CN110142866B - 一种纸面石膏板成型立边自动控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种纸面石膏板成型立边自动控制装置及方法，包括成型台，成型台的表面设置有传输板，成型台的两侧均安装有激光检测装置，成型台的正上方设置有支撑架，支撑架的两侧均设置有立边调整装置，立边调整装置包括调整板，调整板的底端与成型台活动连接，调整板的顶部设置有通孔，且通孔内插设有调节螺杆，调节螺杆的外端连接有转盘，调节螺杆的外部套设有位于转盘与调整板之间的推动块，该装置检测效率更高，且能做到实时检测，有利于提高调整精度，同时能够在调整石膏板的立边角度时，避免石膏板侧边形变，此外，该装置在调节调整板的倾斜角度时，能够使调整板受力更平衡，避免调整板在长时间使用后发生形变。

Description

一种纸面石膏板成型立边自动控制装置及方法

技术领域

本发明实施例涉及石膏板生产技术领域，具体涉及一种纸面石膏板成型立边自动控制装置及方法。

背景技术

石膏板是以建筑石膏为主要原料制成的一种材料，它是一种重量轻、强度较高、厚度较薄、加工方便以及隔音绝热和防火等性能较好的建筑材料，是当前着重发展的新型轻质板材之一。石膏板已广泛用于住宅、办公楼、商店、旅馆和工业厂房等各种建筑物的内隔墙、墙体覆面板(代替墙面抹灰层)、天花板、吸音板、地面基层板和各种装饰板等，用于室内的不宜安装在浴室或者厨房。

石膏板主要有纸面石膏板、无纸面石膏板、装饰石膏板、石膏空心条板、纤维石膏板、石膏吸音板、定位点石膏板等。纸面石膏板是以石膏料浆为夹芯，两面用纸作护面而成的一种轻质板材，纸面石膏板质地轻、强度高、防火、防蛀、易于加工，普通纸面石膏板用于内墙、隔墙和吊顶，经过防火处理的耐水纸面石膏板可用于湿度较大的房间墙面，如卫生间、厨房、浴室等贴瓷砖、金属板、塑料面砖墙的衬板。

纸面石膏板在成型过程中，为了保证石膏板的质量，需要保证立边接近垂直，现有的石膏板成型立边控制方法通常是工作人员定时查看，并在立边角度偏差较大时，通过调节调整板的倾斜角度调整石膏板的立边角度。

但是，现有的石膏板成型立边控制方法存在以下缺陷：

(1)人工查看和调整效率很低，不适用于现代化生产，且人工调整精度不高，无法满足高精度生产需求；

(2)在调整石膏板的立边角度时，调整板对立边的挤压很容易造成石膏板侧边的形变，影响石膏板的品质；

(3)在调节调整板的倾斜角度时，调整板容易受力不均，且会在长时间使用后发生形变，进而影响石膏板立边的调整效果。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种纸面石膏板成型立边自动控制装置及方法，该装置采用激光检测，并通过伺服电机进行立边调整，检测效率更高，且能做到实时检测，有利于提高调整精度，能够满足现代化生产需求，同时，能够在调整石膏板的立边角度时，避免石膏板侧边形变，有利于保证石膏板的品质，此外，该装置在调节调整板的倾斜角度时，能够使调整板受力更平衡，避免调整板在长时间使用后发生形变，避免影响石膏板立边的调整效果，能有效解决现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种纸面石膏板成型立边自动控制装置，包括成型台，所述成型台的表面设置有运输石膏板的传输板，且成型台的两侧均安装有检测石膏板立边倾斜角度的激光检测装置，所述激光检测装置连接有PLC编程控制器，所述成型台的正上方设置有跨过传输板的支撑架，且支撑架的两侧均设置有受PLC编程控制器独立控制的立边调整装置；

所述立边调整装置包括位于成型台侧方的调整板，且调整板的底端通过活动连接件与成型台活动连接，所述调整板的顶部设置有贯穿的通孔，且通孔内插设有调节螺杆，所述支撑架的顶部设置有横板，且横板的两侧均设置有与调节螺杆匹配的螺孔，所述调节螺杆的外端连接有转盘，且调节螺杆的外部套设有位于转盘与调整板之间的推动块。

进一步地，所述支撑架的两侧均固定安装有伺服电机，且伺服电机的输出端连接有主动轴，所述主动轴的外部套设有主动齿轮，所述转盘的外部设置有与主动齿轮啮合的被动齿轮。

进一步地，所述调节螺杆的外部套设有第一弹簧，且第一弹簧的两端分别与调整板、横板固定连接。

进一步地，所述推动块包括与调节螺杆固定连接的后柱块，且后柱块的前端设置有前环形块，所述后柱块与前环形块之间通过第一轴承连接，所述前环形块的侧面上、下端均设置有连接块，且连接块的侧面均通过铰链活动连接有推动板。

进一步地，所述横板的顶部固定安装有气缸，且气缸的输出端通过升降轴连接有升降板，所述升降板的表面设置有条形滑槽，所述条形滑槽的两侧均设置滑动块，且两个滑动块之间通过第二弹簧连接。

进一步地，所述滑动块的外侧均通过第二轴承连接有横杆，且横杆的外部均套设有辊轴。

另外，本发明还提供了一种纸面石膏板成型立边自动控制方法，包括如下步骤：

S100、在石膏板成型后立边的侧方放置与成型台垂直的激光检测装置，并测定石膏板的厚度；

S200、实时测定石膏板立边上、下部距激光检测装置激光探头的距离；

S300、通过PLC编程控制器计算石膏板立边实际倾斜角度；

S400、PLC编程控制器控制立边调整装置调整立边角度。

进一步地，在步骤S200中，测定石膏板立边距激光检测装置激光探头的距离时，调节激光检测装置上、下两个激光探头的位置，使得两束激光能够分别与石膏板的上、下面齐平，并保证两束激光的间距恒定。

进一步地，在步骤S300中，计算石膏板立边实际倾斜角度时，以下束激光测定的距离为基准，计算上、下两束激光测定的距离差；

通过反正切函数以及石膏板的厚度计算石膏板的实际倾斜角度，角度范围在0-180°。

进一步地，在步骤S400中，PLC编程控制器控制立边调整装置调整立边角度时，首先设定石膏板立板的规范角度或允许角度阈值范围；

若计算的石膏板实际倾斜角度大于规范角度或允许角度阈值范围，则PLC编程控制器控制立边调整装置上部向内调整；

若计算的石膏板实际倾斜角度小于规范角度或允许角度阈值范围，则PLC编程控制器控制立边调整装置上部向外调整。

本发明实施例具有如下优点：

(1)本发明采用激光检测，并通过伺服电机进行立边调整，检测效率更高，且能做到实时检测，有利于提高调整精度，能够满足现代化生产需求；

(2)本发明能够在调整石膏板的立边角度时，避免石膏板侧边形变，有利于保证石膏板的品质；

(3)本发明在调节调整板的倾斜角度时，能够使调整板受力更平衡，避免调整板在长时间使用后发生形变，避免影响石膏板立边的调整效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明的整体俯视结构示意图；

图2为本发明的立边调整装置侧视结构示意图；

图3为本发明的整体流程结构示意图。

图中：

1-成型台；2-传输板；3-激光检测装置；4-PLC编程控制器；5-支撑架；6-立边调整装置；7-气缸；8-升降轴；9-升降板；10-条形滑槽；11-滑动块；12-第二弹簧；13-第二轴承；14-横杆；15-辊轴；

601-调整板；602-活动连接件；603-通孔；604-调节螺杆；605-横板；606-螺孔；607-转盘；608-推动块；609-伺服电机；610-主动轴；611-主动齿轮；612-被动齿轮；613-第一弹簧；

6081-后柱块；6082-前环形块；6083-第一轴承；6084-连接块；6085-铰链；6086-推动板。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。

如图1和图2所示，本发明提供了一种纸面石膏板成型立边自动控制装置，包括成型台1，成型台1的表面设置有运输石膏板的传输板2，且成型台1的两侧均安装有检测石膏板立边倾斜角度的激光检测装置3，激光检测装置3连接有PLC编程控制器4。

激光检测装置3与石膏板在同一平面上，监测时，激光检测装置3的上、下两个激光探头能够发出两束激光，且两束激光分别与石膏板的上、下面齐平，激光检测装置3能够将测定的石膏板立边上、下部距激光检测装置3激光探头的距离传输至PLC编程控制器4，PLC编程控制器4通过石膏板立边上、下部距激光检测装置3激光探头的距离差以及石膏板的厚度，便能够计算出石膏板立边的实际倾斜角度。

成型台1的正上方设置有跨过传输板2的支撑架5，且支撑架5的两侧均设置有受PLC编程控制器4独立控制的立边调整装置6，当PLC编程控制器4计算出的石膏板立边实际倾斜角度与设定角度存在偏差，便可以通过控制立边调整装置6对石膏板的立边进行调整，以保证石膏板的质量，通过这种方式调整石膏板的立边，检测效率更高，且能做到实时检测，有利于提高调整精度，能够满足现代化生产需求。另外，为了对石膏板的两个立边分别调整，两个立边调整装置6均独立控制。

立边调整装置6包括位于成型台1侧方的调整板601，且调整板601的底端通过活动连接件602与成型台1活动连接，使得调整板601能够旋转，在石膏板的生产过程中，调整板601与石膏板的立边接触，通过控制调整板601的倾斜角度，便能够控制石膏板的立边角度，此外，为了避免传输板2对调整板601产生影响，石膏板在输送过程中，侧边要略微伸出一些。

调整板601的顶部设置有贯穿的通孔603，且通孔603内插设有调节螺杆604，支撑架5的顶部设置有横板605，且横板605的两侧均设置有与调节螺杆604匹配的螺孔606，调节螺杆604的外端连接有转盘607，且调节螺杆604的外部套设有位于转盘607与调整板601之间的推动块608。

当转动转盘607时，便能够使调节螺杆604沿着螺孔606左右移动，在移动的过程中，若调节螺杆604向内移动，则能够带动推动块608向内推动调整板601，使得调整板601向内旋转，从而使石膏板的立边角度减小；调节螺杆604的外部套设有第一弹簧613，且第一弹簧613的两端分别与调整板601、横板605固定连接，若调节螺杆604向外移动，便能够带动推动块608后移，在第一弹簧613的弹力下，使得调整板601能够向外旋转，从而使石膏板的立边角度增大，实现石膏板立边的角度调整。

支撑架5的两侧均固定安装有伺服电机609，且伺服电机609的输出端连接有主动轴610，主动轴610的外部套设有主动齿轮611，转盘607的外部设置有与主动齿轮611啮合的被动齿轮612，伺服电机609受PLC编程控制器4控制，当伺服电机609工作时，能够使转盘607在主动齿轮611、被动齿轮612的带动下旋转，从而实现石膏板立板角度的自动调整。

另外，由于在实际生产过程中，石膏板立边的角度变化不会过大，因此将主动齿轮611和被动齿轮612的宽度设计的偏大一些，便能够使主动齿轮611和被动齿轮612始终啮合，而不会在旋转的过程中分离，同时，为了实现转盘607旋转角度的精准控制，被动齿轮612的直径和轮齿数要远大于主动齿轮611的直径和轮齿数。

推动块608包括与调节螺杆604固定连接的后柱块6081，且后柱块6081的前端设置有前环形块6082，后柱块6081与前环形块6082之间通过第一轴承6083连接，前环形块6082的侧面上、下端均设置有连接块6084，且连接块6084的侧面均通过铰链6085活动连接有推动板6086，推动板6086与调整板601直接接触，当调节螺杆604向内移动时，后柱块6081能够推动前环形块6082，而前环形块6082推动推动板6086，由于推动板6086通过铰链6085与连接块6084活动连接，因此，推动板6086会根据调整板601的倾斜情况自动倾斜，使得调整板601的受力更均衡，避免调整板601在长时间使用后发生形变，避免影响石膏板立边的调整效果。

横板605的顶部固定安装有气缸7，且气缸7的输出端通过升降轴8连接有升降板9，当气缸7工作时，能够使升降板9在升降轴8的带动下升降，升降板9的表面设置有条形滑槽10，条形滑槽10的两侧均设置滑动块11，且两个滑动块11之间通过第二弹簧12连接。

滑动块11的外侧均通过第二轴承13连接有横杆14，且横杆14的外部均套设有辊轴15，在生产过程中，若需要对石膏板进行额外加工，则气缸7带动升降板9上移，使得辊轴15也能够上移，可以避免辊轴15影响石膏板的加工，而只需对石膏板进行立边调整时，可以使辊轴15在切割7的带动下下移，并紧贴在石膏板的表面，由于辊轴15是通过第二轴承13与滑动块11活动连接，因此辊轴15会在石膏板运输时自动旋转，避免影响石膏板的输送，同时，由于第二弹簧12的作用，会使辊轴向外侧移动，并紧贴调整板601，从而在调整板601调整石膏板的立边角度时，对石膏板进行压实，避免石膏板的侧边形变，避免影响石膏板的质量，而调整板601旋转时，辊轴15会在第二弹簧12的作用下跟着调整板601移动，使得辊轴15能够始终对石膏板的侧边进行压实。

另外，如图3所示，本发明还提供了一种纸面石膏板成型立边自动控制方法，包括如下步骤：

步骤S100、在石膏板成型后立边的侧方放置与成型台垂直的激光检测装置，并测定石膏板的厚度，在石膏板的立边调整过程中，由于石膏板两侧立边的情况可能不同，因此需要分别调整。

步骤S200、实时测定石膏板立边上、下部距激光检测装置激光探头的距离。

在步骤S200中，测定石膏板立边距激光检测装置激光探头的距离时，调节激光检测装置上、下两个激光探头的位置，使得两束激光能够分别与石膏板的上、下面齐平，并保证两束激光的间距恒定。

步骤S300、通过PLC编程控制器计算石膏板立边实际倾斜角度。

在步骤S300中，计算石膏板立边实际倾斜角度时，以下束激光测定的距离为基准，计算上、下两束激光测定的距离差；通过反正切函数以及石膏板的厚度计算石膏板的实际倾斜角度，角度范围在0-180°。

步骤S400、PLC编程控制器控制立边调整装置调整立边角度。

在步骤S400中，PLC编程控制器控制立边调整装置调整立边角度时，首先设定石膏板立板的规范角度或允许角度阈值范围，一般情况下，石膏板的立边角度越接近90°，品质越好，可允许的角度范围在88°-90°之间，当石膏板的立边角度超过这一范围，便需要进行立边调整。

若计算的石膏板实际倾斜角度大于规范角度或允许角度阈值范围，则PLC编程控制器控制立边调整装置上部向内调整，直至调整后的立边角度满足需求；若计算的石膏板实际倾斜角度小于规范角度或允许角度阈值范围，则PLC编程控制器控制立边调整装置上部向外调整，直至调整后的立边角度满足需求。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种纸面石膏板成型立边自动控制装置，包括成型台(1)，其特征在于：所述成型台(1)的表面设置有运输石膏板的传输板(2)，且成型台(1)的两侧均安装有检测石膏板立边倾斜角度的激光检测装置(3)，所述激光检测装置(3)连接有PLC编程控制器(4)，所述成型台(1)的正上方设置有跨过传输板(2)的支撑架(5)，且支撑架(5)的两侧均设置有受PLC编程控制器(4)独立控制的立边调整装置(6)；

所述立边调整装置(6)包括位于成型台(1)侧方的调整板(601)，且调整板(601)的底端通过活动连接件(602)与成型台(1)活动连接，所述调整板(601)的顶部设置有贯穿的通孔(603)，且通孔(603)内插设有调节螺杆(604)，所述支撑架(5)的顶部设置有横板(605)，且横板(605)的两侧均设置有与调节螺杆(604)匹配的螺孔(606)，所述调节螺杆(604)的外端连接有转盘(607)，且调节螺杆(604)的外部套设有位于转盘(607)与调整板(601)之间的推动块(608)；

所述推动块(608)包括与调节螺杆(604)固定连接的后柱块(6081)，且后柱块(6081)的前端设置有前环形块(6082)，所述后柱块(6081)与前环形块(6082)之间通过第一轴承(6083)连接，所述前环形块(6082)的侧面上、下端均设置有连接块(6084)，且连接块(6084)的侧面均通过铰链(6085)活动连接有推动板(6086)。

2.根据权利要求1所述的一种纸面石膏板成型立边自动控制装置，其特征在于：所述支撑架(5)的两侧均固定安装有伺服电机(609)，且伺服电机(609)的输出端连接有主动轴(610)，所述主动轴(610)的外部套设有主动齿轮(611)，所述转盘(607)的外部设置有与主动齿轮(611)啮合的被动齿轮(612)。

3.根据权利要求1所述的一种纸面石膏板成型立边自动控制装置，其特征在于：所述调节螺杆(604)的外部套设有第一弹簧(613)，且第一弹簧(613)的两端分别与调整板(601)、横板(605)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种纸面石膏板成型立边自动控制装置，其特征在于：所述横板(605)的顶部固定安装有气缸(7)，且气缸(7)的输出端通过升降轴(8)连接有升降板(9)，所述升降板(9)的表面设置有条形滑槽(10)，所述条形滑槽(10)的两侧均设置滑动块(11)，且两个滑动块(11)之间通过第二弹簧(12)连接。

5.根据权利要求4所述的一种纸面石膏板成型立边自动控制装置，其特征在于：所述滑动块(11)的外侧均通过第二轴承(13)连接有横杆(14)，且横杆(14)的外部均套设有辊轴(15)。

6.一种应用于权利要求1-5任一项所述纸面石膏板成型立边自动控制装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100、在石膏板成型后立边的侧方放置与成型台垂直的激光检测装置，并测定石膏板的厚度；

S200、实时测定石膏板立边上、下部距激光检测装置的激光探头的距离；

S300、通过PLC编程控制器计算石膏板立边实际倾斜角度；

S400、PLC编程控制器控制立边调整装置调整立边角度。

7.根据权利要求6所述的一种纸面石膏板成型立边自动控制装置，其特征在于：在步骤S200中，测定石膏板立边距激光检测装置激光探头的距离时，调节激光检测装置上、下两个激光探头的位置，使得两束激光能够分别与石膏板的上、下面齐平，并保证两束激光的间距恒定。

8.根据权利要求6所述的一种纸面石膏板成型立边自动控制装置，其特征在于：在步骤S300中，计算石膏板立边实际倾斜角度时，以下束激光测定的距离为基准，计算上、下两束激光测定的距离差；

通过反正切函数以及石膏板的厚度计算石膏板的实际倾斜角度，角度范围在0-180°。

9.根据权利要求6所述的一种纸面石膏板成型立边自动控制装置，其特征在于：在步骤S400中，PLC编程控制器控制立边调整装置调整立边角度时，首先设定石膏板立板的规范角度或允许角度阈值范围；

若计算的石膏板实际倾斜角度大于规范角度或允许角度阈值范围，则PLC编程控制器控制立边调整装置上部向内调整；

若计算的石膏板实际倾斜角度小于规范角度或允许角度阈值范围，则PLC编程控制器控制立边调整装置上部向外调整。

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