一种金属声屏障生产方法及自动化生产线与流程

1.本发明涉及声屏障制造领域，具体地说，涉及一种金属声屏障生产方法及自动化生产线。


背景技术：

2.伴随着我国高铁技术的不断发展，近年来我国的高铁建设进入了一个快速发展的阶段，给人们的日常出行和商业发展带来了极大的方便，但是其高分贝的噪声污染也给人们的生活造成了较大的影响，而经研究发现，金属声屏障可以较好地满足高铁用声屏障的技术要求和工作效果，因此，金属声屏障在高铁项目中已经得到了广泛应用。
3.在现有技术中，生产金属声屏障的过程中通常是以手工作业为主，生产效率较低，产品质量得不到保障，为此研发方向倾向于声屏障的自动化生产，例如一件公开号为cn108582458a的发明专利，其公开了一种gfrc非金属声屏障生产流水线，其将平台自动输送系统、物料自动配送系统通过轨道与布料成型系统连接，通过自动化流水线替代了以前的人工操作，但是该发明中喷脱模剂机的产能无法满足加工输送系统输送的工件时，为了避免工件堆积影响设备运行，便需要暂停工件输送或卸去输送系统上的多余板材，耗费了人力物力，且降低了加工效率，另外该生产线只能够加工由一块板材形成的声屏障，而不适用于需多块板材组装加工成的声屏障的加工工况。


技术实现要素：

4.1、要解决的问题
5.针对现有技术中金属声屏障加工的各个工序间衔接不顺畅的问题，本发明提供一种金属声屏障加工方法，调整各加工工序之间板材的配送，保证各工序间衔接顺畅，提升加工效率。为了实现该金属声屏障加工方法，本发明还提供了一种实现该方法的金属声屏障自动化生产线。
6.2、技术方案
7.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
8.一种金属声屏障生产方法，其步骤包括：
9.步骤一：将待加工卷材输送至初加工区，并将卷材进行初加工，得到工件a；
10.步骤二：判断喷涂烘干区在加工的工件量，若工件量已达到设定数量，将步骤一中工件a输送至喷涂缓存区进行储存；若工件量未达到设定数量，将步骤一加工完成的工件a或者喷涂缓存区储存的工件a送至喷涂烘干区进行加工；
11.步骤三：送至喷涂烘干区的工件a经过喷涂和烘干处理后，得到工件b；
12.步骤四：将工件b输送至组装区，并通过组装得到成品；
13.步骤五：将成品打包送至收集区储存。
14.优选地，步骤二中，通过生产输送线将经初加工后的工件a向喷涂烘干区进行输送；生产输送线上的工件a可通过码垛机器人取下，并通过agv小车送至喷涂缓存区。
15.优选地，对经过步骤三处理后的工件b进行分类后，分别送至组装区。
16.优选地，判断组装区在加工的工件量，若工件量已达到设定数量，将步骤三处理得到的工件b输送至组装缓存区进行储存；若工件量未达到设定数量，将步骤三处理后或者组装缓存区内储存的工件b送至组装区进行组装加工。
17.一种金属声屏障自动化生产线，包括：
18.初加工区，用于对原材料进行初加工处理；
19.喷涂烘干区，用于对初加工后的工件进行喷涂和烘干处理；
20.组装区，用于对喷涂和烘干处理后的工件进行组装操作；
21.生产输送线，用于输送加工工件，并将初加工区、喷涂烘干区、组装区依次相连接；
22.喷涂缓存区，设置于初加工区和喷涂烘干区之间的生产输送线一侧，用于储存初加工处理后的工件；
23.收集区，用于储存组装完成的成品工件。
24.优选地，所述喷涂缓存区包括：
25.缓存码垛位，位于初加工区和喷涂烘干区之间的生产输送线末端；
26.喷涂缓存仓，用于存放初加工处理的工件；
27.上挂区，位于喷涂烘干区前的生产输送线末端附近；其包括上挂机构，用于将上挂区内的工件送至喷涂烘干区；
28.在上挂区与喷涂缓存仓之间、缓存码垛位与喷涂缓存仓之间设置磁力导轨，磁力导轨上设置有agv小车。
29.优选地，所述喷涂烘干区包括喷涂机和烘干炉。
30.优选地，所述喷涂烘干区与组装区之间设置有筛选装置，用于对喷涂和烘干处理后的工件进行按类筛分；所述筛选装置通过多条并列的生产输送线将工件输送至组装区。
31.优选地，所述筛选装置包括：
32.缓冲仓，包括至少两个用于存放工件的存储机构；
33.光电传感器，用于识别工件的两侧高度；
34.控制端，用于接收并处理光电传感器发出的信号；
35.在生产输送线下料端与存储机构之间、存储机构和生产输送线上料端之间设置有输送设备。
36.优选地，还包括：
37.组装缓存区，位于喷涂烘干区与组装区之间的生产输送线一侧，用于存储喷涂和烘干处理后的工件；组装缓存区与生产输送线之间可通过翻转机构相互输送。
38.收集区，包括位于生产输送线末端的收集码垛位和用于存放成品工件的成品收集仓，还包括设置在收集码垛位和成品收集仓之间的磁力导轨，磁力导轨上设置有agv小车。
39.3、有益效果
40.相比于现有技术，本发明的有益效果为：
41.(1)本发明金属声屏障生产方法在喷涂烘干区中的工件数量超过设定数量时，暂时缓存待喷涂的工件，避免进入喷涂烘干区的待加工工件无法得到喷涂并阻塞整条生产线，保证了工序间的衔接顺畅，待喷涂烘干区工件未达到设定数量时，可以将被缓存的工件再次输送至喷涂烘干区，提升加工效率。
42.(2)本发明金属声屏障生产方法在组装区之前对工件进行分类梳理，避免工件无序地进入组装区，从而提升组装效率；并且和喷涂烘干区相似，可以在组装区内工件数量超过或未达到设定数量时，选择将待组装的工件缓存至组装缓存区或将工件从组装缓存区运输回组装区，使得组装区和之前的工序间衔接更加顺畅。
43.(3)本发明金属声屏障自动化生产线通过喷涂缓存区暂时缓存喷涂烘干区内超过预定数量的工件，避免工件堵塞在喷涂烘干区，影响生产线运行，并且还可以在喷涂烘干区中工件数量未达到预定数量时，将喷涂缓存区的工件输送回喷涂加工区，提升加工效率。
附图说明
44.图1为本发明的整体结构图；
45.图2为本发明的生产流程图。
46.图中：
47.1、初加工区；
48.2、喷涂烘干区；21、喷涂机；22、烘干炉；
49.3、组装区；
50.4、生产输送线；
51.5、喷涂缓存区；
52.51、缓存码垛位；52、喷涂缓存仓；53、上挂区；54、磁力导轨；55、agv小车；
53.6、筛选装置；
54.7、组装缓存区；
55.8、收集区；81、收集码垛位；82、成品收集仓。
具体实施方式
56.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于了解，下面结合实施例对本发明作进一步阐述。
57.实施例1
58.如图1和图2所示，本实施例的一种金属声屏障自动化生产线，主要由初加工区1、喷涂烘干区域和组装区域三大部分组成，三大加工区域通过用于输送加工工件的生产输送线4依次连接，具体生产输送线可以设置为辊道输送、传送带输送或滚筒输送，三大加工区域相互配合将原始卷材最终加工为金属声屏障。
59.其中三大区域中的板材输送过程中无法通过生产输送线4实现运送时，采用申请人之前申请并获得授权的专利：公开号为cn213770337u的一种悬挂输送上料产线和公开号为cn213770338u的一种金属工件翻转装置。以上设备可以设置在初加工区1、喷涂烘干区域和组装区域三大部分的衔接处，通过翻转和上挂动作实现板材的衔接输送。
60.其中原始卷材储存在卷料堆放区，卷料堆放区内设置有上料机构，用来将卷材输送至初加工区1。而初加工区1内还设置有开卷机，将卷材开卷碾平形成板材，开卷机后设置有整形机，对板材进行初步整形，整形机后设置冲孔机，按照预设要求对板材进行冲孔处理，冲孔机之后通过辊压成型设备对板材进行进一步整形，辊压成型设备之后设置折弯机对板材进行折弯，折弯机之后通过切断设备切割板材；当然上述加工步骤可以根据实际加
工需要任意选用一种或多种组合，经过上述初加工区1内各加工工位的加工，得到组装声屏障的板材，具体可以分为面板和背板。
61.在另一种可能的实施例中，为提升板材的初加工速度，可以将贯穿初加工区1的生产输送线4分为两条或多条，每条生产输送线4上均设置有诸多加工工位，并且单挑生产输送线4上专用于将卷材加工为面板或背板。具体在此过程中，生产输送线4采用滚筒传输，并采用多模块化设计，独立控制，柔性高，便于控制产品节拍，滚筒采用优质镀锌滚筒或包胶滚筒，避免对产品造成损伤；面板背板接驳线体2条分别对接前段冷弯机面板背板线，接驳面板和背板折弯后的半成品，线体传动方式采用多段电机变频调速控制；前进方向按产品规格设置阻挡机构，控制产品流转节拍；线体与下段工位对接处定制设计顶升移载工位，需多电机和多气缸协作；多个位置设置传感器(光电传感器/接近开关/行程开关)，感知产品位置；电气控制部分采用可编程逻辑控制器作为主控元件，严格控制产品的流转逻辑，保证输送给下段的产品为一块面板接一块背板；系统留有数据采集软硬件接口，对接车间电子看板监视系统；线体间专有设计多个临时中断装置；所有机械传动部位均加装安全防护装置，并在相关位置张贴警示标牌。
62.喷涂烘干区域内的喷涂烘干区2设置有喷涂机21和烘干炉22。具体的，进入喷涂烘干区2的板材首先经过设置在烘干炉22前的预处理机构，预处理机构包括固定架，固定架上固定连接有毛刷和喷头，在用毛刷刷洗板材的同时喷洒清水，从而彻底地清洁去除板材上的粉尘等污渍，经过预处理的板材经过第一烘干炉，除去板材上残留的水渍；随后通过喷涂机21对板材进行喷涂，具体喷涂机21可以选用双工位喷涂机21，喷涂效率更高；最终通过第二烘干炉对经过喷涂的板材进行第二次烘干，干燥板材上附着的涂料，避免涂料被后续加工工序中的设备剐蹭。
63.由于初加工区1对工件进行初加工的速率和喷涂烘干区2对工件处理的速度不能够很好地匹配，喷涂烘干区2内无法处理的工件容易发生堆积，从而堵塞整条生产线。因此在初加工区1和喷涂烘干区2之间的生产输送线4一侧设置用于缓存工件的喷涂缓存区5，喷涂缓存区5包括设置在初加工区1和喷涂烘干区2之间的生产输送线4末端的缓存码垛位51，通过码垛机器人将生产输送线4上的工件取下并码垛堆放，具体的码垛机器人可以选用埃斯顿四轴专用码垛机器人；还包括用于存放工件的喷涂缓存仓52，在喷涂缓存仓52和缓存码垛位51之间设置磁力导轨54，磁力导轨54上设置agv小车55，通过agv小车55在喷涂缓存仓52和缓存码垛位51之间输送工件，其中agv小车55设置有激光避障机制，当agv小车55检测到前方有异常障碍物时，将减速停止并发出告警，并在停止前，agv小车55根据安全距离设置，提前减速(减速度前期调试设定，确保不发生倾倒或货物掉落情况发生)，保证正常停止；此外还包括设置在喷涂烘干区2前生产输送线4末端附件的上挂区53，上挂区53内设置上挂机构，将上挂区53内的工件送至喷涂烘干区2，在上挂区53和喷涂缓存仓52之间同样设置有磁力导轨54，磁力导轨54上设置agv小车55，通过agv小车55在喷涂缓存仓52和上挂区53之间输送工件。如此当组装区3内加工的工件量达到设定数量时，将工件输送至喷涂缓存区5储存；当工件量未达到设定数量时，将喷涂缓存区5内的工件输送至喷涂烘干区2加工，或将从初加工区1转出的工件直接输送至喷涂缓存区5进行加工。如此能够保证初加工区1和喷涂烘干区2之间工件输送衔接能够更加顺畅，提升加工效率。
64.在这段加工过程中，将生产输送线4设为环绕喷涂缓存区5而形成的凹陷形状，增
加板材在生产输送线4上的时间，为喷涂烘干区2提供更多的缓冲时间，并且能够减少agv小车55将板材输送至喷涂缓存区5的输送路程，从而提高运输效率。
65.组装区域内的组装区3用于对喷涂和烘干处理后的工件进行组装操作。组装区内的生产输送线4分为两条，平行布置，每条组装线分为6个装配工位：拆半成品工位、装内芯工位、面板胶条安装工位、凹面开孔工位、凹面胶条安装工位、背板胶条安装工位；当然可以根据实际组装需要选用一个或多个加工工位。2条线体功能基本一致，但南向线体在装内芯工位处增加助力装置，辅助举升陶粒混凝土内芯。如此可以满足岩棉内芯和陶粒混凝土内芯两种规格的产品组装，满足更多场景的需要。
66.但是在产品组装之前，由于经过喷涂和烘干后的面板和背板在生产输送线4上的输送是无序的，给后续组装增加了工作量。由此在喷涂烘干区2和组装区3之间设置筛选装置6，筛选装置6包括缓存仓，缓存仓具有至少两个存储机构，用以分别暂存面板或背板，并且在生产输送线4下料端与存储机构之间、存储机构和生产输送线4上料端之间设置输送设备，输送设备可以是输送小车等；另外为了识别面板和背板，在筛选装置6之前的生产输送线4上设置光电传感器，通过识别工件的两侧高度分辨面板和背板，并将识别信号输送至控制端进行数据处理，并将指令输送至输送设备，从而通过输送设备将面板和背板分别输送至不同的存储机构中，并根据组装需要有序地将工件从各自的存储机构输送至组装区3。如此便避免进入组装区的面板和背板数量紊乱，大大减少了组装区3内组装工作量，提升了组装效率。
67.类似初加工区1和喷涂烘干区2之间存在的问题，喷涂烘干区2和组装区3之间的生产速度也不同，容易导致工件积压在组装区3。由此在喷涂烘干区2与组装区3之间的生产输送线4一侧设置组装缓存区7，组装缓存区7通过翻转机构和生产输送线4之间相互输送工件；具体的，当组装区3内的工件数量达到设定数量时，将生产输送线4上的工件卸下，并通过翻转机构运送至组装缓存区7，当工件量未达到设定数量时，将组装缓存区7内的工件输送至组装区3进行组装，或将从喷涂烘干区2转出的工件直接输送至组装区3进行组装。如此能够保证喷涂烘干区2和组装区3之间工件输送衔接能够更加顺畅，提升加工效率。
68.最终还设置有收集区8，收集区8中设置有位于生产输送线4末端的收集码垛位81以及用于存放成品工件的成品收集仓82，并且在收集码垛位81和成品收集仓82之间设置磁力导轨54，磁力导轨54上设置用于运输声屏障的agv小车55。其中收集码垛位81通过码垛机器人将组装完成的声屏障从生产输送线4上取下并码垛，通过agv小车55将声屏障输送至成品收集仓82中进行最终的收集存储。
69.本实施例在加工工件时，首先通过初加工区1对卷材进行初加工，得到组装声屏障的板材；在将板材输送至喷涂烘干区2时，判断喷涂烘干区2中的工件数量，当数量达到设定数值时，将生产输送线4上的工件送至喷涂缓存区5暂存，当数量未达到设定数值时，将喷涂缓存区5内的工件送至喷涂烘干区2，或将经过初加工区1的工件直接输送至喷涂烘干区2；经过喷涂烘干区2加工的工件被输送至组装区3时，判断组装区3中的工件数量，当数量达到设定数值时，将生产输送线4上的工件送至组装缓存区7暂存，当数量未达到设定数值时，将组装缓存区7内的工件送至组装区3，或将经过喷涂烘干区2的工件直接输送至组装区3；在工件进入组装区3之前，通过筛选装置6对工件进行分类并将其有序地输送至组装区3进行组装；最终经过组装得到的成品声屏障被运输至收集区8进行储存。
70.实施例2
71.如图1和图2所示，本实施例的一种金属声屏障生产方法，用于生产金属声屏障，该方法通过实施例1中的金属声屏障自动化生产线配合完成，以下对加工生产过程进行较为详细的说明。
72.步骤一：将待加工卷材输送至初加工区1，并将卷材进行整形、冲孔、辊压成型、折弯、切断等初加工处理，从而得到工件a；
73.步骤二：通过生产输送线4向喷涂烘干区2运输工件a时，判断喷涂烘干区2中在加工的工件量，若工件量已经达到预设的设定数量，通过码垛机器人将经过步骤一处理得到的工件a从生产输送线4上取下，并通过agv小车55输送至喷涂缓存区5进行缓存；若工件量未达到设定数量，将喷涂缓存区5内储存的工件a输送至喷涂烘干区2进行加工，或者将经步骤一加工完成的工件a直接转送至喷涂烘干区2。避免工件a积压在喷涂烘干区2，保证初加工处理和喷涂烘干加工工序间的衔接保持顺畅，提升加工效率；
74.步骤三：被送至喷涂烘干区2的工件a首先经过清洗除去工件表面残留的加工废屑污渍等，再经过第一次烘干除去工件表面经清洗残留的水分，随后对工件进行喷涂，并对工件进行再次的烘干处理，烘干工件表面的涂料，并最终得到工件b；
75.步骤四：判断组装区3在加工的工件量，若工件量已经达到设定数量，将步骤三处理得到的工件b输送至组装缓存区7进行存储；若工件量未达到设定数量，将组装缓存区7内存储的工件b输送至组装区3进行组装，或者将经步骤三处理得到的工件b直接输送至组装区3组装。避免工件b积压在组装区3，保证喷涂烘干加工工序和组装工序之间的衔接保持顺畅，提升组装效率；
76.步骤五：对工件b进行分类，具体按照面板和背板的分类将工件分别输送至组装区3进行组装；
77.步骤六：将工件b输送至组装区3，并通过组装得到成品声屏障；
78.步骤七：将成品打包并输送至收集区8进行储存。
79.综上所述，本实施例的一种金属声屏障生产方法在生产声屏障时，首先通过初加工区1对原始卷材进行初加工，并得到工件a；其次判断喷涂烘干区2中在加工的工件量，若工件量已经达到预设的设定数量，将工件a从生产输送线4上卸下，并送至喷涂缓存区5内进行缓存，若工件量未达到设定数量，将喷涂缓存区5内储存的工件a输送至喷涂烘干区2进行加工，或者将经步骤一加工完成的工件a直接转送至喷涂烘干区2，并通过喷涂和烘干得到工件b；再判断组装区3在加工的工件量，若工件量已经达到设定数量，将步骤三处理得到的工件b输送至组装缓存区7进行存储，若工件量未达到设定数量，将组装缓存区7内存储的工件b输送至组装区3进行组装，或者将经步骤三处理得到的工件b直接输送至组装区3；在组装区3组装工件b之前对工件b进行分类，并按照面板和背板的分类将工件分别输送至组装区3进行组装；被输送至组装区3的工件b进行组装得到成品声屏障；最终将成品打包送至收集区8进行储存。
80.在本专利的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
81.在本专利中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
82.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的普通技术人员应当了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都应落入要求保护的本发明内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。