CN111300629B - 一种石膏板护面纸接头板材全自动取出控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种石膏板护面纸接头板材全自动取出控制系统及方法，包括总控处理系统、自动接纸单元、长度检测单元、切断统计单元、切断信息传输单元、纸接头切割长度设定单元和石膏板自动取样装置，总控处理系统用于按序控制护面纸的接头、石膏板切割和接头石膏板剔除工作；调试控制系统相互之间的通讯控制；计算护面纸的残卷厚度与护面纸长度的对应关系，初次确定护面纸的接头位置；根据石膏板的切割规则，确定接头相对上一卷护面纸末端的长度，二次调控护面纸的接头位置；确定包含护面纸接头的石膏板取样长度，剔除二次调控护面纸接头的石膏板；本方案降低了生产成本和维护成本，提高了生产及产品的稳定性，提高了设备的稳定性。

Description

一种石膏板护面纸接头板材全自动取出控制系统

技术领域

本发明实施例涉及石膏板生产线技术领域，具体涉及一种石膏板护面纸接头板材全自动取出控制系统。

背景技术

石膏板生产线中，主要由熟料制备系统、供热系统、成型配料系统、切断输送系统、干燥系统、成品输送系统这6个部分组成，护面纸的使用和消耗主要集中在成型配料系统和切断输送系统中，由于在生产过程中接纸时，护面纸搭接的接头使用的为双面布基胶带。成型后的石膏板湿板会经过切断系统切成若干组短板后进入干燥机进行高温干燥，由于纸接头在干燥机内部容易脱胶，脱胶后会造成板材断裂，在干燥机内部出现堵板的现象。

因此正常生产时，纸接头到达切断系统后操作岗位会进行接头放废，将纸接头放废掉，每次放废数量多，造成了极大的浪费和降低了投入产出率，这也是石膏板生产行业的一个共性的问题。

目前护面纸接头位置是靠岗位工人为目测位置，进行人为的纸接头放废，在人为判断方面也会经常出现各种偏差，导致不同程度的放废量，进而造成大量的浪费，降低了投入产出率。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种石膏板护面纸接头板材全自动取出控制系统，采用长度检测单元配合接头机使用，由原始的接头放废多块板降低到目前的取样接头半块板，大量降低了放废量，提高了产品的合格率和投入产出率，以解决现有技术中导致不同程度的放废量，进而造成大量的浪费，降低了投入产出率的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：一种石膏板护面纸接头板材全自动取出控制系统，包括：

总控处理系统，用于按序控制护面纸的接头、石膏板切割和接头石膏板剔除工作；

自动接纸单元，通过对纸卷残卷的厚度检测实现上护面纸和下护面纸的自动化在线接纸操作；

长度检测单元，用于将传动辊轮的转动圈数转化为护面纸的长度，计算护面纸的传输使用长度；

切断统计单元，用于将湿石膏板按照标准长度切割，并统计每卷护面纸生产的石膏板数量；

切断信息传输单元，用于根据护面纸接头位置重新设定护面纸纸卷的接头位置；

纸接头切割长度设定单元，用于控制切断统计单元对包含上护面纸接头和下护面纸接头的石膏板取样长度；

石膏板自动取样装置，用于在线剔除护面纸接头所在的石膏板。

作为本发明的一种优选方案，所述长度检测单元沿着护面纸的传输方向紧靠设置在所述自动接纸单元侧边，所述长度检测单元和所述自动接纸单元的控制关系关联。

作为本发明的一种优选方案，所述长度检测单元实时检测护面纸的传输长度，所述自动接纸单元检测到护面纸卷残卷厚度达到接头预计设定值，所述总控处理系统控制所述长度检测单元清零并重新计量护面纸的传输长度，所述接头预计设定值转换的护面纸长度大于所述自动接纸单元的接纸点到所述切断单元的切刀刀口之间的距离；

所述长度检测单元计量的传输长度达到接纸控制数据，所述接纸控制数据与自动接纸单元的接纸点到所述切断单元的切刀刀口之间的距离相同，所述总控处理系统控制所述自动接纸单元自动化在线接纸。

作为本发明的一种优选方案，所述长度检测单元主要由PLC控制器、传动辊轮以及用于检测所述传动辊轮转动圈数的编码器组成，所述传动辊轮通过变频动力组件调整减速比以降低所述编码器的测量误差，所述编码器用于精确检测所述传动辊轮的转动圈数，所述PLC控制器用于对所述编码器的计量数据的换算，将所述传动辊轮的计量圈数转变为护面纸的传输长度。

作为本发明的一种优选方案，所述切断统计单元用于校正所述自动接纸单元的接纸操作，所述切断统计单元根据护面纸的自动接头位置与护面纸的极限端口之间的折叠冗余距离，调整所述长度检测单元的接纸控制数据至所述护面纸的残卷极限直径为纸芯直径，所述总控处理系统控制所述自动接纸单元恰好自动实现无冗余折叠的接纸工作。

作为本发明的一种优选方案，所述石膏板自动取样装置包括设置在所述输送系统下方的取样叉头，所述取样叉头的下方设有与所述取样叉头连接并带动所述取样叉头上下伸缩移动的提升气缸，所述输送系统的侧边设有用于将所述取样叉头顶起的石膏板剔除的侧推气缸。

另外，本发明还提供了一种石膏板护面纸接头板材全自动取出控制方法，包括如下步骤：

步骤100、取出控制系统整体工作，调试控制系统相互之间的通讯控制；

步骤200、实时监测护面纸的厚度，计算护面纸的残卷厚度与护面纸长度的对应关系，初次确定护面纸的接头位置；

步骤300、根据石膏板的切割规则，确定接头相对上一卷护面纸末端的长度，二次调控护面纸的接头位置以减少两卷护面纸的折叠冗余量；

步骤400、确定包含护面纸接头的石膏板取样长度，剔除二次调控护面纸接头的石膏板。

作为本发明的一种优选方案，在所述步骤200中，初次确定护面纸的接头位置的具体实现步骤为：

步骤201、统计护面纸的接头处与石膏板的切刀刀口位置之间的覆盖距离；

步骤202、通过护面纸的残卷厚度与护面纸长度的对应关系，计算覆盖距离所需的护面纸残卷厚度；

步骤203、实时监测护面纸的厚度直至满足护面纸残卷厚度，监测护面纸的实时传输距离；

步骤204、根据传输距离的实时数据自动控制护面纸接纸，初次确定护面纸的接头位置。

作为本发明的一种优选方案，在步骤300中，二次调控护面纸的接头位置的目的是为了减小两卷护面纸的折叠冗余量，同时减少石膏板的浪费数量，具体的实现步骤为：

步骤301、确定单卷护面纸对应的石膏板生产数量；

步骤302、统计初次确定的护面纸的接头位置与被接头的护面纸末端之间的长度，计算初次确定护面纸接头位置的冗余长度；

步骤303、二次调控护面纸的传输距离数据，设定传输距离的标准数据为覆盖距离与冗余长度之和；

步骤304、根据传输距离的实时数据自动控制护面纸接纸，二次调控护面纸的接头位置处于护面纸的末端。

作为本发明的一种优选方案，在步骤400中，二次调控护面纸的接头位置后，包含护面纸接头的石膏板经过切割后，处于每卷护面纸生产的石膏板切割后的第一块板上，根据上护面纸和下护面纸的膨胀拉伸影响设定包含护面纸接头的石膏板取样长度。

本发明的实施方式具有如下优点：

(1)本发明通过石膏板护面纸接头板材全自动取出控制系统改造设计，提升了纸接头的取出成功率，降低了生产成本和维护成本，提高了生产及产品的稳定性，提高了设备的稳定性。

(2)本发明通过改造设计，由原始的接头放废多块板降低到目前的取样接头半块板，大量降低了放废量，提高了产品的合格率和投入产出率。

(3)本发明通过改造护面纸接头自动取样的设备设施，我们应用在正常取样检测板上，可通过取样装置及器设备实现全自动取样板，规避了之前人工取样的不便捷性，降低了人工取样的安全风险，提高了生产的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施方式中全自动取出控制系统的结构框图；

图2为本发明实施方式中全自动取出控制系统的流程示意图；

图3为本发明实施方式中全自动取出控制方法的流程示意图；

图4为本发明实施方式中长度计量装置的结构示意图；

图5为本发明实施方式中张力调节杆的安装结构示意图；

图6为本发明实施方式中自动取样装置的结构示意图。

图中：

1-总控处理系统；2-自动接纸单元；3-长度检测单元；4-切断统计单元；5-切断信息传输单元；6-纸接头切割长度设定单元；7-石膏板自动取样装置；10-变频电机；11-主动齿轮；12-传动皮带；13-被动齿轮；14- 支撑板架；15-张力调节杆；16-同步传动组件；17-切割槽；18-限位轨道； 19-补偿移动块；20-轴承孔槽；21-压缩弹簧；22-拉力弹簧；23-支撑滚轮； 30-承重底板；31-活动板；32-复位弹性绳；33-激光测距仪；34-减磨滚珠。

301-PLC控制器；302-传动辊轮；303-编码器；

701-取样叉头；702-提升气缸；703-侧推气缸。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本发明提供了一种石膏板护面纸接头板材全自动取出控制系统，本实施方式精确计量使护面纸接头的误差计算缩小，更有利于实现纸接头的位置测算，长度精确计量系统也可对护面纸的使用量进行测算，用处较为广泛，简易便捷，安装方便，使用过程更加精确可靠。

同时通过对护面纸接头位置的进行校准，使得护面纸的接头位置始终位于主动接纸的下一卷护面纸的头部位置，因此提高了取样的成功率，可快速有效的将含有护面纸接头的石膏板剔除。

具体包括：总控处理系统1、自动接纸单元2、长度检测单元3、切断统计单元4、切断信息传输单元5、纸接头切割长度设定单元6和石膏板自动取样装置7，总控处理系统1用于按序控制护面纸的接头、石膏板切割和接头石膏板剔除工作。

其中自动接纸单元2通过对纸卷残卷的厚度检测实现上护面纸和下护面纸的自动化在线接纸操作，本实施方式在自动接纸单元2的上下方设有激光测距单元，激光测距单元根据两个激光发射点之间的距离以及两个激光发射点到护面纸纸卷的距离，来计算护面纸残卷的直径。

但是由于护面纸在设备上的传输松紧因素以及护面纸自身的膨胀系数，使用激光测距单元对长度估算的精确差，特别在护面纸残卷直径越小，激光测距单元对长度的估算精度越差，严重影响护面纸在线自动接头的及时准确性。

本实施方式的所述长度检测单元3沿着护面纸的传输方向紧靠设置在所述自动接纸单元2侧边，所述长度检测单元3和所述自动接纸单元2的控制关系关联，长度检测单元3用于将传动辊轮的转动圈数转化为护面纸的长度，计算护面纸的传输使用长度。

长度检测单元3主要由PLC控制器301、传动辊轮302以及用于检测所述传动辊轮302转动圈数的编码器303组成，所述传动辊轮302通过变频动力组件调整减速比以降低所述编码器303的测量误差，所述编码器303用于精确检测所述传动辊轮302的转动圈数，所述PLC控制器301用于对所述编码器303的计量数据的换算，将所述传动辊轮302的计量圈数转变为护面纸的传输长度。

减速比即减速装置的传动比，是传动比的一种，是指减速机构中瞬时输入速度与输出速度的比值，减速比的公式定义为：减速比＝从动齿轮齿数÷主动齿轮齿数；减速比＝输入转速÷输出转速或者减速比＝从动轮直径÷主动轮直径；

一般来说，为了避免从动轮高速旋转带来的误差，利用编码器303的精确计量，来减小护面纸接头的误差计算，从动轮的转动速度小，直径大，从动齿轮的齿数多。

护面纸输送方向两侧设有用于支撑传动辊轮302两端的竖向支板，所述传动辊轮302水平分布在护面纸的上下表面，所述传动辊轮302在传动组件的带动下旋转，通过与护面纸之间的摩擦力带动护面纸传输至生产切割端。

如图4和图5所示，变频动力组件包括变频电机10、与所述变频电机 10输出轴连接的主动齿轮11，以及与所述主动齿轮11通过传动皮带12连接的被动齿轮13，所述被动齿轮13的直径大于主动齿轮11的直径。

被动齿轮13的直径大于主动齿轮11的直径减速比，所述主动齿轮11 的输入转速大于所述被动齿轮13的输出转速，与变频电机10连接的主动齿轮的转动速度远大于被动齿轮13的转动速度，因此主动齿轮11和被动齿轮13构成了一种减速装置。

护面纸两侧设有两个相对分布的支撑板架14，两个所述支撑板架14 之间设有一组与所述护面纸输送方向垂直的传动辊轮302，两个所述传动辊轮302通过同步传动组件16连接。

两个所述传动辊轮302的直径相同，并且两个所述传动辊轮302的转动轴上安装有编码器303。

在本实施方式中，处于护面纸上方的传动辊轮穿过支撑板架14与被动齿轮13固定连接，由于被动齿轮13的转动速度慢，因此传动辊轮302的转动速度也慢，因此避免传动辊轮302高速旋转时惯性大，导致编码器303 的测量误差大，通过编码器303的精确计量使护面纸接头的误差计算缩小，更有利于实现纸接头的位置测算。

本实施方式通过编码器303统计传动辊轮302的传动圈数，可计算由传动辊轮302带动的护面纸的传输长度。

另外传动辊轮302在被动齿轮13的带动下继续传输，由于护面纸的膨胀拉伸影响，当护面纸的拉伸力度大，传动辊轮302对护面纸的压力大，护面纸容易断裂，因此本实施方式将传动辊轮302设计成可弹动的方式，对护面纸的压力适应性修改。

所述支撑板架14上设有用于切割槽17，所述切割槽17的竖向边设有限位轨道18，所述限位轨道18的内部设有用于承载所述传动辊轮302的补偿移动块19，所述补偿移动块19的上端通过压缩弹簧21安装在所述切割槽17上。

所述补偿移动块19内设有两个轴承孔槽20，所述传动辊轮302绕所述轴承孔槽20转动，上下两个所述传动辊轮302之间的间距与护面纸的厚度相同。

位于护面纸上方的所述传动辊轮302固定穿过所述补偿移动块19固定安装在所述被动齿轮13的中心位置上。

当护面纸表面张力过大时，护面纸本身将拉动传动辊轮302，压缩弹簧21将适应性带动传动辊轮302上下弹动，从而补偿护面纸的拉力变化。

所述支撑板架14的外表面活动安装有用于调节所述传动皮带12的张力调节杆15，所述张力调节杆15的末端设有与所述传动皮带12接触的支撑滚轮23，所述张力调节杆15安装位置所在垂线上的弹簧底座上设有拉力弹簧22，所述拉力弹簧22的两端分别安装在所述弹簧底座和所述张力调节杆15上。

由于传动辊轮302上下弹动将会引起传动皮带12的表面张力变化，因此本实施方式通过张力调节杆15的倾斜补偿传动辊轮302的位移。

从而本实施方式通过降低传动辊轮302的转动速度，因此避免传动辊轮302高速旋转时惯性大，导致编码器303的测量误差大，通过编码器303 的精确计量使护面纸接头的误差计算缩小。

同时传动辊轮302可在一定范围内适应性上下弹动，适用于不同张力的护面纸使用，避免对护面纸的压力过大而导致护面纸断裂的情况，从而实现对护面纸长度的精确计量。

本实施方式的编码器303用于计算传动辊轮302的旋转圈数，根据传动辊轮302的传动圈数计算得到护面纸的传输长度，从而根据剩余护面纸的长度确定护面纸的接头操作。

根据上述，自动接纸单元2利用激光测距单元计算护面纸纸卷的剩余直径，但是由于护面纸在设备上的传输松紧因素以及护面纸自身的膨胀系数，使用原有的激光测距单元估算达不到精确计算的目的，特别在护面纸卷轴的直径越来越小的情况下，激光测距单元的测量误差更大，无法及时准确判断护面纸的剩余长度。因此需要确定护面纸的卷轴直径与护面纸长度之间的关系，才能确定护面纸的剩余长度，避免护面纸接头操作过早造成的物料浪费或者过晚造成的护面纸中断的问题。

因此本实施方式将护面纸的传输长度测量与护面纸卷轴的剩余直径测量结合在一起，所述长度检测单元3在驱动护面纸传输的同时实时检测护面纸的传输长度，所述自动接纸单元2检测到护面纸卷残卷厚度，将传输长度关系与护面纸卷残卷厚度一一对应。

当激光测距单元检测到护面纸卷残卷直径达到接头预计直径，所述总控处理系统1控制所述长度检测单元3清零并重新计量护面纸的传输长度，所述接头预计直径转换的护面纸长度大于所述自动接纸单元2的接纸点到所述切断单元的切刀刀口之间的距离。

所述长度检测单元3计量的传输长度达到接纸控制数据，所述接纸控制数据与自动接纸单元2的接纸点到所述切断单元的切刀刀口之间的距离相同，所述总控处理系统1控制所述自动接纸单元2自动化在线接纸。此时本实施方式的接纸长度具体为接头预计直径换算的护面纸长度与接纸控制数据之间的长度差。

切断统计单元4用于将湿石膏板按照标准长度切割，并统计每卷护面纸生产的石膏板数量；通过切刀的切割动作次数统计每卷护面纸对应生产的石膏板数量以及护面纸接头对应的每卷护面纸的位置。

同时切断统计单元4用于校正所述自动接纸单元2的接纸操作，所述切断统计单元4根据护面纸的自动接头位置与护面纸的极限端口之间的折叠冗余距离，调整所述长度检测单元3的接纸控制数据至所述护面纸的残卷极限直径为纸芯直径，所述总控处理系统1控制所述自动接纸单元2 恰好自动实现无冗余折叠的接纸工作。

根据上述，利用自动接纸单元2和长度检测单元3第一次配合控制的护面纸接头长度过大，导致含有护面纸接头的石膏板与其他正常的石膏板相邻，不方便对含有护面纸接头的石膏板进行除废，同时造成了石膏板材料的浪费。

切割统计单元4具体为切割单元和切割次数统计单元的组成，切割单元主要利用切刀对湿石膏板按照同样的长度大小切割成型，切割次数统计单元对一个护面纸卷可生产的石膏板个数进行统计，对第一次配合控制的护面纸接头进行统计，对于常规规格2.4米石膏板而言，上护面纸接头位置规律性的停留在上护面纸共切割数量的倒数第三块，下护面纸接头规律性上护面纸共切割数量的倒数第二块。

因此本实施方式通过多次统计护面纸接头所在的位置，确定护面纸接头具体护面纸卷末端的接纸长度，即切断统计单元4根据护面纸的自动接头位置与护面纸的极限端口之间的折叠冗余距离，本实施方式通过修改长度检测单元3计量的接纸控制数据，直至护面纸的自动接头位置正好处于护面纸卷的末端，自动接纸单元2恰好自动实现无冗余折叠的接纸工作。

切断统计单元4在本实施方式的目的在于：用于将湿石膏板按照标准长度切割，并统计每卷护面纸生产的石膏板数量，通过切刀的切割动作次数统计每卷护面纸对应生产的石膏板数量以及护面纸接头对应的每卷护面纸的位置。

切断信息传输单元5对切断统计单元4的统计结果，重新设定护面纸的接头位置至每个护面纸的末端位置，因此两个护面纸的接头冗余折叠长度基本为零，切断统计单元4对石膏板切断时，含有护面纸的接头永远处在一卷护面纸生产的最前端的石膏板上，方便后面对含有接头石膏板的识别和剔除处理。

切断信息传输单元5用于根据护面纸接头位置重新设定护面纸纸卷的接头位置；纸接头切割长度设定单元6用于控制切断统计单元4对包含上护面纸接头和下护面纸接头的石膏板取样长度；石膏板自动取样装置7 用于在线剔除护面纸接头所在的石膏板。

切断信息传输单元5用于根据护面纸接头位置重新设定护面纸纸卷的接头位置，纸接头切割长度设定单元6用于控制切断统计单元4对包含上护面纸接头和下护面纸接头的石膏板取样长度，石膏板自动取样装置7 用于在线剔除护面纸接头所在的石膏板。

由于远距离传送的问题，上护面纸和下护面纸的接头的间距稳定在 1.2m-1.5m之间，因此纸接头切割长度设定单元6用于控制对含有护面纸接头的石膏板的切割取样长度。

如图6所示，所述石膏板自动取样装置7包括设置在所述输送系统下方的取样叉头701，所述取样叉头701的下方设有与所述取样叉头701连接并带动所述取样叉头701上下伸缩移动的提升气缸702，所述输送系统的侧边设有用于将所述取样叉头701顶起的石膏板剔除的侧推气缸703。

本实施方式中的取样叉头可以在输送辊组的带动下补偿旋转，避免由于取样叉头收回不及时抵挡输送辊组而造成输送辊组暂停工作，从而保证石膏板的在线生产过程中自动剔除取样含有护面纸接头的石膏板。

所述侧推气缸703设置在所述输送辊组的上方，所述侧推气缸703将所述取样叉头701顶起的取样石膏板侧推剔除。

本实施方式的自动取样装置的主要实现过程为：

石膏板在切割工位取样切割后，沿着输送辊组移动到取样叉头701处；

提升气缸702推动取样叉头701，将切割的取样石膏板推动至输送辊组的上方，脱离原来的输送辊组；

侧推气缸703工作，将取样石膏板侧推剔除，取样叉头70下移复位，侧推气缸703回缩复位。

实现过程中具体涉及的细节如下：

若干个所述提升气缸702的输出端安装有承重底板30，所述承重底板 30的侧边缘铰接有活动板31，所述活动板31在所述输送辊组的带动下绕所述承重底板30顺时针转动，所述取样叉头701固定安装在垂直护面纸移动方向的所述活动板31中心线上。所述取样叉头701的纵剖面呈Y形，并且所述取样叉头701的两个支撑叉板之间的间距与输送辊组系统中两个相邻输送辊的间距相同。

在所述侧推气缸703中心点坐在垂线上设有激光测距仪33，所述激光测距仪33根据测量的石膏板长度控制所述提升气缸702的取样以及所述侧推气缸703的工作。

提升气缸702推动取样叉头701上移将含有护面纸接头的石膏板取样剔除，首先激光测距仪33测量含有护面纸接头的石膏板的位置，并在石膏板中心位置右侧，控制提升气缸702工作，将石膏板顶起。

然后侧推气缸703工作，将顶起的石膏板侧推除废。

由于在提升气缸702复位的时候，输送辊组在继续的输送移动，导致输送辊组对取样叉头701具有一定的推力，如果取样叉头701不适应性的倾斜，输送辊组将停止移动，影响石膏板的切割和生产。

因此本实施方式的取样叉头701不仅实现对含有护面纸接头的石膏板顶起工作，同时通过自身的铰接安装方式提供输送辊组的补偿移动距离，取样叉头701具有足够的时间复位，从而实现含有护面纸接头石膏板额自动在线取样，不影响石膏板生产线的正常工作。

活动板31的活动侧边若干条复位弹性绳32，所述复位弹性绳32的另一端固定安装在所述承重底板30的同侧边上，所述复位弹性绳32用于限制所述活动板31的转动角度并控制所述活动板31自动归位。

为了确保活动板31无法自主归位，本实施方式通过复位弹性绳32控制取样叉头701的倾斜角度，当提升气缸702下移时，同时通过自身的弹性势能带动活动板31自动归位。

所述取样叉头701的两个支撑叉板的外表面为倾斜边，所述取样叉头 701的两个支撑叉板的厚度从下到上依次减小，所述取样叉头701的上表面设有若干均匀分布的减磨滚珠34。

取样叉头701两个支撑叉板的厚度从下到上依次减小，因此可减少取样叉头701对输送辊组的挡位工作，减少输送辊组的移动阻力，保证实现稳定的输送工作，减磨滚珠34可减少石膏板在侧推除废时受到的摩擦力。

石膏板自动取样装置7的工作过程具体为：

一、设定切断统计单元4的计数循环范围，每一个计数循环范围为一个护面纸卷生产的石膏板个数，比如说一个护面纸卷可生产一千块石膏板，则切断统计单元4从0到1000循环计数；

二、切断统计单元4每在计数为1的时候，即纸接头到达切断系统，纸接头切割长度设定单元6给出切断统计单元4的取样信号和长度信号，将含有护面纸接头的石膏板区分切割出来；

三、取样装置提升叉子和提升气缸，取样板进入取样叉子上方时，提升气缸迅速动作将取样板抬起脱离输送辊道，保证后面的板材能够正常切断；

四、通过伸缩气缸将取样板拉回到设备外围便于岗位员工进行处理。

本实施方式的石膏板自动取样装置7通过人工和自动双重功能提升护面纸接头的取样成功率，改善之前纸接头的放废量大的情况，提高了投入产出率。

综上所述，本实施方式共分为两种护面纸的接头方式，其中一种利用自动接纸单元2和长度检测单元3检测护面纸纸卷直径与护面纸长度之间的关系，自动接纸单元2粗略统计护面纸的剩余长度，长度检测单元3 精确计算护面纸的传输长度。然后，根据自动接纸单元2和长度检测单元 3确定护面纸的接头位置，这种接头方式导致护面纸的接头重叠长度过大，造成石膏板的生产浪费。

另外一种接头方式为：通过自动接纸单元2和长度检测单元3初次计算护面纸的接头长度后，利用切断统计单元4统计护面纸的接头位置与护面纸末端的距离，从而规律性的统计两卷石膏板护面纸在接头位置的重叠冗余长度，重新修改长度检测单元3的标准测量长度，使得自动接纸单元2将护面纸的接头位置修改为恰好重叠的方式。

从而通过本实施方式的接头处理方式，提升了纸接头的取出成功率，降低了生产成本和维护成本，提高了生产及产品的稳定性，提高了设备的稳定性，降低到目前的取样接头半块板，大量降低了放废量，提高了产品的合格率和投入产出率。

基于上述，如图3所示，本发明还提供了一种石膏板护面纸接头板材全自动取出控制方法，包括如下步骤：

步骤100、取出控制系统整体工作，调试控制系统相互之间的通讯控制。

步骤200、实时监测护面纸的厚度，计算护面纸的残卷厚度与护面纸长度的对应关系，初次确定护面纸的接头位置。

初次确定护面纸的接头位置的具体实现步骤为：

1、统计护面纸的接头处与石膏板的切刀刀口位置之间的覆盖距离；

2、通过护面纸的残卷厚度与护面纸长度的对应关系，计算覆盖距离所需的护面纸残卷厚度；

3、实时监测护面纸的厚度直至满足护面纸残卷厚度，监测护面纸的实时传输距离；

4、根据传输距离的实时数据自动控制护面纸接纸，初次确定护面纸的接头位置。

由于护面纸在设备上的传输松紧因素以及护面纸自身的膨胀系数，计算护面纸的残卷厚度的方式存在的误差范围大，特别在护面纸使用到接近纸卷末端的位置时，因此本实施方式通过护面纸的残卷厚度与护面纸长度的结合方式，可提高对护面纸的剩余长度估算的准确性，有效避免护面纸无法正常接头的问题。

步骤300、根据石膏板的切割规则，确定接头相对上一卷护面纸末端的长度，二次调控护面纸的接头位置以减少两卷护面纸的折叠冗余量。

二次调控护面纸的接头位置的目的是为了减小两卷护面纸的折叠冗余量，同时减少石膏板的浪费数量，具体的实现步骤为：

I、确定单卷护面纸对应的石膏板生产数量；

II、统计初次确定的护面纸的接头位置与被接头的护面纸末端之间的长度，计算初次确定护面纸接头位置的冗余长度；

III、二次调控护面纸的传输距离数据，设定传输距离的标准数据为覆盖距离与冗余长度之和；

IV、根据传输距离的实时数据自动控制护面纸接纸，二次调控护面纸的接头位置处于护面纸的末端。

本实施方式通过二次调控护面纸的接头位置，来确保含有护面纸接头的石膏板位于每卷护面纸生产的第一块切割石膏板上，从而方便控制对含有护面纸接头石膏板的切割长度，避免材料的浪费，同时方便后面步骤400的剔除除废工作。

步骤400、确定包含护面纸接头的石膏板取样长度，剔除二次调控护面纸接头的石膏板。

二次调控护面纸的接头位置后，包含护面纸接头的石膏板经过切割后，处于每卷护面纸生产的石膏板切割后的第一块板上，根据上护面纸和下护面纸的膨胀拉伸影响设定包含护面纸接头的石膏板取样长度。

一般来说，虽然上护面纸和下护面纸的长度和放卷速度都相同，但是由于膨胀拉伸影响，导致上护面纸和下护面纸的接头位置并不是完全对应的，因此对每卷护面纸对应的石膏板取样时，设定的取样长度一般为1.2m-1.5m。

因此本实施方式可实现下列有益效果：

(1)、通过石膏板护面纸接头板材全自动取出控制系统改造设计，提升了纸接头的取出成功率，降低了生产成本和维护成本，提高了生产及产品的稳定性，提高了设备的稳定性。

(2)、通过改造设计，由原始的接头放废多块板降低到目前的取样接头半块板，大量降低了放废量，提高了产品的合格率和投入产出率。

(3)、通过改造护面纸接头自动取样的设备设施，我们应用在正常取样检测板上，可通过取样装置及器设备实现全自动取样板，规避了之前人工取样的不便捷性，降低了人工取样的安全风险，提高了生产的稳定性。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种石膏板护面纸接头板材全自动取出控制系统，其特征在于，包括：

总控处理系统（1），用于按序控制护面纸的接头、石膏板切割和接头石膏板剔除工作；

自动接纸单元（2），通过对纸卷残卷的厚度检测实现上护面纸和下护面纸的自动化在线接纸操作；

长度检测单元（3），用于将传动辊轮的转动圈数转化为护面纸的长度，计算护面纸的传输使用长度；

切断统计单元（4），用于将湿石膏板按照标准长度切割，并统计每卷护面纸生产的石膏板数量, 通过切刀的切割动作次数统计每卷护面纸对应生产的石膏板数量以及护面纸接头对应的每卷护面纸的位置；

切断信息传输单元（5），用于对切断统计单元（4）的统计结果，重新设定护面纸的接头位置至每个护面纸的末端位置；

所述切断统计单元（4）用于校正所述自动接纸单元（2）的接纸操作，所述切断统计单元（4）根据护面纸的自动接头位置与护面纸的极限端口之间的折叠冗余距离，调整所述长度检测单元（3）的接纸控制数据直至所述护面纸的残卷极限直径等于纸芯直径，所述总控处理系统（1）控制所述自动接纸单元（2）恰好自动实现无冗余折叠的接纸工作；

纸接头切割长度设定单元（6），用于设定所述切断统计单元（4）对包含上护面纸接头和下护面纸接头的石膏板的取样长度；

石膏板自动取样装置（7），用于在线剔除护面纸接头所在的石膏板。

2.根据权利要求1所述的一种石膏板护面纸接头板材全自动取出控制系统，其特征在于，所述长度检测单元（3）沿着护面纸的传输方向紧靠设置在所述自动接纸单元（2）侧边，所述长度检测单元（3）和所述自动接纸单元（2）的控制关系关联。

3.根据权利要求2所述的一种石膏板护面纸接头板材全自动取出控制系统，其特征在于，所述长度检测单元（3）实时检测护面纸的传输长度，所述自动接纸单元（2）检测到护面纸卷残卷厚度达到接头预计设定值，所述总控处理系统（1）控制所述长度检测单元（3）清零并重新计量护面纸的传输长度，所述接头预计设定值转换的护面纸长度大于所述自动接纸单元（2）的接纸点到所述切断统计单元（4）的切刀刀口之间的距离；

所述长度检测单元（3）计量的传输长度达到接纸控制数据，所述接纸控制数据与自动接纸单元（2）的接纸点到所述切断统计单元（4）的切刀刀口之间的距离相同，所述总控处理系统（1）控制所述自动接纸单元（2）自动化在线接纸。

4.根据权利要求2所述的一种石膏板护面纸接头板材全自动取出控制系统，其特征在于，所述长度检测单元（3）主要由PLC控制器（301）、传动辊轮（302）以及用于检测所述传动辊轮（302）转动圈数的编码器（303）组成，所述传动辊轮（302）通过变频动力组件调整减速比以降低所述编码器（303）的测量误差，所述编码器（303）用于精确检测所述传动辊轮（302）的转动圈数，所述PLC控制器（301）用于对所述编码器（303）的计量数据的换算，将所述传动辊轮（302）的计量圈数转变为护面纸的传输长度。

5.根据权利要求4所述的一种石膏板护面纸接头板材全自动取出控制系统，其特征在于，所述石膏板自动取样装置（7）包括设置在输送系统下方的取样叉头（701），所述取样叉头（701）的下方设有与所述取样叉头（701）连接并带动所述取样叉头（701）上下伸缩移动的提升气缸（702），所述输送系统的侧边设有用于将所述取样叉头（701）顶起的石膏板剔除的侧推气缸（703）。

6.一种根据权利要求1-5任一项所述的石膏板护面纸接头板材全自动取出控制系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤100、取出控制系统整体工作，调试控制系统相互之间的通讯控制；

步骤200、实时监测护面纸的厚度，计算护面纸的残卷厚度与护面纸长度的对应关系，初次确定护面纸的接头位置；

步骤300、根据石膏板的切割规则，确定接头相对上一卷护面纸末端的长度，二次调控护面纸的接头位置以减少两卷护面纸的折叠冗余量；

步骤400、确定包含护面纸接头的石膏板取样长度，剔除二次调控护面纸接头的石膏板。

7.根据权利要求6所述的一种石膏板护面纸接头板材全自动取出控制系统的控制方法，其特征在于，在所述步骤200中，初次确定护面纸的接头位置的具体实现步骤为：

步骤201、统计护面纸的接头处与石膏板的切刀刀口位置之间的覆盖距离；

步骤202、通过护面纸的残卷厚度与护面纸长度的对应关系，计算覆盖距离所需的护面纸残卷厚度；

步骤203、实时监测护面纸的厚度直至满足护面纸残卷厚度，监测护面纸的实时传输距离；

步骤204、根据传输距离的实时数据自动控制护面纸接纸，初次确定护面纸的接头位置。

8.根据权利要求6所述的一种石膏板护面纸接头板材全自动取出控制系统的控制方法，其特征在于，在步骤300中，二次调控护面纸的接头位置的目的是为了减小两卷护面纸的折叠冗余量，同时减少石膏板的浪费数量，具体的实现步骤为：

步骤301、确定单卷护面纸对应的石膏板生产数量；

步骤302、统计初次确定的护面纸的接头位置与被接头的护面纸末端之间的长度，计算初次确定护面纸接头位置的冗余长度；

步骤303、二次调控护面纸的传输距离数据，设定传输距离的标准数据为覆盖距离与冗余长度之和；

步骤304、根据传输距离的实时数据自动控制护面纸接纸，二次调控护面纸的接头位置处于护面纸的末端。

9.根据权利要求6所述的一种石膏板护面纸接头板材全自动取出控制系统的控制方法，其特征在于，在步骤400中，二次调控护面纸的接头位置后，包含护面纸接头的石膏板经过切割后，处于每卷护面纸生产的石膏板切割后的第一块板上，根据上护面纸和下护面纸的膨胀拉伸影响设定包含护面纸接头的石膏板取样长度。

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