CN110773443B - 一种石膏板不良品剔除装置及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种石膏板不良品剔除装置及实现方法，包括沿着石膏板的传送方向顺次排列的印刷标记机构、视觉监测机构和剔除机构，印刷标记机构设置在石膏板的干燥处理前段并在靠近石膏板不良品的边缘处标记，视觉监测机构设置石膏板的干燥处理后段，视觉监测机构将实时拍摄石膏板图像传递到处理器内，处理器对石膏板的拍摄图像识别认证并根据不良品标记判断石膏板的质量以及石膏板不良品标记在一组石膏板中的分布位置，将不同分布位置的石膏板不良品对应在两组剔除机构自动剔除；本方案将石膏板不良品所在位置的输送链条进行旋转，剔除覆盖范围广，对于除废剔除工作的时间要求不严格，适应性强。

Description

一种石膏板不良品剔除装置及其实现方法

技术领域

本发明实施例涉及石膏板生产技术领域，具体涉及一种石膏板不良品剔除装置及其实现方法。

背景技术

纸面石膏板是以建筑石膏为主要原料，掺入适量添加剂与纤维做板芯，以特制的板纸为护面，经加工制成的板材。纸面石膏板具有重量轻、隔声、隔热、加工性能强、施工方法简便的特点。

现有纸面石膏板生产中不合格品几乎都是因为板芯加工偏厚导致尺寸不合格，在生产中多是通过员工肉眼观测出不合格纸面石膏板，然后进行标记，输送至后端剔除装置处，基于剔除装置中的激光色差感应器对标记的纸面石膏板进行检测，并输送到终端PLC中，PLC根据程序控制推动机构将不合格纸面石膏板进行推出。

但是现有的石膏板剔除装置大多是在输送带的一侧设置推动气缸，另一侧设置用于接收废品石膏板的输送带，这种剔除装置还存在的缺陷如下：

(1)由于石膏板的厚度小、重量大、表面积大，因此现有的利用推动气缸除废的施力面积小，并且对推动气缸的工作力度要求高，并且同时对除废剔除工作的时间要求不严格，如果出现除废延迟的情况，则不能稳定高效的完成侧推除废工作。

(2)在石膏板转移掉落的过程中，石膏板受到的摩擦力大，并且还存在静摩擦力的问题，石膏板产生应力集中，因此进一步增加对推动气缸高工作强度的需求，并且高强度的推动气缸也有可能造成石膏板不良品碎裂的问题。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种石膏板不良品剔除装置及其实现方法，采用将石膏板不良品所在位置的输送链条进行旋转，剔除覆盖范围广，对于除废剔除工作的时间要求不严格，适应性强，以解决现有技术中对推动气缸的工作力度要求高，不能稳定高效的完成侧推除废工作的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：包括沿着石膏板的传送方向顺次排列的印刷标记机构、视觉监测机构和剔除机构，所述印刷标记机构设置在所述石膏板的干燥处理前段并在石膏板不良品的边缘处增加质量区分标记，所述视觉监测机构设置所述石膏板的干燥处理后段，所述视觉监测机构将实时拍摄石膏板图像传递到处理器内，所述处理器对石膏板的拍摄图像识别认证并根据不良品标记判断石膏板的质量以及石膏板不良品标记在一组石膏板中的分布位置，将不同分布位置的石膏板不良品对应在两组所述剔除机构自动剔除。

作为本发明的一种优选方案，所述剔除机构包括由齿轮动力组件驱动的传动输送链、设置在所述传动输送链一侧的上撑动力组件，以及设置在所述传动输送链另一侧的转移分剁输送带；

所述传动输送链包括多个条形圆杆，每个所述条形圆杆的两平行侧面均设有关联辅条，所述关联辅条的侧面中心位置通过所述安插短杆活动安装在所述条形圆杆的侧面上，并且两个相邻的所述关联辅条通过铰接杆活动连接。

作为本发明的一种优选方案，每个所述条形圆杆的上表面在靠近所述转移分剁输送带的一端设有若干组减摩滚珠，每组所述减摩滚珠的中心轴与所述石膏板的运输方向平行，并且所述减摩滚珠的最上端与所述条形圆杆的上表面平行。

作为本发明的一种优选方案，所述关联辅条的长度小于所述条形圆杆的长度，所述关联辅条的两端分别设有与所述齿轮动力组件啮合传动的啮合间隙。

作为本发明的一种优选方案，所述上撑动力组件包括若干均匀分布在所述传动输送链下方的支撑气缸，所有支撑气缸的连接直线与所述传动输送链的传输方向平行，并且首尾两个所述支撑气缸的连接长度与所述石膏板的长度相同。

另外，本发明还提供了一种石膏板不良品剔除装置的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤100、质量检测标记区工作，传输烘干后的石膏板，对石膏板质量检测并标记质量不合格的不良品；

步骤200、识别质检标记区工作，识别石膏板标记区分良品和不良品，将不良品信息发送至控制系统，控制系统生成剔除指令；

步骤300、翻转剔除区工作，调控每个气缸的支撑高度旋转输送链，石膏板不良品处于不平衡状态，从传动输送链剔除。

步骤400、石膏板良品沿着传动输送链继续传输堆垛。

作为本发明的一种优选方案，在步骤200中，当视觉监测机构识别到石膏板上有标记信息时，则控制系统确认当前石膏板为不良品，控制系统调控剔除工作的具体步骤为：

步骤201、视觉监测机构识别石膏板有标记，则该石膏板为不良品，控制系统调控气缸初始化，准备剔除工作；

步骤202、视觉监测机构检测到石膏板的末端，则石膏板完全输送至翻转剔除区，启动气缸实现剔除工作。

作为本发明的一种优选方案，所述识别质检标记区与翻转剔除区并列靠近分布。

作为本发明的一种优选方案，在步骤300中，每个工作气缸的支撑高度各不相同，输送链在工作气缸的作用下呈曲线变化，每个工作气缸的高度限定方法具体为：

翻转剔除区两端位置的若干个气缸的支撑高度呈正弦曲线变化；

翻转剔除区中间位置的若干个气缸的支撑高度同样呈正弦曲线变化；

翻转剔除区中间的气缸支撑高度峰值大于两端位置的气缸支撑高度峰值。

作为本发明的一种优选方案，翻转剔除区两端位置的气缸先同时依次启动工作，翻转剔除区中间位置的气缸再依次启动工作。

本发明的实施方式具有如下优点：

(1)本发明对石膏板不良品的剔除方式并不是直接作用在石膏板表面，而是通过将石膏板不良品所在位置的输送链条进行旋转，直至石膏板受自身重力作用从输送链条转移至废品输送带，从而实现石膏板不良品的除废剔除工作，因此本实施方式的剔除覆盖范围广，对于除废剔除工作的时间要求不严格，允许一定的除废调控时间延迟，适应性强；

(2)本发明采用曲线方式推动输送链转动，单次波动的力量均不会太多，因此不容易破坏石膏板的结构，并且在呈波浪形式的波动过程中可以使得整个石膏板发生跳动，将其与支撑台面静摩擦力转换为摩擦力。

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为本发明实施方式中剔除装置整体侧视的结构示意图；

图2为本发明实施方式中剔除装置整体俯视的结构示意图；

图3为本发明实施方式中支撑气缸工作时的结构示意图；

图4为本发明实施方式中剔除机构调控的结构框图；

图5为本发明实施方式中剔除装置实现方法的流程示意图。

图中：

1-印刷标记机构；2-视觉监测机构；3-剔除机构；4-控制系统；5-减摩滚珠；6-啮合间隙；7-三角板；

31-传动输送链；32-上撑动力组件；33-转移分剁输送带；

311-条形圆杆；312-关联辅条；313-安插短杆；314-铰接杆；

321-支撑气缸；322-下凹防滑垫。

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。

实施例1

如图1和图4所示，本发明提供了一种石膏板不良品剔除装置及其实现方法，本实施方式对石膏板不良品的剔除方式并不是直接作用在石膏板表面，而是通过将石膏板不良品所在位置的输送链条进行旋转，直至石膏板受自身重力作用从输送链条转移至废品输送带，从而实现石膏板不良品的除废剔除工作，因此本实施方式的剔除覆盖范围广，对于除废剔除工作的时间要求不严格，允许一定的除废调控时间延迟，适应性强。

另外现有的除废剔除机构大多直接在输送带的侧边上设置侧推机构，侧推机构作用在石膏板的侧边实现除废，但是由于石膏板的厚度大多为9.5cm-15cm，石膏板较薄，质量较重，表面积也比较大，因此侧推机构的工作强度大，不能稳定高效的完成侧推除废工作。

而本实施方式通过作用在输送链条的下表面，推动输送链条旋转，将石膏板沿着输送链条表面倾斜下移，从而脱离输送链条实现除废，因此本实施方式的侧推作用面积大，操作简单，并且对侧推气缸的要求低，工作强度低。

具体包括用于对区分石膏板良品和不良品的印刷标记机构1，用于识别不良品标记信息的视觉监测机构2，以及用于筛选不良品板材的剔除机构3，印刷标记机构1、视觉监测机构2和剔除机构3沿着石膏板的传送方向顺次排列，并且所述印刷标记机构1、视觉监测机构2和剔除机构3通过控制系统4通信连接。

所述印刷标记机构1设置在所述石膏板的干燥处理前段并在石膏板不良品的边缘处标记，所述视觉监测机构2设置所述石膏板的干燥处理后段，所述视觉监测机构2将实时拍摄石膏板图像传递到处理器内，所述处理器对石膏板的拍摄图像识别认证并根据不良品标记判断石膏板的质量以及石膏板不良品标记在一组石膏板中的分布位置，将不同分布位置的石膏板不良品对应在两组所述剔除机构3自动剔除。

在印刷标记机构1之前，一般还需要视觉检测系统对石膏板的尺寸，表面厚度进行质量检测，在检测质量后，印刷标记机构1对不合格产品进行标记，然后石膏板在生产线上继续传输至烘干系统，烘干系统将石膏板烘干定型后，视觉监测机构2对不良品标记信息识别，并将检测信息实时发送到控制系统4。

当控制系统4识别到出现不良品标记信息后，控制系统4发出除废指令，控制剔除机构3工作，将石膏板从输送链条上推出，从而实现良品和不良品的分离，良品单独堆垛，不需要人工进行除废操作，从而减少工人的劳动强度，同时在生产的过程中，即可完成除废操作，大幅度提高生产的效率。

如图2和图3所示，下面将对剔除机构3的结构组成和工作原理进行细述。

剔除机构3包括由齿轮动力组件驱动的传动输送链31、设置在所述传动输送链31一侧的上撑动力组件32，以及设置在所述传动输送链31另一侧的转移分剁输送带33。

传动输送链31在齿轮动力组件的驱动下旋转，石膏板在传动输送链31上线性移动，上撑动力组件32作用在传动输送链31的端部下表面，将传动输送链31转动倾斜，不良品从传动输送链31上下落至转移分剁输送带33。

由于上撑动力组件32可将传动输送链31进行部分的转动，因此传动输送链31整体并不是完全固定连接的，传动输送链31主要由多个条形圆杆311组成，每个所述条形圆杆311的两平行侧面均设有关联辅条312，所述关联辅条312的侧面中心位置通过所述安插短杆313活动安装在所述条形圆杆311的侧面上，并且两个相邻的所述关联辅条312通过铰接杆314活动连接，直至所有的条形圆杆311首尾连接以输送石膏板。

因此综上，根据剔除机构3的功能可知，传动输送链31可在外力作用下倾斜转动，因此传动输送链31不能直接利用现有技术中的输送链条，现有的输送链条的两端分别铰接，无法实现传动输送链31的部分结构转动。

本实施方式的传动输送链31是为了实现在线剔除工作而设计的，其具体的驱动传输和翻转除废工作原理为：

1、条形圆杆311的两个侧边均设有关联辅条312，因此两个条形圆杆311通过铰接杆314连接在一起时，两个条形圆杆311之间的距离与两个关联辅条312的宽度之和相同，因此在两个关联辅条312的两端余留的空间，即可作为整个传动输送链31与齿轮动力组件进行啮合驱动的空间；

2、关联辅条312的长度小于条形圆杆311的长度，两个所述条形圆杆311之间在关联辅条312的两端分别设有啮合间隙6，齿轮动力组件的齿条与所述啮合间隙6啮合传动，从而解释说明了传动力度的作用方式。

3、铰接杆314的设置，可保证符合链条的基本输送原理；

4、条形圆杆311与关联辅条312之间通过安插短杆313活动连接，因此当条形圆杆311可绕其两侧的关联辅条312自由转动，因此可实现对任意范围的多个条形圆杆311施力翻转。

经过上述说明，可明确本发明中的传动输送链31传动原理、输送过程以及翻转工作完成的过程。

为了减少石膏板从条形圆杆311掉落的摩擦力，在条形圆杆311靠近所述转移分剁输送带33的一端上表面设有若干组减摩滚珠5，每组所述减摩滚珠5的中心轴与所述石膏板的运输方向平行，并且所述减摩滚珠5的最上端与所述条形圆杆311的上表面平行。

当条形圆杆311侧翻时，减摩滚珠5在石膏板不良品的带动下滚动，从而减小石膏板不良品受到的摩擦力，加快石膏板不良品的剔除效率。

上撑动力组件32包括若干均匀分布在所述传动输送链31下方的支撑气缸321，所有支撑气缸321所在直线与所述传动输送链31的传输方向平行，并且首尾两个所述支撑气缸321的连接长度等于所述石膏板的长度。

一般来说，在实际生产应用中，首尾两个所述支撑气缸321的亮度，即支撑气缸321的作用范围要略大于石膏板不良品的长度，从而实现对石膏板不良品的稳定剔除工作。

每个所述支撑气缸321的输出轴作用在一个所述条形圆杆311的下表面，并且所述支撑气缸321的输出轴上端设有下凹防滑垫322，需要说明的是，本发明的单个支撑气缸321支撑范围可以不做具体的限定，一个支撑气缸321可作用在一个条形圆杆311下表面，也可以作用在两个以上的条形圆杆311下表面，具体根据支撑气缸321的个数限定支撑气缸321作用条形圆杆311的个数。

位于两端的所述支撑气缸321的输出轴安装有三角板7，所述关联辅条312端点与条形圆杆311端点的距离差和所述三角板7的高度相等，三角板7增加支撑气缸321的支撑面积，防止关联辅条312联动更多的条形圆杆311，确保条形圆杆311绕安插短杆313活动旋转。

综上所述，本实施方式针对石膏板的厚度小、质量重和表面积大的特性，常用的侧边除废机构并不适用与对石膏板的除废，存在除废机构的作用面小，推力需求大，除废精度要求高，除废工作有残留，工作强度高的缺点。

相反，本实施方式通过将输送链条部分旋转的方式，可直接将输送链条转动至某一倾斜角度，石膏板不良品在重力作用下，自主快速的从输送链条上下落分离除废，从而实现简单快速，及时存在除废延缓的情况，也可顺利将石膏板不良品剔除，因此适应性高，推力需求小，作用面积大，稳定性强的优点。

实施例2

如图5所示，基于上述石膏板不良品在线剔除装置，本发明还提供了一种剔除装置的实现方法，包括如下步骤：

步骤100、质量检测标记区工作，传输烘干后的石膏板，对石膏板质量检测，并标记质量不合格的不良品。

步骤200、识别质检标记区工作，识别石膏板标记区分良品和不良品，将不良品信息发送至控制系统，控制系统生成剔除指令。

当识别质检标记区检测到石膏板上存在标记时，则代表该石膏板为不良品，则控制系统生成用于控制翻转剔除区工作的剔除指令，当石膏板上不存在标记时，则代表该石膏板为良品，则控制系统控制翻转剔除区不工作，继续对该石膏板进行输送。

在此步骤中，控制系统调控剔除工作的具体步骤为：

一、视觉监测机构识别石膏板有标记，则该石膏板为不良品，控制系统调控气缸初始化，准备剔除工作。

二、视觉监测机构检测到石膏板的末端，则石膏板完全输送至翻转剔除区，启动气缸，实现剔除工作。

需要特别说明的是，在本剔除装置实现方法中，降低控制系统的调控难度的一个最重要的特征为：识别质检标记区与翻转剔除区并列靠近分布，则识别质检标记区检测到石膏板的末端时，则意味着石膏板完全转移至翻转剔除区，此时延时1-5s，翻转剔除区工作，即可将石膏板剔除下移。

此时翻转剔除区不需要根据识别质检标记区与翻转剔除区的距离，精准计算石膏板在翻转剔除区的位置，因此可减少整个实现方法控制系统的工作难度，控制方式简单，而且剔除工作稳定有效。步骤300、翻转剔除区工作，调控每个气缸的支撑高度旋转输送链，石膏板不良品处于不平衡状态，从传动输送链剔除。

翻转剔除区工作时，每个工作气缸的支撑高度各不相同，输送链在工作气缸的作用下呈曲线变化，每个工作气缸的高度限定方法具体为：

翻转剔除区两端位置的若干个气缸的支撑高度呈正弦曲线变化；

翻转剔除区中间位置的若干个气缸的支撑高度同样呈正弦曲线变化；

翻转剔除区中间的气缸支撑高度峰值大于两端位置的气缸支撑高度峰值。

翻转剔除区两端位置的气缸先同时依次启动工作，翻转剔除区中间位置的气缸再依次启动工作。

也就是说，本实施方式的气缸传动方式关于中心对称的，翻转剔除区的气缸并不是完全统一时间、统一高度推动输送链的，而是采用波浪形的曲线形式侧推输送链旋转。

翻转剔除区两端位置的气缸先启动，翻转剔除区中间位置的气缸最后启动，并且翻转剔除区两端位置的最外侧气缸按照同时启动，再依次按照正弦曲线变化的形式进行启动。

这种推动方式的好处在于：

1、由于采用曲线方式推动输送链转动，单次波动的力量均不会太多，因此不容易破坏石膏板的结构，并且在呈波浪形式的波动过程中可以使得整个石膏板发生跳动，将其与支撑台面静摩擦力转换为摩擦力。

2、在曲边波动的过程中也能够使得石膏板发生位移，在通过一段距离的曲线波动后，再通过瞬间增加翻转剔除区中间位置的力量将有缺陷的石膏板放废，克服常规方法中直接剔除容易对石膏板产生应力集中，破坏石膏板的结构而且还不能准确放废的问题。

步骤400、石膏板良品沿着传动输送链继续传输堆垛。

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 (8)

1.一种石膏板不良品剔除装置，其特征在于：包括沿着石膏板的传送方向顺次排列的印刷标记机构（1）、视觉监测机构（2）和剔除机构（3），所述印刷标记机构（1）设置在所述石膏板的干燥处理前段并在石膏板不良品的边缘处增加质量区分标记，所述视觉监测机构（2）设置所述石膏板的干燥处理后段，所述视觉监测机构（2）将实时拍摄石膏板图像传递到处理器内，所述处理器对石膏板的拍摄图像识别认证并根据不良品标记判断石膏板的质量以及石膏板不良品标记在一组石膏板中的分布位置，将不同分布位置的石膏板不良品对应在两组所述剔除机构（3）自动剔除；

所述剔除机构（3）包括由齿轮动力组件驱动的传动输送链（31）、设置在所述传动输送链（31）一侧的上撑动力组件（32），以及设置在所述传动输送链（31）另一侧的转移分剁输送带（33）；

所述传动输送链（31）包括多个条形圆杆（311），每个所述条形圆杆（311）的两平行侧面均设有关联辅条（312），所述关联辅条（312）的侧面中心位置通过安插短杆（313）活动安装在所述条形圆杆（311）的侧面上，并且两个相邻的所述关联辅条（312）通过铰接杆（314）活动连接。

2.根据权利要求1所述的一种石膏板不良品剔除装置，其特征在于：每个所述条形圆杆（311）的上表面在靠近所述转移分剁输送带（33）的一端设有若干组减摩滚珠（5），每组所述减摩滚珠（5）的中心轴与所述石膏板的运输方向平行，并且所述减摩滚珠（5）的最上端与所述条形圆杆（311）的上表面平行。

3.根据权利要求2所述的一种石膏板不良品剔除装置，其特征在于：所述关联辅条（312）的长度小于所述条形圆杆（311）的长度，所述关联辅条（312）的两端分别设有与所述齿轮动力组件啮合传动的啮合间隙（6）。

4.根据权利要求2所述的一种石膏板不良品剔除装置，其特征在于：所述上撑动力组件（32）包括若干均匀分布在所述传动输送链（31）下方的支撑气缸（321），所有支撑气缸（321）的连接直线与所述传动输送链（31）的传输方向平行，并且首尾两个所述支撑气缸（321）的连接长度与所述石膏板的长度相同。

5.一种基于权利要求1-4任一项所述石膏板不良品剔除装置的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤100、质量检测标记区工作，传输烘干后的石膏板，对石膏板质量检测，并标记质量不合格的不良品；

步骤200、识别质检标记区工作，识别石膏板标记区分良品和不良品，将不良品信息发送至控制系统，控制系统生成剔除指令；

步骤300、翻转剔除区工作，调控每个气缸的支撑高度旋转输送链，石膏板不良品处于不平衡状态，从传动输送链剔除；

在步骤300中，每个工作气缸的支撑高度各不相同，输送链在工作气缸的作用下呈曲线变化，每个工作气缸的高度限定方法具体为：

翻转剔除区两端位置的若干个气缸的支撑高度呈正弦曲线变化；

翻转剔除区中间位置的若干个气缸的支撑高度同样呈正弦曲线变化；

翻转剔除区中间的气缸支撑高度峰值大于两端位置的气缸支撑高度峰值；

步骤400、石膏板良品沿着传动输送链继续传输堆垛。

6.根据权利要求5所述的一种石膏板不良品剔除装置的实现方法，其特征在于，在步骤200中，当视觉监测机构识别到石膏板上有标记信息时，则控制系统确认当前石膏板为不良品，控制系统调控剔除工作的具体步骤为：

步骤201、视觉监测机构识别石膏板有标记则该石膏板为不良品，控制系统调控气缸初始化，准备剔除工作；

步骤202、视觉监测机构检测到石膏板的末端，则石膏板完全输送至翻转剔除区，启动气缸实现剔除工作。

7.根据权利要求5所述的一种石膏板不良品剔除装置的实现方法，其特征在于：所述识别质检标记区与翻转剔除区并列靠近分布。

8.根据权利要求5所述的一种石膏板不良品剔除装置的实现方法，其特征在于：翻转剔除区两端位置的气缸先同时依次启动工作，翻转剔除区中间位置的气缸再依次启动工作。

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