CN107538888A - 一种轻钢轻质复合板材柔性制造系统及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轻钢轻质复合板材生产制造技术领域，具体是一种轻钢轻质复合板材柔性制造系统及其制造方法；所述轻钢轻质复合板材柔性制造系统包括：抓取模块，设置在抓取模块周边的框架提供模块，板材提供模块，填充层提供模块，下料模块，设置在上述四大模块上部的打钉除尘模块以及PLC控制模块；本发明解决了现有技术实施条件苛刻，工序繁多，生产及维护成本高昂等问题。

Description

一种轻钢轻质复合板材柔性制造系统及其制造方法

技术领域

本发明涉及轻钢轻质复合板材生产制造技术领域，具体是一种轻钢轻质复合板材柔性制造系统及其制造方法。

背景技术

轻钢轻质复合板材是将两块同质同料的轻质板材作为基材层，在两块基材层中间填充保温层或其他材料层，之后通过轻钢龙骨钢架固定、复合而出的具有轻钢、轻质效果的板材。轻钢轻质复合板材不仅具有基材层的轻质、耐水、阻燃、韧性高、强度高、抗震能力强等优点，而且具有中间填充层的保温、隔热、隔音等特点，可广泛应用于家用板材、墙板等地方。

现有的轻钢轻质复合板材制造生产线分为7大模块，即上、下料模块，对中输送模块，三工位精准吸吊定位复合模块，打钉模块，抛光除尘模块，翻板模块，中间层填装模块。首先是将码垛好的轻质板材通过上料模块将板材吸吊至生产线；之后经对中输送模块对中后输送至三工位精准吸吊定位复合模块将轻质板材摆放在轻钢龙骨框架的顶面上；随后打钉模块将轻质板材钉紧在轻钢龙骨框架上；而后经过抛光除尘模块，将前有工序产生的废屑清除；随后翻板模块将清除干净的一面已加工完毕的板材与龙骨框架的整体翻转180度并随着生产线传输至下一工序；在经过对中输送模块对中后，待加工体经过中间层填装模块，由机械手将码垛完毕的中间填充层填装在轻钢龙骨框架中间的空隙处；随后待加工体再一次通过三工位精准吸吊定位复合模块，将另外一块轻质板材摆放在轻钢龙骨框架的底面上；而后待加工体再次通过打钉模块，将摆放好的轻质板材钉紧在轻钢龙骨框架上；之后待加工体再次经过抛光除尘模块后进入下料模块完成轻钢轻质复合板材的制造。

现有轻钢轻质复合板材制造生产线克服了原有人工来完成加工在操作过程中难免会对板材磕碰，出现残次品，且人工操作的效率非常低下，不仅耗费工时还浪费资源，也存在工伤事故等安全隐患的问题。

现有轻钢轻质复合板材虽然克服了较多的人工操作过程中的各种问题，但是还存在较多问题：

1、实施条件苛刻，整条生产线的长度将近80米，占用厂房面积非常大，一般规模的中小企业很难生产和制造；

2、工序非常繁多，整条生产线中三工位精准吸吊定位复合模块、打钉模块、抛光除尘模块都需要在整条生产线中出现两次才能完成板材的加工；而对中输送模块作为贯穿始终的一个模块，基本上在待加工体进入每个工序之前和待加工体完成该工序的加工出来后都需要对中，如不对中则很难保证待加工体不从生产线上脱落；

3、由于生产线长度非常大，所以生产制造成本也较为高昂，后期使用及维护成本同样高昂。

所以，现有技术仍存在较大缺陷，需改进。

发明内容

因此，本发明正是鉴于以上问题而做出的，本发明的目的在于提供一种轻钢轻质复合板材柔性制造系统及其制造方法来解决现有轻钢轻质复合板材制造生产线存在的问题。本发明是通过以下技术方案实现上述目的。

一种轻钢轻质复合板材柔性制造系统，所述轻钢轻质复合板材柔性制造系统包括：

抓取模块，所述抓取模块执行待加工件的抓取、移动、放置、翻转等工序；

设置在抓取模块周边的框架提供模块，所述框架提供模块可为上述抓取模块提供板材复合时所需的框架；

设置在抓取模块周边的板材提供模块，所述板材提供模块可为上述抓取模块提供板材复合时所需的板材；

设置在抓取模块周边的填充层提供模块，所述填充层提供模块可为上述抓取模块提供板材复合时所需的中间层填充物；

设置在抓取模块周边的下料模块，所述下料模块可为板材和框架的复合及打钉、除尘提供所需工作平面及完成待加工件的加工后将加工完毕件运送离开整个系统。

设置在上述四大模块上部的打钉除尘模块，打钉除尘模块执行板材与框架叠合后的打钉除尘工作。

PLC控制模块，所述PLC控制模块控制整个系统的完整运行。

在一个实施例中，所述轻钢轻质复合板材柔性制造系统可以串联的方式进行多个生产线组合排序，在以串联方式组合排序时，两个轻钢轻质复合板材柔性制造系统可共用一个框架提供模块。

在一个实施例中，所述轻钢轻质复合板材柔性制造系统可以串联的方式进行多个生产线组合排序，在以串联方式组合排序时，两个轻钢轻质复合板材柔性制造系统可共用一个板材提供模块。

在一个实施例中，所述轻钢轻质复合板材柔性制造系统可以串联的方式进行多个生产线组合排序，在以串联方式组合排序时，两个轻钢轻质复合板材柔性制造系统可共用一个填充层提供模块。

在一个实施例中，所述轻钢轻质复合板材柔性制造系统可以串联的方式进行多个生产线组合排序，在以串联方式组合排序时，两个轻钢轻质复合板材柔性制造系统可共用一个打钉除尘模块。

在一个实施例中，所述轻钢轻质复合板材柔性制造系统在以多个串联方式组合排序时，多个轻钢轻质复合板材柔性制造系统可共用一个PLC控制模块也可每个轻钢轻质复合板材柔性制造系统用一个PLC控制模块。

在一个实施例中，所述轻钢轻质复合板材柔性制造系统可以向上延伸多个的方式进行组合排序。

在一个实施例中，所述轻钢轻质复合板材柔性制造系统在以多个向上延伸方式组合排序时，多个轻钢轻质复合板材柔性制造系统可共用一个PLC控制模块，也可每个轻钢轻质复合板材柔性制造系统用一个PLC控制模块。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种通过所述的轻钢轻质复合板材柔性制造系统制造轻钢轻质复合板材的方法，其包括如下步骤：

打开PLC控制模块开关，各工序就位；

① 抓取模块将框架提供模块上放置的框架移至下料模块的工作平面；

② 抓取模块将板材提供模块上放置的板材移至下料模块工作平面上的框架上方，使板材与框架顶面叠合；

③ 打钉除尘模块将叠合完毕的板材钉合在框架上并完成钉合后的除尘工作；

④ 抓取模块将除尘完毕的待加工件抓起，并在空中完成待加工件顶面和底面的对调翻转，随后将翻转完毕的待加工件放置在下料模块的工作平面；

⑤ 抓取模块将填充层提供模块中的填充物抓取并放置在待加工件的框架内；

⑥ 抓取模块重新从板材提供模块中抓取一块新板材，将板材放置在填充完毕填充物的待加工件上方，使板材与待加工件中的框架底面叠合；

⑦ 打钉除尘模块将第二次叠合完毕的板材钉合在框架上并完成钉合后的除尘工作；

⑧ 下料模块将加工完毕的加工件运送出整个制造系统。

本发明的有益效果如下：

1.本发明全面利用了空间排布的特点，将原有的一字形生产线整合成围绕一个模块排布的生产制造系统，极大改善了一字型生产线延展后占地空间过长的问题。

2.本发明整合了原有生产线工序过于繁多的问题，无需像原有生产线中很多工序需要设置两次。

3.本发明在整个板材加工过程中更是未用到任何对中传输，将贯穿在工序始终的对中输送完全利用抓取模块的精准定位取代，去除了整条生产线中最耗时耗材的工序。

4.本发明占地面积较小，模块较少，生产成本将会得到极大的削减，维护成本也会得到极大的削减，适合更多的中小企业普及使用。

5.本发明自动化程度高，通过PLC控制模块的整体控制，每个生产线只需要一人操作即可完成整个复合板材的制造。

附图说明

图1为单个轻钢轻质复合板材柔性制造系统布局俯视图。

图2为单个轻钢轻质复合板材柔性制造系统布局侧面视图。

图3为多个轻钢轻质复合板材柔性制造系统以串联的方式进行组合排序时，两个轻钢轻质复合板材柔性制造系统共用一个框架提供模块布局示意图。

图4为多个轻钢轻质复合板材柔性制造系统以串联的方式进行组合排序时，两个轻钢轻质复合板材柔性制造系统共用一个板材提供模块布局示意图。

图5为多个轻钢轻质复合板材柔性制造系统以串联的方式进行组合排序时，两个轻钢轻质复合板材柔性制造系统共用一个填充层提供模块布局示意图。

图6为多个轻钢轻质复合板材柔性制造系统以多个向上延伸的方式组合排序侧面布局示意图。

具体实施方式

本发明的优选实施例将通过参考附图进行详细描述，这样对于发明所属领域的现有技术人员中具有普通技术的人来说容易实现这些实施例。然而本发明也可以各种不同的形式实现，因此本发明不限于下文中描述的实施例。另外，为了更清楚地描述本发明，与本发明没有连接的部件将从附图中省略。

实施例一

如图1-2所示，一种轻钢轻质复合板材柔性制造系统，所述轻钢轻质复合板材柔性制造系统包括：

抓取模块1，所述抓取模块1执行待加工件的抓取、移动、放置、翻转等工序；

设置在抓取模块1右侧的框架提供模块2，所述框架提供模块2可为上述抓取模块1提供板材复合时所需的框架；

设置在抓取模块1前侧的板材提供模块3，所述板材提供模块3可为上述抓取模块1提供板材复合时所需的板材；

设置在抓取模块1左侧的填充层提供模块4，所述填充层提供模块4可为上述抓取模块1提供板材复合时所需的中间层填充物；

设置在抓取模块1后侧的下料模块5，所述下料模块5可为板材和框架的复合及打钉、除尘提供所需工作平面及完成待加工件的加工后将加工完毕件运送离开整个系统。

设置在上述四大模块上部的打钉除尘模块6，打钉除尘模块6执行板材与框架叠合后的打钉除尘工作。

PLC控制模块，所述PLC控制模块控制整个系统的完整运行。

如图3所示，优选的，作为一种可实施方式，所述轻钢轻质复合板材柔性制造系统可以串联的方式进行多个生产线组合排序，在以串联方式组合排序时，两个轻钢轻质复合板材柔性制造系统可共用一个框架提供模块2。

如图4所示，优选的，作为一种可实施方式，所述轻钢轻质复合板材柔性制造系统可以串联的方式进行多个生产线组合排序，在以串联方式组合排序时，两个轻钢轻质复合板材柔性制造系统可共用一个板材提供模块3。

如图5所示，优选的，作为一种可实施方式，所述轻钢轻质复合板材柔性制造系统可以串联的方式进行多个生产线组合排序，在以串联方式组合排序时，两个轻钢轻质复合板材柔性制造系统可共用一个填充层提供模块4。

优选的，作为一种可实施方式，所述轻钢轻质复合板材柔性制造系统可以串联的方式进行多个生产线组合排序，在以串联方式组合排序时，多个轻钢轻质复合板材柔性制造系统可共用一个打钉除尘模块6。

优选的，作为一种可实施方式，所述轻钢轻质复合板材柔性制造系统在以多个串联方式组合排序时，多个轻钢轻质复合板材柔性制造系统可共用一个PLC控制模块也可每个轻钢轻质复合板材柔性制造系统用一个PLC控制模块。

如图6所示，优选的，作为一种可实施方式，所述轻钢轻质复合板材柔性制造系统可以向上延伸多个的方式进行组合排序。

优选的，作为一种可实施方式，所述轻钢轻质复合板材柔性制造系统在以多个向上延伸方式组合排序时，多个轻钢轻质复合板材柔性制造系统可共用一个PLC控制模块，也可每个轻钢轻质复合板材柔性制造系统用一个PLC控制模块。

实施例二

一种通过上述的轻钢轻质复合板材柔性制造系统制造轻钢轻质复合板材的方法，其包括如下步骤：

打开PLC控制模块开关，各工序就位；

① 抓取模块1将框架提供模块2上放置的框架移至下料模块的工作平面；

② 抓取模块1将板材提供模块3上放置的板材移至下料模块工作平面上的框架上方，使板材与框架顶面叠合；

③ 打钉除尘模块6将叠合完毕的板材钉合在框架上并完成钉合后的除尘工作；

④ 抓取模块1将除尘完毕的待加工件抓起，并在空中完成待加工件顶面和底面的对调翻转，随后将翻转完毕的待加工件放置在下料模块5的工作平面；

⑤ 抓取模块1将填充层提供模块4中的填充物抓取并放置在待加工件的框架内；

⑥ 抓取模块1重新从板材提供模块3中抓取一块新板材，将板材放置在填充完毕填充物的待加工件上方，使板材与待加工件中的框架底面叠合；

⑦ 打钉除尘模块6将第二次叠合完毕的板材钉合在框架上并完成钉合后的除尘工作；

⑧ 下料模块5将加工完毕的加工件运送出整个制造系统。

Claims (10)

1.一种轻钢轻质复合板材柔性制造系统，

其特征在于，其包括：抓取模块，所述抓取模块执行待加工件的抓取、移动、放置、翻转等工序；

设置在抓取模块周边的框架提供模块，所述框架提供模块可为上述抓取模块提供板材复合时所需的框架；

设置在抓取模块周边的板材提供模块，所述板材提供模块可为上述抓取模块提供板材复合时所需的板材；

设置在抓取模块周边的填充层提供模块，所述填充层提供模块可为上述抓取模块提供板材复合时所需的中间层填充物；

设置在抓取模块周边的下料模块，所述下料模块将加工完毕件运送离开整个系统；

设置在上述四大模块上部的打钉除尘模块，打钉除尘模块执行板材与框架叠合后的打钉除尘工作；

PLC控制模块，所述PLC控制模块控制整个系统的完整运行。

2.根据权利要求1所述的一种高效电磁加热装置，其特征在于：所述下料模块可为板材和框架的复合及打钉、除尘提供所需工作平面。

3.根据权利要求2所述的一种轻钢轻质复合板材柔性制造系统，其特征在于：所述轻钢轻质复合板材柔性制造系统可以串联的方式进行多个生产线组合排序，在以串联方式组合排序时，两个轻钢轻质复合板材柔性制造系统可共用一个框架提供模块。

4.根据权利要求2所述的一种轻钢轻质复合板材柔性制造系统，其特征在于：所述轻钢轻质复合板材柔性制造系统可以串联的方式进行多个生产线组合排序，在以串联方式组合排序时，两个轻钢轻质复合板材柔性制造系统可共用一个板材提供模块。

5.根据权利要求2所述的一种轻钢轻质复合板材柔性制造系统，其特征在于：所述轻钢轻质复合板材柔性制造系统可以串联的方式进行多个生产线组合排序，在以串联方式组合排序时，两个轻钢轻质复合板材柔性制造系统可共用一个填充层提供模块。

6.根据权利要求2所述的一种轻钢轻质复合板材柔性制造系统，其特征在于：所述轻钢轻质复合板材柔性制造系统可以串联的方式进行多个生产线组合排序，在以串联方式组合排序时，两个轻钢轻质复合板材柔性制造系统可共用一个打钉除尘模块。

7.根据权利要求3-6任意一项所述的一种轻钢轻质复合板材柔性制造系统，其特征在于：所述轻钢轻质复合板材柔性制造系统在以多个串联方式组合排序时，多个轻钢轻质复合板材柔性制造系统可共用一个PLC控制模块也可每个轻钢轻质复合板材柔性制造系统用一个PLC控制模块。

8.根据权利要求2所述的一种轻钢轻质复合板材柔性制造系统，其特征在于：所述轻钢轻质复合板材柔性制造系统可以向上延伸多个的方式进行组合排序。

9.根据权利要求8所述的一种轻钢轻质复合板材柔性制造系统，其特征在于：所述轻钢轻质复合板材柔性制造系统在以多个向上延伸方式组合排序时，多个轻钢轻质复合板材柔性制造系统可共用一个PLC控制模块，也可每个轻钢轻质复合板材柔性制造系统用一个PLC控制模块。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种轻钢轻质复合板材柔性制造系统，其特征在于，所述轻钢轻质复合板材柔性制造系统制造轻钢轻质复合板材的方法包括以下步骤：

打开PLC控制模块开关，各工序就位；

① 抓取模块将框架提供模块上放置的框架移至下料模块的工作平面；

② 抓取模块将板材提供模块上放置的板材移至下料模块工作平面上的框架上方，使板材与框架顶面叠合；

③ 打钉除尘模块将叠合完毕的板材钉合在框架上并完成钉合后的除尘工作；

④ 抓取模块将除尘完毕的待加工件抓起，并在空中完成待加工件顶面和底面的对调翻转，随后将翻转完毕的待加工件放置在下料模块的工作平面；

⑤ 抓取模块将填充层提供模块中的填充物抓取并放置在待加工件的框架内；

⑥ 抓取模块重新从板材提供模块中抓取一块新板材，将板材放置在填充完毕填充物的待加工件上方，使板材与待加工件中的框架底面叠合；

⑦ 打钉除尘模块将第二次叠合完毕的板材钉合在框架上并完成钉合后的除尘工作；

⑧ 下料模块将加工完毕的加工件运送出整个制造系统。