CN110159624B - 防火门胶接智能生产系统及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防火门胶接智能生产系统及其运行方法，属于工业生产自动化及智能制造技术领域。该生产系统包括物料准备单元、芯板喷胶单元、面板喷胶单元、翻面单元、输送单元、中央处理及云服务器单元。物料准备单元将防火门芯板和防火门面板按照指定要求堆垛到固定区域；芯板喷胶单元实现防火门芯板喷胶过程及胶接处理；面板喷胶单元实现防火门面板的喷胶处理；翻面单元实现防火门胶接后的翻面处理；输送单元实现防火门芯板和防火门面板的抓取、移动及产品的输出。本发明的生产系统结构紧凑，使用性和稳定性高，实现生产过程智能化和无人化，降低企业人工成本，提高生产效率和产品质量，可满足多种规格型号防火门的生产需求。

Description

防火门胶接智能生产系统及其运行方法

技术领域

本发明属于工业生产自动化及智能制造技术领域，涉及防火门胶接智能生产系统及其运行方法。

背景技术

防火门通常是指安装在楼梯间出入口、疏散走道、电缆井、排烟道、管道井口等处的消防装置，在一定时间内能满足耐火稳定性、完整性和隔热性，可以阻止火势蔓延、扩散和有效防止燃烧烟气流动，确保火灾发生时人员安全疏散。随着高层/超高层建筑、大型商场、酒店宾馆、影院的不断兴建，对防火门的需求急剧增加，对防火门的质量要求也日益严苛。

防火门主要由芯板、防火填料、防火板、装饰面板、封边条等部分组成，包含芯板填料、面板贴合、封边处理、涂饰、包装等环节，其中防火门芯板与防火门面板的胶接是生产过程中的关键工序之一。胶接质量的好坏决定了防火门芯板与面板的粘合牢固程度，进而影响到防火门的使用性能和品质。目前，传统工艺中胶接过程主要采用人工操作，由人工喷胶、翻面以及搬运至冷压机，这种人工操作方式存在着工作环境恶劣、劳动强度大、生产效率不高、产品质量不稳定等缺点；而且长时间接触胶粘剂对操作工人的身心健康造成较大危害。随着环保力度的增加和人力成本的攀升，生产企业逐渐寻求加工制造过程的自动化和智能化。现有技术中，采用模具折弯成形使门框内圈与门板外边缘配合较好的防火门加工工艺，降低了生产成本和工人的工作量，但未提及如何实现自动化加工；采用剪板机、焊接机、台钻机、手提切割机等设备实现钢质防火门的自动化加工，但未涉及智能化生产系统。因此急需进行胶接工序的自动化改造，提高本工序的自动化和智能化水平，从而降低生产成本，提高生产效能和产品质量，提升企业的竞争力。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种防火门胶接智能生产系统及其运行方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

防火门胶接智能生产系统，包括物料准备单元、芯板喷胶单元、面板喷胶单元、翻面单元、输送单元、中央处理及云服务器单元；

物料准备单元将防火门芯板和防火门面板按照指定要求堆垛到固定区域；

芯板喷胶单元实现防火门芯板喷胶过程及胶接处理；

面板喷胶单元实现防火门面板的喷胶处理；

翻面单元实现防火门胶接后的翻面处理；

输送单元实现防火门芯板和防火门面板的抓取、移动及产品的输出；

物料准备单元、芯板喷胶单元、面板喷胶单元、翻面单元及输送单元都由中央处理及云服务器单元通过现场总线进行连接和管理，实现胶接工序的智能化生产及统一调度优化控制。

进一步，所述物料准备单元包括搬运小车和堆垛机械手；搬运小车将防火门芯板和防火门面板搬运至门式桁架的堆垛区域并由堆垛机械手将其码垛至指定位置；码垛的高度及搬运小车的运行频次由中央控制器统一调度；所述搬运小车为AGV小车且有固定的运行区域。

进一步，所述芯板喷胶单元为芯板喷胶机构；

所述芯板喷胶机构包括固定架、滑动喷杆、旋转喷咀调节板、调节台和支撑杆；

所述固定架为床型结构，采用方管、圆管或钢板材制作，其中一侧没有封闭，留有翻面支撑臂的旋转空间；所述固定架上设置有调节台，用于调整防火门芯板的放置空间，防火门芯板由芯板抓取机械手抓取来放置在调节台上；调节台下设置有支撑杆，用于增强其刚度和承载力，支撑杆的数量根据防火门芯板重量进行设置；所述芯板喷胶机构上设置有滑动喷杆，可沿固定架上的导轨运动；

所述滑动喷杆上还设置有多个旋转喷咀，根据防火门芯板的尺寸调整喷咀的喷角，旋转喷咀距离防火门芯板的垂直距离为100-250mm，根据喷咀的出口压力及喷幅来选择；

所述芯板喷胶机构上还设置有码钉枪装置用于防火门芯板和防火门面板胶接后的码钉固定。

进一步，所述面板喷胶单元为面板喷胶机构；

所述面板喷胶机构包括支撑架、连接板、调节板、旋转喷咀和滑动喷杆；支撑架为长方体框架结构，采用方管、圆管或钢板材制作，上端设置有连接板和调节板，根据防火门面板的尺寸来调节其安装位置，确保防火门面板在喷胶时能完全喷涂；所述面板喷胶机构还设置有滑动喷杆，可沿导轨运动，所述滑动喷杆上设置有多个喷口朝上的旋转喷咀，可根据防火门面板的尺寸调整喷咀的喷角，旋转喷咀距离防火门面板的垂直距为100-300mm，根据喷咀的出口压力及喷幅来选择。

进一步，所述翻面单元为翻面机构；所述翻面机构包括固定座、气缸Ⅰ、气缸Ⅱ、连接杆、右支撑臂、限位挡块、辊子、加强筋板和左支撑臂；

所述固定座为中空结构四棱锥形，采用钢板材制作，上端两侧设置有连接孔，用于连接杆的安装固定，固定座可设置多个，根据防火门芯板的尺寸及支撑臂的组数来确定；固定座上安装有左支撑臂和右支撑臂，左支撑臂的宽度尺寸比右支撑臂的宽度尺寸略小3-8mm，使得左支撑臂旋转时能够嵌入右支撑臂中；左支撑臂和右支撑臂均为三角形结构，采用两片形成一组，通过底部焊接加强筋板成为一个整体，支撑臂的支撑面上等间距设置有辊子，减少防火门胶接后翻转时的摩擦阻力，同时在支撑面的末端设置有凸起状限位挡块且左支撑臂上的限位挡块距离连接杆的长度大于右支撑臂上限位挡块距离连接杆的长度，便于防火门从左支撑臂翻转至右支撑臂上；

限位挡块的高度大于防火门的最大厚度，为60-90mm；

左右支撑臂中穿入连接杆固定到固定座上，并通过支撑臂底端的气缸实现扇形幅面转动，左支撑臂的最大转动角度为100度，右支撑臂的最大转动角度为90度，左右支撑臂均为2-4组；

气缸Ⅰ和气缸Ⅱ收缩使左支撑臂及右支撑臂处于水平状态时支撑面离地高度为400-800mm。

进一步，所述输送单元包括芯板抓取机械手、面板抓取机械手和转运机构；

所述芯板抓取机械手为三轴桁架机械手，末端安装有多关节柔性爪；面板抓取机械手为三轴桁架机械手，其末端安装有2-6组吸盘，每组2个，根据面板重量选择使用的吸盘组数；

转运机构上设置有辊子传送带，还设置有重量传感器来检测传送带上是否有物体，从而控制传送带的启停实现间歇运行，同时记录和发送传送带的速度数据至中央控制器，根据生产节拍来调节运行速度，从而节省能源。

进一步，所述中央处理及云服务器单元包括中央控制器和物联网云端平台，中央控制器接收生产系统各模块单元采集的设备运行状态数据，并将数据整理上传至云端平台，云端平台对数据进行分析处理得到系统运行的优化控制策略，并反馈到中央控制器进行统一管理，同时将各单元设备的运行状态及故障信息远程发送至客户端设备上，便于远程监控和操作，及时进行设备维修保养，提高系统的无故障工作时间。

进一步，所述芯板抓取机械手、面板抓取机械手、芯板喷胶机构和面板喷胶机构各模块单元都安装有智能传感器，用于监测运动部件的位移和速度信息，并记录和传输该数据至中央控制器进行统一管理。

基于所述系统的防火门胶接智能生产系统运行方法，包括以下步骤：

S1：根据中央处理及云服务器单元的优化决策，确定防火门面板和防火门芯板的堆垛高度，然后由搬运小车将其他工位上准备好的防火门芯板和防火门面板搬运至门式桁架的指定区域，并由堆垛机械手将其堆垛到指定位置等待胶接，完成物料准备工作；

S2：芯板抓取机械手运行至防火门芯板堆垛区抓取一块防火门芯板，移动到芯板喷胶机构Ⅰ上方，对位准确后缓慢下降并放置在调节台上，然后芯板抓取机械手上升退回至防火门芯板堆垛区上方，等待下一次抓取工作；

S3：芯板喷胶机构Ⅰ的旋转喷咀根据防火门芯板的尺寸调节好喷角，然后启动滑动喷杆沿导轨运行实现防火门芯板均匀喷胶工序，喷胶完成后关闭喷咀，滑动喷杆退回至初始位置等待下一次喷胶；

S4：面板抓取机械手运行至防火门面板堆垛区抓取一块防火门面板，移动到面板喷胶机构上方，对位准确后缓慢下降并悬置在距离调节板适当高度的上空，然后旋转喷咀根据防火门面板的尺寸调节好喷角，启动滑动喷杆沿导轨运行实现防火门面板均匀喷胶工序，喷胶完成后关闭喷咀，同时面板抓取机械手上升至一定高度后运行至芯板喷胶机构Ⅰ上方，与喷胶后的防火门芯板对位准确后面板抓取机械手缓慢下降并将喷胶的面板重叠在防火门芯板上，并在面板上施加一定的压力且保压一段时间，同时启动码钉枪在面板的修边位置射入码钉，将防火门芯板与防火门面板紧密贴合固定，固定完成后收回码钉枪，面板抓取机械手上升退回至防火门面板堆垛区上方，等待下一次抓取工作；

S5：翻面机构的左右支撑臂随着气缸Ⅰ和气缸Ⅱ的伸出缓慢上升至最大角度，左支撑臂将喷胶后的防火门扇逐渐竖立起来并随着重力作用最后滑落入右支撑臂上；然后左右支撑臂缓慢下降至水平位置，使得翻面后的防火门扇放置在芯板喷胶机构Ⅱ的调节台上，等待胶接处理；

S6：芯板喷胶机构Ⅱ的旋转喷咀根据防火门芯板的放置位置及尺寸调节好喷角，然后启动滑动喷杆沿导轨运行实现防火门芯板均匀喷胶工序，喷胶完成后关闭喷咀，滑动喷杆退回至初始位置等待下一次喷胶；同时，面板抓取机械手将另一块喷胶的面板重叠在防火门芯板上进行码钉固定，固定完成后面板抓取机械手上升退回至防火门面板堆垛区上方，等待下一次抓取工作；

S7：防火门芯板两面都胶接完成后，推杆伸出，将防火门扇推出芯板喷胶机构Ⅱ的调节台，进入转运机构中将胶接后的产品输送到指定位置，进行后续加工工序。

本发明的有益效果在于：

1)采用多通道喷咀涂胶均匀且胶接强度高，满足防火门生产工艺要求，提高了产品一致性和稳定性；同时多喷咀智能调节喷涂范围和喷涂量，减少粘接剂的使用量，减轻环境污染，实现节能环保；

2)本发明实现智能化胶接生产，提高生产效率和产品质量；

3)基于大数据分析和云服务平台，实现生产车间的智能化和无人化，降低企业的人工成本，增强设备的可维护性和减少生产事故发生率；

4)本发明的生产系统结构紧凑，使用性、稳定性和可靠性高，改善工作环境和降低作业强度，提高防火门胶接加工智能化水平；

5)本发明的生产系统具有较大的灵活性和适应性，既可用于大幅面防火门扇的胶接，也满足小幅面、规格型号多变的防火门生产需求。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为防火门胶接智能生产系统的构成原理框图；

图2为防火门胶接智能生产系统的总体结构示意图；

图3为防火门胶接智能生产系统的总体结构俯视图；

图4为防火门胶接智能生产系统的翻面机构示意图；

图5为防火门胶接智能生产系统的芯板喷胶机构示意图；

图6为防火门胶接智能生产系统的面板喷胶机构示意图。

附图标记：1.门式桁架；2.防火门芯板；3.多关节柔性爪；4.芯板抓取机械手；5.芯板喷胶机构Ⅰ；501.固定架；502.滑动喷杆Ⅰ；503.旋转喷咀Ⅰ；504.调节台；505.支撑杆；6.翻面机构；601.固定座；602.气缸Ⅰ；603.气缸Ⅱ；604.连接杆；605.右支撑臂；606.限位挡块；607.辊子；608.加强筋板；609.左支撑臂；7.推杆；8.芯板喷胶机构Ⅱ；9.转运机构；10.面板喷胶机构；1001.支撑架；1002.连接板；1003.调节板；1004.旋转喷咀Ⅱ；1005.滑动喷杆Ⅱ；11.面板抓取机械手；12.多通道吸盘；13.防火门面板。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员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与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一

请参阅图1～图6，本实施例的一种防火门胶接智能生产系统，主要包括物料准备单元、芯板喷胶单元、面板喷胶单元、翻面单元、输送单元、中央处理及云服务器单元。物料准备单元将防火门芯板2和防火门面板13按照指定要求堆垛到固定区域；芯板喷胶单元实现防火门喷胶过程及胶接处理；面板喷胶单元实现防火门面板的喷胶处理；翻面单元实现防火门胶接后的翻面处理；输送单元实现防火门芯板2和防火门面板13的抓取、移动及产品的输出。物料准备单元、芯板喷胶单元、面板喷胶单元、翻面单元及输送单元都由中央处理及云服务器单元通过现场总线进行连接和管理，实现胶接工序的智能生产及统一调度优化控制。

作为本实施例的改进，所述物料准备单元包括搬运小车和堆垛机械手。搬运小车将防火门芯板2和防火门面板13搬运至门式桁架1的堆垛区域并由堆垛机械手将其码垛至指定位置，码垛的高度及搬运小车的运行频次由中央控制器统一调度。所述搬运小车为CCL14A-01型激光导航举升式AGV小车，沿固定的路线运行。所述防火门芯板2采用膨胀珍珠岩和菱镁材料制作而成，其轮廓尺寸长宽厚为2.3m*1.1m*0.05m，重量约为115kg，所述防火门面板为0.8mm镀锌钢板，其轮廓尺寸长宽为2.3m*1.1m；所述门式桁架1的框架尺寸长宽高为8m*5m*3.5m，满足机械手的运动空间需求。

作为本实施例的改进，所述芯板喷胶单元为芯板喷胶机构5和8。所述芯板喷胶机构包括固定架501、滑动喷杆Ⅰ502、旋转喷咀Ⅰ503、调节台504、支撑杆505等，固定架501为床型结构，采用方管、圆管、钢板材等制作，优选的，采用方管加工而成，总体长宽高尺寸为2.5m*1.5m*1.3m，其中一侧没有封闭，芯板喷胶机构5和芯板喷胶机构8的未封闭侧对称设置，从而留出翻面机构支撑臂605和609的旋转空间；所述固定架501上设置有调节台504，用于调整防火门芯板2的放置空间，防火门芯板2由芯板抓取机械手4抓取来放置在调节台504上；所述芯板抓取机械手4的末端设置有多关节柔性爪3；所述调节台504下设置有支撑杆505，用于增强其刚度和承载力，支撑杆505的数量可根据防火门芯板重量进行设置，优选的设置为1根；所述芯板喷胶机构5上设置有滑动喷杆Ⅰ502，可沿固定架501上的导轨运动，所述滑动喷杆Ⅰ502上还设置有多个旋转喷咀Ⅰ503，优选的为8个，可根据防火门芯板2的尺寸调整喷咀的喷角，旋转喷咀Ⅰ503距离防火门芯板的垂直距离通常为100-250mm，根据喷咀的出口压力及喷幅优选为220mm；所述喷咀口径为0.3mm-0.8mm，优选的采用0.5mm液力雾化喷咀，喷咀内使用的是磷酸盐无机高温胶且喷涂气压为0.53Mpa；此外，芯板喷胶机构5和8上还设置有码钉枪装置用于防火门芯板2和防火门面板13胶接后的码钉固定。

作为本实施例的改进，所述面板喷胶单元为面板喷胶机构10。所述面板喷胶机构10包括支撑架1001、连接板1002、调节板1003、旋转喷咀Ⅱ1004、滑动喷杆Ⅱ1005等，支撑架1001为长方体框架结构，采用方管、圆管、钢板材等制作，优选的采用方管加工而成，总体长宽高尺寸为2.5m*1.5m*1.0m，其上端设置有连接板1002和调节板1003，可根据防火门面板2的尺寸来调节其安装位置，确保防火门面板2在喷胶时能完全喷涂；所述的面板喷胶机构10还设置有滑动喷杆Ⅱ1005，可沿支撑架1001上的导轨运动，所述滑动喷杆Ⅱ1005上设置有多个喷口朝上的旋转喷咀，优选的为6个，可根据防火门面板2的尺寸调整喷咀的喷角。所述喷咀与防火门面板的垂直距离优选为220mm，喷咀口径为0.3mm-0.8mm，优选的采用0.5mm液力雾化喷咀，喷咀内使用的是磷酸盐无机高温胶且喷涂气压为0.53Mpa。

作为本实施例的改进，所述翻面单元为翻面机构6。所述翻面机构6包括固定座601、气缸Ⅰ602、气缸Ⅱ603、连接杆604、右支撑臂605、限位挡块606、辊子607、加强筋板608、左支撑臂609等，所述固定座601为中空结构四棱锥形，采用钢板材制作，其上端两侧设置有连接孔，用于连接杆604的安装固定，固定座601可设置多个，根据防火门芯板2的尺寸及支撑臂605和609的组数来确定，优选的设置为3个；固定座601上安装有左支撑臂609和右支撑臂605，左支撑臂609宽度尺寸比右支撑臂605的宽度尺寸略小3-8mm，优选的为5mm，使得左支撑臂旋转时可嵌入右支撑臂中；左支撑臂609和右支撑臂605均为三角形结构，采用两片形成一组，通过底部焊接加强筋板608成为一个整体，支撑臂605和609的支撑面上等间距设置有辊子607，减少防火门胶接后翻转时的摩擦阻力，同时在支撑面的末端设置有凸起状限位挡块606，且左支撑臂609上的限位挡块距离连接杆604的长度大于右支撑臂605上限位挡块距离连接杆604的长度，便于防火门从左支撑臂609翻转至右支撑臂605上，限位挡块606的高度大于防火门的最大厚度，通常为60-90mm，优选的，左支撑臂上限位挡块的高度为90mm，右支撑臂上限位挡块的高度为60mm。左右支撑臂中穿入连接杆604固定到固定座601上，并通过支撑臂底端的气缸602和603实现扇形幅面转动，左支撑臂609的最大转动角度为100度，右支撑臂605的最大转动角度为80度，左右支撑臂均为2-4组，优选的为3组。气缸Ⅰ602和气缸Ⅱ603收缩使左支撑臂609及右支撑臂605处于水平状态时支撑面离地高度通常为400-800mm，优选的，设置为700mm。

作为本实施例的改进，所述输送单元包括芯板抓取机械手4、面板抓取机械手11和转运机构9。所述芯板抓取机械手4为三轴桁架机械手，其末端安装有多关节柔性爪3；面板抓取机械手11为三轴桁架机械手，其末端安装有2-6组吸盘，每组2个，可根据面板重量选择使用的吸盘组数，优选的为6组；转运机构9上设置有辊子传送带，还设置有重量传感器来检测传送带上是否有物体，从而控制传送带的启停实现间歇运行，同时记录和发送传送带的速度数据至中央控制器，根据生产节拍来调节运行速度，从而节省能源。

作为本实施例的改进，所述中央处理及云服务器单元包括中央控制器和物联网云端平台，中央控制器接收生产系统各模块单元采集的设备运行状态数据，并将数据整理上传至物联网云端平台，物联网云端平台对数据进行分析处理得到系统运行的优化控制策略，并反馈到中央控制器进行统一管理，同时也将各单元设备的运行状态及故障信息远程发送至客户端如手机、电脑等终端设备上，便于远程监控和操作，及时进行设备维修保养，提高系统的无故障工作时间。

作为本实施例的改进，所述芯板抓取机械手3、面板抓取机械手11、芯板喷胶机构5,8和面板喷胶机构10等各模块单元都安装有ZNS-01型智能传感器，用于监测运动部件的位移、速度等数据信息，并记录和传输该数据至中央控制器进行统一管理，数据处理采用深度学习、数据挖掘等智能分析算法进行优化调度和管理分析。

作为本实施例的改进，所述防火门胶接智能生产系统还提供了运行方法，该方法包括以下步骤：

1)根据中央处理及云服务器单元的优化决策，确定防火门面板13和防火门芯板2的堆垛高度，然后由搬运小车将其他工位上准备好的防火门芯板2和防火门面板13搬运至门式桁架1的指定区域，并由堆垛机械手将其堆垛到指定位置等待胶接，完成物料准备工作；

2)芯板抓取机械手4运行至防火门芯板2堆垛区抓取一块防火门芯板2，移动到芯板喷胶机构Ⅰ5上方，对位准确后缓慢下降并放置在调节台504上，然后芯板抓取机械手4上升退回至防火门芯板2堆垛区上方，等待下一次抓取工作；

3)芯板喷胶机构Ⅰ5的旋转喷咀Ⅰ503根据防火门芯板2的尺寸调节好喷角，然后启动滑动喷杆Ⅰ502沿导轨运行实现防火门芯板2均匀喷胶工序，喷涂速度为20mm/s，喷胶完成后关闭喷咀，滑动喷杆Ⅰ502退回至初始位置等待下一次喷胶；

4)面板抓取机械手11运行至防火门面板13堆垛区抓取一块防火门面板13，移动到面板喷胶机构10上方，对位准确后缓慢下降并悬置在距离调节板220mm高度的上空，然后旋转喷咀Ⅱ1004根据防火门面板的尺寸调节好喷角，启动滑动喷杆Ⅱ1005沿导轨运行实现防火门面板13均匀喷胶工序，喷涂速度为20mm/s，喷胶完成后关闭喷咀Ⅱ1004，同时面板抓取机械手11上升至一定高度后运行至芯板喷胶机构Ⅰ5上方，与喷胶后的防火门芯板对位准确后面板抓取机械手11缓慢下降并将喷胶的面板重叠在防火门芯板上，并在防火门面板13上施加30公斤的压力且保压10秒，同时启动码钉枪在防火门面板13的修边位置射入码钉，将防火门芯板2与防火门面板13紧密贴合固定，固定完成后收回码钉枪，面板抓取机械手11上升退回至防火门面板13堆垛区上方，等待下一次抓取工作；

5)翻面机构的左右支撑臂随着气缸Ⅰ602和气缸Ⅱ603的伸出缓慢上升至最大角度，左支撑臂609将喷胶后的防火门扇逐渐竖立起来并随着重力作用最后滑落入右支撑臂605上；然后左右支撑臂缓慢下降至水平位置，使得翻面后的防火门扇放置在芯板喷胶机构Ⅱ的调节台上，等待胶接处理；

6)芯板喷胶机构Ⅱ的旋转喷咀根据防火门芯板的放置位置及尺寸调节好喷角，然后启动滑动喷杆沿导轨运行实现防火门芯板均匀喷胶工序，喷涂速度为20mm/s，喷胶完成后关闭喷咀，滑动喷杆退回至初始位置等待下一次喷胶；同时，面板抓取机械手11将另一块喷胶的防火门面板重叠在防火门芯板上进行码钉固定，固定完成后面板抓取机械手11上升退回至防火门面板13堆垛区上方，等待下一次抓取工作；

7)防火门芯板两面都胶接完成后，推杆7伸出，将防火门扇推出芯板喷胶机构Ⅱ的调节台，进入转运机构9中将胶接后的产品输送到指定位置，进行后续加工工序。

实施例二

如图1所示，本实施例的一种防火门胶接智能生产系统，主要包括物料准备单元、芯板喷胶单元、面板喷胶单元、翻面单元、输送单元、中央处理及云服务器单元。物料准备单元将防火门芯板2和防火门面板13按照指定要求堆垛到固定区域；芯板喷胶单元实现防火门喷胶过程及胶接处理；面板喷胶单元实现防火门面板的喷胶处理；翻面单元实现防火门胶接后的翻面处理；输送单元实现防火门芯板2和防火门面板13的抓取、移动及产品的输出。物料准备单元、芯板喷胶单元、面板喷胶单元、翻面单元及输送单元都由中央处理及云服务器单元通过现场总线进行连接和管理，实现胶接工序的智能化生产及统一调度优化控制。

作为本实施例的改进，所述物料准备单元包括搬运小车和堆垛机械手。搬运小车将防火门芯板2和防火门面板13搬运至门式桁架1的堆垛区域并由堆垛机械手将其码垛至指定位置，码垛的高度及搬运小车的运行频次由中央控制器统一调度。所述搬运小车为CCL14A-01型激光导航举升式AGV小车，沿固定的路线运行。所述防火门芯板2采用页岩轻骨料填充制作而成，其轮廓尺寸长宽厚为2.1m*0.9m*0.045m，重量约为80kg，所述防火门面板为2.5mm三层板，其轮廓尺寸为2.1m*0.9m；所述门式桁架1的框架尺寸长宽高为7m*4m*3m，满足机械手的运动空间需求。

作为本实施例的改进，所述芯板喷胶单元为芯板喷胶机构5和8。所述芯板喷胶机构包括固定架501、滑动喷杆Ⅰ502、旋转喷咀Ⅰ503、调节台504、支撑杆505等，固定架501为床型结构，采用方管、圆管、钢板材等制作，优选的，采用方管加工而成，总体长宽高尺寸为2.5m*1.5m*1.3m，其中一侧没有封闭，芯板喷胶机构5和芯板喷胶机构8的未封闭侧对称设置，从而留出翻面机构支撑臂605和609的旋转空间；所述固定架501上设置有调节台504，用于调整防火门芯板2的放置空间，防火门芯板2由芯板抓取机械手4抓取来放置在调节台504上；所述芯板抓取机械手4的末端设置有多关节柔性爪3；所述调节台504下设置有支撑杆505，用于增强其刚度和承载力，支撑杆505的数量可根据防火门芯板重量进行设置，优选的设置为1根；所述芯板喷胶机构5上设置有滑动喷杆Ⅰ502，可沿固定架501上的导轨运动，所述滑动喷杆Ⅰ502上还设置有多个旋转喷咀Ⅰ503，优选的为8个，可根据防火门芯板2的尺寸调整喷咀的喷角，旋转喷咀Ⅰ503距离防火门芯板的垂直距离通常为100-250mm，根据喷咀的出口压力及喷幅优选为200mm；所述喷咀口径为0.3mm-0.8mm，优选的采用0.8mm液力雾化喷咀，喷咀内使用的是水固性防火发泡胶且喷涂气压为0.58Mpa；此外，芯板喷胶机构5和8上还设置有码钉枪装置用于防火门芯板2和防火门面板13胶接后的码钉固定。

作为本实施例的改进，所述面板喷胶单元为面板喷胶机构10。所述面板喷胶机构10包括支撑架1001、连接板1002、调节板1003、旋转喷咀Ⅱ1004、滑动喷杆Ⅱ1005等，支撑架1001为长方体框架结构，采用方管、圆管、钢板材等制作，优选的采用方管加工而成，总体长宽高尺寸为2.5m*1.5m*1.0m，其上端设置有连接板1002和调节板1003，可根据防火门面板2的尺寸来调节其安装位置，确保防火门面板2在喷胶时能完全喷涂；所述的面板喷胶机构10还设置有滑动喷杆Ⅱ1005，可沿支撑架1001上的导轨运动，所述滑动喷杆Ⅱ1005上设置有多个喷口朝上的旋转喷咀，优选的为6个，可根据防火门面板2的尺寸调整喷咀的喷角。所述喷咀与防火门面板的垂直距离优选为200mm，喷咀口径为0.3mm-0.8mm，优选的采用0.8mm液力雾化喷咀，喷咀内使用的是水固性防火发泡胶且喷涂气压为0.58Mpa。

作为本实施例的改进，所述翻面单元为翻面机构6。所述翻面机构6包括固定座601、气缸Ⅰ602、气缸Ⅱ603、连接杆604、右支撑臂605、限位挡块606、辊子607、加强筋板608、左支撑臂609等，所述固定座601为中空结构四棱锥形，采用钢板材制作，其上端两侧设置有连接孔，用于连接杆604的安装固定，固定座601可设置多个，根据防火门芯板2的尺寸及支撑臂605和609的组数来确定，优选的设置为3个；固定座601上安装有左支撑臂609和右支撑臂605，左支撑臂609宽度尺寸比右支撑臂605的宽度尺寸略小3-8mm，优选的为8mm，使得左支撑臂旋转时可嵌入右支撑臂中；左支撑臂609和右支撑臂605均为三角形结构，采用两片形成一组，通过底部焊接加强筋板608成为一个整体，支撑臂605和609的支撑面上等间距设置有辊子607，减少防火门胶接后翻转时的摩擦阻力，同时在支撑面的末端设置有凸起状限位挡块606，且左支撑臂609上的限位挡块距离连接杆604的长度大于右支撑臂605上限位挡块距离连接杆604的长度，便于防火门从左支撑臂609翻转至右支撑臂605上，限位挡块606的高度大于防火门的最大厚度，通常为60-90mm，优选的，左支撑臂上限位挡块的高度为80mm，右支撑臂上限位挡块的高度为60mm。左右支撑臂中穿入连接杆604固定到固定座601上，并通过支撑臂底端的气缸602和603实现扇形幅面转动，左支撑臂609的最大转动角度为100度，右支撑臂605的最大转动角度为80度，左右支撑臂均为2-4组，优选的为3组。气缸Ⅰ602和气缸Ⅱ603收缩使左支撑臂609及右支撑臂605处于水平状态时支撑面离地高度通常为400-800mm，优选的，设置为600mm。

作为本实施例的改进，所述输送单元包括芯板抓取机械手4、面板抓取机械手11和转运机构9。所述芯板抓取机械手4为三轴桁架机械手，其末端安装有多关节柔性爪3；面板抓取机械手11为三轴桁架机械手，其末端安装有2-6组吸盘，每组2个，可根据面板重量选择使用的吸盘组数，优选的为4组；转运机构9上设置有辊子传送带，还设置有重量传感器来检测传送带上是否有物体，从而控制传送带的启停实现间歇运行，同时记录和发送传送带的速度数据至中央控制器，根据生产节拍来调节运行速度，从而节省能源。

作为本实施例的改进，所述中央处理及云服务器单元包括中央控制器和物联网云端平台，中央控制器接收生产系统各模块单元采集的设备运行状态数据，并将数据整理上传至物联网云端平台，物联网云端平台对数据进行分析处理得到系统运行的优化控制策略，并反馈到中央控制器进行统一管理，同时也将各单元设备的运行状态及故障信息远程发送至客户端如手机、电脑等终端设备上，便于远程监控和操作，及时进行设备维修保养，提高系统的无故障工作时间。

作为本实施例的改进，所述芯板抓取机械手3、面板抓取机械手11、芯板喷胶机构5,8和面板喷胶机构10等各模块单元都安装有ZNS-01型智能传感器，用于监测运动部件的位移、速度等数据信息，并记录和传输该数据至中央控制器进行统一管理，数据处理采用深度学习、数据挖掘等智能分析算法进行优化调度和管理分析。

作为本实施例的改进，所述防火门胶接智能生产系统还提供了运行方法，该方法包括以下步骤：

1)根据中央处理及云服务器单元的优化决策，确定防火门面板13和防火门芯板2的堆垛高度，然后由搬运小车将其他工位上准备好的防火门芯板2和防火门面板13搬运至门式桁架1的指定区域，并由堆垛机械手将其堆垛到指定位置等待胶接，完成物料准备工作；

2)芯板抓取机械手4运行至防火门芯板2堆垛区抓取一块防火门芯板2，移动到芯板喷胶机构Ⅰ5上方，对位准确后缓慢下降并放置在调节台504上，然后芯板抓取机械手4上升退回至防火门芯板2堆垛区上方，等待下一次抓取工作；

3)芯板喷胶机构Ⅰ5的旋转喷咀Ⅰ503根据防火门芯板2的尺寸调节好喷角，然后启动滑动喷杆Ⅰ502沿导轨运行实现防火门芯板2均匀喷胶工序，喷涂速度为25mm/s，喷胶完成后关闭喷咀，滑动喷杆Ⅰ502退回至初始位置等待下一次喷胶；

4)面板抓取机械手11运行至防火门面板13堆垛区抓取一块防火门面板13，移动到面板喷胶机构10上方，对位准确后缓慢下降并悬置在距离调节板200mm高度的上空，然后旋转喷咀Ⅱ1004根据防火门面板的尺寸调节好喷角，启动滑动喷杆Ⅱ1005沿导轨运行实现防火门面板13均匀喷胶工序，喷涂速度为25mm/s，喷胶完成后关闭喷咀Ⅱ1004，同时面板抓取机械手11上升至一定高度后运行至芯板喷胶机构Ⅰ5上方，与喷胶后的防火门芯板对位准确后面板抓取机械手11缓慢下降并将喷胶的面板重叠在防火门芯板上，并在防火门面板13上施加20公斤的压力且保压15秒，同时启动码钉枪在防火门面板13的修边位置射入码钉，将防火门芯板2与防火门面板13紧密贴合固定，固定完成后收回码钉枪，面板抓取机械手11上升退回至防火门面板13堆垛区上方，等待下一次抓取工作；

5)翻面机构的左右支撑臂随着气缸Ⅰ602和气缸Ⅱ603的伸出缓慢上升至最大角度，左支撑臂609将喷胶后的防火门扇逐渐竖立起来并随着重力作用最后滑落入右支撑臂605上；然后左右支撑臂缓慢下降至水平位置，使得翻面后的防火门扇放置在芯板喷胶机构Ⅱ的调节台上，等待胶接处理；

6)芯板喷胶机构Ⅱ的旋转喷咀根据防火门芯板的放置位置及尺寸调节好喷角，然后启动滑动喷杆沿导轨运行实现防火门芯板均匀喷胶工序，喷涂速度为25mm/s，喷胶完成后关闭喷咀，滑动喷杆退回至初始位置等待下一次喷胶；同时，面板抓取机械手11将另一块喷胶的防火门面板重叠在防火门芯板上进行码钉固定，固定完成后面板抓取机械手11上升退回至防火门面板13堆垛区上方，等待下一次抓取工作；

7)防火门芯板两面都胶接完成后，推杆7伸出，将防火门扇推出芯板喷胶机构Ⅱ的调节台，进入转运机构9中将胶接后的产品输送到指定位置，进行后续加工工序。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.防火门胶接智能生产系统，其特征在于：包括物料准备单元、芯板喷胶单元、面板喷胶单元、翻面单元、输送单元、中央处理及云服务器单元；

物料准备单元将防火门芯板和防火门面板按照指定要求堆垛到固定区域；

芯板喷胶单元实现防火门芯板喷胶过程及胶接处理；

面板喷胶单元实现防火门面板的喷胶处理；

翻面单元实现防火门胶接后的翻面处理；

输送单元实现防火门芯板和防火门面板的抓取、移动及产品的输出；

物料准备单元、芯板喷胶单元、面板喷胶单元、翻面单元及输送单元都由中央处理及云服务器单元通过现场总线进行连接和管理，实现胶接工序的智能化生产及统一调度优化控制；

所述芯板喷胶单元为芯板喷胶机构；

所述芯板喷胶机构包括固定架、滑动喷杆、旋转喷咀、调节台和支撑杆；

所述固定架为床型结构，采用方管、圆管或钢板材制作，其中一侧没有封闭，留有翻面支撑臂的旋转空间；所述固定架上设置有调节台，用于调整防火门芯板的放置空间，防火门芯板由芯板抓取机械手抓取来放置在调节台上；调节台下设置有支撑杆，用于增强其刚度和承载力，支撑杆的数量根据防火门芯板重量进行设置；所述芯板喷胶机构上设置有滑动喷杆，可沿固定架上的导轨运动；

所述滑动喷杆上还设置有多个旋转喷咀，根据防火门芯板的尺寸调整喷咀的喷角，旋转喷咀距离防火门芯板的垂直距离为100-250mm，根据喷咀的出口压力及喷幅来选择；

所述芯板喷胶机构上还设置有码钉枪装置用于防火门芯板和防火门面板胶接后的码钉固定。

2.根据权利要求1所述的防火门胶接智能生产系统，其特征在于：所述物料准备单元包括搬运小车和堆垛机械手；搬运小车将防火门芯板和防火门面板搬运至门式桁架的堆垛区域并由堆垛机械手将其码垛至指定位置；码垛的高度及搬运小车的运行频次由中央控制器统一调度；所述搬运小车为AGV小车且有固定的运行区域。

3.根据权利要求1所述的防火门胶接智能生产系统，其特征在于：所述面板喷胶单元为面板喷胶机构；

所述面板喷胶机构包括支撑架、连接板、调节板、旋转喷咀和滑动喷杆；支撑架为长方体框架结构，采用方管、圆管或钢板材制作，上端设置有连接板和调节板，根据防火门面板的尺寸来调节其安装位置，确保防火门面板在喷胶时能完全喷涂；所述面板喷胶机构还设置有滑动喷杆，可沿导轨运动，所述滑动喷杆上设置有多个喷口朝上的旋转喷咀，可根据防火门面板的尺寸调整喷咀的喷角，旋转喷咀距离防火门面板的垂直距为100-300mm，根据喷咀的出口压力及喷幅来选择。

4.根据权利要求1所述的防火门胶接智能生产系统，其特征在于：所述翻面单元为翻面机构；所述翻面机构包括固定座、气缸Ⅰ、气缸Ⅱ、连接杆、右支撑臂、限位挡块、辊子、加强筋板和左支撑臂；

所述固定座为中空结构四棱锥形，采用钢板材制作，上端两侧设置有连接孔，用于连接杆的安装固定，固定座可设置多个，根据防火门芯板的尺寸及支撑臂的组数来确定；固定座上安装有左支撑臂和右支撑臂，左支撑臂的宽度尺寸比右支撑臂的宽度尺寸小3-8mm，使得左支撑臂旋转时能够嵌入右支撑臂中；左支撑臂和右支撑臂均为三角形结构，采用两片形成一组，通过底部焊接加强筋板成为一个整体，支撑臂的支撑面上等间距设置有辊子，减少防火门胶接后翻转时的摩擦阻力，同时在支撑面的末端设置有凸起状限位挡块且左支撑臂上的限位挡块距离连接杆的长度大于右支撑臂上限位挡块距离连接杆的长度，便于防火门从左支撑臂翻转至右支撑臂上；

限位挡块的高度大于防火门的最大厚度，为60-90mm；

左右支撑臂中穿入连接杆固定到固定座上，并通过支撑臂底端的气缸实现扇形幅面转动，左支撑臂的最大转动角度为100度，右支撑臂的最大转动角度为90度，左右支撑臂均为2-4组；

气缸Ⅰ和气缸Ⅱ收缩使左支撑臂及右支撑臂处于水平状态时支撑面离地高度为400-800mm。

5.根据权利要求1所述的防火门胶接智能生产系统，其特征在于：所述输送单元包括芯板抓取机械手、面板抓取机械手和转运机构；

所述芯板抓取机械手为三轴桁架机械手，末端安装有多关节柔性爪；面板抓取机械手为三轴桁架机械手，其末端安装有2-6组吸盘，每组2个，根据面板重量选择使用的吸盘组数；

转运机构上设置有辊子传送带，还设置有重量传感器来检测传送带上是否有物体，从而控制传送带的启停实现间歇运行，同时记录和发送传送带的速度数据至中央控制器，根据生产节拍来调节运行速度，从而节省能源。

6.根据权利要求1所述的防火门胶接智能生产系统，其特征在于：所述中央处理及云服务器单元包括中央控制器和物联网云端平台，中央控制器接收生产系统各模块单元采集的设备运行状态数据，并将数据整理上传至物联网云端平台，物联网云端平台对数据进行分析处理得到系统运行的优化控制策略，并反馈到中央控制器进行统一管理，同时将各单元设备的运行状态及故障信息远程发送至客户端设备上，便于远程监控和操作，及时进行设备维修保养，提高系统的无故障工作时间。

7.根据权利要求5所述的防火门胶接智能生产系统，其特征在于：所述芯板抓取机械手、面板抓取机械手、芯板喷胶机构和面板喷胶单元各模块单元都安装有智能传感器，用于监测运动部件的位移和速度信息，并记录和传输该位移和速度信息至中央控制器进行统一管理。

8.基于权利要求1～7中任一项所述系统的防火门胶接智能生产系统运行方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1：根据中央处理及云服务器单元的优化决策，确定防火门面板和防火门芯板的堆垛高度，然后由搬运小车将其他工位上准备好的防火门芯板和防火门面板搬运至门式桁架的指定区域，并由堆垛机械手将其堆垛到指定位置等待胶接，完成物料准备工作；

S2：芯板抓取机械手运行至防火门芯板堆垛区抓取一块防火门芯板，移动到芯板喷胶机构Ⅰ上方，对位准确后缓慢下降并放置在调节台上，然后芯板抓取机械手上升退回至防火门芯板堆垛区上方，等待下一次抓取工作；

S3：芯板喷胶机构Ⅰ的旋转喷咀根据防火门芯板的尺寸调节好喷角，然后启动滑动喷杆沿导轨运行实现防火门芯板均匀喷胶工序，喷胶完成后关闭喷咀，滑动喷杆退回至初始位置等待下一次喷胶；

S4：面板抓取机械手运行至防火门面板堆垛区抓取一块防火门面板，移动到面板喷胶机构上方，对位准确后缓慢下降并悬置在距离调节板适当高度的上空，然后旋转喷咀根据防火门面板的尺寸调节好喷角，启动滑动喷杆沿导轨运行实现防火门面板均匀喷胶工序，喷胶完成后关闭喷咀，同时面板抓取机械手上升至一定高度后运行至芯板喷胶机构Ⅰ上方，与喷胶后的防火门芯板对位准确后面板抓取机械手缓慢下降并将喷胶的面板重叠在防火门芯板上，并在面板上施加一定的压力且保压一段时间，同时启动码钉枪在面板的修边位置射入码钉，将防火门芯板与防火门面板紧密贴合固定，固定完成后收回码钉枪，面板抓取机械手上升退回至防火门面板堆垛区上方，等待下一次抓取工作；

S5：翻面机构的左右支撑臂随着气缸Ⅰ和气缸Ⅱ的伸出缓慢上升至最大角度，左支撑臂将喷胶后的防火门扇逐渐竖立起来并随着重力作用最后滑落入右支撑臂上；然后左右支撑臂缓慢下降至水平位置，使得翻面后的防火门扇放置在芯板喷胶机构Ⅱ的调节台上，等待胶接处理；

S6：芯板喷胶机构Ⅱ的旋转喷咀根据防火门芯板的放置位置及尺寸调节好喷角，然后启动滑动喷杆沿导轨运行实现防火门芯板均匀喷胶工序，喷胶完成后关闭喷咀，滑动喷杆退回至初始位置等待下一次喷胶；同时，面板抓取机械手将另一块喷胶的面板重叠在防火门芯板上进行码钉固定，固定完成后面板抓取机械手上升退回至防火门面板堆垛区上方，等待下一次抓取工作；

S7：防火门芯板两面都胶接完成后，推杆伸出，将防火门扇推出芯板喷胶机构Ⅱ的调节台，进入转运机构中将胶接后的产品输送到指定位置，进行后续加工工序。

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