本发明涉及石膏板生产,尤其涉及一种自动放置石膏板垫条系统。
背景技术:
1、石膏板垫条通常由一定片数的石膏板叠放粘接一起,粘接好的一定厚度的石膏板锯成一定宽度的窄条状结构作为石膏板垫条。在石膏板码放过程中,为了便于石膏板的叉取、搬运和码放,需要在一定数量的石膏板层之间放置垫条。
2、传统的放置石膏板垫条为人工将一根根石膏板垫条码放到指定位置,人工劳动强度大,生产效率低且技术落后。
技术实现思路
1、本发明提供一种自动放置石膏板垫条系统,用以解决现有技术中人工劳动强度大,生产效率低且技术落后的缺陷。
2、一方面,本发明提供一种自动放置石膏板垫条系统,包括堆料架、三轴移栽装置、运输带和垫条齐平装置,堆料架用于堆放石膏板垫条,三轴移栽组件设置于堆料架上方,三轴移栽组件用于将石膏板垫条从堆料架转运至运输带,垫条齐平装置设置于运输带的一侧,垫条齐平装置用于将石膏板垫条整理平整。
3、优选的,三轴移栽装置包括支撑架一、x轴模组、y轴模组和z轴模组,x轴模组固定连接在支撑架一上,y轴模组滑动连接在x轴模组上,z轴模组滑动连接在y轴模组上,z轴模组下端安装有夹爪组件,夹爪组件用于抓取石膏板垫条,z轴模组上端安装有视觉系统,视觉系统与夹爪组件电连接,视觉系统用于辅助夹爪组件工作。
4、优选的,夹爪组件包括旋转电机,旋转电机安装在z轴模组下端,旋转电机的输出端固定连接有安装架,安装架的两端分别固定连接有一组第一气缸,第一气缸的输出端固定连接有夹板,安装架下表面间隔设置有若干吸盘。
5、优选的,视觉系统包括工业相机、距离传感器、连接架和调节架,连接架固定连接在z轴模组上端,调节架滑动连接在连接架上,工业相机和距离传感器安装于调节架上。
6、优选的,垫条齐平装置包括支撑架二,支撑架二上固定连接有第二气缸,第二气缸的输出端固定连接有推动板。
7、优选的,工作区域外围设置有保护围栏,保护围栏设置有进料门,进料门设置有控制锁和安全保护组件,控制锁与安全保护组件电连接。
8、优选的,安全保护组件包括:
9、摄像头,用于获取工作区域内的监控图像;
10、检测单元,用于检测控制锁是否处于锁紧状态;
11、判断单元,用于根据摄像头拍摄的监控图像,判断工作区域内是否存在工作人员;
12、报警单元,用于出现风险情况时,进行报警。
13、优选的,还包括旋转控制模块,旋转控制模块包括:
14、角速度传感器,用于检测夹爪组件的实际转动角速度;
15、两个速度传感器,分别用于检测x轴模组、y轴模组的实际运动速度;
16、时长控制单元,用于根据夹爪组件的实际转动角速度确定旋转电机的预定工作时长;
17、
18、其中,ty为旋转电机的预定工作时长,旋转电机的预定工作时长为单次夹取一块石膏板垫条的过程中旋转电机的工作时长;δθ为石膏板垫条所需转动的角度;ks为角速度传感器检测到的夹爪组件的实际转动角速度;
19、判断参数计算单元,用于计算时长判断参数;
20、
21、其中,q为时长判断参数;max为最大值函数;vx为x轴模组的实际运动速度;vy为y轴模组的实际运动速度;xi为所运输的石膏板垫条中点的初始x坐标;x0为石膏板垫条放置在运输带存料位时的中点的x坐标;yi为所运输的石膏板垫条中点的初始y坐标;y0为石膏板垫条放置在运输带存料位时的中点的y坐标;
22、若q≥0,则控制旋转电机以额定功率工作预定工作时长后停止;
23、若q<0,则通过调节单元计算旋转电机的目标调节功率及调节后工作时长,并控制旋转电机的功率调节至目标调节功率并继续工作调节后工作时长后停止。
24、优选的,调节单元包括:
25、功率调节块,用于计算旋转电机的目标调节功率;
26、
27、其中,p0为旋转电机的目标调节功率;k为安全系数;μ为夹板与石膏板垫条端面间的静摩擦系数;n为第一气缸的工作气压;d为第一气缸的气缸内径;d为第一气缸的活塞杆直径;π为圆周率;ωs为角速度传感器检测到的夹爪组件的实际转动角速度;l为石膏板垫条的总长度;m为单根石膏板垫条的总质量;max为最大值函数;vx为x轴模组的实际运动速度;vy为y轴模组的实际运动速度;tz为旋转电机的已运转时间;pe为旋转电机的额定功率;δθ为石膏板垫条所需转动的角度;xi为所运输的石膏板垫条中点的初始x坐标;x0为石膏板垫条放置在运输带存料位时的中点的x坐标;yi为所运输的石膏板垫条中点的初始y坐标;y0为石膏板垫条放置在运输带存料位时的中点的y坐标;
28、时间计算块,用于计算旋转电机(7)的调节后工作时长;
29、
30、其中,tj为计算旋转电机的调节后工作时长。
31、与现有技术对比,本发明具备以下有益效果:
32、采用自动放置石膏板垫条系统相比于原本采用人工码放的方式,提高了工作效率,自动码放速度快,可以大大提高生产效率,满足大规模生产需求;降低工作人员的劳动强度,自动化可以减轻工人的体力劳动,改善工作环境,降低疲劳度;节约成本,自动化可以降低人力成本并提高生产效益。机器操作更加精确,提高了工厂的自动化水平。
1.一种自动放置石膏板垫条系统,其特征在于,包括堆料架(1)、三轴移栽装置(2)、运输带(3)和垫条齐平装置(4),堆料架(1)用于堆放石膏板垫条,三轴移栽组件设置于堆料架(1)上方,三轴移栽组件用于将石膏板垫条从堆料架(1)转运至运输带(3),垫条齐平装置(4)设置于运输带(3)的一侧,垫条齐平装置(4)用于将石膏板垫条整理平整。
2.根据权利要求1所述的一种自动放置石膏板垫条系统,其特征在于,三轴移栽装置(2)包括支撑架一(201)、x轴模组(202)、y轴模组(203)和z轴模组(204),x轴模组(202)固定连接在支撑架一(201)上,y轴模组(203)滑动连接在x轴模组(202)上,z轴模组(204)滑动连接在y轴模组(203)上,z轴模组(204)下端安装有夹爪组件(5),夹爪组件(5)用于抓取石膏板垫条,z轴模组(204)上端安装有视觉系统(6),视觉系统(6)与夹爪组件(5)电连接,视觉系统(6)用于辅助夹爪组件(5)工作。
3.根据权利要求2所述的一种自动放置石膏板垫条系统,其特征在于,夹爪组件(5)包括旋转电机(7),旋转电机(7)安装在z轴模组(204)下端,旋转电机(7)的输出端固定连接有安装架(8),安装架(8)的两端分别固定连接有一组第一气缸(9),第一气缸(9)的输出端固定连接有夹板(10),安装架(8)下表面间隔设置有若干吸盘(11)。
4.根据权利要求2所述的一种自动放置石膏板垫条系统,其特征在于,视觉系统(6)包括工业相机(12)、距离传感器(13)、连接架(14)和调节架(15),连接架(14)固定连接在z轴模组(204)上端,调节架(15)滑动连接在连接架(14)上,工业相机(12)和距离传感器(13)安装于调节架(15)上。
5.根据权利要求1所述的一种自动放置石膏板垫条系统,其特征在于,垫条齐平装置(4)包括支撑架二(16),支撑架二(16)上固定连接有第二气缸(17),第二气缸(17)的输出端固定连接有推动板(18)。
6.根据权利要求1所述的一种自动放置石膏板垫条系统,其特征在于,工作区域外围设置有保护围栏(19),保护围栏(19)设置有进料门,进料门设置有控制锁和安全保护组件,控制锁与安全保护组件电连接。
7.根据权利要求6所述的一种自动放置石膏板垫条系统,其特征在于,安全保护组件包括:
8.根据权利要求3所述的一种自动放置石膏板垫条系统,其特征在于,还包括旋转控制模块,旋转控制模块包括:
9.根据权利要求8所述的一种自动放置石膏板垫条系统,其特征在于,调节单元包括:
