一种钢板智能下料系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种钢板智能下料系统及方法，包括纵向输送系统、上料缓存工位、划线喷码工位、直口切割工位、废料切断、坡口兼中小件分拣工位、中小件倒棱兼配盘工位、下料缓存工位、大件分拣工位、大件坡口切割兼倒棱工位、废料清理工位、AGV输送系统和总体控制系统，本发明专利技术通过采用回流输送的布置方式设置多个加工工位，实现了从划线喷码、直口下料、废料切断、坡口切割、倒棱、分拣配盘到废料处理的整个流程的一体化、智能化控制，布局合理、紧凑，提高了生产场地利用率；各工位节拍相匹配，零件流转顺畅，避免了交叉作业，从而提高了钢板下料的整体效率、减少了企业对劳动力的过度依赖。减少了企业对劳动力的过度依赖。减少了企业对劳动力的过度依赖。

【技术实现步骤摘要】
一种钢板智能下料系统及方法


[0001]本专利技术属于工业智能领域，具体涉及一种钢板智能下料系统及方法。

技术介绍

[0002]在船舶建造过程中，钢板下料作为船厂分段生产的初步环节，包括从划线喷码、切割下料、废料切断、零件自动分拣、坡口切割、倒棱、理料配盘到废料处理的所有环节。零件下料作业量占比逐年递增，原有的车间设备布置和管理工作流程越来越不顺畅，零件的下料加工周期长、托盘配套不及时、零件遗失较频繁、设备节拍不平衡、场地利用率低、零件分拣困难、人员劳动强度大且存在明显安全隐患等状况，使得本项工作成为造船作业中的瓶颈。因此，研发出一套布局紧凑、合理且高效、智能的钢板下料系统对缩短造船周期、提高造船质量及精度、节约生产场地以及减少企业对劳动力的过度依赖等方面都有着重要意义。
[0003]中国专利CN110202214 A，申请号201910442856.7，申请人：招商局重工(江苏)有限公司，公开了“一种钢板切割系统”，该专利的技术方案为：包括：数控切割机，包括至少一组，每一组所述数控切割机分别独立的用于对钢板进行切割作业，获得零件；分拣工位，包括分别排列在每一组所述数控切割机后端的多个，每一个所述分拣工位分别用于对所述数控切割机切割后所获得的零件进行分拣；输送线单元，包括间隔地排列在所述各组数控切割机之间、各分拣工位之间的驱动轮和支撑轮，所述驱动轮和支撑轮之上设置有多个小车单元，每一个所述小车单元上还分别设置有钢料托盘；所述驱动轮驱动所述小车单元，由所述小车单元运输装载于所述钢料托盘之上的钢板或零件到达对应的数控切割机或分拣工位；程控行车，设置在钢料堆场附近，其配备有真空吸盘吊具，所述真空吸盘吊具上设置有吸盘，所述吸盘能够根据钢板的尺寸调整开闭数量和开闭范围，以将切割所需的钢板由所述钢料堆场吊入至输送线单元中对应的钢料托盘上
……
所述的分拣工位包括有：至少一个预分拣工位、两个或多个零件分拣工位以及至少一个柔性分拣工位
……
在预分拣工位，主要分拣废料及小零件
……
。
[0004]该专利涉及的技术不足之处在于：只是一带而过地提及了“所述数控切割机进行切割、划线、喷码、开设坡口作业”，并未充分公开数控切割机是如何实现这些作业的；而且从节拍角度讲，在一个工位上实现多种作业会导致和后续各分拣工位的生产节拍不匹配，整体效率较低，设备利用率不高。

技术实现思路

[0005]为解决上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种钢板智能下料系统及方法，用于实现钢板下料包括从划线喷码、零件下料、废料切断、零件自动分加、坡口切割、倒棱、配盘到废料处理的全流程的一体化、智能化控制，从而达到提高钢板下料效率及精度、提高生产场地利用率、减少企业对劳动力过度依赖的目标。
[0006]一种钢板智能下料系统，包括，
[0007]纵向输送系统，采用辊轮驱动，用于对装载物料的切割托盘在各工位间进行纵向
输送流转；
[0008]上料缓存工位，位于系统前端，包括放置在纵向输送系统上的空的切割托盘，来料钢板采用智能行车转运至切割托盘内进行缓存，保证钢板上料的连续性；
[0009]划线喷码工位，与上料缓存工位通过纵向输送系统连接，包括横跨纵向输送系统的可沿轨道移动的龙门式的划线喷码机，用于对钢板进行自动划线喷码作业；
[0010]切割工位，与划线喷码工位通过纵向输送系统连接，包括横跨纵向输送系统的可沿轨道移动的龙门式的数控切割机，用于对钢板进行自动切割下料作业；
[0011]废料切断、坡口兼中小件分拣工位，包括横跨纵向输送系统的可沿轨道移动的龙门式的切割、坡口兼分拣机器人，用于对切割产生的废料进行切断处理后，将中小件放置到龙门进行二次坡口，再将中小件分拣出来放至侧面的板链式输送带上；
[0012]中小件倒棱兼配盘工位，包括纵向设置的可沿轨道移动的龙门式的倒棱兼配盘机器人，用于与切割、坡口兼分拣机器人协作将中小件分拣出来进行倒棱作业，或者将板链式输送带上的中小件二次拣起进行坡口切割及倒棱作业，或者将其加工完成的成品进行理料配盘；
[0013]下料缓存工位，布置在大件分拣工位前，用于中小件分拣后的物料缓存；本工位还包括横移升降车，用于将中小件分拣完成后的切割托盘横移至大件分拣工位；
[0014]大件分拣工位，与划线喷码工位和切割工位并联布置，包括智能行车，用于将切割零件中的大件分拣出来，摆放至与其侧面的大件坡口切割兼倒棱工位上，或者将加工完成的大件成品转运至零件立体库或大件存放区；
[0015]大件坡口切割兼倒棱工位，包括固定设置的大件加工工作台和横跨大件加工工作台的可沿轨道移动的龙门式的切割坡口兼倒棱机器人，用于对分拣出来的大件进行坡口切割及倒棱作业；
[0016]废料清理工位，与大件分拣工位通过纵向输送系统连接，包括翻转机构和设置在其落料下方的废料收集槽，用于将切割托盘内的切割废料倾倒入废料收集槽内；
[0017]AGV输送系统，用于倒棱兼配盘工位的物料托盘进行转运；
[0018]总体控制系统，用于整体协调控制系统的所有设备。
[0019]进一步地，所述废料清理工位可通过横移升降车与上料缓存工位横向连接，在闲置时可暂存上料钢板，提高上料效率。
[0020]进一步地，所述划线喷码机和数控切割机上均设有激光视觉定位系统；所述切割、坡口兼分拣机器人、倒棱兼配盘机器人和切割坡口兼倒棱机器人上均设有复合视觉系统；所述复合视觉系统包括3D视觉识别定位系统、2D视觉识别定位系统及激光视觉测量系统。
[0021]进一步地，所述切割、坡口兼分拣机器人、切割坡口兼倒棱机器人和智能行车上均设有字符码扫描系统或二维码扫描系统，用于对零件进行扫码识别。
[0022]进一步地，所述倒棱兼配盘机器人包括设置在龙门架主体上的背负式的倒棱工作台。
[0023]进一步地，所述倒棱工作台设有双工位并可自动翻面，实现了工件的双面自动加工；两个工作台面板为合页状，均可绕转轴自动翻转；加工时工作台面板为水平状态；翻面时工作台面板可对折以实现目标零件的传递；所述工作台面板上设有多个可改变位置的电磁铁，用于固定多样化的目标零件。
[0024]一种钢板智能下料方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0025]S1，总控制系统生成工艺文件，而后向智能行车发出上料指令，智能行车将待加工钢板转运至上料缓存工位空的切割托盘内等待划线喷码上料；
[0026]S2，当划线喷码工位进入空闲状态时，发出上料呼叫，总体控制系统通过控制纵向输送系统将上料缓存工位的物料输送至划线喷码工位；所述激光视觉定位系统对待加工钢板进行定位；所述总体控制系统从工艺文件中自动提取划线喷码信息，自动转换成最优路径的机器划线、喷码指令，指导划线喷码一体机进行划线喷码作业；
[0027]S3，当切割工位进入空闲状态时，发出上料呼叫，总体控制系统通过控制纵向输送系统将划线喷码工位的物料输送至切割工位；总体控制系统根据激光视觉定位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢板智能下料系统，其特征在于，包括，纵向输送系统，采用辊轮驱动，用于对装载物料的切割托盘在各工位间进行纵向输送流转；上料缓存工位，位于系统前端，包括放置在纵向输送系统上的空的切割托盘，来料钢板采用智能行车转运至切割托盘内进行缓存，保证钢板上料的连续性；划线喷码工位，与上料缓存工位通过纵向输送系统连接，包括横跨纵向输送系统的可沿轨道移动的龙门式的划线喷码机，用于对钢板进行自动划线喷码作业；切割工位，与划线喷码工位通过纵向输送系统连接，包括横跨纵向输送系统的可沿轨道移动的龙门式的数控切割机，用于对钢板进行自动切割下料作业；废料切断、坡口兼中小件分拣工位，包括横跨纵向输送系统的可沿轨道移动的龙门式的切割、坡口兼分拣机器人，用于对切割产生的废料进行切断处理后，将中小件放置到龙门进行二次坡口，再将中小件分拣出来放至侧面的板链式输送带上；中小件倒棱兼配盘工位，包括纵向设置的可沿轨道移动的龙门式的倒棱兼配盘机器人，用于与切割、坡口兼分拣机器人协作将中小件分拣出来进行倒棱作业，或者将板链式输送带上的中小件二次拣起进行坡口切割及倒棱作业，或者将其加工完成的成品进行理料配盘；下料缓存工位，布置在大件分拣工位前，用于中小件分拣后的物料缓存；本工位还包括横移升降车，用于将中小件分拣完成后的切割托盘横移至大件分拣工位；大件分拣工位，与划线喷码工位和切割工位并联布置，包括智能行车，用于将切割零件中的大件分拣出来，摆放至与其侧面的大件坡口切割兼倒棱工位上，或者将加工完成的大件成品转运至零件立体库或大件存放区；大件坡口切割兼倒棱工位，包括固定设置的大件加工工作台和横跨大件加工工作台的可沿轨道移动的龙门式的切割坡口兼倒棱机器人，用于对分拣出来的大件进行坡口切割及倒棱作业；废料清理工位，与大件分拣工位通过纵向输送系统连接，包括翻转机构和设置在其落料下方的废料收集槽，用于将切割托盘内的切割废料倾倒入废料收集槽内；AGV输送系统，用于倒棱兼配盘工位的物料托盘进行转运；总体控制系统，用于整体协调控制系统的所有设备。2.根据权利要求1所述的一种钢板智能下料系统，其特征在于，所述废料清理工位可通过横移升降车与上料缓存工位横向连接，在闲置时可暂存上料钢板，提高上料效率。3.根据权利要求2所述的一种钢板智能下料系统，其特征在于，所述划线喷码机和数控切割机上均设有激光视觉定位系统；所述切割、坡口兼分拣机器人、倒棱兼配盘机器人和切割坡口兼倒棱机器人上均设有复合视觉系统；所述复合视觉系统包括3D视觉识别定位系统、2D视觉识别定位系统及激光视觉测量系统。4.根据权利要求3所述的一种钢板智能下料系统，其特征在于，所述切割、坡口兼分拣机器人、切割坡口兼倒棱机器人和智能行车上均设有字符码扫描系统或二维码扫描系统，用于对零件进行扫码识别。5.根据权利要求4所述的一种钢板智能下料系统，其特征在于，所述倒棱兼配盘机器人包括设置在龙门架主体上的背负式的倒棱工作台。
6.根据权利要求5所述的一种钢板智能下料系统，其特征在于，所述倒棱工作台设有双工位并可自动翻面，实现了工件的双面自动加工；两个工作台面板为合页状，均可绕转轴自动翻转；加工时工作台面板为水平状态；翻面时工作台面板可对折以实现目标零件的传递；所述工作台面板上设...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宗义，朱吉顺，朱洪军，张颖，纪宇，裴培，
申请(专利权)人：哈尔滨行健智能机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：