息，通过检验得到对应车次胶片的品质信息。

9.根据权利要求6-8任意一项所述的装备，其特征在于，分拣剔出系统包括：托盘胶自动转运系统(7)和自动分拣装置(8)；

托盘胶自动转运系统(7)与控制系统通信连接，能够将含不合格胶托盘(81)转运至分拣工位的自动分拣装置(8)；

自动分拣装置(8)与控制系统通信连接，能够在分拣工位剔出不合格胶片。

10.根据权利要求6-8任意一项所述的装备，其特征在于，分拣剔出系统还能够将合格胶片转运至胶片库设定位置。