CN112978194A - 家居板材加工用自动配板上料***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了家居板材加工用自动配板上料***及方法，包括立库机构、自动配板机构、拆垛机构和RGV小车；立库机构用于将板材垛入库和出库；所述自动配板机构包括若干个备料辊道、若干个第一垫板辊道、若干个配板辊道、桁架机构和若干个快速配板辊道；拆垛机构用于将成品垛拆分成单张板材上线，所述拆垛机构包括拆垛机器人、若干个拆垛辊道、若干个拆垛备料辊道若干个第二垫板辊道；RGV小车用于将自动配板机构配好的成品垛输送至拆垛机构。上料方法结合上述的家居板材加工用自动配板上料***进行上料，自动化程度高，节省人力、时间，提高了整个生产过程的生产效率。

Description

家居板材加工用自动配板上料***及方法

技术领域

本发明涉及家具加工技术领域，特别是指家居板材加工用自动配板上料***及方法。

背景技术

家具是人类维持正常生活、从事生产实践和开展社会活动必不可少的一类器具，尤其，板式家具以款式新颖、拆装方便、节省木材、色彩鲜艳、木纹清晰以及不易变形、防蛀、价格适中等优点。

其中个性全屋定制在家具市场中日趋升温，而在板式家具的生产中，因为定制家具的花色和板材是多样性的，所以快速、准确的切割直接影响板式家具的质量和效率及环保性能。

传统的板式家具的开料工序是采用单机，即用一台电子开料锯机，通过人工上料，并现场设定参数，来切割板材。人工来回取放板件，不但需要耗费较多的人力， 而且一块板件切割完成需要较长的工作时间，降低整个工作效率。

针对单机效率低的问题，目前市场上出现自动上料的纵横锯，即自动上料后一次可以将板件进行纵向和横向的切割，但是要完成不同花色板件的上料操作复杂，需要多人处理，极大的降低了生产效率，浪费了人力。

综上所述，如何提供一种针对多样花色板件的自动上料***，实现无工参与，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明提出一种家居板材加工用自动配板上料***及方法，解决了现有技术中上料效率低的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：家居板材加工用自动配板上料***，包括

立库机构，用于将板材垛进行入库和出库操作；

自动配板机构，包括

若干个备料辊道，用于放置从立库机构出库的板材垛；

若干个第一垫板辊道，用于放置垫板垛；

若干个配板辊道，用于配板并输出成品垛；

桁架机构，用于将位于备料辊道上的板材转移至配板辊道；

和若干个快速配板辊道，用于放置从立库机构出库的成品垛；

拆垛机构，用于将成品垛拆分成单张板材上线；所述拆垛机构包括

拆垛机器人，用于将单张板材上线；

若干个拆垛辊道，用于放置待拆垛的成品垛；

若干个拆垛备料辊道，用于向拆垛辊道输送成品垛；

和若干个第二垫板辊道，用于放置垫板；

和RGV小车，用于将自动配板机构配好的成品垛输送至拆垛机构。

作为优选的技术方案，所述立库机构包括

若干个库架，若干个所述库架之间形成第一巷道车通道和第二巷道车通道；第一巷道车通道和第二巷道车通道通过连通辊道连通；

第一巷道车，所述第一巷道车位于第一巷道车通道内；

第二巷道车，所述第二巷道车位于第二巷道车通道内；

和入库辊道，所述入库辊道位于第一巷道车通道和第二巷道车通道的端部，可向第一巷道车和第二巷道车送板材垛。

作为优选的技术方案，拆垛机构还包括若干个缓存辊道。

作为优选的技术方案，还包括输送辊台机构，用于将拆垛机器人拆分的单张板材输送至开料锯。

作为优选的技术方案，所述输送辊台机构包括主输送辊台和备料辊台，备料辊台位于开料锯的进料侧，拆垛机器人将板材放置在主输送辊台上，经主输送辊台输送至备料辊台，备料辊台向开料锯输送板材。

家居板材加工用自动配板上料方法，包括以下步骤：

S1：将生产订单中的成品垛信息与立库机构内的板材垛信息对比，若板材垛包含的板材型号及数量与成品垛一致，则将该板材垛直接出库并放置在快速配板辊道上形成成品垛，执行S2；

否则执行以下步骤：

S11：根据生产订单控制立库机构将需要用到的板材垛出库，放置在备料辊道上；

S12：控制桁架机构从第二垫板辊道吸取垫板并放置在配板辊道上；

S13：依据生产订单控制桁架机构依次将所需的板材自备料辊道转移至配板辊道上，直至完成配板形成成品垛，执行S2；

S2：RGV小车将成品垛输送至拆垛机构；

S3：拆垛机构将位于拆垛辊道上的成品垛拆分成单张板材并上线。

作为优选的技术方案，步骤S2中，配板辊道发出请求出料指令，RGV小车接收到出料指令后移动至该配板辊道位置并发出到位指令，配板辊道收到到位指令后发出允许出料指令，配板辊道向RGV小车输送成品垛；当RGV小车检测到成品垛到位后，发出出料完成指令；

RGV小车移动至拆垛备料辊道或缓存辊道处，到位后发出到位指令；拆垛备料辊道或缓存辊道发出允许进料指令，RGV小车向拆垛备料辊道或缓存辊道输送成品垛，当检测到成品垛到位后完成输送。

作为优选的技术方案，步骤S1中，为成品垛分配垛号，并依据配板先后次序为每张板材编号，垛号和编号共同形成每张板材的识别号；

当拆垛机构没有接收成品垛的工位时，将成品垛送回立库机构中。

作为优选的技术方案，拆垛机构将板材放置在主输送辊台上；然后判断开料锯前的备料辊台无板材且开料锯正常，控制主输送辊台将板材输送至该备料辊台完成上料。

作为优选的技术方案，当开料锯发出故障信号时，控制备料辊台反向输送，再控制主输送辊台输送至无板材且开料锯正常的备料辊台处。

本发明的有益效果在于：家居板材加工用自动配板上料***设置有自动进出料的立库机构、自动配板的配板机构、自动运输的RGV小车、柴垛机构和输送辊台机构构成，各组成部分相配合完成对各种花色板件的配板、上料；自动化程度高，节省人力、时间，提高了整个生产过程的生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为配板机构的结构示意图；

图3为拆垛机构的结构示意图。

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，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

家居板材加工用自动配板上料***，如图1所示，包括立库机构1、自动配板机构2、RGV小车3、拆垛机构4和输送辊台机构5。其中，立库机构1用于存放板材、板材入库和出库；自动配板机构2按照生产订单配板；RGV小车3将配好的成品垛输送至拆垛机构4，拆垛机构4将成品垛中的板材一张一张的放置在输送辊台机构5上，通过输送辊台机构5向开料锯割设备输送。

如图1所示，立库机构1包括若干个库架17，库架17之间形成第一巷道车通道12和第二巷道车通道14，第一巷道车通道12内设有第一巷道车11，第二巷道车通道14内设有第二巷道车13。其中，第一巷道车通道12的两侧设置库架17，第二巷道车通道14的两侧分别设置库架17和自动配板机构2。第一巷道车通道12和第二巷道车通道14之间设置连通辊道15，板材以板材垛的形式出库和入库，即多张板材上下叠置形成板材垛，无论板材出库还是入库，整垛板材同时出库或入库。第一巷道车11取下的板材放置在连通辊道15，第二巷道车13将该板材转移至自动配板机构2；或者第二巷道车13直接从库架17上取板并送至自动配板机构2。配板时用不到的板材，经第二巷道车13取板并送至库架17或连通辊道15，位于连通辊道15的板材经第一巷道车11送回库架17。

还包括入库辊道16，入库辊道16位于第一巷道车通道12和第二巷道车通道14的端部，可向第一巷道车11和第二巷道车13送板材。

如图2所示，自动配板机构2包括五个备料辊道23、一个第一垫板辊道21、四个配板辊道22和桁架机构24；其中，备料辊道23临近第二巷道车通道14设置，配板辊道22位于备料辊道23与第二巷道车通道14相对一侧。第二巷道车13将配板需要用的板材放置在备料辊道23上，桁架机构24将位于备料辊道23上的板材转移至配板辊道22。第一垫板辊道21上放置垫板垛，垫板垛是由多张垫板上下叠置所形成，配板前先通过桁架机构24在配板辊道22放置垫板，以保护板材避免其在输送过程中磨损。

还包括两个快速配板辊道25，快速配板辊道25也临近第二巷道车通道14设置，第二巷道车13取得板材垛可直接放置在快速配板辊道25上。成品垛为符合生产订单要求的板材顺序、数量的板材垛；当自立库机构1取出的板材垛正好与成品垛相同时，第二巷道车13取下的板材垛直接放置在快速配板辊道25上，RGV小车3可直接将其输送至拆垛机构4，而不需要桁架机构24再次配板，减少配板时间。

如图3所示，拆垛机构包括拆垛机器人42、两个拆垛辊道44、两个拆垛备料辊道43、两个缓存辊道45和一个第二垫板辊道41。其中，两个拆垛备料辊道43、两个缓存辊道45和第二垫板辊道41均靠近RGV小车3的导轨设置，RGV小车3可直接将成品垛送至拆垛备料辊道43或缓存辊道45上，第二垫板辊道41也可以直接向RGV小车3输送垫板垛。

拆垛机器人42位于第二垫板辊道41的下游侧，两个拆垛辊道44分布位于拆垛机器人42的左右两侧，每个拆垛辊道44的上游侧均具有一个拆垛备料辊道43；拆垛机器人42位于第二垫板辊道41、拆垛备料辊道43和输送辊台机构5所围成空间的内部，方便通过拆垛机器人42转移板材。

RGV小车3位于自动配板机构2和拆垛机构4之间，将配板辊道22或快速配板辊道25上得成品垛输送至拆垛备料辊道43或缓存辊道45；同时还将位于第二垫板辊道41上的垫板垛输送至第一垫板辊道21。

输送辊台机构5包括主输送辊台51和备料辊台52，备料辊台52位于开料锯的进料侧，拆垛机器人42将板材放置在主输送辊台51上，经主输送辊台51输送至备料辊台52，备料辊台52向开料锯输送板材。

本***中的连通辊道15、入库辊道16、备料辊道23、第一垫板辊道21、配板辊道22、快速配板辊道25、拆垛辊道44、拆垛备料辊道43、缓存辊道45和第二垫板辊道41都是具有动力的辊台输送机。

家居板材加工用自动配板上料方法，包括以下步骤：

S1：将生产订单中的成品垛信息与立库机构1内的板材垛信息对比，若板材垛包含的板材型号及数量与成品垛一致，则将该板材垛直接出库并放置在快速配板辊道25上形成成品垛，执行S2；

否则执行以下步骤：

S11：根据生产订单控制立库机构1将需要用到的板材垛出库，放置在备料辊道23上。

立库机构1每次取板都是将库位上的板材全部取出。立库机构1将板材垛出库：生产订单包含板材类型及数量；立库机构1将生产订单所需的若干个板材垛出库并放置在备料辊道23上，MES***将板材数量、花色信息以及备料辊道23的信息对应存储。

具体的，根据生产订单取需要用到的板材垛，第二巷道车13将板材垛输送至备料辊道23。其中，当板材垛处于第一巷道车通道12的两侧的库架17上时，先控制第一巷道车11取板材垛并将板材垛放置在连通辊道15上，然后再控制第二巷道车13将所需的板材垛输送至备料辊道23上。当板材垛处于第二巷道车通道14两侧的库架17上时，控制第二巷道车13取板材垛并将所需的板材垛输送至备料辊道23上。

板材垛入库：为板材垛分配库位，通过库辊道16将板材垛输送至第一巷道车通道12或第二巷道车通道14，通过第一巷道车11或第二巷道车13将板材入库。

S12：控制桁架机构24从第二垫板辊道41吸取垫板并放置在配板辊道22上。

S13：依据生产订单控制桁架机构24依次将所需的板材自备料辊道23转移至配板辊道22上，直至完成配板形成成品垛，执行S2。

为了识别每张板材，为每张板材编制识别号。具体实施中，为成品垛分配垛号，并依据配板先后次序为每张板材编号，垛号和编号共同形成每张板材的识别号。下生产订单时，每张板材的锯割方案也已经确定；为每张板材编制唯一的识别号，可跟踪每张板材的状态，当板材上线至某台开料锯之后，锯割方案相应的发送至该开料锯，实现自动化加工。

S2：RGV小车3将成品垛输送至拆垛机构4；

具体的，配板辊道22发出请求出料指令，RGV小车3接收到出料指令后移动至该配板辊道22位置并发出到位指令，配板辊道22收到到位指令后发出允许出料指令，配板辊道22向RGV小车3输送成品垛；当RGV小车3检测到成品垛到位后，发出出料完成指令；

RGV小车3移动至拆垛备料辊道43或缓存辊道45处，到位后发出到位指令；拆垛备料辊道43或缓存辊道45发出允许进料指令，RGV小车3向拆垛备料辊道43或缓存辊道45输送成品垛，当检测到成品垛到位后完成输送。

RGV小车3移动时通过激光测距传感器来判断自身的位置；RGV小车3移动轨道上设置起始点，相应的，每一个拆垛辊道44、拆垛备料辊道43、缓存辊道45、配板辊道22和快速配板辊道25都具有唯一的位置数据。

S3：拆垛机构4将位于拆垛辊道44上的成品垛拆分成单张板材并上线。

拆垛机器人42依次将同一成品垛内的板材取走并放置到主输送辊台51上，完成拆垛。

拆垛机器人42收到成品垛到达拆垛辊道44的信息后等待放板指令；开料锯准备就绪后控制拆垛机器人42把成品垛的单张板材吸住，然后把板材放到主输送辊台51上。

成品垛优先上线，当拆垛辊道44、拆垛备料辊道43、缓存辊道45都满料了，成品垛送回立库机构1中。应用上述的配板模式，可实现提前配板，配完的成品垛送回立库机构1中，成品垛需要上线时，直接放置在快速配板辊道25上。本配板模式可利用晚上等空余时间进行配板，大大的节省了配板时间，提高了生产线的生产效率。

拆垛机构4将板材放置在主输送辊台51上；然后判断开料锯前的备料辊台52无板材且开料锯正常，控制主输送辊台51将板材输送至该备料辊台52完成上料。当开料锯发出故障信号时，控制备料辊台52反向输送，再控制主输送辊台51输送至无板材且开料锯正常的备料辊台52处，这样可避免该生产订单的板件缺失，完美的解决自动配送流程。

***还包括立库管理***和MES***；通过立库管理***控制立库机构1的运行，立库管理***记录每个库位的花色和数量，并共享到MES***。生产管理者通过MES***控制自动配板机构2、RGV小车3、拆垛机构4和输送辊台机构5，并能够与立库管理***实现通信。其中，立库管理***和MES***均为现有技术，并不是本发明的改进点，此处不作展开说明。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.家居板材加工用自动配板上料***，其特征在于：包括

立库机构（1），用于将板材垛进行入库和出库操作；

自动配板机构（2），包括

若干个备料辊道（23），用于放置从立库机构（1）出库的板材垛；

若干个第一垫板辊道（21），用于放置垫板垛；

若干个配板辊道（22），用于配板并输出成品垛；

桁架机构（24），用于将位于备料辊道（23）上的板材转移至配板辊道（22）；

和若干个快速配板辊道（25），用于放置从立库机构（1）出库的成品垛；

拆垛机构（4），用于将成品垛拆分成单张板材上线；所述拆垛机构（4）包括

拆垛机器人（42），用于将单张板材上线；

若干个拆垛辊道（44），用于放置待拆垛的成品垛；

若干个拆垛备料辊道（43），用于向拆垛辊道（44）输送成品垛；

和若干个第二垫板辊道（41），用于放置垫板；

和RGV小车（3），用于将自动配板机构（2）配好的成品垛输送至拆垛机构（4）。

2.如权利要求1所述的家居板材加工用自动配板上料***，其特征在于：所述立库机构（1）包括

若干个库架（17），若干个所述库架（17）之间形成第一巷道车通道（12）和第二巷道车通道（14）；第一巷道车通道（12）和第二巷道车通道（14）通过连通辊道（15）连通；

第一巷道车（11），所述第一巷道车（11）位于第一巷道车通道（12）内；

第二巷道车（13），所述第二巷道车（13）位于第二巷道车通道（14）内；

和入库辊道（16），所述入库辊道（16）位于第一巷道车通道（12）和第二巷道车通道（14）的端部，可向第一巷道车（11）和第二巷道车（13）送板材垛。

3.如权利要求1所述的家居板材加工用自动配板上料***，其特征在于：拆垛机构（4）还包括若干个缓存辊道（45）。

4.如权利要求1所述的家居板材加工用自动配板上料***，其特征在于：还包括输送辊台机构（5），用于将拆垛机器人（42）拆分的单张板材输送至开料锯。

5.如权利要求4所述的家居板材加工用自动配板上料***，其特征在于：所述输送辊台机构（5）包括主输送辊台（51）和备料辊台（52），备料辊台（52）位于开料锯的进料侧，拆垛机器人（42）将板材放置在主输送辊台（51）上，经主输送辊台（51）输送至备料辊台（52），备料辊台（52）向开料锯输送板材。

6.家居板材加工用自动配板上料方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：将生产订单中的成品垛信息与立库机构（1）内的板材垛信息对比，若板材垛包含的板材型号及数量与成品垛一致，则将该板材垛直接出库并放置在快速配板辊道（25）上形成成品垛，执行S2；

否则执行以下步骤：

S11：根据生产订单控制立库机构（1）将需要用到的板材垛出库，放置在备料辊道（23）上；

S12：控制桁架机构（24）从第二垫板辊道（41）吸取垫板并放置在配板辊道（22）上；

S13：依据生产订单控制桁架机构（24）依次将所需的板材自备料辊道（23）转移至配板辊道（22）上，直至完成配板形成成品垛，执行S2；

S2：RGV小车（3）将成品垛输送至拆垛机构（4）；

S3：拆垛机构（4）将位于拆垛辊道（44）上的成品垛拆分成单张板材并上线。

7.如权利要求6所述的家居板材加工用自动配板上料方法，其特征在于：步骤S2中，配板辊道（22）发出请求出料指令，RGV小车（3）接收到出料指令后移动至该配板辊道（22）位置并发出到位指令，配板辊道（22）收到到位指令后发出允许出料指令，配板辊道（22）向RGV小车（3）输送成品垛；当RGV小车（3）检测到成品垛到位后，发出出料完成指令；

RGV小车（3）移动至拆垛备料辊道（43）或缓存辊道（45）处，到位后发出到位指令；拆垛备料辊道（43）或缓存辊道（45）发出允许进料指令，RGV小车（3）向拆垛备料辊道（43）或缓存辊道（45）输送成品垛，当检测到成品垛到位后完成输送。

8.如权利要求6所述的家居板材加工用自动配板上料方法，其特征在于：步骤S1中，为成品垛分配垛号，并依据配板先后次序为每张板材编号，垛号和编号共同形成每张板材的识别号；

当拆垛机构（4）没有接收成品垛的工位时，将成品垛送回立库机构（1）中。

9.如权利要求6所述的家居板材加工用自动配板上料方法，其特征在于：拆垛机构（4）将板材放置在主输送辊台（51）上；然后判断开料锯前的备料辊台（52）无板材且开料锯正常，控制主输送辊台（51）将板材输送至该备料辊台（52）完成上料。

10.如权利要求9所述的家居板材加工用自动配板上料方法，其特征在于：当开料锯发出故障信号时，控制备料辊台（52）反向输送，再控制主输送辊台（51）输送至无板材且开料锯正常的备料辊台（52）处。

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