用於混煉膠不合格品在線自動識別與分揀的方法與裝備與流程
2023-10-25 17:46:27 2
本發明屬於橡膠行業的混煉膠等高分子聚合物材料製備技術領域，本發明專注於橡膠混煉過程產品質量的快速檢測後對不合格品自動識別、分揀剔出的方法和裝備，有效結合了工藝、生產裝備、產品檢測、工廠生產管控系統(MES)，該技術充分體現橡膠產品製備過程的高度自動化和信息化的有機結合。
背景技術：
鑑於橡膠行業的快速發展，中國已經是世界上橡膠產品的生產和消費第一大國，生產企業對生產工藝技術和智能化程度要求越來越高，無人化是必然趨勢。
混煉膠生產過程存在各種因素會導致膠料的質量不合格，在連續煉膠生產線上由於膠料是連續出片、冷卻、收膠疊片，在同一託盤上存放幾車混煉膠料，通常情況因為一個託盤上的幾車膠料是連續的，識別、分離、剔出很困難，僅依靠人工在處理，無法保證識別和分揀的準確性，對最終產品的質量會產生嚴重影響。
技術實現要素：
有鑑於此，本發明提供了一種用於混煉膠不合格品在線自動識別與分揀的方法，在出現不合格品時可以進行自動識別、分揀和剔出，從而實現煉膠生產過程的無人化和品質精準控制。
本發明還提供了用於實現上述方法的裝備。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
用於混煉膠不合格品在線自動識別與分揀的方法，包括步驟：
S1、獲取每個車次混煉膠料的重量信息，和每個託盤對應車次混煉膠料的總體重量信息；
S2、獲取每個車次混煉膠片的檢驗品質信息；
S3、獲取混煉膠片的重量信息，並根據步驟S1中每個託盤對應車次混煉膠料的總體重量信息將混煉膠片裁斷；
S4、根據步驟S2中的檢驗品質信息結合步驟S1中的兩種重量信息得到不合格膠片的位置信息；
S5、根據步驟S4中的位置信息分揀不合格膠片。
優選的，步驟S1中對煉膠機的排料進行在線稱重。
優選的，步驟S2中按生產車次順序依次取樣，並獲取出樣順序信息，通過檢驗得到對應車次膠片的品質信息。
優選的，步驟S5中的分揀包括將含不合格膠託盤轉運至分揀工位，和在分揀工位剔出不合格膠片。
優選的，步驟S5還包括將合格膠片轉運至膠片庫設定位置。
用於混煉膠不合格品在線自動識別與分揀的裝備，包括煉膠機、下輔機和膠片冷卻系統；
還包括：
排膠稱重設備，其能夠稱重獲取煉膠機每個車次混煉膠料的重量信息和每個託盤對應車次混煉膠料的總體重量信息，並與控制系統通信記錄；
品質檢驗系統，其能夠檢驗獲取每個車次混煉膠片的品質信息，並與控制系統通信記錄；
稱重裁剪系統，其能夠稱重獲取混煉膠片的重量信息，並與控制系統通信連接，根據每個託盤對應車次混煉膠料的總體重量信息將連續生產的混煉膠片裁斷；
控制系統，其能夠根據檢驗品質信息結合混煉膠片、混煉膠料的託盤總體和單車重量信息得到不合格膠片的位置信息；
分揀剔出系統，其與控制系統通信連接，能夠根據位置信息將不合格膠片分揀剔出。
優選的，排膠稱重設備連接在煉膠機和下輔機之間，能夠對煉膠機的排料進行在線稱重。
優選的，品質檢驗系統為膠片取樣快檢系統，能夠按生產車次順序依次取樣，並獲取出樣順序信息，通過檢驗得到對應車次膠片的品質信息。
優選的，分揀剔出系統包括：託盤膠自動轉運系統和自動分揀裝置；
託盤膠自動轉運系統與控制系統通信連接，能夠將含不合格膠託盤轉運至分揀工位的自動分揀裝置；
自動分揀裝置與控制系統通信連接，能夠在分揀工位剔出不合格膠片。
優選的，分揀剔出系統還能夠將合格膠片轉運至膠片庫設定位置。
從上述的技術方案可以看出，本發明提供的用於混煉膠不合格品在線自動識別與分揀的方法與裝備，通過重量判斷將每個託盤對應的混煉膠片裁切斷開，並可以通過重量準確識別每個託盤上的多車膠料；還能夠根據每個車次混煉膠片的檢驗品質信息，在出現不合格混煉膠產品時，將其分揀剔出，提高最終產品的質量。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例提供的混煉膠不合格品在線自動識別與分揀裝備的流程示意圖；
圖2為本發明實施例提供的混煉膠不合格自動分揀裝置的原理示意圖。
其中，1-煉膠機；2-排膠稱重設備；3-下輔機；4-膠片冷卻系統；5-膠片自動取樣及輸送系統；6-膠片自動計量收取裝置；7-託盤膠自動轉運系統；8-混煉膠不合格品的自動分揀裝置，81-含不合格膠託盤，82-膠片自動抓膠機，83-膠片切刀供膠機，84-膠片自動計量裝置，85-控制系統。
具體實施方式
本發明公開了用於混煉膠不合格品在線自動識別與分揀的方法與裝備，通過檢測重量自動識別不同車次的膠料，在出現不合格品時可以進行自動識別、分揀和剔出，從而實現煉膠生產過程的無人化和品質精準控制。
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
本發明實施例提供的用於混煉膠不合格品在線自動識別與分揀的方法，其核心改進點在於，包括步驟：
S1、獲取每個車次混煉膠料的重量信息，和每個託盤對應車次混煉膠料的總體重量信息；
S2、獲取每個車次混煉膠片的檢驗品質信息；
S3、獲取混煉膠片的重量信息，並根據步驟S1中每個託盤對應車次混煉膠料的總體重量信息將混煉膠片裁斷；
S4、根據步驟S2中的檢驗品質信息結合步驟S1中的兩種重量信息得到不合格膠片的位置信息；該位置信息包括不合格膠片位於哪個託盤，以及在該託盤中的哪一段(按照重量劃分)；
S5、根據步驟S4中的位置信息分揀不合格膠片。
從上述的技術方案可以看出，本發明實施例提供的用於混煉膠不合格品在線自動識別與分揀的方法，通過重量判斷將每個託盤對應的混煉膠片裁切斷開，並可以通過重量準確識別每個託盤上的多車膠料；還能夠根據每個車次混煉膠片的檢驗品質信息，在出現不合格混煉膠產品時，將其分揀剔出。
為了進一步優化上述的技術方案，步驟S1中對煉膠機的排料進行在線稱重，與非在線方式相比，能夠提高生產效率。具體的，於密煉機與密煉機平臺下開煉機之間，增設密煉機排膠稱重設備。該設備可在線稱重以獲得對應車次混煉膠料總體重量信息，並與車間MES系統通信記錄。
在本方案提供的優選實施例中，步驟S2中按生產車次順序依次取樣，並獲取出樣順序信息，通過檢驗得到對應車次膠片的品質信息；這種檢驗方式能夠在線快速完成，從而提高生產效率。具體的，於擺膠裝置下增設膠片自動計量收取裝置，與膠片裁剪裝置相配合。膠片裁斷的依據是：膠片裁剪裝置根據膠片自動計量收取裝置的重量信息將連續生產的膠片裁斷開來，因此可通過託盤的重量信息結合上述獲取出樣順序信息區分同一託盤中不同車次的膠料。
作為優選，步驟S5中的分揀包括將含不合格膠託盤轉運至分揀工位，和在分揀工位剔出不合格膠片。通過上述分揀方式，能夠將含不合格膠託盤與合格膠託盤區分開來，避免發生混淆，不會影響正常的生產流程；另外，單獨的分揀工位便於不合格膠片剔出裝置的布設，避免與正常生產設備發生幹涉。在混煉膠擺片疊放並且入庫停放之後，通過MES系統陸續獲取關於已入庫停放膠料的檢驗品質信息。系統將混煉膠質檢信息傳遞給AGV(自動導引運輸車)轉運車，AGV轉運車找到含不合格膠託盤並運送至分揀工位。
為了進一步優化上述的技術方案，步驟S5還包括將合格膠片轉運至膠片庫設定位置，以便於合格膠片的正常處理，提高生產效率。
當然，本方法中的各步驟還可以通過人工處理完成。
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖與實例對本發明作進一步詳細說明。但所舉實例不作為對本發明的限定。
混煉膠識別方法：如圖1所示，通過排膠稱重設備2(具體可以為密閉式煉膠機排料重量自動稱量校核裝置，本申請人的在先專利)測量每車膠料的重量，再通過膠片自動計量收取裝置6稱量每個託盤上多車膠料的重量，當膠片自動計量收取裝置6測得的重量達到預定的數值時，自動裁刀裁切膠片，二處計量裝置結合快檢取樣的順序信息和計算機管控系統(MES)即可實現每個託盤上的多車膠料準確識別。
混煉膠不合格品自動分揀剔出方法：如圖1所示，混煉膠通過下輔機3、膠片冷卻系統4將膠料壓片並冷卻，在膠片冷卻線上設置膠片自動取樣及輸送系統5，每個樣片依次通過膠片質量快檢儀器進行快速檢驗，快檢數據進入MES系統，系統對檢測數據分析，合格膠通過託盤膠自動轉運系統或AGV小車將託盤自動轉運到膠片存放庫對應位置；當發現不合格膠料時，系統通過上述識別方法採用託盤膠自動轉運系統7或AGV小車將承有該車膠的託盤自動轉運到「混煉膠不合格品自動分揀裝置」的指定工位，分揀裝置通過膠片自動抓膠機自動抓取膠片，並於膠片切刀供膠機將託盤上合格膠和不合格膠分別導入不同託盤上，實現自動分揀。合格膠託盤再自動轉運至膠片庫設定位置，不合格膠運到處理區。
在方案本實施例中，是在分揀工藝時針對性截斷得到不合格膠片，從而避免影響合格膠片的正常生產處理過程。當然，還可以在步驟S3中將每個車次的混煉膠片都截斷，以便於後面的識別分揀。
本發明實施例還提供了用於混煉膠不合格品在線自動識別與分揀的裝備，包括煉膠機1、下輔機3和膠片冷卻系統4；
其核心改進點在於，還包括：
排膠稱重設備2，其能夠稱重獲取煉膠機1每個車次混煉膠料的重量信息和每個託盤對應車次混煉膠料的總體重量信息，並與控制系統(在此可以具體為MES系統)通信記錄；
品質檢驗系統，其能夠檢驗獲取每個車次混煉膠片的品質信息，並與控制系統通信記錄；
稱重裁剪系統，其能夠稱重獲取混煉膠片的重量信息，並與控制系統通信連接，根據每個託盤對應車次混煉膠料的總體重量信息將連續生產的混煉膠片裁斷；
控制系統，其能夠根據檢驗品質信息結合混煉膠片、混煉膠料的託盤總體和單車重量信息得到不合格膠片的位置信息；
分揀剔出系統，其與控制系統通信連接，能夠根據位置信息將不合格膠片分揀剔出。
從上述的技術方案可以看出，本發明實施例提供的用於混煉膠不合格品在線自動識別與分揀的裝備，能夠實現前述用於混煉膠不合格品在線自動識別與分揀的方法，其工作原理和有益效果可以參照上文，在此不再贅述。
為了進一步優化上述的技術方案，排膠稱重設備2連接在煉膠機1和下輔機3之間，能夠對煉膠機1的排料進行在線稱重，從而提高生產效率。具體，煉膠機1為密閉式煉膠機，具有性能穩定、產能高、安全的優點，排膠稱重設備2為密閉式煉膠機排料重量自動稱量校核裝置。
在本方案提供的具體實施例中，品質檢驗系統為膠片取樣快檢系統，能夠按生產車次順序依次取樣，並獲取出樣順序信息，通過檢驗得到對應車次膠片的品質信息。這種檢驗方式能夠在線快速完成，從而提高生產效率。
作為優選，分揀剔出系統包括：託盤膠自動轉運系統7和自動分揀裝置8；
其中，託盤膠自動轉運系統7與控制系統通信連接，能夠將含不合格膠託盤81轉運至分揀工位的自動分揀裝置8；
自動分揀裝置8與控制系統通信連接，能夠在分揀工位剔出不合格膠片。
通過上述分揀剔出系統，能夠將含不合格膠託盤與合格膠託盤區分開來，避免發生混淆，不會影響正常的生產流程；另外，單獨設計的分揀工位便於自動分揀裝置8的布設，避免與正常生產設備發生幹涉。具體的，在混煉膠擺片疊放並且入庫停放之後，通過MES系統陸續獲取關於已入庫停放膠料的檢驗品質信息。系統將混煉膠質檢信息傳遞給AGV(自動導引運輸車)轉運車，AGV轉運車找到含不合格膠託盤並運送至分揀工位。
為了進一步優化上述的技術方案，分揀剔出系統還能夠將合格膠片轉運至膠片庫設定位置，以便於合格膠片的正常處理，提高生產效率。
本發明實施例提供的混煉膠不合格品自動分揀裝置8，其核心改進點在於，包括：
膠片切刀供膠機83、膠片自動計量裝置84和控制系統85；
其中，膠片切刀供膠機83包括膠片輸送部分與裁剪部分；
膠片自動計量裝置84能夠獲取當前經過膠片切刀供膠機83的混煉膠片在其整體中的位置信息，並將該位置信息發給控制系統85；膠片自動計量裝置84主要用於確定不合格膠料在託盤中的位置；
控制系統85能夠根據位置信息和預設的質量檢驗信息，分別在不合格膠片的初始位置和末端位置經過時控制膠片切刀供膠機83將混煉膠片裁斷，從而實現識別不合格膠片並將其由整體混煉膠片中分揀剔除出來；需要說明的是，質量檢驗信息是預先通過人工或者相應設備得到的，包括每個車次混煉膠片的檢驗品質信息，以及每個車次混煉膠片在整體(比如託盤)中的位置信息；通過系統的質量檢驗信息將含不合格膠料託盤中質量不合格的膠片自動分揀並剔除；
膠片切刀供膠機83和膠片自動計量裝置84均與控制系統85通信連接。
從上述的技術方案可以看出，本發明實施例提供的混煉膠不合格品自動分揀裝置，能夠根據預先得到的質量檢驗信息，並通過膠片自動計量裝置獲取當前經過膠片切刀供膠機的混煉膠片在其整體中的位置信息，自動識別和分揀連續混煉膠片中的不合格部分，實現煉膠生產過程的無人化和品質精準控制。
在本方案提供的具體實施例中，膠片自動計量裝置84通過檢測膠片切刀供膠機83上當前混煉膠片的重量或者長度來獲取其在整體中的位置信息，如託盤中混煉膠片的總長為L，不合格膠片為其中的L1-L2段，即可確定這部分在整體中的位置，重量同理。參照圖2所示，膠片自動計量裝置84可以為設置在膠片切刀供膠機83接膠處(右側出料端)的重量檢測裝置；此時質量檢驗信息包括每個車次混煉膠片的重量信息，和每個託盤對應車次混煉膠片的總體重量信息。
膠片切刀供膠機83的混煉膠片的上料下料工作可以通過人工實現。
為了進一步優化上述的技術方案，本發明提供的混煉膠不合格品自動分揀裝置，還包括膠片自動抓膠機82，能夠將混煉膠片抓起至膠片切刀供膠機83的上料端導開，以提高本裝置和整條生產線的自動化程度。具體的，鑑於混煉膠片通常是堆疊在託盤上，膠片自動抓膠機82將其頂端抓起並倒序導開於膠片切刀供膠機83的上料端，以提高生產效率。
類似的，本發明提供的混煉膠不合格品自動分揀裝置，還包括設置於膠片切刀供膠機83出料端的接膠切換裝置，其與控制系統85通信連接；控制系統85能夠控制接膠切換裝置將不同託盤(合格和不合格)放置在接膠工位。
具體的，接膠切換裝置為十字輥道或旋轉機械臂。
本發明提供的混煉膠不合格品自動分揀裝置，還包括轉運裝置，其與所述控制系統85通信連接，能夠將不合格膠片與合格膠片分開並單獨存放，以便於後續進一步處理。膠片切刀供膠機通過重量檢測的信息從連續膠片中將不合格部分裁斷，並通過轉運裝置將合格品與不合格品分開並單獨存放。
按找出含不合格膠託盤中的不合格膠功能的需求，設計混煉膠不合格品自動分揀裝置8，並於裝置的接膠處配備膠片自動計量裝置84，其結構可以參照圖2所示。當含有不合格膠託盤81運至分揀工位時，裝置通過膠片自動抓膠機82將膠片抓起，並於膠片切刀供膠機83上倒序導開，結合MES系統提供的重量信息與膠片自動計量裝置84的即時稱量情況，識別出不合格膠料並單獨存放留待後處理。
本發明提供的混煉膠不合格品自動分揀裝置，包括：含不合格膠託盤，系統通過質量檢驗信息找到含有不合格膠託盤並運送至分揀工位；膠片自動抓膠機，用於抓取膠片於膠片切刀供膠機上；膠片切刀供膠機，包括膠片輸送部分與裁剪部分，當重量達到不合格膠的初始和終止位置時自動裁斷開來；膠片自動計量裝置，通過重量信息鎖定不合格膠的位置；控制系統。
當AGV轉運車將含有不合格膠託盤運送至分揀工位時，混煉膠不合格品自動分揀裝置8通過膠片自動抓膠機82依次將含不合格膠託盤81中的多車膠片倒序經過膠片切刀供膠機83分別導入不同託盤中，不同託盤通過十字輥道或旋轉機械臂實現切換。系統通過檢驗順序、檢驗結果及膠片自動計量裝置84中的重量信息就能夠計算含不合格膠託盤81中不合格膠片的具體位置，當膠片自動計量裝置84的重量達到不合格膠初始位置時，膠片切刀供膠機83將膠片裁斷，並通過十字輥道或旋轉機械臂將不合格膠料託盤放置接膠工位進行不合格膠料收取，待膠片自動計量裝置84的重量達到不合格膠末端位置時，再將合格膠料託盤放置接膠工位繼續收取膠料。當單個託盤疊放完全時，十字輥道或旋轉機械臂將該託盤運送至各自輥道送出，合格膠料運至膠片庫，不合格膠料運至不合格膠暫存區。最終實現自動分揀並剔出。
本發明實施例提供的混煉膠不合格品在線自動識別與分揀裝置包括：密閉式煉膠機、密閉式煉膠機排料重量自動稱量校核裝置、下輔機、膠片冷卻、膠片自動取樣及輸送系統、託盤膠自動轉運裝置、混煉膠不合格品自動分揀裝置，通過MES系統進行裝置間的信息傳遞。
方法：混煉膠通過重量判斷將每車膠料在擺膠工位自動裁切斷開，實現每個託盤上多車膠料準確識別。在出現不合格混煉膠產品時，通過信息傳遞，自動將不合格膠料託盤轉運到分揀裝置指定位置，該裝置會自動將不合格膠料分揀剔出。
綜上所述，本發明的目的是將混煉膠生產過程中不合格膠料自動識別並進行分揀剔出。通過系統中的密煉機排料重量稱量校核裝置結合膠片自動計量收取裝置檢測膠料的重量，由重量自動識別不同車次的膠料；通過膠片自動取樣及輸送系統快速檢驗膠料是否合格，當發現不合格膠料時系統通過信息傳遞找到含不合格膠託盤，並運送到不合格膠自動分揀裝置的指定工位；通過不合格膠自動分揀裝置對含不合格膠託盤進行自動分揀並剔出，從而實現煉膠生產過程的無人化和品質精準控制。
通過上述描述可知，本發明提供的用於混煉膠不合格品在線自動識別與分揀的方法與裝備，其主要的創新點有：
1.採用重量檢測法實現混煉膠不合格品的識別、在線自動檢測、轉運和分揀；
2.採用前後重量檢測精準識別每車膠料；
3.通過MES系統的信息實時傳遞，將生產、檢測、分揀設備結合起來，實現不合格混煉膠的無人化自動分揀剔出；
4.混煉膠不合格品自動分揀系統的整體研究。
本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。