一种自动放废的石膏板生产系统及其控制方法与流程

本发明涉及石膏板生产设备技术领域，特别是涉及一种自动放废的石膏板生产系统及其控制方法。

背景技术：

石膏板是以建筑石膏为主要原料制成的一种材料。它是一种重量轻、强度较高、厚度较薄、加工方便以及隔音绝热和防火等性能较好的建筑材料，是当前着重发展的新型轻质板材之一。我国生产的石膏板主要有：纸面石膏板、无纸面石膏板、装饰石膏板、石膏空心条板、纤维石膏板、石膏吸音板、定位点石膏板等。在生产石膏板时，需要使用接纸机在石膏板的表面覆盖护面纸，但是在连续生产过程中，接纸机转轴上的护面纸卷会用完，导致需要停机更换新的护面纸卷，且会在石膏板的表面形成纸接头，由于纸接头在干燥机内部容易脱胶，脱胶后会造成石膏板断裂，在干燥机内部出现堵板的现象。

现有对纸接头石膏板的处理方式为：当接纸机更换完护面纸卷后，在石膏板的表面上出现纸接头，必须人工手动抬起切刀切除表面带有纸接头的石膏板，对带有纸接头的石膏板进行放废处理，如果没有及时切除和放废带有纸接头的石膏板，当石膏板进入干燥机后，石膏板会出现断裂，导致干燥机堵塞的情况。但是人工放废石膏板的方式，费时费力，而且需要随时监控接纸机铺设护面纸在石膏板上的情况，人工监测有不稳定因素，浪费人力资源。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述问题，本发明提供了一种自动放废的石膏板生产系统及其控制方法，解决了在石膏板生产过程中，人工手动放废石膏板不稳定，且浪费人力资源的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

提供一种自动放废的石膏板生产系统，包括石膏板挤压成型装置，石膏板挤压成型装置的一侧设置有用于输送成型石膏板的第一皮带输送机，第一皮带输送机的输入端上设置有用于将护面纸覆盖至石膏板表面的接纸机；

第一皮带输送机上设置有用于检测输送速度的速度传感器；第一皮带输送机的输送端处设置有自动放废装置，自动放废装置包括箱体，箱体上设置有处理器、计时器和工业摄像头；工业摄像头设置于箱体下方，工业摄像头用于监测石膏板上的护面纸；

箱体内设置有切断装置和放废装置，切断装置包括切断刀和带动切断刀竖直上下运动的第一电机；放废装置包括放废刀和带动放废刀竖直上下运动的第二电机；

接纸机、速度传感器、计时器、工业摄像头、第一电机和第二电机均与处理器电性连接；

第一皮带输送机的输送端设置有用于将自动放废装置放废和切断后的石膏板送至干燥机内的第二皮带输送机。

进一步地，接纸机包括壳体和接纸组件，壳体内设置有转盘，转盘的中心处设置有与控制器电性连接的步进电机，转盘的端面上设置有多根用于安装护面纸卷的卷轴，壳体底部设置有用于导出护面纸的第一导向槽和第二导向槽；

接纸组件包括设置于第一导向槽和第二导向槽下方的张紧辊轴和用于将护面纸牵引至石膏板表面的一对导向辊轴；

张紧辊轴的一侧设置有推纸装置和用于检测经过张紧辊轴的护面纸张紧压力的探测器，推纸装置包括与处理器电性连接的电动推杆，电动推杆的输出端上设置有一个压紧盘，压紧盘呈半圆结构，压紧盘用于从第二导向槽内滑出的护面纸，压紧盘的内径与张紧辊轴的直径相同。

进一步地，切断装置包括两根分别竖直设置在箱体内部两侧的第一滑轨，切断刀活动设置于两根第一滑轨内，第一电机的输出端上固定设置有第一转动轮盘，第一转动轮盘上偏心铰接有第一连接杆，第一连接杆的自由端与切断刀的顶部铰接。

进一步地，放废装置包括两根分别竖直设置在箱体内部两侧的第二滑轨，放废刀活动设置于两根第二滑轨内，第二电机的输出端上固定设置有第二转动轮盘，第二转动轮盘上偏心铰接有第二连接杆，第二连接杆的自由端与放废刀的顶部铰接。

进一步地，放废刀的切口截面呈三角形，放废刀切口的底部宽度为30cm～50cm。

进一步地，第一皮带输送机和第二皮带输送机之间设置有中间皮带输送机，中间皮带输送机位于自动放废装置正下方，中间皮带输送机与处理器电性连接；中间皮带输送机顶部设置有升降装置，升降装置包括固定架，固定架内设置有液压油缸，液压油缸通过电磁阀与处理器电性连接；固定架顶部设置有用于安装固定中间皮带输送机的安装板，液压油缸的输出端与安装板固定连接，带动中间皮带输送机上下直线运动。

进一步地，中间皮带输送机的输送端一侧设置有一个废料收集箱。

本方案还提供一种自动放废的石膏板生产系统的控制方法，其包括如下步骤：

步骤1：接通电源，启动整个石膏板生产系统，石膏板挤压成型装置将石膏板放在第一皮带输送机上，接纸机将护面纸覆盖在石膏板上；

步骤2：工业摄像头获取石膏板表面的护面纸覆盖画面，判断石膏板表面是否出现接头纸，若是，则进入步骤3，若否，则进入步骤5；

步骤3：第一皮带输送机将石膏板送至自动放废装置下方后，第一皮带输送机停止输送，切断刀向下直线运动，切除放废带有接头纸的石膏板段，并将切除放废的石膏板端放置在中间皮带输送机上；

步骤4：中间皮带输送机下降，中间皮带输送机启动，将切除放废的石膏板输送至废料收集箱内；中间皮带输送机上升至初始位置，第一皮带输送机重新启动，将石膏板输送至第二皮带输送机上；

步骤5：检测到第一皮带输送机将石膏板送至自动放废装置下方后，切断刀向下直线，将石膏板切割成预设长度；

步骤6：第一皮带输送机将切割成预设长度的石膏板输送至第二皮带输送机上；

步骤7：第二皮带输送机将石膏板输送至干燥机内干燥。

本发明的有益效果为：1、本方案中的自动放废装置在处理器和工业摄像头的作用下，可以自动对石膏板上的纸接头进行放废和切断工作，在将石膏板切割至预设长度的同时，将带有纸接头的石膏板进行放废处理，防止带有纸接头的石膏板进入干燥机内，避免出现因带有纸接头的石膏板进入干燥机断裂而导致干燥机堵塞的情况，可以节约人力资源，放废和切断工作稳定，保障了石膏板生产系统的稳定性。

2、本方案中的接纸机可以在不停止整个生产系统的情况下自动更换护面纸卷，无需人工操作，避免了人工换纸的危险性，同时也提高了换纸效率，进而提高了整个石膏板生产系统的生产效率。

附图说明

图1为本发明中一种自动放废的石膏板生产系统的结构示意图。

图2为本发明中接纸机的结构示意图。

图3为本发明中自动放废装置的结构示意图。

图4为本发明中切断装置的结构示意图。

图5为本发明中放废装置的结构示意图。

图6为本发明中升降装置的结构示意图。

其中，1、石膏板挤压成型装置；2、第一皮带输送机；3、接纸机；4、速度传感器；5、自动放废装置；6、箱体；7、处理器；8、计时器；9、工业摄像头；10、切断装置；11、放废装置；12、切断刀；13、第一电机；14、放废刀；15、第二电机；16、干燥机；17、第二皮带输送机；18、壳体；19、接纸组件；20、转盘；21、步进电机；22、卷轴；23、第一导向槽；24、第二导向槽；25、张紧辊轴；26、导向辊轴；27、探测器；28、电动推杆；29、压紧盘；30、第一滑轨；31、第一转动轮盘；32、第一连接杆；33、第二滑轨；34、第二转动轮盘；35、第二连接杆；36、中间皮带输送机；37、升降装置；38、固定架；39、液压油缸；40、安装板；41、废料收集箱。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

如图1～6所示，本发明提供了一种自动放废的石膏板生产系统，其包括石膏板挤压成型装置1，石膏板挤压成型装置1的一侧设置有用于输送成型石膏板的第一皮带输送机2，第一皮带输送机2的输入端上设置有用于将护面纸覆盖至石膏板表面的接纸机3。

第一皮带输送机2上设置有用于检测输送速度的速度传感器4；第一皮带输送机2的输送端处设置有自动放废装置5，自动放废装置5包括箱体6，箱体6上设置有处理器7、计时器8和工业摄像头9；工业摄像头9设置于箱体6下方，工业摄像头9用于监测石膏板上的护面纸；

箱体6内设置有切断装置10和放废装置11，切断装置10包括切断刀12和带动切断刀12竖直上下运动的第一电机13；放废装置11包括放废刀14和带动放废刀14竖直上下运动的第二电机15，接纸机3、速度传感器4、计时器8、工业摄像头9、第一电机13和第二电机15均与处理器7电性连接；第一皮带输送机2的输送端设置有用于将自动放废装置5放废和切断后的石膏板送至干燥剂内的第二皮带输送机17。

速度传感器4用于检测第一皮带输送机2的输送速度，并将采集的速度反馈给处理器7，处理器7根据速度传感器4和计时器8的信号，可以控制第一皮带输送机2的输送位移量，进而可以实现将预定长度石膏板输送至自动放废装置5下方，方便将石膏板切割为预设的长度。

工业摄像头9检测到石膏板上出现接头纸时，工业摄像头9将采集的信息传递给处理器7，处理器7控制第一皮带输送机2将带有接头纸的石膏板送入自动放废装置5下方，此时处理器7控制第一皮带输送机2暂停输送，处理器7控制第二电机15带动放废刀14竖直下移切断石膏板，完成对接头纸的放废切断工序，然后处理器7重新启动第一皮带输送机2，持续对石膏板输送，工业摄像头9进行实时监测。在对石膏板放废切除后，处理器7控制第一皮带输送机2反转，对石膏板切除端进行重新定位，当石膏板与工业摄像头9在竖直方向对齐后，处理器7控制第一皮带输送机2正转，处理器7根据速度传感器4和计时器8的信号，控制第一电机13带动切断刀12将重新将石膏板切割至预设长度。可以自动对石膏板上的纸接头进行放废和切断工作，在将石膏板切割至预设长度的同时，将带有纸接头的石膏板进行放废处理，防止带有纸接头的石膏板进入干燥机16内，避免出现因带有纸接头的石膏板进入干燥机16断裂而导致干燥机16堵塞的情况，可以节约人力资源，放废和切断工作稳定，保障了石膏板生产系统的稳定性。

处理器7可以为plc单片机，速度传感器4的型号可以为kg5007a，计时器8可以为sys-1工业累时计数器，工业摄像头9可以为zjhy-5100-s-01摄像头，本方案中的电器元件之间的连接关系和选型为现有的成熟技术，故在此不赘述电气元件之间的电路结构和工作原理。

如图1和图2所示，作为接纸机3的一种具体实施方式，接纸机3包括壳体18和接纸组件19，壳体18内设置有转盘20，转盘20的中心处设置有与控制器电性连接的步进电机21，转盘20的端面上设置有多根用于安装护面纸卷的卷轴22，壳体18底部设置有用于导出护面纸的第一导向槽23和第二导向槽24；接纸组件19包括设置于第一导向槽23和第二导向槽24下方的张紧辊轴25和用于将护面纸牵引至石膏板表面的一对导向辊轴26；张紧辊轴25的一侧设置有推纸装置和用于检测经过张紧辊轴25的护面纸张紧压力的探测器27，推纸装置包括与处理器7电性连接的电动推杆28，电动推杆28的输出端上设置有一个压紧盘29，压紧盘29呈半圆结构，压紧盘29用于从第二导向槽24内滑出的护面纸，压紧盘29的内径与张紧辊轴25的直径相同。

接纸机3自动换纸的工作过程为：首先在每根卷轴22上均安装有护面纸卷，转盘20最下方的卷轴22上的护面纸卷从第一导向槽23内引出，护面纸卷饶卷张紧辊轴25上，护面纸卷一对导向辊轴26之间，最终覆盖在石膏板表面，随着石膏板运动拉动护面纸卷，带动卷轴22旋转，探测器27用于检测护面纸的张紧压力，当检测护面纸的张紧压力减小时，说明卷轴22上的护面纸卷即将用完，此时处理器7控制步进电机21带动转盘20旋转，使得转盘20上的卷轴22对应第二导向槽24，且卷轴22上的护面纸卷一端从第二导向槽24内穿出至压紧盘29的内表面上，且穿过第二导向槽24的护面纸的表面上涂上胶水，处理器7控制电动推杆28推动压紧盘29，使得压紧盘29的内表面与张紧辊轴25外壁紧密接触，进而使得穿过第二导向槽24的护面纸卷端面与即将用完的护面纸卷粘接，实现新护面纸卷的纸与即将放完的护面纸卷上的纸无缝粘接，在护面纸卷无缝粘接后，处理器7控制电动推杆28回到初始位置，实现接纸机3自动换纸功能，提高接纸机3的换纸效率。

探测器27在检测到穿过第二导向槽24的护面纸卷即将用完时，步进电机21带动转盘20旋转一定的角度，使得与即将用完的护面纸卷相邻的卷轴22对齐第二导向槽24，因为转盘20角度的旋转，使得新护面纸卷的端部自由下垂，落入第二导向槽24内，进而穿过第二导向槽24落在压紧盘29内表面上，电动推杆28推动压紧盘29，使得新新护面纸卷的端部粘接在即将用完的护面纸卷上，持续完成接纸机3的自动换纸工序。

如图1、图3和图4所示，作为切断装置10的一种具体实施方式：切断装置10包括两根分别竖直设置在箱体6内部两侧的第一滑轨30，切断刀12活动设置于两根第一滑轨30内，第一电机13的输出端上固定设置有第一转动轮盘31，第一转动轮盘31上偏心铰接有第一连接杆32，第一连接杆32的自由端与切断刀12的顶部铰接。第一电机13与处理器7电性连接，处理器7可以根据计时器8和速度传感器4，计算出第一皮带输送机2的输送位移量，处理器7控制第一电机13转动，转动的第一电机13带动转动轮盘转动，转动轮盘通过第一连接杆32带动切断刀12沿第一滑轨30内上下直线运动，上下运动的切断刀12对石膏板进行切断。

如图1、图3和图5所示，作为放废装置11的一种具体实施方式：放废装置11包括两根分别竖直设置在箱体6内部两侧的第二滑轨33，放废刀14活动设置于两根第二滑轨33内，第二电机15的输出端上固定设置有第二转动轮盘34，第二转动轮盘34上偏心铰接有第二连接杆35，第二连接杆35的自由端与放废刀14的顶部铰接。当工业摄像头9检测到石膏板上出现接头纸时，工业摄像头9将采集的信息传递给处理器7，处理器7控制第二电机15带动放废刀14竖直下移切断石膏板，完成对接头纸的放废切断工序。

放废刀14的切口截面呈三角形，放废刀14切口的底部宽度为30cm～50cm，方便切除放废带有纸接头的石膏板段，放废刀14的切口呈三角形结构的设计，在放废刀14切口对石膏板进行切割时，减少对石膏板的挤压，防止石膏板整体变形，切除的石膏板进入放废刀14的切口内，因切口的侧壁为倾斜状态，可避免放废切除后的石膏板堵塞放废刀14，提高放废刀14的切除效果。

如图1和图6所示，为了为自动放废装置5切断和放废石膏板提供一个支撑平台，第一皮带输送机2和第二皮带输送机17之间设置有中间皮带输送机36，中间皮带输送机36位于自动放废装置5正下方，中间皮带输送机36与处理器7电性连接；中间皮带输送机36顶部设置有升降装置37，升降装置37包括固定架38，固定架38内设置有液压油缸39，液压油缸39通过电磁阀与处理器7电性连接；固定架38顶部设置有用于安装固定中间皮带输送机36的安装板40，液压油缸39的输出端与安装板40固定连接，带动中间皮带输送机36上下直线运动。中间皮带输送机36的输送端一侧设置有一个废料收集箱41,中间皮带输送机36的上下移动，中间皮带输送机36与废料收集箱41平齐后，中间皮带输送机36工作带动放废切除后的石膏板进入废料收集箱41，方便石膏板的集中和回收处理。

一种自动放废的石膏板生产系统的控制方法，其包括如下步骤：

步骤1：接通电源，启动整个石膏板生产系统，石膏板挤压成型装置1将石膏板放在第一皮带输送机2上，接纸机3将护面纸覆盖在石膏板上；

步骤2：工业摄像头9获取石膏板表面的护面纸覆盖画面，判断石膏板表面是否出现接头纸，若是，则进入步骤3，若否，则进入步骤5；

步骤3：第一皮带输送机2将石膏板送至自动放废装置5下方后，第一皮带输送机2停止输送，切断刀12向下直线运动，切除放废带有接头纸的石膏板段，并将切除放废的石膏板端放置在中间皮带输送机36上；

步骤4：中间皮带输送机36下降，中间皮带输送机36启动，将切除放废的石膏板输送至废料收集箱41内；中间皮带输送机36上升至初始位置，第一皮带输送机2重新启动，将石膏板输送至第二皮带输送机17上；

步骤5：检测到第一皮带输送机2将石膏板送至自动放废装置5下方后，切断刀12向下直线，将石膏板切割成预设长度；

步骤6：第一皮带输送机2将切割成预设长度的石膏板输送至第二皮带输送机17上；

步骤7：第二皮带输送机17将石膏板输送至干燥机16内干燥。

本方案中的自动放废装置5在处理器7和工业摄像头9的作用下，可以自动对石膏板上的纸接头进行放废和切断工作，在将石膏板切割至预设长度的同时，将带有纸接头的石膏板进行放废处理，防止带有纸接头的石膏板进入干燥机16内，避免出现因带有纸接头的石膏板进入干燥机16断裂而导致干燥机16堵塞的情况，可以节约人力资源，放废和切断工作稳定，保障了石膏板生产系统的稳定性。