钢卷宽度测定、自动寻带、拆捆及回收系统的制作方法

本实用新型涉及一种钢卷拆装系统领域，具体的说是钢卷宽度测定、自动寻带、拆捆及回收系统。

背景技术：

目前，在我国钢铁行业中，钢卷的生产任务随着市场需求而日益繁重，钢卷生产的前后工序十分复杂，在工厂中可能会到不同工序的车间进行加工，这中间的工艺流程往往需要进行对钢卷进行装捆与拆捆带。由于目前许多钢厂的工业自动化程度不高，拆除钢卷捆带与回收钢卷捆带往往还需要职工进行操作。职工在使用的拆捆钳时往往需要在安全防护围栏内进行，必须双手操作，回收钢卷捆带时也是手工回收，这样可能会产生捆带绷断伤人、捆带割手的安全隐患，同时职工的工作强度大、危险系数高。为了提高作业安适系数、质量稳定性、劳动效率，有效的降低成本、实现安全生产，越来越多的钢铁企业选择了工业六轴机器人代替人工对钢卷进行捆带的寻位、拆除、回收。市场上的许多自动拆捆系统往往只能拆除特定位置的捆带。对于钢厂的柔性化生产，无法及时调整拆捆位置、拆捆数量。

技术实现要素：

本实用新型旨在克服现有技术的缺陷，提供一种钢卷宽度测定、自动寻带、拆捆及回收系统，适用于钢铁行业中对钢卷宽度的测定、包装捆带的寻位、拆除并回收，避免了人工解捆时钢带绷断伤人、捆带时钢带划伤手指的安全隐患，解决了品质、效率、安全、降低劳动强度这四个方面问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

一种钢卷宽度测定、自动寻带、拆捆及回收系统，其特征在于：它包括plc系统控制柜、系统网络交换机、系统工控机、机器人控制柜、机器人本体、卷取机、拆捆头机构；所述plc系统控制柜和系统网络交换机通过网络连接，系统网络交换机分别通过网络连接系统工控机和机器人控制柜，机器人控制柜连接机器人本体并控制其运动；所述plc系统控制柜通过io硬线分别连接卷取机和拆捆头机构，该拆捆头机构安装在机器人本体的第六轴法兰盘上。

所述的钢卷宽度测定、自动寻带、拆捆及回收系统，其特征在于：所述的网络连接的通信是基于tcp/ip协议。

所述的钢卷宽度测定、自动寻带、拆捆及回收系统，其特征在于：所述拆捆头机构包括拆捆组件、激光测距传感器和接近开关，plc系统控制柜通过io硬线连接拆捆组件并控制其拆除及抓取钢卷捆带，plc系统控制柜通过io硬线连接激光测距传感器并控制其计算不同规格钢卷的半径、寻找钢卷捆带位置、计算捆带数量，plc系统控制柜通过io硬线连接接近开关并控制其对钢卷表面进行摸边及确定钢卷所处位置。

本实用新型的有益效果是：与传统人工拆除捆带、回收捆带的方法相比，使用工业六轴机器人代替人工进行作业，避免了工人需在安全围栏内进行拆捆作业的情况；使用安装在工业六轴机器人六轴法兰盘上的拆捆头代替手工拆捆钳，避免了工人由于施力不均、钢带拉力过大而造成捆带断裂、弹出伤人事件；使用卷曲机代替人工收集捆带，避免了由于捆带边缘锋利割伤工人手的情况，并且回收了钢卷捆带，提高了产品包装废物利用率。因此，降低了工人工作强度、作业危险系数、企业生产成本，提高了工作生产效率、工厂自动化水平。

本实用新型与常见的自动拆捆系统相比，使用激光测距传感器对钢卷进行扫描读出钢卷的宽度，实现了对多种不同规格的钢卷进行拆捆作业；通过激光测距传感器扫过捆带发送的突变，判断钢卷捆带的位置，进行拆捆作业，能够针对卷带随机分布在钢卷表面上这类情况进行准确寻带、拆带作业；通过激光测距传感器突变次数，判断钢卷捆带的数量，能够针对若干个捆带随机分布在钢卷表面上这类情况进行拆捆作业。因此，提高了拆带作业的适应性、实现了柔性化生产作业。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：

图1为本实用新型的系统框架图。

图2为本实用新型的布局示意框图。

图3为拆捆头机构的组成结构框图。

具体实施方式

如图1、2所示：一种钢卷宽度测定、自动寻带、拆捆及回收系统，它包括plc系统控制柜、系统网络交换机、系统工控机、机器人控制柜、机器人本体、卷取机、拆捆头机构；所述plc系统控制柜和系统网络交换机通过网络连接，系统网络交换机分别通过网络连接系统工控机和机器人控制柜，机器人控制柜连接机器人本体并控制其运动；以plc为系统控制柜为核心，所有的核心控制都由plc进行输入输出控制。

所述plc系统控制柜通过io硬线分别连接卷取机和拆捆头机构，该拆捆头机构安装在机器人本体的第六轴法兰盘上。plc系统控制柜与拆捆头采用io硬线连接，响应速度快、延迟小、信号判断准确，能够精准控制拆捆头进行全自动作业；plc与卷曲机采用io硬线连接，响应速度快、延迟小、信号判断准确，能够全自动地进行拆除捆带后将遗留捆带进行回收、计数。

进一步的，所述的网络连接的通信是基于tcp/ip协议。

进一步的，如图3所示：所述拆捆头机构包括拆捆组件、激光测距传感器和接近开关，plc系统控制柜通过io硬线连接拆捆组件并控制其拆除及抓取钢卷捆带，plc系统控制柜通过io硬线连接激光测距传感器并控制其计算不同规格钢卷的半径、寻找钢卷捆带位置、计算捆带数量，plc系统控制柜通过io硬线连接接近开关并控制其对钢卷表面进行摸边及确定钢卷所处位置。

本实用新型运用了工业六轴机器人实现了对钢卷进行测宽、自动将钢卷捆带寻位、拆捆、回收四合一功能。采用plc进行控制，通过io硬线连接、tcp/ip通讯协议方式对各个单元组件进行数字量、模拟量的传送、接收。

1.采用plc系统控制柜，plc系统控制柜与用户的上位系统通讯读取相应的互锁和工作信号，并且使用通讯的方式把作业信号发送给机器人，使其进行全自动作业。plc系统控制柜与机器人进行通讯，发送和接收机器人的信号使其动作。plc系统控制柜与系统工控机通讯，使其能够管理、控制整个系统，将其内容显示在工控机显示屏画面上；

2.采用工业六轴机器人，利用工业机器人运动范围大、精密度高的特点，进行柔性化编程，实现不同种类、规格尺寸钢卷的自动化寻带、拆捆作业；

3.采用自动拆捆的系统工控机，与plc进行通讯，采用window10专业版，使用组态王对整个系统进行控制，能在画面上进行自动、手动、半自动的切换、报警的记录、统计回收钢卷捆带数量、查找版本号及系统帮助手册等功能；

4.采用激光测距传感器，安装在六轴法兰盘上的拆捆头机构上，利用机器人直线移动对不同规格的钢卷的进行扫描，获得上升沿、下降沿时，能够通过机器人获得钢卷宽度；当扫过钢卷捆带时，激光测距传感器获得突变，从而找到捆带位置；通过激光测距传感器经过钢卷捆带产生突变得到的数量，判断、计算捆带的根数。

5.采用接近开关，安装在六轴法兰盘上的拆捆头机构上，利用机器人直线移动对钢卷进行摸边，从而能够准确使得拆捆头到达钢卷表面，进行拆捆作业。

6.采用卷曲机，通过拆捆头将钢卷捆带拆除后，利用机器人将捆带运输到卷曲机中。卷曲机对废钢带进行收集，完成废料回收。

本实用新型的实施方法步骤为：

1.通过plc接收钢厂发送的作业开始信号，经过plc的转换将作业开始信号发送给机器人；

2.机器人收到信号后，旋转六轴拆捆头机构，使用激光测距传感器对钢卷进行轴向扫描，获得钢卷宽度、捆带位置与捆带数量数据，并将这三个数据发送给plc进行运算。

3.plc接收并计算出钢卷、钢卷捆带所在平面位置以及捆带数量后，发送前往模边信号给机器人。

4.机器人接收摸边信号后，旋转六轴拆捆头机构，使用接近开关对钢卷进行摸边，当接近开关由于靠近钢卷时收到信号，机器人记录当前位置，此位置就是钢卷位置。将其发送给plc，plc经过计算后，确定了钢卷、钢卷捆带所在的空间位置，并发送拆捆指令，使机器人旋转拆捆头机构，使用拆捆组件进行拆带，拆带完毕后，将废带运输到卷曲机，机器人发送卷带信号。

5.待plc收到卷带信号后，通过io发送给卷曲机，卷曲机进行工作，将废卷收集。并发送拆捆成功信号、同时记录拆带数量。

6.根据plc计算得出钢卷捆带数量，重复进行4、5步，次数为捆带数量；

7.待所记录的拆待数量等于钢卷捆带数量时，拆捆作业完成；plc将作业完成信号发送给钢厂、并让机器人返回待机位。