一、簡介

耐火磚主要用于砌冶煉爐，能耐較高溫度。耐火磚燒結(jié)成型后需要拆垛、碼垛、覆膜包裝等工序。對(duì)于拆垛、碼垛的工序，現(xiàn)有技術(shù)中，一般為人工從托盤上拆垛磚，然后進(jìn)行檢測，再碼垛到托盤上進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，且其碼垛的時(shí)候還需要注意大小頭的交錯(cuò)排列配合，從而用于實(shí)現(xiàn)無縫隙碼垛，不僅能夠減少空間，節(jié)省運(yùn)輸成本，同時(shí)碼垛好的磚也不容倒塌，人工拆垛、檢測以及碼垛的整個(gè)過程需要耗費(fèi)大量的人力，浪費(fèi)時(shí)間，加工效率低。

艾默斯（濟(jì)南）機(jī)器人科技有限公司研發(fā)的耐火磚智能拆垛生產(chǎn)線，可以代替人工實(shí)現(xiàn)耐火磚的自動(dòng)拆垛、碼垛，并能夠自動(dòng)檢測耐火磚尺寸，與數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)比對(duì)，判斷尺寸是否合格。根據(jù)不同耐火磚型號(hào)，在耐火磚的指定位置自動(dòng)噴碼、敲章、粘貼紙板、鐵板等。該生產(chǎn)線采用智能機(jī)器人系統(tǒng)、視覺識(shí)別系統(tǒng)、伺服控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)耐火磚型號(hào)識(shí)別、位置定位、姿態(tài)識(shí)別、翻磚、碼垛等功能。該智能化生產(chǎn)線可實(shí)現(xiàn)耐火磚全工藝流程和多型號(hào)產(chǎn)品的智能化混線生產(chǎn)。

二、系統(tǒng)功能

耐火磚拆垛智能生產(chǎn)線基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫信息，每輛窯車預(yù)先輸入裝載的耐火磚型號(hào)，拆垛生產(chǎn)線根據(jù)裝載的耐火磚型號(hào)及數(shù)據(jù)庫預(yù)存的各型號(hào)參數(shù)信息，實(shí)現(xiàn)智能化拆垛碼垛。

2.1 拆垛

拆垛采用桁架機(jī)器人系統(tǒng)，結(jié)合視覺識(shí)別，自動(dòng)定位窯車位置、每列磚位置，采用伺服系統(tǒng)控制桁架機(jī)器人機(jī)械手抓取耐火磚，調(diào)整姿態(tài)后順序放置在耐火磚輸送線。

2.2 拉封

耐火磚在輸送線的傳送是以列為單位，為便于檢測，在輸送線的末端設(shè)置拉封線，使每塊耐火磚都間隔一定的距離。

2.3 姿態(tài)識(shí)別

在拉封線的末端，設(shè)置視覺識(shí)別相機(jī)，自動(dòng)識(shí)別耐火磚的姿態(tài)，即判斷耐火磚的大小頭位置。

2.4 翻磚和測量

完成姿態(tài)識(shí)別后，翻磚測量機(jī)抓取耐火磚并調(diào)整姿態(tài)，正上方的傳感器測量磚的豎直方向尺寸，側(cè)面的傳感器測量出磚的水平方向尺寸，并根據(jù)數(shù)據(jù)庫預(yù)存的誤差要求自動(dòng)判斷該磚尺寸是否合格。完成測量后的耐火磚平放到噴碼、敲章、磨砂輸送線中間位置，不合格的磚不做噴碼、敲章處理。

2.5噴碼和敲章

噴碼機(jī)放在輸送線旁一個(gè)移動(dòng)滑臺(tái)上，可以通過移動(dòng)滑臺(tái)調(diào)整噴碼機(jī)噴頭到磚的距離。噴碼機(jī)具有模板選擇功能，將預(yù)先設(shè)置的噴碼模板設(shè)置完成后，生產(chǎn)過程中控制系統(tǒng)根據(jù)磚型號(hào)自動(dòng)匹配對(duì)應(yīng)的噴碼模版進(jìn)行噴碼。完成噴碼后進(jìn)入敲章工位，控制系統(tǒng)選擇對(duì)應(yīng)的印章執(zhí)行敲章動(dòng)作。

2.6磨砂

噴碼、敲章完成后，進(jìn)入磨砂工序，在磨砂龍門上裝有磨砂裝置可以升降，磚經(jīng)過磨砂裝置時(shí)磨砂輪工作進(jìn)行磨砂操作，磨砂后人工進(jìn)行打音、扭曲質(zhì)量檢查，之后翻磚器將磚立起，進(jìn)行外觀檢查，外觀檢查之后將磚再次放平進(jìn)入輸送線末端。人工檢查后，對(duì)不合格磚做出能被視覺系統(tǒng)識(shí)別的標(biāo)記。

  2.7貼紙板

在貼紙板工位，首先根據(jù)視覺定位確定耐火磚位置，點(diǎn)膠機(jī)自動(dòng)點(diǎn)膠，機(jī)器人根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)抓取對(duì)應(yīng)規(guī)格紙板，自動(dòng)粘貼紙板。

   2.8貼鐵板

完成貼紙板工序后，通過翻磚機(jī)將耐火磚翻轉(zhuǎn)到貼鐵板姿態(tài)，再次進(jìn)行磨砂操作，磨砂操作之后，跟據(jù)視覺定位確定耐火磚位置，點(diǎn)膠機(jī)自動(dòng)點(diǎn)膠。視覺識(shí)別磚型，機(jī)器人根據(jù)磚型通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)抓取對(duì)應(yīng)規(guī)格鐵板，自動(dòng)粘貼鐵板。

   2.9剔除廢磚

在剔除廢磚工位，視覺識(shí)別系統(tǒng)檢測噴碼和印章是否正常，以及是否具有廢磚標(biāo)識(shí)線，根據(jù)識(shí)別結(jié)果將廢磚單獨(dú)處理。

   2.10碼垛

合格耐火磚根據(jù)不同型號(hào)，4塊磚一組進(jìn)行碼垛，每輛窯車可支持多種型號(hào)的耐火磚分別碼垛。 

三、軟件功能

軟件系統(tǒng)包括裝窯數(shù)據(jù)輸入模塊和拆垛管理模塊。

3.1 裝窯數(shù)據(jù)輸入

3.1.1系統(tǒng)登錄

圖6 系統(tǒng)登錄

3.1.2數(shù)據(jù)輸入

圖7 裝窯數(shù)據(jù)輸入

在數(shù)據(jù)輸入模塊，可以輸入當(dāng)前窯車每層每列的磚型、客戶、數(shù)量等，輸入完成后，數(shù)據(jù)保存在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫。

3.2 拆垛管理模塊

3.2.1數(shù)據(jù)確認(rèn)

圖8 拆垛數(shù)據(jù)檢查

在數(shù)據(jù)確認(rèn)界面，輸入窯車號(hào)和裝載日期，顯示該窯車號(hào)每層每列的磚型符號(hào)，確認(rèn)無誤后點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕進(jìn)入拆垛流程管理界面。

3.2.2拆垛流程模塊

 圖9 拆垛流程軟件界面

在拆垛流程管理模塊中，軟件讀取遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，通過視覺識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別生產(chǎn)線各工位磚型，配合伺服控制系統(tǒng)、機(jī)器人系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程中分揀、調(diào)整、檢驗(yàn)、噴碼、敲章、貼紙板和貼鐵板、廢磚剔除、分類碼垛等流程。 

四、工程案例

耐火磚智能拆垛生產(chǎn)線已應(yīng)用于日本AGC集團(tuán)（AGC Group）在國內(nèi)投資興建的某耐火磚生產(chǎn)企業(yè)。

AGC集團(tuán)作為一家跨國企業(yè)，是世界上著名的玻璃生產(chǎn)廠家。其主要產(chǎn)業(yè)，如平板玻璃、汽車玻璃、電子設(shè)備和能源、化學(xué)制品，推動(dòng)了企業(yè)的全球化發(fā)展。其在國內(nèi)投資興建的耐火磚生產(chǎn)企業(yè)，主要從事水泥窯用堿性耐火材料等高性能耐火材料的制造及銷售。

耐火磚智能拆垛生產(chǎn)線能夠?qū)崿F(xiàn)平均速度3秒/塊磚，即保證6,720塊/6.5小時(shí)的碼垛效率。同時(shí)滿足以下技術(shù)參數(shù)：

1，支持耐火磚軸高170mm~300mm，耐火磚厚度55~130mm，磚在輸送線方向最寬為300mm。

2，耐火磚重量最大為20kg/PCS。

3，拆窯車規(guī)格為長1.63m ×寬 1.84m × 高 1.1m。