CN109794992B - 自动化的板材钻孔系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及自动化的板材钻孔系统及其控制方法，所述板材钻孔系统，包括钻孔工段控制装置、钻孔工段传输线和位于所述钻孔工段传输线上的多个板材位置检测传感器。所述钻孔工段传输线包括进料输送线、无孔板材输送线、双面孔板材输送线、单面孔板材输送线和出料输送线，进料输送线位于上游以将贴有识别码的板材输送到无孔板材输送线、双面孔板材输送线和单面孔板材输送线上，出料输送线位于下游以接收加工完的板材。进料输送线上设有扫码装置A和第一板材旋转装置，双面孔板材输送线上设有板材缓存装置、扫码装置B和双面打孔设备，单面孔板材输送线上设有扫码装置C和单面打孔设备，出料输送线上设有扫码装置D和第二板材旋转装置。
Description
技术领域
本发明属于板材加工领域，特别涉及自动化的板材钻孔系统及其控制方法。
背景技术
在生产家具时，使用最多的就是板材，对板材钻孔时需要人工转运板材，例如人工将板材搬运到工作台上，人工操控打孔设备，打完孔后再由人工将双面孔板材、单面孔板材搬运下来，放置在预定的位置，当然也需要人工识别哪些板材要双面打孔、哪些板材要单面打孔、哪些板材不需要打孔，使得生产不连续，产效率低，产能低下，加工成本较高，难以满足大规模的生产需求。
发明内容
本发明一方面目的在于提供一种板材钻孔系统，包括钻孔工段控制装置、钻孔工段传输线和位于所述钻孔工段传输线上的多个板材位置检测传感器。
所述钻孔工段传输线包括进料输送线、无孔板材输送线、双面孔板材输送线、单面孔板材输送线和出料输送线，进料输送线位于上游以将贴有识别码的板材输送到无孔板材输送线、双面孔板材输送线和单面孔板材输送线上，出料输送线位于下游以接收从无孔板材输送线、双面孔板材输送线和单面孔板材输送线传输来的板材。
进料输送线上按板材传输方向依次设有扫码装置A和第一板材旋转装置，双面孔板材输送线上按板材传输方向依次设有板材缓存装置、扫码装置B和双面打孔设备，单面孔板材输送线上按板材传输方向依次设有扫码装置C和单面打孔设备，出料输送线上按板材传输方向依次设有扫码装置D和第二板材旋转装置；
所述钻孔工段控制装置与所述钻孔工段传输线、扫码装置A、扫码装置B、扫码装置C、扫码装置D、第一板材旋转装置、第二板材旋转装置、板材缓存装置、双面打孔设备、单面打孔设备和板材位置检测传感器电连接。
在上述的出料输送线上设有板材清洁机，清除板材打孔或开槽后上下表面残留的杂物。
在上述的出料输送线上设有与所述钻孔工段控制装置电连接的另一板材缓存装置，该板材缓存装置受钻孔工段控制装置的控制，解决生产线上生产速度不一致导致的板材堆积。
本发明另一方面目的在于提供一种板材钻孔系统的控制方法，包括：进料输送线将贴有识别码的板材输送到扫码装置A处；扫码装置A读取所述板材上的识别码；将经过扫码装置A识别后的所述板材首先传输到第一板材旋转装置处，然后将需要双面打孔的板材输送到双面孔板材输送线上的双面打孔设备处打孔，将需要单面打孔的板材输送到单面孔板材输送线上的单面打孔设备处打孔，将不需要打孔的板材通过无孔板材输送线输送到下游的出料输送线上；双面孔板材输送线和单面孔板材输送线将打完孔的板材传输到下游的出料输送线上；
在上述的板材钻孔系统的控制方法，根据扫码装置A读取的所述识别码，判断所述板材是否需要旋转，若需要，则第一板材旋转装置将所述板材旋转90度。
在上述的板材钻孔系统的控制方法，出料输送线上按板材传输方向依次设有扫码装置D和第二板材旋转装置A，扫码装置D读取所述板材上的识别码；根据扫码装置D读取的所述识别码，判断所述板材是否需要旋转，若需要，则第二板材旋转装置将所述板材旋转90度。
在上述的板材钻孔系统的控制方法，双面打孔设备打孔之前通过双面孔板材输送线上的扫码装置B读取板材上的识别码，获取孔的位置、数量、尺寸、形状等信息。
在上述的板材钻孔系统的控制方法，单面打孔设备打孔之前通过单面孔板材输送线上的扫码装置C读取板材上的识别码，获取孔的位置、数量、尺寸、形状等信息。
在上述的板材钻孔系统的控制方法，双面孔板材输送线出现堵塞，将需要双面打孔的板材缓存在板材缓存装置内，解决生产线上生产速度不一致导致的板材堆积。
在上述的板材钻孔系统的控制方法，出料输送线满料时将双面孔板材输送线、单面孔板材输送线、无孔板材输送线传输来的板材缓存在另一板材缓存装置内，解决生产线上生产速度不一致导致的板材堆积。
本发明公开的板材钻孔系统钻孔时无需人工转运板材，无需人工对分拣出哪些板材要双面打孔、哪些板材要单面打孔、哪些板材不需要打孔，而且双面打孔和单面打孔以及无孔板材的传输同时进行，所需工人数少，可连续进行生产，能满足大规模的生产需求。钻孔工段传输线上设有板材位置检测传感器，可做到对订单中的每块板材的位置进行追踪，以便根据订单信息对不同的板材进行不同的加工处理，实现钻孔过程的可视化以及每块板材的精细化管理。
附图说明
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。
图1是自动化的板材钻孔系统的工段结构图，图中箭头表示板材传输方向。
具体实施方式
图1示出了自动化的板材钻孔系统的工段结构，所述工段连接位于上游的封边工段，可根据订单信息、设计参数、加工信息等对封了边的板材进行打孔，然后将打完孔的板材传输到下游的包装工段或分拣工段。本发明中的订单信息、设计参数、加工信息等包括所需板材的数量，每块板材的形状尺寸，和板材上孔的位置、数量、尺寸、形状等。每块板材上贴有标识板材身份的识别码，例如二维码或条形码，通过读取所述识别码可查询到该板材对应的订单信息、设计参数、加工信息。
所述板材钻孔系统包括钻孔工段控制装置和钻孔工段传输线。所述钻孔工段传输线包括进料输送线1.11、无孔板材输送线1.15、双面孔板材输送线1.16、单面孔板材输送线1.17和出料输送线1.22。进料输送线1.11位于上游通过分流输送线1.14将贴有识别码的板材输送到无孔板材输送线1.15、双面孔板材输送线1.16和单面孔板材输送线1.17上。无孔板材输送线1.15、双面孔板材输送线1.16和单面孔板材输送线1.17通过汇流输送线1.21将板材汇集到下游的出料输送线1.22上。在本发明中，同时对双面孔板材、单面孔板材进行打孔，并将不需要打孔的板材通过单独的输送线进行传输，提高整个打孔作业的效率。
分流输送线1.14具体技术细节对本发明来说是不相关的，例如，可为多条并列的窄皮带，与滚筒式的进料输送线1.11、无孔板材输送线1.15、双面孔板材输送线1.16、单面孔板材输送线1.17垂直，在交汇处，分流窄皮带分布在滚筒间隙中，分流皮带工作时上升到滚筒水平面之上，从而转移滚筒上的板材。其中，无孔板材输送线1.15，或双面孔板材输送线1.16，或单面孔板材输送线1.17可以是与进料输送线1.11一体的。汇流输送线1.21的结构和工作原理与分流输送线1.14类似，这里不再赘述。
所述钻孔工段传输线每隔一段距离都设有板材位置检测传感器，例如在分流与汇流位置处，可做到对订单中的每块板材的位置进行追踪。板材位置检测传感器可采用光电传感器，安装在输送线侧面或者滚筒、皮带的间隙内。
板材进入进料输送线1.11时一般是长边与传输方向一致，这样传输线可以不用做的很宽，
不同的板件有不同的打孔工艺，部分特殊板件需要旋转方向进入打孔设备，同时也需要在进料输送线1.11上判断板材该分配到哪台打孔设备。因此，进料输送线1.11上按板材传输方向依次设有扫码装置A 1.12和第一板材旋转装置1.13。扫码装置A 1.12读取板材上的识别码，所述钻孔工段控制装置根据扫码装置A 1.12读取的信息可查询该板材对应的订单信息、设计参数、加工信息，进而判断所述板材是否为单面孔板材、或双面孔板材、或无孔板材，以及所述板材是否需要旋转后进入下游的打孔设备。第一板材旋转装置1.13可将需要旋转的板材旋转90度。相应地，在出料输送线1.22上按板材传输方向依次设有扫码装置D 1.26和第二板材旋转装置1.27，扫码装置D 1.26读取汇流输送线1.21汇流过来的板材上的识别码，所述钻孔工段控制装置根据扫码装置A 1.26读取的信息可查询该板材对应的订单信息、设计参数、加工信息，进而判断所述板材是否被第一板材旋转装置1.13旋转过，若旋转过，则第二板材旋转装置1.13再次将所述板材旋转相同角度，例如90度，确保板材长边与传输方向一致，也使板材上二维码位置相对固定，方便后续加工过程中的扫码。
双面孔板材输送线1.16上按板材传输方向依次设有板材缓存装置1.18、扫码装置B 1.24和双面打孔设备1.19。分流输送线1.14将需要双面打孔的板材分配到双面孔板材输送线1.16上，双面打孔设备1.19打孔之前需要扫码装置B 1.24读取板材上的识别码，确定孔的位置、规格尺寸等信息。双面打孔设备1.19能对板材上下表面及侧面进行打孔或开槽。通过双面孔板材输送线1.16上的板材位置检测传感器反馈的信息，判断该传输线是否拥堵，若是，则将进料输送线1.11传输来的板材先缓存在板材缓存装置1.18内，调节双面打孔设备1.19打孔的节拍。
单面孔板材输送线1.17上按板材传输方向依次设有扫码装置C 1.25和单面打孔设备1.20。
分流输送线1.14将需要单面打孔的板材分配到单面孔板材输送线1.17，单面打孔设备1.20打孔之前需要扫码装置C 1.25读取板材上的识别码，确定孔的位置、规格尺寸等信息。单面打孔设备1.20能对板材的上表面及相邻的侧面进行打孔或开槽。
无孔板材输送线1.15、双面孔板材输送线1.16、单面孔板材输送线1.17的数量可根据加工需求设置，例如，本实施例中无孔板材输送线1.15和双面孔板材输送线1.16具有一条，而单面孔板材输送线1.17具有两条。
出料输送线1.22还设有板材清洁机1.23和另一板材缓存装置1.28。板材清洁机1.23清除板材打孔或开槽后上下表面残留的杂物，板材通过清洁机构间隙，毛刷通过不停旋转清扫板材上下面，板材清洁机1.23自动增加清洁剂到毛刷表面增强去污效果，抽尘口不停抽尘防止灰尘累积。板材清洁方式为通过式，即边向前传送板材边对其进行清洁，本实施例的板材清洁机1.23能够满足不同厚度板材的清洁需求。由于多条输送线汇集到出料输送线1.22，可能出现板材拥堵的情况，可通过出料输送线1.22上的板材位置检测传感器反馈的信息，判断该传输线是否拥堵，若是，则将无孔板材输送线1.15、双面孔板材输送线1.16、单面孔板材输送线1.17传输来的板材先缓存在板材缓存装置1.28内。
板材缓存装置1.18，1.28可采用公开号CN207774242U专利文献中的链式缓存装置，工作原理为，板材进入滚筒线，滚筒线得到信号，当板材完全进入滚筒线时滚筒线停止动作；当板材停在滚筒线上时，缓存升降机会把滚筒线上的板材提起到相应位置，如此类推可一直缓存30块板；当需取料时，缓存升降机按间隔下降至辊筒线上，板材平稳放置于辊筒线上，再由辊筒线输送走。
所述钻孔工段控制装置可与所述钻孔工段传输线、扫码装置A 1.12、扫码装置B1.24、扫码装置C 1.25、扫码装置D 1.26、第一板材旋转装置1.13、第二板材旋转装置1.27、双面打孔设备1.19、单面打孔设备1.20、板材缓存装置1.18，1.28和板材位置检测传感器电连接，接收各个设备反馈的信息，并对各个设备的动作进行控制。
一种板材钻孔系统的控制方法，包括：
进料输送线1.11将贴有识别码的板材输送到扫码装置A 1.12处；
扫码装置A 1.12读取所述板材上的识别码；
将经过扫码装置A 1.12识别后的所述板材首先传输到第一板材旋转装置1.13处，然后将需要双面打孔的板材输送到双面孔板材输送线1.16上的双面打孔设备1.19处打孔，将需要单面打孔的板材输送到单面孔板材输送线1.17上的单面打孔设备1.20处打孔，将不需要打孔的板材通过无孔板材输送线1.15输送到下游的出料输送线1.22上；
双面孔板材输送线1.16和单面孔板材输送线1.17将打完孔的板材传输到下游的出料输送线1.22上。
在将板材分配到相应打孔设备之前，根据扫码装置A 1.12读取的所述识别码，判断所述板材是否需要旋转，若需要，则第一板材旋转装置1.13将所述板材旋转90度，此目的在于针对不同的板件有不同的打孔工艺，部分特殊板件需要旋转方向进入设备加工。
出料输送线1.22上按板材传输方向依次设有扫码装置D 1.26和第二板材旋转装置1.27，扫码装置D 1.26读取所述板材上的识别码；根据扫码装置D 1.26读取的所述识别码，判断所述板材是否需要旋转，若需要，则第二板材旋转装置1.27将所述板材旋转90度，确保板材恢复到进入进料输送线1.11时长边与传输方向一致的状态，也使板材上二维码位置相对固定，方便下一工段扫码。
双面打孔设备1.19打孔之前通过双面孔板材输送线1.16上的扫码装置B 1.24读取板材上的识别码。
单面打孔设备1.20打孔之前通过单面孔板材输送线1.17上的扫码装置C 1.25读取板材上的识别码。
双面孔板材输送线1.16满料时，即上游进料输送线1.11传输来的板材在双面孔板材输送线1.16上排布不下时，需要双面打孔的板材缓存在板材缓存装置1.18内。出料输送线1.22满料时，即双面孔板材输送线1.16、单面孔板材输送线1.17、无孔板材输送线1.15传输来的板材太多，在出料输送线1.22排布不下时，将板材缓存在另一板材缓存装置1.28内。
Claims (6)
1.一种板材钻孔系统，其特征在于，包括钻孔工段控制装置、钻孔工段传输线和位于钻孔工段传输线上的多个板材位置检测传感器；
钻孔工段传输线包括进料输送线(1.11)、无孔板材输送线(1.15)、双面孔板材输送线(1.16)、单面孔板材输送线(1.17)和出料输送线(1.22)，进料输送线(1.11)位于上游以将贴有识别码的板材输送到无孔板材输送线(1.15)、双面孔板材输送线(1.16)和单面孔板材输送线(1.17)上，出料输送线(1.22)位于下游以接收从无孔板材输送线(1.15)、双面孔板材输送线(1.16)和单面孔板材输送线(1.17)传输来的板材；
进料输送线(1.11)上按板材传输方向依次设有扫码装置A(1.12)和第一板材旋转装置(1.13)，双面孔板材输送线(1.16)上按板材传输方向依次设有板材缓存装置(1.18)、扫码装置B(1.24)和双面打孔设备(1.19)，单面孔板材输送线(1.17)上按板材传输方向依次设有扫码装置C(1.25)和单面打孔设备(1.20)，出料输送线(1.22)上按板材传输方向依次设有扫码装置D(1.26)和第二板材旋转装置(1.27)；
所述钻孔工段控制装置与板材位置检测传感器、钻孔工段传输线、扫码装置A(1.12)、扫码装置B(1.24)、扫码装置C(1.25)、扫码装置D(1.26)、第一板材旋转装置(1.13)、第二板材旋转装置(1.27)、板材缓存装置(1.18)、双面打孔设备(1.19)、单面打孔设备(1.20)和板材位置检测传感器电连接，在所述钻孔工段控制装置控制下：
进料输送线(1.11)将贴有识别码的板材输送到扫码装置A(1.12)处；
扫码装置A(1.12)读取板材上的识别码以获取该板材的信息，根据信息判断该板材是否需要旋转方向以及是否为单面孔板材、双面孔板材或无孔板材；
首先将经过扫码装置A(1.12)识别后的板材传输到第一板材旋转装置(1.13)处，第一板材旋转装置(1.13)将需要旋转方向的板材进行旋转，然后将需要双面打孔的板材输送到双面孔板材输送线(1.16)上的双面打孔设备(1.19)处打孔，将需要单面打孔的板材输送到单面孔板材输送线(1.17)上的单面打孔设备(1.20)处打孔，将不需要打孔的板材通过无孔板材输送线(1.15)输送到下游的出料输送线(1.22)上；
双面打孔设备(1.19)打孔之前通过双面孔板材输送线(1.16)上的扫码装置B(1.24)读取板材上的识别码以获孔的位置、规格尺寸信息，根据孔的位置、规格尺寸信息进行打孔；
板材位置检测传感器检测到双面孔板材输送线(1.16)出现堵塞，将需要双面打孔的板材缓存在板材缓存装置(1.18)内；
单面打孔设备(1.20)打孔之前通过单面孔板材输送线(1.17)上的扫码装置C(1.25)读取板材上的识别码以获孔的位置、规格尺寸信息，根据孔的位置、规格尺寸信息进行打孔；
双面孔板材输送线(1.16)和单面孔板材输送线(1.17)将打完孔的板材传输到下游的出料输送线(1.22)上；
出料输送线(1.22)上的扫码装置D(1.26)读取板材上的识别码，以获取该板材的信息，根据信息判断该板材是否需要旋转，根据判断结果第二板材旋转装置(1.27)将需要旋转方向的板材进行旋转。
2.根据权利要求1所述的板材钻孔系统，其特征在于，出料输送线(1.22)上设有板材清洁机(1.23)。
3.根据权利要求1或2所述的板材钻孔系统，其特征在于，出料输送线(1.22)上设有与所述钻孔工段控制装置电连接的另一板材缓存装置(1.28)。
4.根据权利要求1所述的板材钻孔系统，其特征在于，第一板材旋转装置(1.13)将需要旋转方向的板材旋转到使其短边平行输送方向。
5.根据权利要求4所述的板材钻孔系统，其特征在于，第二板材旋转装置(1.27)将需要旋转方向的板材旋转到使其长边平行输送方向。
6.根据权利要求3所述的板材钻孔系统，其特征在于，板材位置检测传感器检测到出料输送线(1.22)堵塞时，将板材缓存在另一板材缓存装置(1.28)内。
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2019
- 2019-02-22 CN CN201910131526.6A patent/CN109794992B/zh active Active
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