CN112660840A - 一种矿棉板半成品自动垛板系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种矿棉板半成品自动垛板系统，包括皮带传送单元；抓取码垛装置；光电开关；人机界面，用于手动输入板材尺寸并根据输入结果控制抓取码垛装置中所述吸取装置的工作数量；安全保护机构；垛板方法具体为：建立人机界面与抓取码垛住装置的通讯连接，在人机界面确定板材尺寸与抓取码垛装置中吸取装置的工作数量之间的关系；将矿棉板置于皮带传送单元上；矿棉板传输至抓取码垛住装置的吸附范围内，机械手带动吸取装置吸附板材到达码放位置；本发明实施例利用吸取装置使矿棉板整齐有序的码放在左右两侧指定的码放位置上实现了自动抓取、自动码垛，省时省力，不同规格板材通过人机界面输入参数能实现快速切换。

Description

一种矿棉板半成品自动垛板系统及方法

技术领域

本发明实施例涉及矿棉板生产技术领域，具体涉及一种矿棉板半成品自动垛板系统及方法。

背景技术

矿棉板，就是用矿棉做成的装饰用的板，具有显著的吸声性能。其实它还有很多其他的优越性能，如防火、隔热，由于其密度低，可以在表面加工出各种精美的花纹和图案，因此具有优越的装饰性能。矿棉对人体无害，而废旧的矿棉吸声板可以回收作为原材料进行循环利用，因此矿棉吸声板是一种健康环保、可循环利用的绿色建筑材料。

矿棉板的制作工艺较为成熟，均采用完整生产线的加工形式进行制作。具体包括：矿棉疏松、混料搅拌、成型、进室烘干、切割、刨面、刮涂、烘干、包装入库等步骤，现有的矿棉板半成品自一喷干燥窑出，通过人工方式接板，将板材码放到指定位置，再通过叉车将板材入库，但这种人工方式费时费力，劳动效率不高且容易出现码放不整齐的状况。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种矿棉板半成品自动垛板系统及方法，以解决现有技术中通过人工方式接板费时费力的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种矿棉板半成品自动垛板系统，包括，

皮带传送单元，用于水平传输矿棉板半成品；

抓取码垛装置，包括机械手以及与所述机械手连接的若干个吸取装置，所述抓取码垛装置用于吸附皮带传送单元上的矿棉板并码放至指定位置；

光电开关，安装在所述抓取码垛装置的外周用于控制所述抓取码垛装置工作并检测所述矿棉板位置以调整所述抓取码垛装置的吸附位置；

人机界面，用于手动输入板材尺寸并根据输入结果控制抓取码垛装置中所述吸取装置的工作数量；

安全保护机构，用于限制光电开关的激光最大照射空间。

本发明实施例的特征还在于，所述吸取装置包括安装在所述机械手下表面的气缸以及与所述气缸输出端相连的吸盘体，所述吸盘体内设有中空腔，所述吸盘体上端开设有与所述中空腔相连通的抽气孔，所述抽气孔通过抽气管外接有风机，所述吸盘体的吸附面上开设有多个均匀分布的通气孔，每一个所述的通气孔内均安装有吸管，所述吸管的内部设置有用于检验所述吸管与所述矿棉板接触面的漏气与否并控制所述吸管与所述中空腔通断的检漏组件。

本发明实施例的特征还在于，所述检漏组件包括由上至下顺次安装在吸管内部的弹性膜和硬质膜，所述硬质膜的中心开设有透气孔，所述透气孔靠近所述吸管的吸附面设置有堵气贴皮，所述堵气贴皮的外周与所述硬质膜部分连接，所述弹性膜的中心靠近所述硬质膜的一侧设置有用于顶开所述硬质膜的堵气贴皮的顶柱，所述顶柱的轴线方向开设有气流通道，所述中空腔通过进风管外接有鼓风机。

本发明实施例的特征还在于，所述吸管由上至下顺次设置有光滑段、波纹段以及吸嘴段，所述光滑段嵌装在所述通气孔内，所述吸嘴段与矿棉板接触。

本发明实施例的特征还在于，所述顶柱靠近所述透气孔的一端设置有圆锥柱段，且所述圆锥柱段的小头端对准所述透气孔，所述气流通道沿所述圆锥柱段小头端的中心贯穿整个顶柱。

本发明实施例的特征还在于，所述顶柱的厚度大于所述透气孔的厚度。

另外，本发明还提供了一种矿棉板半成品自动垛板方法，包括如下步骤：

S100、建立人机界面与抓取码垛住装置之间的通讯连接，在人机界面确定板材尺寸与抓取码垛装置中吸取装置的工作数量之间的关系；

S200、将矿棉板置于皮带传送单元上，抓取码垛住装置上的光电开关检测矿棉板位置；

S300、矿棉板传输至抓取码垛住装置的吸附范围内，机械手启动工作并带动吸取装置吸附板材到达码放位置。

本发明实施例的特征还在于，在S300中，吸取装置工作的主要步骤为：

S301、打开鼓风机向中空腔内鼓风，气缸控制吸盘体向下接触矿棉板，当矿棉板与吸管的接触面有气孔时，气流通道、透气孔与中空腔形成闭合的抽气通道，当矿棉板与吸管的接触面没有气孔时，气流通道、透气孔与中空腔形成连通的抽气通道；

S302、关闭鼓风机后，打开风机抽出中空腔内的气体，当矿棉板与吸管的接触面有气孔时，抽气通道闭合失效，当矿棉板与吸管的接触面没有气孔时，吸管吸附住矿棉板。

本发明实施例具有如下优点：

本发明实施例将矿棉板半成品通过皮带传送单元输送，当矿棉板半成品到达光电开关位置的时候，光电开关给出信号，机械手启动，带动吸取装置到达矿棉板上方，利用吸取装置使矿棉板整齐有序的码放在左右两侧指定的码放位置上实现了自动抓取、自动码垛，省时省力，同时，不同规格板材通过人机界面输入参数能实现快速切换。

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为本发明实施例中自动垛板系统的结构框图；

图2为本发明实施例中抓取码垛装置的结构示意图；

图3为本发明实施例中吸管的结构示意图；

图4为本发明实施例中自动垛板系统工作方法的流程图。

图中：

1-皮带传送单元；2-抓取码垛装置；3-光电开关；4-人机界面；5-安全保护机构；6-气缸；7-吸盘体；8-吸管；9-弹性膜；10-硬质膜；

21-机械手；

71-中空腔；72-抽气管；73-进风管；

81-光滑段；82-波纹段；83-吸嘴段；

91-顶柱；92-气流通道；93-圆锥柱段；

101-透气孔；102-堵气贴皮。

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所示，本发明提供了一种矿棉板半成品自动垛板系统，包括，皮带传送单元1，用于水平传输矿棉板半成品；

抓取码垛装置2，包括机械手21以及与机械手21连接的若干个吸取装置，抓取码垛装置2用于吸附皮带传送单元1上的矿棉板并码放至指定位置；

光电开关3，安装在抓取码垛装置2的外周用于控制抓取码垛装置2工作并检测矿棉板位置以调整抓取码垛装置2的吸附位置；

人机界面4，用于手动输入板材尺寸并根据输入结果控制抓取码垛装置2中吸取装置的工作数量；

安全保护机构5，用于限制光电开关3的激光最大照射空间。

基于上述自动垛板系统的现有结构，本发明实施例的特征之处在于，能实现自动抓取、自动码垛，且不同规格板材通过人机界面输入参数能实现快速切换。

具体地，自动垛板系统中各部分结构的作用为：

皮带传送单元：板材自一喷干燥窑出来，通过皮带传送单元1传输到板材抓取位置，根据光电开关3发出信号使抓取码垛装置2工作。

抓取码垛装置2：当板材到达光电开关3位置时，光电开关3发出信号使机械手21工作带动吸取装置到达板材上方同时吸盘周围光电开关3检测板材位置，使吸取装置吸附矿棉板到达码放位置。

人机界面4：当板材品种变更时，通过人机界面4输入板材参数，实现不同规格板材的标准化码放。

安全保护机构5：主要通过红外是安全格栅，以及对照式光电传感器来实现传动机构工作时人员安全的保护。

在本发明实施例中吸取装置的作用主要是吸附抓取矿棉板，可以是真空吸盘结构，但由于矿棉板的吸音特性，矿棉板的表面会有一些无规则的孔或者微孔，普通的真空吸盘有可能矿棉板上通孔过多，使实际泄漏面积大于风机的有效泄漏面积，降低风机有效风压，导致掉板现象的发生，因此本发明实施例对吸取装置进行了特别设计。

具体地，如图2和图3所示，吸取装置包括安装在机械手下表面的气缸6以及与气缸6输出端相连的吸盘体7，吸盘体7内设有中空腔01，吸盘体7上端开设有与中空腔71相连通的抽气孔，抽气孔通过抽气管72外接有风机，吸盘体7的吸附面上开设有多个均匀分布的通气孔，每一个的通气孔内均安装有吸管8，吸管8的内部设置有用于检验吸管8与矿棉板接触面的漏气与否并控制吸管与中空腔71通断的检漏组件。

进一步地，检漏组件包括由上至下顺次安装在吸管8内部的弹性膜9和硬质膜10，硬质膜10的中心开设有透气孔101，透气孔101靠近吸管8的吸附面设置有堵气贴皮102，堵气贴皮102的外周与硬质膜10部分连接，弹性膜9的中心靠近硬质膜10的一侧设置有用于顶开硬质膜10的堵气贴皮102的顶柱91，顶柱91的轴线方向开设有气流通道92，中空腔71通过进风管73外接有鼓风机。

吸取装置工作时，首先鼓风机向中空腔71内通风，气缸6带动吸盘体7向下运动接触到矿棉板，当矿棉板与吸管8的接触面有气孔时，气流沿顶柱91进入硬质膜10的透气孔101或者经板材的通孔流出，当鼓风机关闭后，利用风机抽风时，由于堵气贴皮102的单向作用，使抽气作用失效；当矿棉板与吸管8的接触面没有气孔时，由于吸管8与矿棉板的接触面封闭，鼓风机通气时，弹性膜9发生膨胀，顶柱91插入透气孔101内顶开堵气贴皮102，当鼓风机关闭后，抽风机抽风沿顶柱91的气流通道92抽出，使吸管8吸住矿棉板。

为了使下一次吸附工作的时候顶柱91可以从透气孔101内脱离出回归原位，吸管8由上至下顺次设置有光滑段81、波纹段82以及吸嘴段83，光滑段81嵌装在通气孔内，吸嘴段83与矿棉板接触，当气缸6带动吸嘴段83接触矿棉板时，波纹段82收缩，弹性膜9和硬质膜10之间的距离缩短，弹性膜9膨胀下顶柱91可插入硬质膜10的透气孔101内；当垛板结束后，波纹段82恢复长度，弹性膜9和硬质膜10之间的距离拉长使顶柱91从透气孔101内脱离出。

为了便于顶柱91的准确插入，顶柱91靠近透气孔101的一端设置有圆锥柱段93，且圆锥柱段93的小头端对准透气孔101，气流通道92沿圆锥柱段93小头端的中心贯穿整个顶柱91。顶柱91的厚度大于透气孔101的厚度。

实施例2

为了详细说明上述矿棉板半成品自动垛板系统的工作方法以及实现原理，本发明还提供了一种矿棉板半成品自动垛板方法，如图4所示，包括如下步骤：

S100、建立人机界面与抓取码垛住装置之间的通讯连接，在人机界面确定板材尺寸与抓取码垛装置中吸取装置的工作数量之间的关系；

S200、将矿棉板置于皮带传送单元上，抓取码垛住装置上的光电开关检测矿棉板位置；

S300、矿棉板传输至抓取码垛住装置的吸附范围内，机械手启动工作并带动吸取装置吸附板材到达码放位置。

其中在S300，吸取装置工作的主要步骤为：

S301、打开鼓风机向中空腔内鼓风，气缸控制吸盘体向下接触矿棉板，当矿棉板与吸管的接触面有气孔时，气流通道、透气孔与中空腔形成闭合的抽气通道，当矿棉板与吸管的接触面没有气孔时，气流通道、透气孔与中空腔形成连通的抽气通道；

S302、关闭鼓风机后，打开风机抽出中空腔内的气体，当矿棉板与吸管的接触面有气孔时，抽气通道闭合失效，当矿棉板与吸管的接触面没有气孔时，吸管吸附住矿棉板。

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)

1.一种矿棉板半成品自动垛板系统，其特征在于，包括，

皮带传送单元(1)，用于水平传输矿棉板半成品；

抓取码垛装置(2)，包括机械手(21)以及与所述机械手(21)连接的若干个吸取装置，所述抓取码垛装置(2)用于吸附皮带传送单元(1)上的矿棉板并码放至指定位置；

光电开关(3)，安装在所述抓取码垛装置(2)的外周用于控制所述抓取码垛装置(2)工作并检测所述矿棉板位置以调整所述抓取码垛装置(2)的吸附位置；

人机界面(4)，用于手动输入板材尺寸并根据输入结果控制抓取码垛装置(2)中所述吸取装置的工作数量；

安全保护机构(5)，用于限制光电开关(3)的激光最大照射空间。

2.根据权利要求1所述的一种矿棉板半成品自动垛板系统，其特征在于，所述吸取装置包括安装在所述机械手下表面的气缸(6)以及与所述气缸(6)输出端相连的吸盘体(7)，所述吸盘体(7)内设有中空腔(01)，所述吸盘体(7)上端开设有与所述中空腔(71)相连通的抽气孔，所述抽气孔通过抽气管(72)外接有风机，所述吸盘体(7)的吸附面上开设有多个均匀分布的通气孔，每一个所述的通气孔内均安装有吸管(8)，所述吸管(8)的内部设置有用于检验所述吸管(8)与所述矿棉板接触面的漏气与否并控制所述吸管与所述中空腔(71)通断的检漏组件。

3.根据权利要求2所述的一种矿棉板半成品自动垛板系统，其特征在于，所述检漏组件包括由上至下顺次安装在吸管(8)内部的弹性膜(9)和硬质膜(10)，所述硬质膜(10)的中心开设有透气孔(101)，所述透气孔(101)靠近所述吸管(8)的吸附面设置有堵气贴皮(102)，所述堵气贴皮(102)的外周与所述硬质膜(10)部分连接，所述弹性膜(9)的中心靠近所述硬质膜(10)的一侧设置有用于顶开所述硬质膜(10)的堵气贴皮(102)的顶柱(91)，所述顶柱(91)的轴线方向开设有气流通道(92)，所述中空腔(71)通过进风管(73)外接有鼓风机。

4.根据权利要求1所述的一种矿棉板半成品自动垛板系统，其特征在于，所述吸管(8)由上至下顺次设置有光滑段(81)、波纹段(82)以及吸嘴段(83)，所述光滑段(81)嵌装在所述通气孔内，所述吸嘴段(83)与矿棉板接触。

5.根据权利要求3所述的一种矿棉板半成品自动垛板系统，其特征在于，所述顶柱(91)靠近所述透气孔(101)的一端设置有圆锥柱段(93)，且所述圆锥柱段(93)的小头端对准所述透气孔(101)，所述气流通道(92)沿所述圆锥柱段(93)小头端的中心贯穿整个顶柱(91)。

6.根据权利要求3所述的一种矿棉板半成品自动垛板系统，其特征在于，所述顶柱(91)的厚度大于所述透气孔(101)的厚度。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的矿棉板半成品自动垛板方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100、建立人机界面与抓取码垛住装置之间的通讯连接，在人机界面确定板材尺寸与抓取码垛装置中吸取装置的工作数量之间的关系；

S200、将矿棉板置于皮带传送单元上，抓取码垛住装置上的光电开关检测矿棉板位置；

S300、矿棉板传输至抓取码垛住装置的吸附范围内，机械手启动工作并带动吸取装置吸附板材到达码放位置。

8.根据权利要求7所述的一种矿棉板半成品自动垛板方法，其特征在于，在S300中，吸取装置工作的主要步骤为：

S301、打开鼓风机向中空腔内鼓风，气缸控制吸盘体向下接触矿棉板，当矿棉板与吸管的接触面有气孔时，气流通道、透气孔与中空腔形成闭合的抽气通道，当矿棉板与吸管的接触面没有气孔时，气流通道、透气孔与中空腔形成连通的抽气通道；

S302、关闭鼓风机后，打开风机抽出中空腔内的气体，当矿棉板与吸管的接触面有气孔时，抽气通道闭合失效，当矿棉板与吸管的接触面没有气孔时，吸管吸附住矿棉板。

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