智能拆垛生产线

一、简介

耐火砖主要用于砌冶炼炉，能耐较高温度。耐火砖烧结成型后需要拆垛、码垛、覆膜包装等工序。对于拆垛、码垛的工序，现有技术中，一般为人工从托盘上拆垛砖，然后进行检测，再码垛到托盘上进行转运，且其码垛的时候还需要注意大小头的交错排列配合，从而用于实现无缝隙码垛，不仅能够减少空间，节省运输成本，同时码垛好的砖也不容倒塌，人工拆垛、检测以及码垛的整个过程需要耗费大量的人力，浪费时间，加工效率低。

艾默斯（济南）机器人科技有限公司研发的耐火砖智能拆垛生产线，可以代替人工实现耐火砖的自动拆垛、码垛，并能够自动检测耐火砖尺寸，与数据库数据比对，判断尺寸是否合格。根据不同耐火砖型号，在耐火砖的指定位置自动喷码、敲章、粘贴纸板、铁板等。该生产线采用智能机器人系统、视觉识别系统、伺服控制系统、网络数据库系统，实现耐火砖型号识别、位置定位、姿态识别、翻砖、码垛等功能。该智能化生产线可实现耐火砖全工艺流程和多型号产品的智能化混线生产。

二、系统功能

耐火砖拆垛智能生产线基于网络数据库信息，每辆窑车预先输入装载的耐火砖型号，拆垛生产线根据装载的耐火砖型号及数据库预存的各型号参数信息，实现智能化拆垛码垛。

2.1 拆垛

拆垛采用桁架机器人系统，结合视觉识别，自动定位窑车位置、每列砖位置，采用伺服系统控制桁架机器人机械手抓取耐火砖，调整姿态后顺序放置在耐火砖输送线。

2.2 拉封

耐火砖在输送线的传送是以列为单位，为便于检测，在输送线的末端设置拉封线，使每块耐火砖都间隔一定的距离。

2.3 姿态识别

在拉封线的末端，设置视觉识别相机，自动识别耐火砖的姿态，即判断耐火砖的大小头位置。

2.4 翻砖和测量

完成姿态识别后，翻砖测量机抓取耐火砖并调整姿态，正上方的传感器测量砖的竖直方向尺寸，侧面的传感器测量出砖的水平方向尺寸，并根据数据库预存的误差要求自动判断该砖尺寸是否合格。完成测量后的耐火砖平放到喷码、敲章、磨砂输送线中间位置，不合格的砖不做喷码、敲章处理。

2.5喷码和敲章

喷码机放在输送线旁一个移动滑台上，可以通过移动滑台调整喷码机喷头到砖的距离。喷码机具有模板选择功能，将预先设置的喷码模板设置完成后，生产过程中控制系统根据砖型号自动匹配对应的喷码模版进行喷码。完成喷码后进入敲章工位，控制系统选择对应的印章执行敲章动作。

2.6磨砂

喷码、敲章完成后，进入磨砂工序，在磨砂龙门上装有磨砂装置可以升降，砖经过磨砂装置时磨砂轮工作进行磨砂操作，磨砂后人工进行打音、扭曲质量检查，之后翻砖器将砖立起，进行外观检查，外观检查之后将砖再次放平进入输送线末端。人工检查后，对不合格砖做出能被视觉系统识别的标记。

  2.7贴纸板

在贴纸板工位，首先根据视觉定位确定耐火砖位置，点胶机自动点胶，机器人根据系统数据库数据抓取对应规格纸板，自动粘贴纸板。

   2.8贴铁板

完成贴纸板工序后，通过翻砖机将耐火砖翻转到贴铁板姿态，再次进行磨砂操作，磨砂操作之后，跟据视觉定位确定耐火砖位置，点胶机自动点胶。视觉识别砖型，机器人根据砖型通过系统数据库数据抓取对应规格铁板，自动粘贴铁板。

   2.9剔除废砖

在剔除废砖工位，视觉识别系统检测喷码和印章是否正常，以及是否具有废砖标识线，根据识别结果将废砖单独处理。

   2.10码垛

合格耐火砖根据不同型号，4块砖一组进行码垛，每辆窑车可支持多种型号的耐火砖分别码垛。 

三、软件功能

软件系统包括装窑数据输入模块和拆垛管理模块。

3.1 装窑数据输入

3.1.1系统登录

图6 系统登录

3.1.2数据输入

图7 装窑数据输入

在数据输入模块，可以输入当前窑车每层每列的砖型、客户、数量等，输入完成后，数据保存在远程数据库。

3.2 拆垛管理模块

3.2.1数据确认

图8 拆垛数据检查

在数据确认界面，输入窑车号和装载日期，显示该窑车号每层每列的砖型符号，确认无误后点击确认按钮进入拆垛流程管理界面。

3.2.2拆垛流程模块

 图9 拆垛流程软件界面

在拆垛流程管理模块中，软件读取远程数据库数据，通过视觉识别系统识别生产线各工位砖型，配合伺服控制系统、机器人系统，实现生产流程中分拣、调整、检验、喷码、敲章、贴纸板和贴铁板、废砖剔除、分类码垛等流程。 

四、工程案例

耐火砖智能拆垛生产线已应用于日本AGC集团（AGC Group）在国内投资兴建的某耐火砖生产企业。

AGC集团作为一家跨国企业，是世界上著名的玻璃生产厂家。其主要产业，如平板玻璃、汽车玻璃、电子设备和能源、化学制品，推动了企业的全球化发展。其在国内投资兴建的耐火砖生产企业，主要从事水泥窑用碱性耐火材料等高性能耐火材料的制造及销售。

耐火砖智能拆垛生产线能够实现平均速度3秒/块砖，即保证6,720块/6.5小时的码垛效率。同时满足以下技术参数：

1，支持耐火砖轴高170mm~300mm，耐火砖厚度55~130mm，砖在输送线方向最宽为300mm。

2，耐火砖重量最大为20kg/PCS。

3，拆窑车规格为长1.63m ×宽 1.84m × 高 1.1m。