膠粉聚苯顆粒保溫板自動切割裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種保溫板的自動切割技術(shù)，具體地說是一種膠粉聚苯顆粒保溫板自動切割裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]膠粉聚苯顆粒外墻保溫材料是以預(yù)混合型干拌沙漿為主要膠凝材料，加入適當(dāng)?shù)目沽牙w維及多種添加劑，以聚苯乙烯泡沫顆粒為輕骨料，按比例配置，在現(xiàn)場加以攪拌均勻即可，外墻內(nèi)外表面均可使用，施工方便，且保溫效果較好。也可預(yù)先加工成板形式，干燥以后可以做外保溫墻保溫材料使用。
[0003]膠粉聚苯顆粒保溫板生產(chǎn)工藝很簡單:將膠粉聚合物漿料、顆粒按配比均勻攪拌，將攪拌好的膠粉聚苯顆粒保溫漿料放入模具中即可。每隔一段時間均勻振搗一次，產(chǎn)品成型后養(yǎng)護(hù)一周后按銷售訂單的規(guī)格自動切割成成品入庫。
[0004]目前膠粉聚苯顆粒保溫板的切割方法很多，有采用像鍘刀似的切割方法，這種方法能破壞膠粉聚苯顆粒板的邊緣，最大缺點(diǎn)是由于電機(jī)轉(zhuǎn)速造成誤差，經(jīng)常損壞襯板；目前國內(nèi)市場上，也有用像電鋸似的切割，這樣切割方法是鋸要在滑道上水平位移，以保持與板的相對靜止，此方法雖能保護(hù)膠粉聚苯顆粒板的邊緣，但設(shè)備成本高，同時由于運(yùn)動誤差或檢測傳感定位帶來的誤差，也損壞膠粉聚苯顆粒板的邊緣。
[0005]因此，迫切需要設(shè)計一套膠粉聚苯顆粒保溫板自動切割裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對上述不足，本發(fā)明提供了膠粉聚苯顆粒保溫板自動切割裝置及方法，其不僅切割精度尚，而且不發(fā)生生廣廢品。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是:膠粉聚苯顆粒保溫板自動切割裝置，用于設(shè)置在傳送裝置上將平整的膠粉聚苯顆粒保溫板切割成成品板，所述膠粉聚苯顆粒保溫板下方設(shè)置有等間距排列且兩兩之間有一定縫隙的若干個襯板，其特征是，包括切割軌道、傳動絲杠、傳動絲杠步進(jìn)電機(jī)、平移小車、傳動絲母、氣缸、伺服電機(jī)和圓盤鋸齒，所述切割軌道水平設(shè)置在傳送裝置的上方，切割軌道的側(cè)面設(shè)置有兩個上下平行的軌道，所述傳動絲杠通過絲杠座設(shè)置在兩個軌道中間且距切割軌道一定距離的地方，所述傳動絲杠步進(jìn)電機(jī)設(shè)置在切割軌道的一端且與傳動絲杠的一端軸連接，所述平移小車相對切割軌道的側(cè)面設(shè)置有與兩個軌道對應(yīng)的滑塊以及與傳動絲杠對應(yīng)的傳動絲母，所述氣缸設(shè)置在平移小車背對切割軌道的一側(cè)，氣缸的活塞桿向下運(yùn)動，所述伺服電機(jī)固定在活塞桿的末端，所述圓盤鋸齒設(shè)置在伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上;所述圓盤鋸齒的平面與膠粉聚苯顆粒保溫板的行進(jìn)方向垂直，所述傳動絲桿的中心線與圓盤鋸齒的平面有一定夾角。
[0008]進(jìn)一步地，該自動切割裝置還包括鋸起始限位開關(guān)、鋸終點(diǎn)限位開關(guān)、板到位觸發(fā)開關(guān)和攝像裝置，所述鋸起始限位開關(guān)和鋸終點(diǎn)限位開關(guān)分別設(shè)置在切割軌道兩端，所述板到位觸發(fā)開關(guān)設(shè)置在鋸終點(diǎn)限位開關(guān)下方且能夠被膠粉聚苯顆粒保溫板碰到的地方，所述攝像裝置設(shè)置在鋸起始限位開關(guān)下方且位于傳送裝置的一側(cè)。
[0009]進(jìn)一步地，該自動切割裝置還包括攝像裝置保護(hù)機(jī)構(gòu)，所述攝像裝置保護(hù)機(jī)構(gòu)包括攝像裝置遮擋板和傳動機(jī)構(gòu)，所述傳動機(jī)構(gòu)設(shè)置在攝像裝置附近，所述攝像裝置遮擋板與傳動機(jī)構(gòu)軸連接。
[0010]進(jìn)一步地，該自動切割裝置還包括攝像補(bǔ)光裝置，所述攝像補(bǔ)光裝置包括照明燈，所述照明燈設(shè)置在攝像裝置附近。
[0011 ]進(jìn)一步地，該自動切割裝置還包括控制裝置，所述控制裝置包括主控模塊以及分別與主控模塊連接的I/o信號采集模塊、圖像信息采集電路、鋸控制繼電器、氣缸動作控制電路、傳動絲杠步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路、攝像裝置保護(hù)機(jī)構(gòu)驅(qū)動電路、照明燈控制電路、通訊模塊、EEPROM存儲器和電源模塊;所述主控模塊包括STM8S系列ARM單片機(jī);所述I/O信號采集模塊包括滯回電路、光電隔離電路和驅(qū)動鎖存編碼器，所述滯回電路的輸入端分別與鋸起始限位開關(guān)、鋸終點(diǎn)限位開關(guān)和板到位觸發(fā)開關(guān)連接，輸出端依次經(jīng)過光電隔離電路和驅(qū)動鎖存編碼器與STM8S系列ARM單片機(jī)連接;所述圖像信息采集電路包括球柵陣列結(jié)構(gòu)集成電路；所述傳動絲杠步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路包括步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、ULN2803驅(qū)動接口芯片和74LS14驅(qū)動電路，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器經(jīng)過ULN2803驅(qū)動接口芯片和74LS14驅(qū)動電路與STM8S系列ARM單片機(jī)連接;所述攝像裝置保護(hù)機(jī)構(gòu)驅(qū)動電路包括74LS14驅(qū)動電路和MC1413反向驅(qū)動器，所述74LS14驅(qū)動電路的輸入端與STM8S系列ARM單片機(jī)連接，輸出端與MC1413反向驅(qū)動器的輸入端連接，MC1413反向驅(qū)動器的輸出端與傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動電機(jī)控制端連接；所述通訊模塊包括RS485電路，所述RS485電路經(jīng)過磁藕隔離電路與STM8S系列ARM單片機(jī)連接;所述電源模塊包括與STM8S系列ARM單片機(jī)連接+24V電源模塊。
[0012]優(yōu)選地，所述球柵陣列結(jié)構(gòu)集成電路采用0V7670芯片。
[0013]本發(fā)明還提供了一種膠粉聚苯顆粒保溫板自動切割方法，其特征是，包括以下步驟:
[0014]I)初始化有關(guān)參數(shù):氣缸動作時間Tl、鋸啟動時間T2和傳動氣缸動作時間T3;
[0015]2)讀取傳送裝置的輥道轉(zhuǎn)速Vx;
[0016]3)計算切割位置，板材切割位置為兩襯板之間縫隙中心距S，S=(Tl+T2+T3)Vx;
[0017]4)計算傳動絲杠的步進(jìn)電機(jī)速度，傳動絲杠的步進(jìn)電機(jī)速度Vs = Vx/COSa，α為鋸齒平面與傳動絲杠中心線的夾角，tga=W/H，W為鋸起始點(diǎn)到鋸終點(diǎn)之間沿膠粉聚苯顆粒保溫板行進(jìn)方向的距離，H為膠粉聚苯顆粒保溫板的寬度；
[0018]5)檢測板到位觸發(fā)開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)板到位觸發(fā)開關(guān)被觸發(fā)時進(jìn)入下一步，否則繼續(xù)檢測板到位觸發(fā)開關(guān)狀態(tài)；
[0019]6)打開攝像裝置保護(hù)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動傳動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動傳動機(jī)構(gòu)帶動攝像裝置遮擋板移開；
[0020]7)啟動攝像裝置進(jìn)行拍攝兩個襯板之間縫隙圖像；
[0021 ] 8)對拍攝的圖像進(jìn)行圖像二值化處理提取出襯板之間的縫隙邊緣；
[0022 ] 9)計算出從攝像開始位置到圖像縫隙中心的距離Sx;
[0023]10)從攝像開始位置到圖像縫隙中心的距離Sx是否大于兩襯板之間縫隙中心距S，如果是進(jìn)入下一步，否則轉(zhuǎn)入步驟7);
[0024]11)關(guān)閉攝像裝置保護(hù)機(jī)構(gòu)，控制氣缸工作驅(qū)動鋸下落就位；
[0025]12)啟動伺服電機(jī)驅(qū)動圓盤鋸齒旋轉(zhuǎn)；
[0026]13)驅(qū)動傳動絲杠步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)使鋸前進(jìn)；
[0027]14)檢測鋸終點(diǎn)限位開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)鋸終點(diǎn)限位開關(guān)被觸發(fā)時進(jìn)入下一步，否則繼續(xù)檢測鋸終點(diǎn)限位開關(guān)狀態(tài)；
[0028]15)關(guān)閉伺服電機(jī)使鋸?fù)Ｖ构ぷ?，并釋放氣缸使鋸抬升?br>[0029]16)驅(qū)動傳動絲杠步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)使鋸返回；
[0030]17)檢測鋸起始限位開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)鋸起始限位開關(guān)被觸發(fā)時進(jìn)入下一步，否則繼續(xù)檢測據(jù)起始限位開關(guān)狀態(tài)；
[0031]18)傳動絲杠步進(jìn)電機(jī)停止工作，并返回步驟2)進(jìn)行下一次板材切割。
[0032]上述方法中，所述讀取傳送裝置的輥道轉(zhuǎn)速Vx的過程為:控制裝置通過通訊模塊接入膠粉聚苯顆粒保溫板自動生成控制系統(tǒng)直接獲取Vx的數(shù)據(jù)。
[0033]本發(fā)明的有益效果是:
[0034]采用本發(fā)明的切割裝置對膠粉聚苯顆粒保溫板進(jìn)行切割，不僅能夠?qū)Π宀倪M(jìn)行準(zhǔn)確切割，保持膠粉聚苯顆保溫板的邊緣不便，提高了切割精度且不發(fā)生生產(chǎn)廢品，而且設(shè)備成本低，安裝方便。
[0035]在板材切割過程中，鋸是前進(jìn)的，膠粉聚苯顆粒板也在一直運(yùn)行，所以如果鋸不前進(jìn)可能將鋸擠壓折斷，如果采取傳動絲杠同步移動的話，切割裝置設(shè)計系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)增多。本發(fā)明通過將切割軌道采用斜度安裝，在切割時候鋸齒一直在兩襯板的夾縫中，這樣可實(shí)現(xiàn)鋸齒的水平移動，不僅不破壞襯板，也不會將鋸擠壓折斷，而且比傳統(tǒng)切割裝置的結(jié)構(gòu)少，節(jié)約陳本。
[0036]本發(fā)明在膠粉聚苯顆粒固化成板后在襯板與襯板的交接處進(jìn)行切割，不