CN108515609B - 一种智能搬运式夹芯墙板生产系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能搬运式夹芯墙板生产系统及方法，其中生产系统包括：AGV、控制中心、地面导引系统、自动备模机、自动铺网机、自动给料机、自动抹平机、芯材铺设机、养护窑和自动拆模系统；所述AGV上搭载自动导航装置，所述自动导航装置和所述地面导引系统信号连接，所述地面导引系统导引所述AGV移动；所述AGV上还设置有用于搬运墙板模具车的移载设备，所述AGV搭载墙板模具车按照设定程序在设定导引路径上自动行驶。本发明实现了墙板生产线全流程机具操作无人化，提高墙板质量的稳定性，保证生产均衡性，提高生产效率。

Description

一种智能搬运式夹芯墙板生产系统及方法

技术领域

本发明涉及建材行业装配化建筑技术领域，具体地涉及一种智能搬运式夹芯墙板生产系统及方法。

背景技术

装配式模块化建筑即建筑工业化，建筑工业化的体系是以专业化的生产方式，将建筑部品加以装配成为具有优良性能产品的建筑体系，所有配件均通过工厂化的批量生产然后送到工地进行安装。施工周期短、能耗少、固废少，符合绿色、低碳、节能、环保的要求，将“节能与环保”的理念贯穿建筑系统的设计和施工中。

墙板是模块化房屋重要的构成部品。当前墙板生产线在实际生产中主要存在以下问题：

1)生产线的机械化、自动化、智能化程度不高，生产线用人较多，生产效率低。

2)生产线采用传统导轨、转运车等设备，工艺布局不灵活，厂房占用面积大。

3)墙板生产过程中，人为因素较多，产品质量稳定性得不到有效保证。

因此，提供一种智能搬运式夹芯墙板生产系统及方法，以解决现有技术所存在的上述缺点，成为现在亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能搬运式夹芯墙板生产系统及方法，以解决上述现有技术存在的问题，实现墙板生产线全流程机具操作无人化，提高墙板质量的稳定性，保证生产均衡性，提高生产效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种智能搬运式夹芯墙板生产系统，包括：AGV、控制中心、地面导引系统、自动备模机、自动铺网机、自动给料机、自动抹平机、芯材铺设机、养护窑和自动拆模系统；

所述AGV上搭载自动导航装置，所述自动导航装置和所述地面导引系统信号连接，所述地面导引系统导引所述AGV移动；所述AGV上还设置有用于搬运墙板模具车的移载设备，所述AGV用于搭载墙板模具车依次经过自动备模机、自动铺网机、自动给料机、自动抹平机、芯材铺设机，然后再经过一次自动给料机、自动抹平机、自动铺网机，最后再依次经过养护窑和自动拆模系统。

优选的，所述控制中心包括AGV控制系统和生产管理系统，所述AGV控制系统对所述AGV进行控制，所述生产管理系统对各生产工艺进行管理；所述AGV控制系统与所述生产管理系统有机结合，实现信息的联网流通和管理的实时监控。

优选的，所述AGV以蓄电池为动力源，所述AGV上还搭载有驻车装置和安全保护装置。

优选的，所述地面导引系统，采用了惯性导航技术为主、视觉导航为辅的定位方式。

优选的，所述地面导引系统包括在各工序系统之间铺设的由二维码组成的引导轨迹线，并存储二维码正对的地面信息；所述AGV上设置有摄像头，所述AGV通过所述摄像头对二维码进行读取和识别，同时通过二维码图像在摄像头坐标中的旋转情况，确定AGV的精确朝向。

优选的，所述养护窑包括养护窑本体，所述养护窑本体采用立体分层结构，每层设置与墙板模具车相匹配的导轨，所述养护窑本体左右两侧及顶部采用隔热材料封闭。

优选的，所述自动拆模系统包括自动拆模机械手和抓取式堆垛机，所述自动拆模机械手用于将墙板模具车的端板拆开，所述抓取式堆垛机用于将墙板抓取运送到成品区整齐码放。

优选的，还包括用于使所述AGV泊车待命的泊车待命区，所述泊车待命区还设置有充电系统，所述充电系统采用数字化智能充电装置，均充电流0.4C3。

优选的，还包括模具自动清扫系统，所述模具自动清扫系统包括滚动式模具清扫装置以及自动安装机械手，所述滚动模具清扫装置用于对墙板模具车进行清理并刷脱模剂，确保墙板模具车在下次使用时能顺利脱模；所述自动安装机械手，用于将墙板模具车安装完成后，运送到墙板模具车堆放区。

本发明还公开了一种基于上述智能搬运式夹芯墙板生产系统的智能搬运式夹芯墙板生产方法，

步骤1：AGV从泊车待命区出发，通过地面导引系统的引导，沿着由二维码铺设的引导轨迹线，行驶至自动备模机的指定位置，自动备模机的自动抓取器从墙板模具车堆垛中，抓取墙板模具车，放置于AGV的移载设备上；

步骤2：AGV行驶至自动铺网机，自动铺网机包括旋转装置、长度测量装置及自动裁剪装置，旋转装置将纤维网在AGV所载墙板模具车上铺展开，长度测量装置按照预设长度，测量得到纤维网长度达到预设值后，旋转装置停止运转，自动裁剪装置将纤维网裁断，完成纤维网在墙板模具车中的铺设工序；

步骤3：AGV行驶至自动给料机，自动给料机供给墙板浇筑材料，并通过料流计量装置控制给料50％；

步骤4：AGV行驶至自动抹平机，所述自动抹平机包括刮板、距离传感器和高度调整装置，自动抹平机根据距离传感器判断刮板高度，通过高度调整装置，定位刮板与料面的最佳距离，在AGV通过自动抹平机时，通过刮板实现墙板浇筑材料的抹平；

步骤5:AGV行驶至芯材铺设机，芯材铺设机的回转支撑将真空吸附机械手旋转定位至芯材堆垛，通过真空吸盘吸附芯材后，旋转定位至AGV所在位置，通过液压推杆调整机械臂的位置,将芯材放置于AGV所载的墙板模具车上的墙板浇筑材料的上表面；

步骤6:芯材铺设完毕后，重复步骤3，给足剩余50％料；重复步骤4，实现墙板浇筑材料的抹平；

步骤7：AGV行驶至自动铺网机，重复所述步骤2，自动铺网机将预设长度的纤维网铺设到墙板模具车上的墙板浇筑材料的上表面；

步骤8：AGV行驶至养护窑入窑口，利用AGV移载设备的举升托举机构，控制举升高度，根据生产需要与养护窑不同层级的导轨无缝对接，养护窑的液压推进器将墙板模具车推上养护窑导轨，入窑养护；

步骤9：多个AGV连续运行，墙板模具车入养护窑，进行养护；

步骤10：所有AGV返回泊车待命区进行保养及充电；

步骤11：待墙板模具车在养护窑内达到养护时间后，AGV在养护窑出窑口，将举升托举机构与养护窑导轨无缝对接，液压推进器在入窑口推入下批次待养护墙板模具车时，依次将养护窑中养护完成的墙板模具车推到AGV的举升托举机构上，完成养护窑内的养护作业任务；

步骤12：AGV行驶至自动拆模系统，自动拆模机械手将墙板模具车的端板拆开后，抓取式堆垛机将墙板抓取运送到成品区整齐码放；

步骤13：AGV行驶至模具自动清扫系统，滚动模具清扫装置对墙板模具车进行清理并刷脱模剂，确保墙板模具车在下次使用时能顺利脱模；自动安装机械手，将墙板模具车安装完成后，AGV将墙板模具车运送至自动备模机处，通过自动抓取器，将墙板模具车堆垛后，AGV返回泊车待命区进行保养及充电。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

1、墙板生产线全流程机具操作无人化，提高墙板质量的稳定性，保证生产均衡性，提高生产效率；

2、养护窑本体采用立体分层结构，能对多个墙板模具车同时进行养护，进一步提高了工作效率。

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为本发明智能搬运式夹芯墙板生产系统的结构示意图。

具体实施方式

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。

本发明的目的是提供一种智能搬运式夹芯墙板生产系统及方法，以解决上述现有技术存在的问题，实现墙板生产线全流程机具操作无人化，提高墙板质量的稳定性，保证生产均衡性，提高生产效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种智能搬运式夹芯墙板生产系统，如图1所示，包括依次设置的：AGV、控制中心、地面导引系统、自动备模机、自动铺网机、自动给料机、自动抹平机、养护窑和自动拆模系统。

AGV意即"自动导引运输车"，是指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。

控制中心包括AGV控制系统和生产管理系统，AGV控制系统对AGV进行控制，对各台AGV进行合理的分配调度、最佳的路径选择、安全交通管理、实时图形监控等，生产管理系统对各生产工艺进行管理；AGV控制系统与生产管理系统有机结合，实现信息的联网流通和管理的实时监控。

本发明AGV上搭载有自动导航装置，自动导航装置和地面导引系统信号连接，地面导引系统导引AGV移动；AGV上还设置有用于搬运墙板模具车的移载设备，移载设备包括举升托举机构；AGV搭载墙板模具车在AGV控制系统的监控下，依次经过自动备模机、自动铺网机、自动给料机、自动抹平机、芯材铺设机，然后再经过一次自动给料机、自动抹平机，自动铺网机，最后再依次经过养护窑和自动拆模系统，与各工艺设备协同完成相应工序的作业任务。AGV以蓄电池为动力源，AGV上还搭载有驻车装置和安全保护装置，方便驻车以及保护AGV的安全。

地面导引系统，对AGV定位导航主要采用了惯性导航技术为主、视觉导航为辅的多种传感融合定位方式，在各工序系统之间铺设二维码形成引导轨迹线，对于二维码子系统，存储该二维码正对的地面坐标信息，AGV自身设置有高分辨率长焦摄像头对二维码进行读取和识别，同时通过二维码图像在摄像头坐标中的旋转情况，与AGV控制系统中的数据库对比融合，确定AGV的精确朝向。综合二维码编码信息和其在图像中的位置信息，对AGV进行完整的定位，确保AGV能按照工艺流程与各系统协同完成作业任务。

自动备模机，包括自动抓取器，自动抓取器从墙板模具车堆垛中，抓取墙板模具车，放置于通过地面导引系统行驶至指定位置的AGV移载设备的举升托举机构上。

自动铺网机，包括旋转装置、长度测量装置及自动裁剪装置。旋转装置将纤维网在墙板模具车上铺展开，长度测量装置按照预设长度，在测得纤维网长度达到预设值后，旋转装置停止运转，自动裁剪装置将纤维网裁断，完成纤维网在墙板模具车中的铺设工序。

自动给料机，包括料斗、料流计量装置等。料斗内盛装有墙板浇筑材料，料流计量装置控制料斗阀门开合，根据墙板生产工艺要求，确定给料量。

自动抹平机，包括刮板、距离传感器、高度调整装置等。根据距离传感器判断刮板高度，通过高度调整装置，定位刮板与料面的最佳距离。在AGV通过自动抹平机时，通过刮板实现墙板浇筑材料的抹平。

芯材铺设机，包括真空吸附机械手，由基座、电机、回转支撑、机械臂、液压推杆、真空泵、真空吸盘等组成。回转支撑能保证真空吸附机械手360°旋转，液压推杆能保证机械臂上下移动，采用真空泵负压站作为真空发生装置，全自动真空度可调控制，设备配备两个真空吸盘，两点吸附以确保芯材在机械臂的取材、搬运过程中能够保持较高的水平度。

养护窑，包括养护窑本体、液压推进器。养护窑本体由多根H钢立柱与地面预埋钢板螺栓连接固定，采用立体分层结构，根据生产规模设定养护窑层数，每层设置与墙板模具车相匹配的导轨，养护窑左右两侧及养护窑顶部采用隔热材料封闭，确保保温效果。出、入窑口采用平开式窑门。

还包括用于使AGV泊车待命的泊车待命区，泊车待命区还设置有充电系统，充电系统根据蓄电池组的充电技术要求，采用数字化智能充电装置，均充电流0.4C3。AGV蓄电池组充电完成后，泊车于泊车待命区，等候AGV控制系统根据生产工艺要求下达指令。

自动拆模系统包括自动拆模机械手和抓取式堆垛机，自动拆模机械手用于将墙板模具车的端板拆开，抓取式堆垛机用于将墙板抓取运送到成品区整齐码放。

还包括模具自动清扫系统，模具自动清扫系统包括滚动式模具清扫装置以及自动安装机械手，滚动模具清扫装置用于对墙板模具车进行清理并刷脱模剂，确保墙板模具车在下次使用时能顺利脱模；自动安装机械手，用于将墙板模具车安装完成后，运送到墙板模具车堆放区。

本发明还公开了一种基于上述智能搬运式夹芯墙板生产系统的智能搬运式夹芯墙板生产方法，

步骤1：AGV从泊车待命区出发，通过地面导引系统的引导，沿着由二维码铺设的引导轨迹线，行驶至自动备模机的指定位置，自动备模机的自动抓取器从墙板模具车堆垛中，抓取墙板模具车，放置于AGV的移载设备上；

步骤2：AGV沿二维码引导轨迹线行驶至自动铺网机，自动铺网机包括旋转装置、长度测量装置及自动裁剪装置，旋转装置将纤维网在AGV所载墙板模具车上铺展开，长度测量装置按照预设长度，测量得到纤维网长度达到预设值后，旋转装置停止运转，自动裁剪装置将纤维网裁断，完成纤维网在墙板模具车中的铺设工序；

步骤3：AGV沿二维码引导轨迹线行驶至自动给料机，自动给料机给墙板模具车铺设的纤维网上浇筑墙板浇筑材料，并通过料流计量装置控制给料50％；

步骤4：AGV沿二维码引导轨迹线行驶至自动抹平机，自动抹平机，包括刮板、距离传感器和高度调整装置，自动抹平机根据距离传感器判断刮板高度，通过高度调整装置，定位刮板与料面的最佳距离，在AGV通过自动抹平机时，通过刮板对墙板浇筑材料进行抹平；

步骤5:AGV行驶至芯材铺设机，芯材铺设机的回转支撑将真空吸附机械手旋转定位至芯材堆垛，通过真空吸盘吸附芯材后，旋转定位至AGV所在位置，通过液压推杆调整机械臂的位置,将芯材放置于AGV所载的墙板模具车上的墙板浇筑材料的上表面；

步骤6:芯材铺设完毕后，重复步骤3，将剩余的50％料浇注在芯材的上表面上；重复步骤4，再次实现墙板浇筑材料的抹平；

步骤7：AGV沿二维码引导轨迹线行驶至自动铺网机，重复步骤2，自动铺网机将预设长度的纤维网铺设到墙板模具车上的墙板浇筑材料的上表面，完成纤维网的铺设工序；

步骤8：AGV沿二维码引导轨迹线行驶至养护窑入窑口，利用AGV移载设备的举升托举机构，控制举升高度，根据生产需要与养护窑不同层级的导轨无缝对接，养护窑的液压推进器将墙板模具车推上养护窑导轨，入窑养护；

步骤9：AGV沿二维码引导轨迹线行驶至自动备模机的指定位置，进行下一轮作业；多个AGV连续运行，墙板模具车入养护窑，进行养护；

步骤10：待养护窑满负荷后，所有AGV返回泊车待命区进行保养及充电；

步骤11：待墙板模具车在养护窑内达到养护时间后，AGV在养护窑出窑口，将举升托举机构与养护窑导轨无缝对接，液压推进器在入窑口推入下批次待养护墙板模具车时，依次将养护窑中养护完成的墙板模具车推到AGV的举升托举机构上，完成养护窑内的养护作业任务；

步骤12：AGV行驶至自动拆模系统，自动拆模机械手将墙板模具车的端板拆开后，抓取式堆垛机将墙板抓取运送到成品区整齐码放；

步骤13：AGV行驶至模具自动清扫系统，滚动模具清扫装置对墙板模具车进行清理并刷脱模剂，确保墙板模具车在下次使用时能顺利脱模；自动安装机械手，将墙板模具车安装完成后，AGV将墙板模具车运送至自动备模机处，通过自动抓取器，将墙板模具车堆垛后，AGV返回养护窑出窑口，进行下一轮作业；

多台AGV交叉循环作业，待养护完成的墙板模具车全部出窑后，AGV返回泊车待命区进行保养及充电。这样，墙板生产线就形成一条闭环的智能控制生产线系统。

本发明提供一种智能搬运式夹芯墙板生产系统及方法，实现墙板生产线全流程机具操作无人化，提高墙板质量的稳定性，保证生产均衡性，提高生产效率。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (1)

1.一种智能搬运式夹芯墙板生产方法，其特征在于，包括如下步骤:

步骤1：AGV从泊车待命区出发，通过地面导引系统的引导，沿着由二维码铺设的引导轨迹线，行驶至自动备模机的指定位置，自动备模机的自动抓取器从墙板模具车堆垛中，抓取墙板模具车，放置于AGV的移载设备上；

步骤2：AGV行驶至自动铺网机，自动铺网机包括旋转装置、长度测量装置及自动裁剪装置，旋转装置将纤维网在AGV所载墙板模具车上铺展开，长度测量装置按照预设长度，测量得到纤维网长度达到预设值后，旋转装置停止运转，自动裁剪装置将纤维网裁断，完成纤维网在墙板模具车中的铺设工序；

步骤3：AGV行驶至自动给料机，自动给料机供给墙板浇筑材料，并通过料流计量装置控制给料50％；

步骤4：AGV行驶至自动抹平机，所述自动抹平机包括刮板、距离传感器和高度调整装置，自动抹平机根据距离传感器判断刮板高度，通过高度调整装置，定位刮板与料面的最佳距离，在AGV通过自动抹平机时，通过刮板实现墙板浇筑材料的抹平；

步骤5:AGV行驶至芯材铺设机，芯材铺设机的回转支撑将真空吸附机械手旋转定位至芯材堆垛，通过真空吸盘吸附芯材后，旋转定位至AGV所在位置，通过液压推杆调整机械臂的位置,将芯材放置于AGV所载的墙板模具车上的墙板浇筑材料的上表面；

步骤6:芯材铺设完毕后，重复步骤3，给足剩余50％料；重复步骤4，实现墙板浇筑材料的抹平；

步骤7：AGV行驶至自动铺网机，重复所述步骤2，自动铺网机将预设长度的纤维网铺设到墙板模具车上的墙板浇筑材料的上表面；

步骤8：AGV行驶至养护窑入窑口，利用AGV移载设备的举升托举机构，控制举升高度，根据生产需要与养护窑不同层级的导轨无缝对接，养护窑的液压推进器将墙板模具车推上养护窑导轨，入窑养护；

步骤9：多个AGV连续运行，墙板模具车入养护窑，进行养护；

步骤10：所有AGV返回泊车待命区进行保养及充电；

步骤11：待墙板模具车在养护窑内达到养护时间后，AGV在养护窑出窑口，将举升托举机构与养护窑导轨无缝对接，液压推进器在入窑口推入下批次待养护墙板模具车时，依次将养护窑中养护完成的墙板模具车推到AGV的举升托举机构上，完成养护窑内的养护作业任务；

步骤12：AGV行驶至自动拆模系统，自动拆模机械手将墙板模具车的端板拆开后，抓取式堆垛机将墙板抓取运送到成品区整齐码放；

步骤13：AGV行驶至模具自动清扫系统，滚动模具清扫装置对墙板模具车进行清理并刷脱模剂，确保墙板模具车在下次使用时能顺利脱模；自动安装机械手，将墙板模具车安装完成后，AGV将墙板模具车运送至自动备模机处，通过自动抓取器，将墙板模具车堆垛后，AGV返回泊车待命区进行保养及充电。

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