CN113414884B - 一种石膏板生产线的接头放废利用方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石膏板生产线的接头放废利用方法及系统,包括如下步骤:步骤S1、系统基于所述石膏板的规格长度、护面纸的纸卷总长以及石膏板的取样长度构建自适应调控模型;步骤S2、系统控制一对石膏板取样切刀同步移动到所述取样区间上沿取样区间的两个区间端点同步切割获得取样石膏板。本发明将护面纸的上下纸接头控制在石膏板的取样区间之内,以取样的方式将上下纸接头取出,将一次性放废两组石膏板变为仅取出一组取样石膏板,无需放废,同时利用自适应调控模型控制石膏板的自适应取样,可达到使得取样机械损耗最低以及总使得上下纸接头位于取样区间中间段位,提高取样成功率,整体上达到提高产能,节约成本,减少人工的目的。
Description
技术领域
本发明涉及石膏板生产技术领域,具体涉及一种石膏板生产线的接头放废利用方法及系统。
背景技术
上下纸接头是石膏板生产过程中用于切换纸卷时产生的接头。连续生产中,接纸机在纸卷即将要转完时会自动切纸,用胶带将纸尾和下卷纸纸头粘在一起,经过成型皮带至2控后放废。有接头的板材进入干燥机烘干后有很大风险,胶带受热脱胶缠干燥机辊道导致板材不前进或者走斜或者接头板材张力不够,易在接头位置横向断裂开,导致进入干燥机的板材搭接在一起,出口处会卡板,整个干燥机后面板材都堵在里面,故有接头的板材需要在2控放废处理。
现有技术中,2控放废米数决定于生产规格。如:生产龙牌2400*1200*9.5mm规格。目前采用大板到3控分切锯处分开的模式生产,2.4米的板材需要切成4.85米的大板形式进干燥机。由于2控翻板叉进板是2张板为一组的模式进行,故放废接头时必须得放废一组,2控切刀需要切4.85米每张,每2张为一组,就需要放废9.7米的板材。在生产速度为60米的情况下每天约15个接头,2控就需要放废大约145.5米的板材,约176.4㎡,合成品约60张。放废的板材需回收石膏,造成大量人工去处理。145.5米板材包含上纸和下纸各145.5米,待回收利用石膏约1.6吨。人工处理放废大约需要4个人工作8小时。造成严重的经济损失,人工浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种石膏板生产线的接头放废利用方法及系统,以解决现有技术中放废接头时必须得放废一组,并且放废的板材需回收石膏,造成大量人工去处理,造成严重的经济损失,人工浪费的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明具体提供下述技术方案:
一种石膏板生产线的接头放废利用方法,包括如下步骤:
步骤S1、在系统中设定石膏板的规格长度、护面纸的纸卷总长以及石膏板的取样长度,并基于所述石膏板的规格长度、护面纸的纸卷总长以及石膏板的取样长度构建自适应调控模型;
步骤S2、系统依据所述自适应调控模型确定包含护面纸上下接头的石膏板的取样区间,并控制一对石膏板取样切刀同步移动到所述取样区间上沿取样区间的两个区间端点同步切割获得取样石膏板。
作为本发明的一种优选方案,步骤S1中,构建自适应调控模型的具体方法包括:
系统基于石膏板的规格长度、护面纸的纸卷总长以及石膏板的取样长度确定护面纸上下接头的连接点;
作为本发明的一种优选方案,所述连接点确定的具体方法包括:
基于石膏板整切次数利用距离公式求得连接点到石膏板整切切刀的距离,所述距离公式为:d=L-2a*C;
其中,L为护面纸的纸卷总长,a为石膏板的规格长度,C为石膏板整切次数总数,d为连接点到石膏板整切切刀的距离,D为d的修正值。
作为本发明的一种优选方案,所述连接点位于取样区间的范围内,所述取样区间的总长为石膏板取样长度,所述自适应调控模型构建的具体方法还包括:
将所述取样区间的两个区间端点设置为动态点分别为A,B,以所述连接点为移动基准点,则计算两个区间端点到连接点的距离分别用距离系数k表征,分别为lA=k*b和lB=b-k*b;
其中,kn为第n次取样的距离系数,b为石膏板取样长度,n为取样次数,gn为石膏板取样切刀移动距离,EX(gn)为gn的数学期望,DX(gn)为gn的离散方差。
作为本发明的一种优选方案,步骤S2中,所述取样石膏板获得的具体方法包括:
系统控制一对石膏板取样切刀同步沿A和B两个区间端点切割获得取样石膏板。
作为本发明的一种优选方案,本发明提供了一种根据所述的石膏板生产线的接头放废利用方法的放废系统,包括取样数据采集模块和自适应取样模块,所述取样数据采集模与所述自适应取样模块通讯连接;其中,
所述取样数据采集模块用于采集石膏板生产线上石膏板的取样数据,并同步传输到所述自适应取样模块,所述自适应取样模块用于根据取样数据制定自适应调控模型,并依据自适应调控模型进行石膏板的自适应取样以将上下纸接头限定在取样石膏板内随石膏板的自适应取样过程取出避免放废。
作为本发明的一种优选方案,所述取样数据采集模块包括一组集成有设定取样数据的交互总成,所述自适应取样模块包括用于确定取样区间的自适应调控模型的制定单元,与所述制定单元通讯连接的调控单元,以及与所述调控单元通讯连接的切割单元,所述调控单元接入自适应调控模型单元控制所述切割单元进行石膏板自适应的切割取样,所述制定单元与所述交互总成通讯连接。
作为本发明的一种优选方案,所述切割单元包括一对相距为石膏板取样长度的石膏板取样切刀,所述切割单元的初始区间为[T,P],所述切割单元还包括设置在一对相距为石膏板取样长度的石膏板取样切刀上方的监控摄像头以监控和获取所述连接间距Δd实现连接点的动态修正。
作为本发明的一种优选方案,所述石膏板整切切刀上还设置有计数单元,所述计数单元用于统计石膏板整切次数,所述计数单元与所述调控单元通讯连接。
作为本发明的一种优选方案,所述调控单元包括驱动所述石膏板取样切刀依据自适应调控模型取样的控制总成。
本发明与现有技术相比较具有如下有益效果:
本发明将护面纸的上下纸接头控制在石膏板的取样区间之内,以取样的方式将上下纸接头取出,将一次性放废两组石膏板变为仅取出一组取样石膏板,无需放废,同时利用自适应调控模型控制石膏板的自适应取样,可达到使得取样机械损耗最低以及总使得上下纸接头位于取样区间中间段位,提高取样成功率,整体上达到提高产能,节约成本,减少人工的目的。
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。
图1为本发明实施例提供的接头放废利用方法流程图;
图2为本发明实施例提供的放废系统结构框图;
图3为本发明实施例提供的放废系统结构示意图。
图中的标号分别表示如下:
1-取样数据采集模块;2-自适应取样模块;3-石膏板整切切刀;4-石膏板取样切刀;5-连接间距;6-护面纸;7-取样监控装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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所示,一种石膏板生产线的接头放废利用方法,包括如下步骤:
步骤S1、在系统中设定石膏板的规格长度、护面纸的纸卷总长以及石膏板的取样长度,并基于石膏板的规格长度、护面纸的纸卷总长以及石膏板的取样长度构建自适应调控模型;
步骤S2、系统依据自适应调控模型确定包含护面纸上下接头的石膏板的取样区间,并控制一对石膏板取样切刀同步移动到取样区间上沿取样区间的两个区间端点同步切割获得取样石膏板。
步骤S1中,构建自适应调控模型的具体方法包括:
系统基于石膏板的规格长度、护面纸的纸卷总长以及石膏板的取样长度确定护面纸上下接头的连接点;
连接点确定的具体方法包括:
基于石膏板整切次数利用距离公式求得连接点到石膏板整切切刀的距离,距离公式为:d=L-2a*C;
由于每次相邻护面纸的上下纸接头的拼接误差或其他原因,可能致使上下纸接头距离计算的连接点存在些许偏差,则需要将静态连接点为动态的连接点,获取连接间距是为了对取样连接头连接点进行动态修正,具体如下:
其中,L为护面纸的纸卷总长,a为石膏板的规格长度,C为石膏板整切次数总数,d为连接点到石膏板整切切刀的距离,D为d的修正值。
其中,石膏板整切切刀用于切割护面纸获得符合石膏板生产规格的石膏板制品进入下一生产工艺烘干机中进行干燥定型,而石膏板整切次数总数为护面纸的纸卷总长上能最多获得符合石膏板生产规格的石膏板制品的个数,D值实际上是计算出护面纸的纸卷总长在获得最多数量的符合石膏板生产规格的石膏板制品后多余部分,该多余部分上的护面纸难以覆盖获得整个符合石膏板生产规格的石膏板制品,因此需要进行接纸,将下一护面纸的纸卷开头接入的该护面纸的纸卷末尾,如此拼接覆盖获得整个符合石膏板生产规格的石膏板制品,但由此会出现拼接的上下纸接头,利用石膏板在末尾处会利用取样检测石膏板制品在此工艺上的质量的方式将上下纸接头所在区间内进行取样,将上下纸接头取出的同时获得检测样品,可避免上下纸接头进入下一生产工艺中造成胶带受热脱胶缠干燥机辊道导致板材不前进或者走斜或者接头板材张力不够,易在接头位置横向断裂开,导致进入干燥机的板材搭接在一起,出口处会卡板,整个干燥机后面板材都堵在里面的风险,以及能够避免直接将接头所在的两组石膏板制品直接进行放废处理造成的人力资源浪费,生产成本增加。
由此在石膏板整切切刀完成石膏板整切次数总数后,上下纸接头位于石膏板整切切刀的传送方向后侧位置上,与石膏板整切切刀的距离即为当前护面纸的纸卷上的多余部分,多余部分的末端连接着下一护面纸的纸卷开头二者形成的接头所在与石膏板取样长度相同的区间作为取样区间,进行切割取样获得带上下纸接头的取样石膏板。
本实施例还提供一种用于监控获取连接间距Δd取样监控装置,包括输送辊道以及取样监测装置,输送辊道用于为护面纸板材提供输送传动力,取样监测装置用于监测并采集接头板材的取样接头所在位置以辅助提高取样成功率。
取样监测装置包括与护面纸取样长度一致的监控支撑架,分别安装在监控支撑架两端部的A组监控和B组监控,以及与A组监控和B组监控数据输出端通讯连接的数据处理单元,A组监控和B组监控用于同步拍摄采集护面纸的连接点所在的位置信息并反馈至数据处理单元以统计出连接点的连接间距。
监控支撑架包括纵向设置在输送辊道旁侧的第一支撑组件和横向设置在第一支撑组件顶端部与输送辊道齐平的第二支撑组件,A组监控和B组监控分别设置在第二支撑组件的两端部,并且A组监控和B组监控的拍摄范围朝向输送辊道以抓取连接点并同时移动至连接点的连接间距两端处以定位连接间距两端处坐标反馈至数据处理单元。
A组监控包括A组摄像头、A组定位器以及A组移动器,A组定位器和A组摄像头集成在A组移动器中,A组摄像头用于拍摄获取连接点的位置信息,A组移动器包括设置于第二支撑组件上移动齿轨相匹配的A组移动轮,以及驱动A组移动轮的A组驱动电机,A组驱动电机用于依据位置信息驱动A组移动轮在第二支撑组件上进行横向平移以使得A组定位器朝向连接点侧移动并固定于连接点一端点处以获取连接点的一端点坐标。
B组监控包括B组摄像头、B组定位器以及B组移动器,B组定位器和B组摄像头集成在B组移动器中,B组摄像头用于拍摄获取连接点的位置信息,B组移动器包括设置于第二支撑组件上移动齿轨相匹配的B组移动轮,以及驱动B组移动轮的B组驱动电机,B组驱动电机用于依据位置信息驱动B组移动轮在第二支撑组件上进行横向平移以使得B组定位器朝向连接点侧移动并固定于连接点另一端点处以获取连接点的另一端点坐标。
利用A组监控和B组监控可以实现连接点两端点处的精准定位,从而精准掌控连接点的位置信息,可以作为连接点的修正基准。
数据处理单元分别与A组定位器和B组定位器通讯连接,数据处理单元将A组定位器获得的连接点的一端点坐标和B组定位器获得的连接点的另一端点坐标进行差值求解获得连接间距Δd。
上下纸接头所在位置即为修正后连接点所在位置,而连接点位于取样区间的范围内,则连接点可分别在取样区间的两个区间端点间任意位置,都可在取样区间取样时将连接点处的上下纸接头取出,依据动态连接点设定动态的取样区间,具体如下:
连接点位于取样区间的范围内,取样区间的总长为石膏板取样长度,自适应调控模型构建的具体方法还包括:
将取样区间的两个区间端点设置为动态点分别为A,B,以连接点为移动基准点,则计算两个区间端点到连接点的距离分别用距离系数k表征,分别为lA=k*b和lB=b-k*b;
其中,kn为第n次取样的距离系数,b为石膏板取样长度,n为取样次数,gn为石膏板取样切刀移动距离,EX(gn)为gn的数学期望,DX(gn)为gn的离散方差。
距离系数k的取值与自适应函数f的值域相同,因此可将自适应函数对k进行等价代换,从而将距离系数的定义域进行扩增至整个自然数域,由此可充分体现取样区间的动态性,一对石膏板取样切刀形成的切割区间即为取样区间,因此取样区间的动态性体现了石膏板取样切刀的动态切割性,以根据上下纸接头的位置始终位于取样区间的中段部分以及石膏板取样切刀移动过程中机械损耗最小为原则利用自适应函数制定用于石膏板取样切刀取样调控的自适应调控模型,该自适应调控模型可控制石膏板取样切刀在连续取样的过程中移动距离保持最小的离散程度,以及具有最小数学期望,从而可以保证石膏板取样切刀在连续取样的过程中机械在控制石膏板取样切刀移动到将上下纸接头作为区间中段的取样区间上的机械损耗最低。
EX(gn)为gn的数学期望,DX(gn)为gn的离散方差,而EX(gn)的实际意义为连续多次取样过程中,石膏板取样切刀移动距离均值最短,则总距离也最短,DX(gn)的实际意义为连续多次取样过程中,石膏板取样切刀移动距离的离散程度最低,也可称之机械为损失函数,损失函数越低则损耗越低。
步骤S2中,取样石膏板获得的具体方法包括:
系统控制一对石膏板取样切刀同步沿A和B两个区间端点切割获得取样石膏板。
如图2和3所示,基于上述接头放废利用方法,本发明提供了一种放废系统,包括取样数据采集模块1和自适应取样模块2,取样数据采集模块1与自适应取样模块2通讯连接;其中,
取样数据采集模块1用于采集石膏板生产线上石膏板的取样数据,并同步传输到自适应取样模块2,自适应取样模块2用于根据取样数据制定自适应调控模型,并依据自适应调控模型进行石膏板的自适应取样以将上下纸接头限定在取样石膏板内随石膏板的自适应取样过程取出避免放废。
取样数据采集模块1包括一组集成有设定取样数据的交互总成,自适应取样模块2包括用于确定取样区间的自适应调控模型的制定单元,与制定单元通讯连接的调控单元,以及与调控单元通讯连接的切割单元,调控单元接入自适应调控模型单元控制切割单元进行石膏板自适应的切割取样,制定单元与交互总成通讯连接。
切割单元包括一对相距为石膏板取样长度的石膏板取样切刀,切割单元的初始区间为[T,P],切割单元还包括设置在一对相距为石膏板取样长度的石膏板取样切刀上方的监控摄像头以监控和获取连接间距Δd实现连接点的动态修正。
石膏板整切切刀上还设置有计数单元,计数单元用于统计石膏板整切次数,计数单元与调控单元通讯连接。
调控单元包括驱动石膏板取样切刀依据自适应调控模型取样的控制总成。
本实施例以生产龙牌石膏板为例,生产龙牌2400*1200*9.5mm规格。目前采用大板到3控分切锯处分开的模式生产,2.4米的板材需要切成4.85米的大板形式进干燥机。由于2控翻板叉进板是2张板为一组的模式进行,故放废接头时必须得放废一组,2控切刀需要切4.85米每张,每2张为一组,就需要放废9.7米的板材。在生产速度为60米的情况下每天约15个接头,2控就需要放废大约145.5米的板材,约176.4㎡,合成品约60张。放废的板材需回收石膏,造成大量人工去处理。145.5米板材包含上纸和下纸各145.5米,待回收利用石膏约1.6吨。人工处理放废大约需要4个人工作8小时。
而利用本实施例提供发热石膏板取样系统生产龙牌2400*1200*9.5mm规格的石膏板,2控切刀切得每张板是4.85米板,每张样板约1米,每天可减少约130米的放废量,约130米的上纸和下纸,约1.45吨的待回收利用石膏。减少人工,提高产能130米,合156平米。提高产能人民币1560元。减少人工500元,减少石膏的重复煅烧。
本发明将护面纸的上下纸接头控制在石膏板的取样区间之内,以取样的方式将上下纸接头取出,将一次性放废两组石膏板变为仅取出一组取样石膏板,无需放废,同时利用自适应调控模型控制石膏板的自适应取样,可达到使得取样机械损耗最低以及总使得上下纸接头位于取样区间中间段位,提高取样成功率,整体上达到提高产能,节约成本,减少人工的目的。
以上实施例仅为本申请的示例性实施例,不用于限制本申请,本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内,对本申请做出各种修改或等同替换,这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。
Claims (7)
1.一种石膏板生产线的接头放废利用方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1、在系统中设定石膏板的规格长度、护面纸的纸卷总长以及石膏板的取样长度,并基于所述石膏板的规格长度、护面纸的纸卷总长以及石膏板的取样长度构建自适应调控模型;
步骤S2、系统依据所述自适应调控模型确定包含护面纸上下接头的石膏板的取样区间,并控制一对石膏板取样切刀同步移动到所述取样区间上沿取样区间的两个区间端点同步切割获得取样石膏板,
步骤S1中,构建自适应调控模型的具体方法包括:
系统基于石膏板的规格长度、护面纸的纸卷总长以及石膏板的取样长度确定护面纸上下接头的连接点;
所述连接点确定的具体方法包括:
基于石膏板整切次数利用距离公式求得连接点到石膏板整切切刀的距离,所述距离公式为:d=L-2a*C;
其中,L为护面纸的纸卷总长,a为石膏板的规格长度,C为石膏板整切次数总数,d为连接点到石膏板整切切刀的距离,D为d的修正值,
所述连接点位于取样区间的范围内,所述取样区间的总长为石膏板取样长度,所述自适应调控模型构建的具体方法还包括:
将所述取样区间的两个区间端点设置为动态点分别为A,B,以所述连接点为移动基准点,则计算两个区间端点到连接点的距离分别用距离系数k表征,分别为lA=k*b和lB=b-k*b;
其中,kn为第n次取样的距离系数,b为石膏板取样长度,n为取样次数,gn为石膏板取样切刀移动距离,EX(gn)为gn的数学期望,DX(gn)为gn的离散方差。
3.一种根据权利要求1-2任一项所述的石膏板生产线的接头放废利用方法的放废系统,其特征在于:包括取样数据采集模块(1)和自适应取样模块(2),所述取样数据采集模块(1)与所述自适应取样模块(2)通讯连接;其中,
所述取样数据采集模块(1)用于采集石膏板生产线上石膏板的取样数据,并同步传输到所述自适应取样模块(2),所述自适应取样模块(2)用于根据取样数据制定自适应调控模型,并依据自适应调控模型进行石膏板的自适应取样以将上下纸接头限定在取样石膏板内随石膏板的自适应取样过程取出避免放废。
4.根据权利要求3所述的一种放废系统,其特征在于:所述取样数据采集模块(1)包括一组集成有设定取样数据的交互总成,所述自适应取样模块(2)包括用于确定取样区间的自适应调控模型的制定单元,与所述制定单元通讯连接的调控单元,以及与所述调控单元通讯连接的切割单元,所述调控单元接入自适应调控模型单元控制所述切割单元进行石膏板自适应的切割取样,所述制定单元与所述交互总成通讯连接。
6.根据权利要求5所述的一种放废系统,其特征在于:所述石膏板整切切刀上还设置有计数单元,所述计数单元用于统计石膏板整切次数,所述计数单元与所述调控单元通讯连接。
7.根据权利要求6所述的一种放废系统,其特征在于:所述调控单元包括驱动所述石膏板取样切刀依据自适应调控模型取样的控制总成。
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