CN107931163A - 一种多工位分选控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种多工位分选控制方法，使用送砖皮带运送陶瓷砖；还包括以下步骤：以参考位的最前端为起始位置，新进陶瓷砖被送砖皮带运送经过起始位置时，记录送砖皮带行走的距离参数为初始距离S1；根据目标工位与起始位置之间的距离L，通过公式S1+L计算出新进陶瓷砖被运送到目标工位时，送砖皮带行走的距离参数，该距离参数为目标距离S2；新进陶瓷砖继续被送砖皮带运送，实时监测送砖皮带的距离参数，当其距离参数达到目标距离S2时，堆叠存砖装置将陶瓷砖从送砖皮带上搬离并堆叠到目标工位。陶瓷砖在进入参考位的传感器便开始自动分配各工位等级、为各工位分配陶瓷砖，各工位可随机堆叠各等级陶瓷砖，无需限制各工位堆叠固定等级的陶瓷砖，系统可利用率高。

Description

一种多工位分选控制方法及系统

技术领域

本发明涉及陶瓷砖多工位分选包装控制技术领域，特别是一种多工位分选控制方法及系统。

背景技术

陶瓷砖生产线上的砖体由于生产线各种因素的影响，会存在尺寸偏差、平面偏差、色泽差别等问题，需要设备将陶瓷砖按照生产企业分级标准将陶瓷砖自动分类并按照包装所需的片数堆叠，并自动标记等级，送往包装主机按等级选取包装箱包装，喷涂对应等级信息。已有尺寸检测、平整度检测、视觉系统等区分陶瓷砖等级的设备，但读取陶瓷砖等级并根据读取结果进行可靠分选的控制方法尚未成熟，现在的做法是，由人工将次品砖从生产线上捡下来进行人工包装或存够量后用设备再包装，数量多的优等品直接进入包装设备在线包装。上述工艺中需要占用人力、中继存储场地、输送转送成本，并且由于瓷砖经过人工分拣、堆存、转运、再上线包装大大增加了陶瓷砖的非正常破损率。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的在于提出一种多工位分选控制方法及系统。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种多工位分选控制方法，使用送砖皮带运送陶瓷砖；还包括以下步骤：

1)沿着送砖皮带的传送方向依次间隔设置参考位和多个用于堆叠陶瓷砖的工位，每一工位上对应设置有用于将陶瓷砖从送砖皮带上搬离并堆叠到工位上的堆叠存砖装置；

2)根据新进陶瓷砖的等级信息，在多个工位中确定堆叠该新进陶瓷砖的目标工位：

3)以参考位的最前端为起始位置，新进陶瓷砖被送砖皮带运送经过起始位置时，记录送砖皮带行走的距离参数为初始距离S1；根据目标工位与起始位置之间的距离L，通过公式S1+L计算出新进陶瓷砖被运送到目标工位时，送砖皮带行走的距离参数，该距离参数为目标距离S2；

4)新进陶瓷砖继续被送砖皮带运送，实时监测送砖皮带的距离参数，当其距离参数达到目标距离S2时，堆叠存砖装置将陶瓷砖从送砖皮带上搬离并堆叠到目标工位。

优选的，步骤2)中确定新进陶瓷砖的目标工位，则截止到对该新进陶瓷砖进行分选之前：

如果各工位中没有存放与该新进陶瓷砖同等级的工位，则任意指定一个空的工位作为目标工位；

如果各工位中有存放与该新进陶瓷砖同等级的陶瓷砖的既定工位，则，当在新进陶瓷砖之前的送砖皮带上，同等级的陶瓷砖的数量与已经在既定工位上存放的同等级的陶瓷砖的数量之和，小于既定工位所能堆叠的陶瓷砖数量的上限值时，将该既定工位继续作为目标工位；当在新进陶瓷砖之前的送砖皮带上，同等级的陶瓷砖的数量与已经在既定工位上存放的同等级的陶瓷砖的数量之和，等于或大于既定工位所能堆叠的陶瓷砖数量的上限值时，则另外指定空的工位作为目标工位，或指定其他未堆叠满且用于存放同等级的陶瓷砖的工位作为目标工位。

优选的，步骤3和步骤4中，所述送砖皮带通过驱动电机带动，所述驱动电机与编码器连接，所述编码器用于测定所述驱动电机的转数，并将其编码值作为所述送砖皮带向前行走的距离参数。

优选的，步骤2之前，先测定每个工位与参考位的最前端之间的距离并记录，以供后续步骤直接调取使用。

优选的，若已经为某个目标工位分配了刚好满足其上限值数量的同等级陶瓷砖，而这些陶瓷砖在通过送砖皮带运送到目标工位之前，有一片或多片被截走或跌落而无法到达目标工位，堆叠存砖装置在这片砖或这些砖应该到达目标工位的时候，并未成功搬离和堆叠陶瓷砖，则在被分配到该目标工位的最后一片砖完成堆叠或未被堆叠存砖装置成功搬离和堆叠后，重新校对该目标工位上陶瓷砖的实际片数，并根据实际片数与该目标工位的上限值数量之间的差余量继续分配同等级的陶瓷砖，直至该目标工位被堆叠满为止。

一种多工位分选控制系统；包括控制模块、送砖皮带、驱动电机、编码器和传感器；

沿着所述送砖皮带的传送方向依次间隔设置参考位和多个工位，在参考位和每一工位都设置所述传感器，各所述传感器分别与所述控制模块连接；所述驱动电机带动所述送砖皮带转动，且其与所述编码器连接，所述编码器与所述控制模块连接；

所述控制模块还跟上一级的陶瓷砖分选装置连接，所述陶瓷砖分选装置将新进陶瓷砖的等级信号传递给所述控制模块；

所述控制模块根据接收到的等级信号，在多个工位中确定堆叠该新进陶瓷砖的目标工位，并以参考位的最前端为起始位置，计算目标工位与参考位之间的距离L；

当参考位的感应器检测到新进陶瓷砖的进入信号时，将进入信号传递给控制模块，所述控制模块记录此时所述编码器的编码值作为初始距离S1；新进陶瓷砖继续被所述送砖皮带运送，所述控制模块实时监测编码器的编码值，当其编码值对应的距离参数达到S1+L时，所述控制模块驱动堆叠存砖装置将陶瓷砖从所述送砖皮带上搬离并堆叠到目标工位。

优选的，所述控制模块在确定新进陶瓷砖的目标工位时，则截止到对该新进陶瓷砖进行分选之前：

如果各工位中没有存放与该新进陶瓷砖同等级的工位，则任意指定一个空的工位作为目标工位；

如果各工位中有存放与该新进陶瓷砖同等级的陶瓷砖的既定工位，则，当在新进陶瓷砖之前的送砖皮带上，同等级的陶瓷砖的数量与已经在既定工位上存放的同等级的陶瓷砖的数量之和，小于既定工位所能堆叠的陶瓷砖数量的上限值时，将该既定工位继续作为目标工位；当在新进陶瓷砖之前的送砖皮带上，同等级的陶瓷砖的数量与已经在既定工位上存放的同等级的陶瓷砖的数量之和，等于或大于既定工位所能堆叠的陶瓷砖数量的上限值时，则另外指定空的工位作为目标工位，或指定其他未堆叠满且用于存放同等级的陶瓷砖的工位作为目标工位。

优选的，所述控制模块内存储有每个工位与参考位的最前端之间的距离。

优选的，若已经为某个目标工位分配了刚好满足其上限值数量的同等级陶瓷砖，而这些陶瓷砖在通过送砖皮带运送到目标工位之前，有一片或多片被截走或跌落而无法到达目标工位，所述堆叠存砖装置在这片砖或这些砖应该到达目标工位的时候，并未成功搬离和堆叠陶瓷砖，则在被分配到该目标工位的最后一片砖完成堆叠或未被堆叠存砖装置成功搬离和堆叠后，重新校对该目标工位上陶瓷砖的实际片数，并根据实际片数与该目标工位的上限值数量之间的差余量继续分配同等级的陶瓷砖，直至该目标工位被堆叠满为止。

优选的，所述传感器为光电检测开关。

本发明的有益效果：陶瓷砖在进入参考位的传感器便开始自动分配各工位等级、为各工位分配陶瓷砖，各工位可随机堆叠各等级陶瓷砖，无需限制各工位堆叠固定等级的陶瓷砖，且在各种等级瓷砖数量随机出现情况下也能够提高设备利用率，控制更可靠稳定。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的布局设计图。

其中：送砖皮带1，参考位2，工位3，传感器4。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，一种多工位分选控制方法，使用送砖皮带1运送陶瓷砖；还包括以下步骤：

1)沿着送砖皮带1的传送方向依次间隔设置参考位2和多个用于堆叠陶瓷砖的工位3，每一工位3上对应设置有用于将陶瓷砖从送砖皮带1上搬离并堆叠到工位3上的堆叠存砖装置，如图1所示；

2)根据新进陶瓷砖的等级信息，在多个工位3中确定堆叠该新进陶瓷砖的目标工位：

3)以参考位2的最前端为起始位置，新进陶瓷砖被送砖皮带1运送经过起始位置时，记录送砖皮带1行走的距离参数为初始距离S1；根据目标工位与起始位置之间的距离L，通过公式S1+L计算出新进陶瓷砖被运送到目标工位时，送砖皮带1行走的距离参数，该距离参数为目标距离S2；

4)新进陶瓷砖继续被送砖皮带1运送，实时监测送砖皮带1的距离参数，当其距离参数达到目标距离S2时，堆叠存砖装置将陶瓷砖从送砖皮带1上搬离并堆叠到目标工位。

优选的，步骤2)中确定新进陶瓷砖的目标工位，则截止到对该新进陶瓷砖进行分选之前：

如果各工位3中没有存放与该新进陶瓷砖同等级的工位3，则任意指定一个空的工位3作为目标工位；

如果各工位3中有存放与该新进陶瓷砖同等级的陶瓷砖的既定工位，则，当在新进陶瓷砖之前的送砖皮带1上，同等级的陶瓷砖的数量与已经在既定工位上存放的同等级的陶瓷砖的数量之和，小于既定工位所能堆叠的陶瓷砖数量的上限值时，将该既定工位继续作为目标工位；当在新进陶瓷砖之前的送砖皮带1上，同等级的陶瓷砖的数量与已经在既定工位上存放的同等级的陶瓷砖的数量之和，等于或大于既定工位所能堆叠的陶瓷砖数量的上限值时，则另外指定空的工位3作为目标工位，或指定其他未堆叠满且用于存放同等级的陶瓷砖的工位3作为目标工位。

优选的，步骤3和步骤4中，所述送砖皮带1通过驱动电机带动，所述驱动电机与编码器连接，所述编码器用于测定所述驱动电机的转数，并将其编码值作为所述送砖皮带1向前行走的距离参数。

优选的，步骤2之前，先测定每个工位3与参考位2的最前端之间的距离并记录，以供后续步骤直接调取使用。

优选的，若已经为某个目标工位分配了刚好满足其上限值数量的同等级陶瓷砖，而这些陶瓷砖在通过送砖皮带1运送到目标工位之前，有一片或多片被截走或跌落而无法到达目标工位，堆叠存砖装置在这片砖或这些砖应该到达目标工位的时候，并未成功搬离和堆叠陶瓷砖，则在被分配到该目标工位的最后一片砖完成堆叠或未被堆叠存砖装置成功搬离和堆叠后，重新校对该目标工位上陶瓷砖的实际片数，并根据实际片数与该目标工位的上限值数量之间的差余量继续分配同等级的陶瓷砖，直至该目标工位被堆叠满为止。

一种多工位分选控制系统，包括控制模块、送砖皮带1、驱动电机、编码器和传感器4，所述传感器4的优选方案为光电检测开关；

沿着所述送砖皮带1的传送方向依次间隔设置参考位2和多个工位3，在参考位2和每一工位3都设置所述传感器4，各所述传感器4分别与所述控制模块连接；所述驱动电机带动所述送砖皮带1转动，且其与所述编码器连接，所述编码器与所述控制模块连接；

所述控制模块还跟上一级的陶瓷砖分选装置连接，所述陶瓷砖分选装置将新进陶瓷砖的等级信号传递给所述控制模块；

所述控制模块根据接收到的等级信号，在多个工位3中确定堆叠该新进陶瓷砖的目标工位，并以参考位2的最前端为起始位置，计算目标工位与参考位2之间的距离L；

当参考位2的感应器检测到新进陶瓷砖的进入信号时，将进入信号传递给控制模块，所述控制模块记录此时所述编码器的编码值作为初始距离S1；新进陶瓷砖继续被所述送砖皮带1运送，所述控制模块实时监测编码器的编码值，当其编码值对应的距离参数达到S1+L时，所述控制模块驱动堆叠存砖装置将陶瓷砖从所述送砖皮带1上搬离并堆叠到目标工位。

优选的，所述控制模块在确定新进陶瓷砖的目标工位时，则截止到对该新进陶瓷砖进行分选之前：

如果各工位3中没有存放与该新进陶瓷砖同等级的工位3，则任意指定一个空的工位3作为目标工位；

如果各工位3中有存放与该新进陶瓷砖同等级的陶瓷砖的既定工位，则，当在新进陶瓷砖之前的送砖皮带1上，同等级的陶瓷砖的数量与已经在既定工位上存放的同等级的陶瓷砖的数量之和，小于既定工位所能堆叠的陶瓷砖数量的上限值时，将该既定工位继续作为目标工位；当在新进陶瓷砖之前的送砖皮带1上，同等级的陶瓷砖的数量与已经在既定工位上存放的同等级的陶瓷砖的数量之和，等于或大于既定工位所能堆叠的陶瓷砖数量的上限值时，则另外指定空的工位3作为目标工位，或指定其他未堆叠满且用于存放同等级的陶瓷砖的工位3作为目标工位。

优选的，所述控制模块内存储有每个工位3与参考位2的最前端之间的距离。

优选的，若已经为某个目标工位分配了刚好满足其上限值数量的同等级陶瓷砖，而这些陶瓷砖在通过送砖皮带1运送到目标工位之前，有一片或多片被截走或跌落而无法到达目标工位，所述堆叠存砖装置在这片砖或这些砖应该到达目标工位的时候，并未成功搬离和堆叠陶瓷砖，则在被分配到该目标工位的最后一片砖完成堆叠或未被堆叠存砖装置成功搬离和堆叠后，重新校对该目标工位上陶瓷砖的实际片数，并根据实际片数与该目标工位的上限值数量之间的差余量继续分配同等级的陶瓷砖，直至该目标工位被堆叠满为止。

上述系统在实际使用过程中，第一次使用系统，或者更换不同规格陶瓷砖生产时，需要系统对当前所需堆叠瓷砖进行测试示教，自动判断当前所需堆叠瓷砖尺寸大小以及各工位与参考位之间的距离。从系统的触摸屏点击进入示教模式，并在设备参考位之前放入一片尺寸标准的标准陶瓷砖，标准陶瓷砖经过参考位的光电检测开关时，控制模块(优选使用的是可编程控制器PLC)会根据标准陶瓷砖的进入信号读取编码器当前值为瓷砖进入编码值A1、根据标准陶瓷砖的离开信号读取编码器当前值为瓷砖离开编码值A2，由于送砖皮带1一直在运行，则编码器值一直在增量编码，用瓷砖离开编码值A2减去瓷砖进入编码值A1可计算出该种陶瓷砖尺寸对应的长度。送砖皮带1一直运行，标准陶瓷砖离开参考位并到达各个工位，各个工位上的光电检测开关检测标准陶瓷砖到达各自工位的进入信号并传递给可编程控制器PLC，工位可编程控制器PLC会监测并记录到达每个工位位置时编码器的编码器值B1、B2、B3……，由各个工位位置编码器值减去参考位的瓷砖进入编码值A1，可得出各个工位与参考位之间的距离编码器值，即各工位与参考位之间的距离：

陶瓷砖长度C＝A2-A1，

工位1与参考位距离C1＝B1-A1，

工位2与参考位距离C2＝B2-A1，

工位3与参考位距离C3＝B3-A1，

工位4与参考位距离C4＝B4-A1，

工位5与参考位距离C5＝B5-A1，

工位6与参考位距离C6＝B6-A1，

……

系统完成初始化后后即开始进行分选工作。在系统为新进陶瓷砖分配目标工位时，假设分配的是存放有与该新进陶瓷砖同等级的工位3，则若工位3当前堆叠未满时，并且参考位的光电检测开关与工位3的光电检测开关之间的送砖皮带上，所存在的同等级陶瓷砖数量与工位3上目前堆叠的数量之和尚未够一垛，则将新进陶瓷砖分配至工位3，并读入工位3与参考位之间的距离，得出新进陶瓷砖到达工位3时编码器当前值。可编程控制器PLC通过比较实时编码器值与所计算的新进陶瓷砖在可编程控制器内记录的将达到的编码器值，可判断出哪一片砖是工位3所需堆叠的陶瓷砖，一旦到达工位3，即执行堆叠控制，将新进陶瓷砖进行堆叠。

若当前分选设备上工位3当前堆叠等级七瓷砖尚未满时，但并且参考位的光电检测开关与工位3的光电检测开关之间的送砖皮带上，所存在的同等级陶瓷砖数量与工位3上目前堆叠的数量之和已够一垛，则不再将新进陶瓷砖分配到工位3，,而会自动分配至其他空闲的工位，并读入当前经过参考位光电等级七瓷砖编码器值加上所分配工位与参考位距离，得出该片砖到达该工位时编码器当前值，后续堆叠工作与上述未满时的步骤相同。

若可编程控制器PLC判断已经为某个工位分配够一垛砖，有可能该工位分配的砖中有某片或几片砖人工取走或跌落无法到达该工位，导致该工位实际堆叠数量与分配数量不一致时，编程控制器判断分配至该工位最后一片砖已完全不在送砖皮带上后，重新校对该工位实际片数与分配片数，重新按照差余量继续分配瓷砖，直至该工位堆叠满。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多工位分选控制方法，使用送砖皮带运送陶瓷砖，其特征在于：还包括以下步骤：

1)沿着送砖皮带的传送方向依次间隔设置参考位和多个用于堆叠陶瓷砖的工位，每一工位上对应设置有用于将陶瓷砖从送砖皮带上搬离并堆叠到工位上的堆叠存砖装置；

2)根据新进陶瓷砖的等级信息，在多个工位中确定堆叠该新进陶瓷砖的目标工位：

3)以参考位的最前端为起始位置，新进陶瓷砖被送砖皮带运送经过起始位置时，记录送砖皮带行走的距离参数为初始距离S1；根据目标工位与起始位置之间的距离L，通过公式S1+L计算出新进陶瓷砖被运送到目标工位时，送砖皮带行走的距离参数，该距离参数为目标距离S2；

4)新进陶瓷砖继续被送砖皮带运送，实时监测送砖皮带的距离参数，当其距离参数达到目标距离S2时，堆叠存砖装置将陶瓷砖从送砖皮带上搬离并堆叠到目标工位。

2.根据权利要求1所述的多工位分选控制方法，其特征在于：步骤2)中确定新进陶瓷砖的目标工位，则截止到对该新进陶瓷砖进行分选之前：

如果各工位中没有存放与该新进陶瓷砖同等级的工位，则任意指定一个空的工位作为目标工位；

如果各工位中有存放与该新进陶瓷砖同等级的陶瓷砖的既定工位，则，当在新进陶瓷砖之前的送砖皮带上，同等级的陶瓷砖的数量与已经在既定工位上存放的同等级的陶瓷砖的数量之和，小于既定工位所能堆叠的陶瓷砖数量的上限值时，将该既定工位继续作为目标工位；当在新进陶瓷砖之前的送砖皮带上，同等级的陶瓷砖的数量与已经在既定工位上存放的同等级的陶瓷砖的数量之和，等于或大于既定工位所能堆叠的陶瓷砖数量的上限值时，则另外指定空的工位作为目标工位，或指定其他未堆叠满且用于存放同等级的陶瓷砖的工位作为目标工位。

3.根据权利要求1所述的多工位分选控制方法，其特征在于：步骤3和步骤4中，所述送砖皮带通过驱动电机带动，所述驱动电机与编码器连接，所述编码器用于测定所述驱动电机的转数，并将其编码值作为所述送砖皮带向前行走的距离参数。

4.根据权利要求1所述的多工位分选控制方法，其特征在于：步骤2之前，先测定每个工位与参考位的最前端之间的距离并记录，以供后续步骤直接调取使用。

5.根据权利要求1所述的多工位分选控制方法，其特征在于：若已经为某个目标工位分配了刚好满足其上限值数量的同等级陶瓷砖，而这些陶瓷砖在通过送砖皮带运送到目标工位之前，有一片或多片被截走或跌落而无法到达目标工位，堆叠存砖装置在这片砖或这些砖应该到达目标工位的时候，并未成功搬离和堆叠陶瓷砖，则在被分配到该目标工位的最后一片砖完成堆叠或未被堆叠存砖装置成功搬离和堆叠后，重新校对该目标工位上陶瓷砖的实际片数，并根据实际片数与该目标工位的上限值数量之间的差余量继续分配同等级的陶瓷砖，直至该目标工位被堆叠满为止。

6.一种多工位分选控制系统，其特征在于：包括控制模块、送砖皮带、驱动电机、编码器和传感器；

沿着所述送砖皮带的传送方向依次间隔设置参考位和多个工位，在参考位和每一工位都设置所述传感器，各所述传感器分别与所述控制模块连接；所述驱动电机带动所述送砖皮带转动，且其与所述编码器连接，所述编码器与所述控制模块连接；

所述控制模块还跟上一级的陶瓷砖分选装置连接，所述陶瓷砖分选装置将新进陶瓷砖的等级信号传递给所述控制模块；

所述控制模块根据接收到的等级信号，在多个工位中确定堆叠该新进陶瓷砖的目标工位，并以参考位的最前端为起始位置，计算目标工位与参考位之间的距离L；

当参考位的感应器检测到新进陶瓷砖的进入信号时，将进入信号传递给控制模块，所述控制模块记录此时所述编码器的编码值作为初始距离S1；新进陶瓷砖继续被所述送砖皮带运送，所述控制模块实时监测编码器的编码值，当其编码值对应的距离参数达到S1+L时，所述控制模块驱动堆叠存砖装置将陶瓷砖从所述送砖皮带上搬离并堆叠到目标工位。

7.根据权利要求6所述的多工位分选控制系统，其特征在于：所述控制模块在确定新进陶瓷砖的目标工位时，则截止到对该新进陶瓷砖进行分选之前：

如果各工位中没有存放与该新进陶瓷砖同等级的工位，则任意指定一个空的工位作为目标工位；

如果各工位中有存放与该新进陶瓷砖同等级的陶瓷砖的既定工位，则，当在新进陶瓷砖之前的送砖皮带上，同等级的陶瓷砖的数量与已经在既定工位上存放的同等级的陶瓷砖的数量之和，小于既定工位所能堆叠的陶瓷砖数量的上限值时，将该既定工位继续作为目标工位；当在新进陶瓷砖之前的送砖皮带上，同等级的陶瓷砖的数量与已经在既定工位上存放的同等级的陶瓷砖的数量之和，等于或大于既定工位所能堆叠的陶瓷砖数量的上限值时，则另外指定空的工位作为目标工位，或指定其他未堆叠满且用于存放同等级的陶瓷砖的工位作为目标工位。

8.根据权利要求6所述的多工位分选控制系统，其特征在于：所述控制模块内存储有每个工位与参考位的最前端之间的距离。

9.根据权利要求6所述的多工位分选控制系统，其特征在于：若已经为某个目标工位分配了刚好满足其上限值数量的同等级陶瓷砖，而这些陶瓷砖在通过送砖皮带运送到目标工位之前，有一片或多片被截走或跌落而无法到达目标工位，所述堆叠存砖装置在这片砖或这些砖应该到达目标工位的时候，并未成功搬离和堆叠陶瓷砖，则在被分配到该目标工位的最后一片砖完成堆叠或未被堆叠存砖装置成功搬离和堆叠后，重新校对该目标工位上陶瓷砖的实际片数，并根据实际片数与该目标工位的上限值数量之间的差余量继续分配同等级的陶瓷砖，直至该目标工位被堆叠满为止。

10.根据权利要求6所述的多工位分选控制系统，其特征在于：所述传感器为光电检测开关。