CN116281015A - 一种智能自动化的板材开料工序工作站及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

一种智能自动化的板材开料工序工作站及其工作方法，涉及板式家具开料工序、展示道具、办公家具等木工开料工序技术领域，解决了板材大板开料工序智能无人化及配板工序与开料工序无法自动衔接的问题，RGV小车与智能原材料库位连通，智能原材料库位的上方设置有桁架机器人，桁架机器人抓取智能原材料库位放置的板材，桁架机器人的下方设置数控双工位开料机，桁架机器人将板材放置到数控双工位开料机的前工位位置，数控双工位开料机的一侧设置有智能码垛升降机，桁架机器人将加工好的板材放置到智能码垛升降机的指定位置；上述工作内容实现了无人操作模式，原材料仓与开料工序无缝衔接，开启无人智能生产模式，生产效率高，产品质量稳定性好。

Description

一种智能自动化的板材开料工序工作站及其工作方法
技术领域
本发明涉及板式家具开料工序、展示道具木工开料工序技术领域，具体涉及一种智能自动化的板材开料工序工作站及其工作方法。
背景技术
数控开料机指的是针对板材切割工艺要求而设计研发的，加工板材的一款CNC设备，数控开料机是借助于主轴安装的刀具，对材料进行切割加工的机器。数控开料机用途非常广泛。适用于加工刨花板、密度板、实木板、塑料等材料。
传统开料工序主要依赖人工模式，主要工作有原材料配板、台面除尘、大板上料、板件除尘、贴标签、捡板、分拣、定位、吸附、选择加工程序、废料处理和余料处理等工序；由于人具有情绪化，人员管理存在不确性、情绪性和安全性的因素，导致生产效率不稳定，存在产品质量一致性差和安全隐患的问题。
现有技术的方案有一种是两台自动上下料开料机组合成开料工作站，但是存在以下缺点：缺点1：分拣数量少；缺点2：无法抓取5cm以下板件；缺点3：每次抓取一片板件；缺单4：需要人机结合工作，无法实现无人模式；缺点5：没有配板料仓、需要人工配板；缺点6：机器人码垛空间受限，不利于码垛稳定性。
发明内容
针对现有技术的原材料仓与开料工序无法自动衔接的问题，本发明提供一种智能自动化的板材开料工序工作站，工作站通过控制器控制多台设备，设备包括一组智能原材料库、RGV小车、一台桁架机器人、一台数控双工位开料机、多个智能升降料垛和废料传送装置，合理组合使原材料仓与开料工序无缝衔接，实现无人生产模式的功能。
第一方面，本发明提供一种智能自动化的板材开料工序工作站，包括：中央控制***，中央控制***分别连接有RGV小车、智能原材料库位、桁架机器人、数控双工位开料机和智能码垛升降机，RGV小车与智能原材料库位连通，将板材放到对应的智能原材料库位中，智能原材料库位的上方设置有桁架机器人，桁架机器人抓取智能原材料库位放置的板材，桁架机器人的下方设置有数控双工位开料机，桁架机器人将抓取的板材放置到数控双工位开料机的前工位位置，数控双工位开料机的一侧设置有智能码垛升降机，桁架机器人将加工好的板材放置到智能码垛升降机的指定位置。上述工作内容实现了无人操作模式，实现不同规格、不同花色、不同材质的原材料混单生产，加工完后通过桁架机器人自动分配到智能码垛升降机的指定位置，原材料仓与开料工序无缝衔接，开启无人智能生产模式，生产效率高，产品质量稳定性好。
进一步地，智能原材料库位上设置有定位/脱离装置，将板材进行定位及将板材下面的一张板材的脱离，方便桁架机器人抓取板材。
进一步地，桁架机器人上设置有智能吸盘，桁架机器人通过安装的智能吸盘将板材抓起来。
进一步地，数控双工位开料机设置有自动贴标装置，通过自动贴标装置给板材贴上板件标签，然后数控双工位开料机进行自动开料、钻孔和铣型加工工序。
进一步地，桁架机器人设置有智能除尘装置，桁架机器人将所有板件捡取完成、分拣、码垛后，自动清除数控双工位开料机的废料和灰尘。
进一步地，数控双工位开料机连接有废料传送带，通过废料传送带将废料传送到废料箱中，方便清理废料。
第二方面，本发明提供一种智能自动化的板材开料工序工作站的生产方法，包括以下步骤：
1)用户将不同规格的板材用叉车放置到RGV小车上，RGV小车根据程序将板材放到对应的智能原材料库位上；
2)用户将CSV或xml数据文件导入CAM软件，CAM软件生成A.a1-A.a7各种文件，CAM生成的文件发送给中央控制***，通过中央控制***发送指令及文件给设备；
3)中央控制***向桁架机器人发出抓取原材料指令；
4)桁架机器人通过滑轨移动到所需要规格的板材上方；
5)智能原材料库位上的定位/脱离装置将板材进行定位，将板材下面的一张板材脱离；
6)桁架机器人通过安装的智能吸盘将板材抓起来；
7)桁架机器人将抓取的板材通过滑轨移动放置到数控双工位开料机前工位位置；
8)桁架机器人放置完后，通过滑轨移动再去抓取第二张要抓取的板材，重复运行步骤4)-步骤6)；
9)数控双工位开料机接受到中央控制***“运行”的指令后，移动至前工位加工区域并自动将原材料再次精确修正；
10)数控双工位开料机通过自动贴标装置贴上板件标签；
11)数控双工位开料机贴标结束后，进行自动开料、钻孔、铣型；
12)在数控双工位开料机在前工位进行工作时，桁架机器人已经将第二张板材放置到数控双工位开料机的后工位台面上；
13)数控双工位开料机将前工位板材加工完成后，自动移动到后工位重复运行步骤9)-步骤11)；
14)桁架机器人移动至已经加工完成的数控双工位开料机前工位区域，根据裁切完成的板件，通过智能吸盘选择吸盘数量及位置的板件；
15)桁架机器人通过滑轨移动，移动至智能码垛升降机，并根据将板件放置到中央控制***发出的分拣位置及码垛位置坐标；
16)当码垛完成一层后，中央控制***向智能码垛升降机下降一层指令；
17)桁架机器人将所有板件捡取完成、分拣、码垛后，通过桁架机器人上安装的智能除尘装置，自动清除数控双工位开料机的废料及灰尘；
18)数控双工位开料机通过废料传送带传送到废料箱中。
进一步地，桁架机器人在空闲状态下，可以进行自动配板工作，满足其它设备工作需要。
进一步地，步骤1)的智能原材料库位能够放置8种规格的板材，智能原材料库位的库位数量可以实现延伸，满足生产需要。
本发明的有益效果在于：实现不同规格、不同花色、不同材质的原材料混单生产，加工完后通过桁架机器人自动分配到智能码垛升降机的指定位置，原材料仓与开料工序无缝衔接，开启无人智能生产模式，生产效率高，产品质量稳定性好。
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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图。
图中，1、RGV小车，2、智能原材料库位，3、定位/脱离装置，4、桁架机器人，5、智能吸盘，6、智能除尘装置，7、数控双工位开料机，8、自动贴标装置，9、智能码垛升降机，10、废料传送带。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。
如图1所示，第一方面，本发明提供一种智能自动化的板材开料工序工作站，包括：中央控制***，中央控制***分别连接有RGV小车1、智能原材料库位2、桁架机器人4、数控双工位开料机7和智能码垛升降机9，RGV小车1与智能原材料库位2连通，将板材放到对应的智能原材料库位2中，智能原材料库位2的上方设置有桁架机器人4，桁架机器人4抓取智能原材料库位2放置的板材，桁架机器人4的下方设置有数控双工位开料机7，桁架机器人4将抓取的板材放置到数控双工位开料机7的前工位位置，数控双工位开料机7的一侧设置有智能码垛升降机9，桁架机器人4将加工好的板材放置到智能码垛升降机9的指定位置。上述工作内容实现了无人操作模式，实现不同规格、不同花色、不同材质的原材料混单生产，加工完后通过桁架机器人4自动分配到智能码垛升降机9的指定位置，原材料仓与开料工序无缝衔接，开启无人智能生产模式，生产效率高，产品质量稳定性好。
进一步地，智能原材料库位2上设置有定位/脱离装置3，将板材进行定位及将板材下面的一张板材的脱离，方便桁架机器人4抓取板材。
进一步地，桁架机器人4上设置有智能吸盘5，桁架机器人4通过安装的智能吸盘5将板材抓起来。
进一步地，数控双工位开料机7设置有自动贴标装置8，通过自动贴标装置8给板材贴上板件标签，然后数控双工位开料机7进行自动开料、钻孔和铣型加工工序。
进一步地，桁架机器人4设置有智能除尘装置6，桁架机器人4将所有板件捡取完成、分拣、码垛后，自动清除数控双工位开料机7的废料和灰尘。
进一步地，数控双工位开料机7连接有废料传送带10，通过废料传送带10将废料传送到废料箱中，方便清理废料。
第二方面，本发明提供一种智能自动化的板材开料工序工作站的生产方法，包括以下步骤：
1)用户将不同规格的板材用叉车放置到RGV小车1上，RGV小车1根据程序将板材放到对应的智能原材料库位2上；
2)用户将CSV或xml数据文件导入CAM软件，CAM软件生成A.a1-A.a7各种文件，CAM生成的文件发送给中央控制***，通过中央控制***发送指令及文件给设备；
3)中央控制***向桁架机器人4发出抓取原材料指令；
4)桁架机器人4通过滑轨移动到所需要规格的板材上方；
5)智能原材料库位2上的定位/脱离装置3将板材进行定位，将板材下面的一张板材脱离；
6)桁架机器人4通过安装的智能吸盘5将板材抓起来；
7)桁架机器人4将抓取的板材通过滑轨移动放置到数控双工位开料机7前工位位置；
8)桁架机器人4放置完后，通过滑轨移动再去抓取第二张要抓取的板材，重复运行步骤4)-步骤6)；
9)数控双工位开料机7接受到中央控制***“运行”的指令后，移动至前工位加工区域并自动将原材料再次精确修正；
10)数控双工位开料机7通过自动贴标装置8贴上板件标签；
11)数控双工位开料机7贴标结束后，进行自动开料、钻孔、铣型；
12)在数控双工位开料机7在前工位进行工作时，桁架机器人4已经将第二张板材放置到数控双工位开料机7的后工位台面上；
13)数控双工位开料机7将前工位板材加工完成后，自动移动到后工位重复运行步骤9)-步骤11)；
14)桁架机器人4移动至已经加工完成的数控双工位开料机7前工位区域，根据裁切完成的板件，通过智能吸盘5选择吸盘数量及位置的板件；
15)桁架机器人4通过滑轨移动，移动至智能码垛升降机9，并根据将板件放置到中央控制***发出的分拣位置及码垛位置坐标；
16)当码垛完成一层后，中央控制***向智能码垛升降机9下降一层指令；
17)桁架机器人4将所有板件捡取完成、分拣、码垛后，通过桁架机器人4上安装的智能除尘装置6，自动清除数控双工位开料机7的废料及灰尘；
18)数控双工位开料机7通过废料传送带10传送到废料箱中。
进一步地，桁架机器人4在空闲状态下，可以进行自动配板工作，满足其它设备工作需要。
进一步地，步骤1)的智能原材料库位2能够放置8种规格的板材，智能原材料库位2的库位数量可以实现延伸，满足生产需要。
本发明的有益效果在于：实现不同规格、不同花色、不同材质的原材料混单生产，加工完后通过桁架机器人自动分配到智能码垛升降机的指定位置，原材料仓与开料工序无缝衔接，开启无人智能生产模式，生产效率高，产品质量稳定性好。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能自动化的板材开料工序工作站，包括：中央控制***，其特征在于，中央控制***分别连接有RGV小车、智能原材料库位、桁架机器人、数控双工位开料机和智能码垛升降机，RGV小车与智能原材料库位连通，智能原材料库位的上方设置有桁架机器人，桁架机器人的下方设置有数控双工位开料机，数控双工位开料机的一侧设置有智能码垛升降机。
2.根据权利要求1所述的智能自动化的板材开料工序工作站，其特征在于，智能原材料库位上设置有定位/脱离装置。
3.根据权利要求1所述的智能自动化的板材开料工序工作站，其特征在于，桁架机器人上设置有智能吸盘。
4.根据权利要求1所述的智能自动化的板材开料工序工作站，其特征在于，数控双工位开料机设置有自动贴标装置。
5.根据权利要求1所述的智能自动化的板材开料工序工作站，其特征在于，桁架机器人设置有智能除尘装置。
6.根据权利要求1所述的智能自动化的板材开料工序工作站，其特征在于，数控双工位开料机连接有废料传送带。
7.一种如权利要求1-6任一所述的智能自动化的板材开料工序工作站的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)用户将不同规格的板材用叉车放置到RGV小车上，RGV小车根据程序将板材放到对应的智能原材料库位上；
2)用户将CSV或xml数据文件导入CAM软件，CAM软件生成A.a1-A.a7各种文件，CAM生成的文件发送给中央控制***，通过中央控制***发送指令及文件给设备；
3)中央控制***向桁架机器人发出抓取原材料指令；
4)桁架机器人通过滑轨移动到所需要规格的板材上方；
5)智能原材料库位上的定位/脱离装置将板材进行定位，将板材下面的一张板材脱离；
6)桁架机器人通过安装的智能吸盘将板材抓起来；
7)桁架机器人将抓取的板材通过滑轨移动放置到数控双工位开料机前工位位置；
8)桁架机器人放置完后，通过滑轨移动再去抓取第二张要抓取的板材，重复运行步骤4)-步骤6)；
9)数控双工位开料机接受到中央控制***“运行”的指令后，移动至前工位加工区域并自动将原材料再次精确修正；
10)数控双工位开料机通过自动贴标装置贴上板件标签；
11)数控双工位开料机贴标结束后，进行自动开料、钻孔、铣型；
12)在数控双工位开料机在前工位进行工作时，桁架机器人已经将第二张板材放置到数控双工位开料机的后工位台面上；
13)数控双工位开料机将前工位板材加工完成后，自动移动到后工位重复运行步骤9)-步骤11)；
14)桁架机器人移动至已经加工完成的数控双工位开料机前工位区域，根据裁切完成的板件，通过智能吸盘选择吸盘数量及位置的板件；
15)桁架机器人通过滑轨移动，移动至智能码垛升降机，并根据将板件放置到中央控制***发出的分拣位置及码垛位置坐标；
16)当码垛完成一层后，中央控制***向智能码垛升降机下降一层指令；
17)桁架机器人将所有板件捡取完成、分拣、码垛后，通过桁架机器人上安装的智能除尘装置，自动清除数控双工位开料机的废料及灰尘；
18)数控双工位开料机通过废料传送带传送到废料箱中。
8.根据权利要求7所述的智能自动化的板材开料工序工作站的生产方法，其特征在于，桁架机器人在空闲状态下，可以进行自动配板工作，满足其它设备工作需要。
9.根据权利要求7所述的智能自动化的板材开料工序工作站的生产方法，其特征在于，步骤1)的智能原材料库位能够放置8种规格的板材，智能原材料库位的库位数量可以实现延伸，满足生产需要。
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