CN106971277B - 棒线材物料跟踪系统和方法 - Google Patents

棒线材物料跟踪系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种棒线材物料跟踪系统及方法，包括：编码控制器，用于获取当前棒线材的原料信息并生成与当前棒线材的原料信息相关联的标签；以及获取当前棒线材的待成品信息的并生成对应的标签间距；标签标记机构，用于获取编码控制器生成的标签，并按照所述间距在未进行倍尺飞剪的棒线材上标记与当前棒线材的原料信息相关联的标签；距离控制器，用于获取编码控制器生成的间距、检测标签标记机构是否处于工作状态以及控制所述标签标记机构运动：如果标签标记机构处于非工作状态，控制所述标签标记机构按照所述间距运动；如果标签处于工作状态，控制所述标签标记机构保持原位置。本发明实现了棒线材物料的溯源，有利于产品品质的管理和控制。

Description

棒线材物料跟踪系统和方法
技术领域
本发明涉及一种棒线材物料跟踪系统和方法。
背景技术
物料跟踪控制是轧机基础自动化系统的主要组成部分。物料跟踪的基本功能是跟踪钢坯从装炉开始，经过出炉、经过轧机区域，从除磷入口处辊道开始直到矫直机出口辊道。物料跟踪主要以钢坯为主键，准确记录棒材的头尾位置和棒材在辊道上的长度位置等。
在实际生产中，棒材物料跟踪系统一直难以实现，究其原因，在于棒材轧制完毕，到切成定尺操作时，多根棒材同时进行剪切，剪切后的成品又一起堆放，从而使传统的金属检测追踪方式失效。
随着质量管理要求的不断提高，最终产品溯源成为大部分企业的生产管理的必要环节。如何才能对棒材生产过程进行物料跟踪就变得尤为重要。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种能够实现棒线材物料跟踪的棒线材跟踪系统。
为达到上述目的，本发明棒线材物料跟踪系统，包括：
编码控制器，用于获取当前棒线材的原料信息并生成与当前棒线材的原料信息相关联的标签和标签的间距；
标签标记机构，用于获取编码控制器生成的标签，并按照所述间距在未进行倍尺飞剪的棒线材上标记与当前棒线材的原料信息相关联的标签；
距离控制器，用于获取编码控制器生成的间距以及检测标签标记机构是否处于工作状态，
如果标签标记机构处于非工作状态，控制所述标签标记机构按照所述间距运动；
如果标签处于工作状态，控制所述标签标记机构保持原位置。
进一步地，所述距离控制器为视频跟踪系统；所述视频跟踪系统包括设置在棒线材轧线一侧或两侧的若干摄像头；
其中，设置在坯料端的摄像头还用于采集所述坯料上的编码信息，并将所述编码信息传递给编码控制器。
进一步地，所述编码控制器生成的标签为二维码或条形码；
所述标签标记机构为二维码喷涂机构；所述二维码喷涂机构包括弧形的喷墨头，所述弧形喷墨头的半径大于待喷涂棒线材的半径。
进一步地，所述编码控制器生成的标签为色块标记，
所述标签标记机构为色块喷涂机构，所述色块喷涂机构包括弧形的喷墨头，所述弧形喷墨头的半径大于待喷涂棒线材的半径。
进一步地，所述标签标记机构设置在驱动机构上，所述驱动机构包括沿棒材轴线方向安装在飞剪等待区域的滑轨，所述滑轨上设置有移动平台，所述移动平台上安装有驱动装置，所述驱动装置能驱动所述移动平台沿所述滑轨移动；
所述距离控制器控制所述驱动装置。
进一步地，所述标签标记机构包括若干间隔设置的子机构，相邻两子机构之间的间隔不大于待剪切棒线材的成品长度。
本发明棒材轧线物料跟踪系统提出一种棒材轧线物料跟踪系统，能够实现自动化的棒材生产线物料跟踪，解决了棒材轧制物料跟踪这一技术难题；通过构建成品到坯料的产品溯源通道，实现了棒材生产的质量追踪和钢铁生产全流程物质流跟踪；本发明构成了棒材生产的信息化智能化关键环节，提升了棒材生产的智能化水平。
针对上述问题，本发明提供一种能够实现棒线材物料跟踪的棒线材跟踪系统。
为达到上述目的，本发明棒线材物料跟踪方法，棒线材物料跟踪方法，包括如下步骤：
S1获取未剪切棒线材的原料信息，依据所述原料信息生成标记标签；
S2获取未剪切棒线材的待成品信息，依据所述待成品信息生成标签间距；
S3在未剪切棒线材上依照预定间距用所述标记标签进行标记；
其中，控制所述预定间距小于棒材的成品长度。
进一步地，所述标记标签为二维码或条形码或色块标记。
进一步地，所述色块标记采用喷涂的方式标记在棒线材上；
所述二维码采用喷涂或压印的方式标记在棒线材上。
进一步地，所述色块或二维码采用单个或多个标记机构进行标记；
采用单个标记机构进行标记的过程如下：
检测标记机构与上一标记点或起始点是否达到预定间距；
如果达到预定间距，控制所述标记机构停止运动并在所述棒线材上进行标记；
如果未达到预定间距，控制所述标记机构向终止端运动；
采用多个标记机构进行标记的过程如下：
检测相邻两标记机构之间的距离是否达到预定间距，
如果相邻两标记机构之间达到预定间距，控制各标记机构向所述棒材上进行标记；
如果相邻两标记机构之间未达到预定间距，从第二个标记开始依次控制各标记机构调整到预定间距。
本发明棒材轧线物料跟踪方法提出一种棒材轧线物料跟踪方法，能够实现自动化的棒材生产线物料跟踪，解决了棒材轧制物料跟踪这一技术难题；通过构建成品到坯料的产品溯源通道，实现了棒材生产的质量追踪和钢铁生产全流程物质流跟踪；本发明构成了棒材生产的信息化智能化关键环节，提升了棒材生产的智能化水平。
附图说明
图1是本发明棒材轧线物料跟踪系统的实施例1的流程框图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。
在棒材轧制过程中，初始坯料会与一唯一的编码对应，而在轧制过程中，只要不经过剪切工序，该坯料就仅仅是形状的变化，因此，在剪切前的轧制过程中，可以通过该唯一的编码进行原料的追溯，本发明中的编码控制器从轧制程序的前段设备中获取该与初始坯料对应的编码，并依据该编码生成标记标签(此处的标记标签为二维码或条形码、条形码、色块标记等能够记录信息的标志标签)，将标记标签标记在尚未进行剪切的半成品上，并且，相邻的两个标记标签的间距小于该棒线材制成成品后的成品规格长度，这样能够保证每一个成品上都具有至少一个标记标签。当识别该标记标签时，该标记标签能够显示出该棒材的坯料来源。本发明中的编码控制器采用现有的二维码生成器、色块生成器或者条形码生成器生成二维码、色块标记或者条形码；编码控制器同时采用现有的计算机构计算相邻标签之间的间隔，例如，采用计算机、单片机等计算相邻标签之间的距离。
具体实施例如下：
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种棒线材轧线物料跟踪系统，包括：
编码控制器，本实施例中的编码控制器包括标签生成器和距离运算器，标签生成器为现有的二维码生成器、色块生成器或者条形码生成器；而距离运算器采用现有的计算机或单片机。该编码控制器用于获取当前棒线材的原料信息并生成与当前棒线材的原料信息相关联的标签；以及获取当前棒线材的待成品信息的并生成对应的标签间距；
标签标记机构，设置在一个能够沿棒材轴线运动的移动平台上，主要包括一个弧形的喷墨头，喷墨头的喷孔设置在弧形面上，弧形面的半径大于待标记棒线材的半径。该标签标记机构用于获取编码控制器生成的标签，并按照所述间距在未进行倍尺飞剪的棒线材上标记与当前棒线材的原料信息相关联的标签；
距离控制器，采用现有的距离控制机构，例如采用视频距离控制机构或者采用编码器反馈机构。该距离控制器用于获取编码控制器生成的间距以及检测标签标记机构是否处于工作状态，
如果标签标记机构处于非工作状态，控制所述标签标记机构按照所述间距运动；
如果标签处于工作状态，控制所述标签标记机构保持原位置。
本实施例中，半成品棒材下冷床后，被送到飞剪等待区域；
此时，编码控制器获取该棒材的坯料信息以及待成品信息，通过编码控制器，编制包含坯料识别信息的二维码、色块标记或，根据棒材成品长度，确定喷涂间隔距离，在本例中，可以设为每隔3米喷涂一次；
通过二维码喷涂机构、色块喷涂机构或者条形码喷涂机构，按照编码控制器编制的标记和设定的间隔，根据视频追踪系统对喷涂机构定位，对棒材进行喷涂；
通过以上步骤，两根棒材在倍尺飞剪剪切后，仍能保证每根成品棒材上均能找到可识别的标记，实现棒材轧制的物料跟踪要求。
本实施例中的喷墨头与常规的喷墨头的不同之处在于，本实施例的喷墨头为弧形的喷墨头，喷孔设置在弧形内侧面上，当喷涂时，首先将弧形面的圆心移动到待喷涂棒线材的轴线上，然后进行喷涂，这样，喷涂上的标记形状不会失真。
下面以每次2根棒材半成品同时进行倍尺剪切的生产模式，每根棒材成品长度设为6米为例，对本实施例进行说明：
基本的跟踪流程如下：
S1：半成品棒材1下冷床后，被送到飞剪等待区域，通过剪切视频追踪系统对其进行追踪；
S2：通过编码控制器，编制包含坯料识别信息的二维码，根据棒材成品长度，确定喷涂间隔距离，在本例中，可以设为每隔3米喷涂一次；
S3：通过二维码喷涂机构，按照编码控制器编制的二维码和设定的喷涂间隔，根据剪切视频追踪系统的定位，对棒材1进行喷涂；
S4：半成品棒材2下冷床后，工作流程同S1～S3；
S5：通过以上步骤，两根棒材在倍尺飞剪剪切后，仍能保证每根成品棒材上均能找到可识别的二维码标记，实现棒材轧制的物料跟踪要求。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施例的标记标签采用二维码或条形码，而本实施例中的标记方式采用压印的标记方式，例如，采用紧密排列在一起的矩形阵列的若干方形截面的压印柱，压印柱的内部为空心结构，压印柱的底部设置有能够吸附油墨的吸附材料，各压印柱的空腔与一油墨容器通过管道连通，各所述管道上分别设置有一能够正向和反向抽吸油墨的泵。各泵分别与二维码的各个点形成映射，当二维码生产后，对应黑色部分的泵抽吸油墨到空腔内，对应白色部分的泵不工作，然后将各压印柱向棒材表面压印，形成二维码。条形码也可以按照上述的方式进行压印。在压印完毕后泵反向抽吸，使空腔内的油墨重新回到油墨容器中，避免在压印不同二维码时产生影响。
实施例3
本实施例提供一种棒线材物料跟踪方法，棒线材物料跟踪方法，包括如下步骤：
S1获取未剪切棒线材的原料信息，依据所述原料信息生成标记标签；
S2获取未剪切棒线材的待成品信息，依据所述待成品信息生成标签间距；
S3在未剪切棒线材上依照预定间距用所述标记标签进行标记；
其中，控制所述预定间距小于棒材的成品长度。
本实施例棒材轧线物料跟踪方法提出一种棒材轧线物料跟踪方法，能够实现自动化的棒材生产线物料跟踪，解决了棒材轧制物料跟踪这一技术难题；通过构建成品到坯料的产品溯源通道，实现了棒材生产的质量追踪和钢铁生产全流程物质流跟踪；本实施例构成了棒材生产的信息化智能化关键环节，提升了棒材生产的智能化水平。
本实施例中，采用单个标记机构进行标记，其具体过程如下：
检测标记机构与上一标记点或起始点是否达到预定间距；
如果达到预定间距，控制所述标记机构停止运动并在所述棒线材上进行标记；
如果未达到预定间距，控制所述标记机构向终止端运动。
本实施例中，半成品棒材下冷床后，被送到飞剪等待区域；
此时，编码控制器获取该棒材的坯料信息以及待成品信息，通过编码控制器，编制包含坯料识别信息的二维码、色块标记或，根据棒材成品长度，确定喷涂间隔距离，间隔距离需小于成品的最小规格长度，在本例中，可以设为每隔3米喷涂一次；这样，能够保证每个成品上都必然存在一个二维码。
通过二维码喷涂机构、色块喷涂机构或者条形码喷涂机构，按照编码控制器编制的标记和设定的间隔，根据视频追踪系统对喷涂机构定位，对棒材进行喷涂；
通过以上步骤，两根棒材在倍尺飞剪剪切后，仍能保证每根成品棒材上均能找到可识别的标记，实现棒材轧制的物料跟踪要求。
下面以每次2根棒材半成品同时进行倍尺剪切的生产模式，每根棒材成品长度设为6米为例，对本实施例进行说明：
基本的跟踪流程如下：
S1：半成品棒材1下冷床后，被送到飞剪等待区域，通过剪切视频追踪系统对其进行追踪；
S2：通过编码控制器，编制包含坯料识别信息的二维码，根据棒材成品长度，确定喷涂间隔距离，在本例中，可以设为每隔3米喷涂一次；
S3：通过二维码喷涂机构，按照编码控制器编制的二维码和设定的喷涂间隔，根据剪切视频追踪系统的定位，对棒材1进行喷涂；
S4：半成品棒材2下冷床后，工作流程同S1～S3；
S5：通过以上步骤，两根棒材在倍尺飞剪剪切后，仍能保证每根成品棒材上均能找到可识别的二维码标记，实现棒材轧制的物料跟踪要求。
实施例4
本实施例与实施例3的不同之处在于，本实施例采用多个标记机构进行标记，其过程如下：
检测相邻两标记机构之间的距离是否达到预定间距，
如果相邻两标记机构之间达到预定间距，控制各标记机构向所述棒材上进行标记；
如果相邻两标记机构之间未达到预定间距，从第二个标记开始依次控制各标记机构调整到预定间距。
本实施例中采用多个标记机构，能够在段时间内对一根棒材完成标记的全部工作，相较于实施例3的技术方案，本实施例的技术方案的工作效率更高。
以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种棒线材物料跟踪系统，其特征在于：包括：
编码控制器，用于获取当前棒线材的原料信息并生成与当前棒线材的原料信息相关联的标签；以及获取当前棒线材的待成品信息的并生成对应的标签间距；
标签标记机构，用于获取编码控制器生成的标签，并按照所述间距在未进行倍尺飞剪的棒线材上标记与当前棒线材的原料信息相关联的标签；
距离控制器，用于获取编码控制器生成的间距、检测标签标记机构是否处于工作状态以及控制所述标签标记机构运动：
如果标签标记机构处于非工作状态，控制所述标签标记机构按照所述间距运动；
如果标签处于工作状态，控制所述标签标记机构保持原位置；
棒线材物料跟踪方法，包括如下步骤：
S1获取未剪切棒线材的原料信息，依据所述原料信息生成标记标签；
S2获取未剪切棒线材的待成品信息，依据所述待成品信息生成标签间距；
S3在未剪切棒线材上依照预定间距用所述标记标签进行标记；
其中，控制所述预定间距小于棒材的成品长度；所述标记标签为二维码或条形码或色块标记；所述色块标记采用喷涂的方式标记在棒线材上；
所述二维码采用喷涂或压印的方式标记在棒线材上；
所述色块或二维码采用单个或多个标记机构进行标记；
采用单个标记机构进行标记的过程如下：
检测标记机构与上一标记点或起始点是否达到预定间距；
如果达到预定间距，控制所述标记机构停止运动并在所述棒线材上进行标记；
如果未达到预定间距，控制所述标记机构向终止端运动；
采用多个标记机构进行标记的过程如下：
检测相邻两标记机构之间的距离是否达到预定间距，
如果相邻两标记机构之间达到预定间距，控制各标记机构向所述棒材上进行标记；
如果相邻两标记机构之间未达到预定间距，从第二个标记开始依次控制各标记机构调整到预定间距。
2.如权利要求1所述棒线材物料跟踪系统，其特征在于：所述距离控制器为视频跟踪系统；所述视频跟踪系统包括设置在棒线材轧线一侧或两侧的若干摄像头；
其中，设置在坯料端的摄像头还用于采集所述坯料上的编码信息，并将所述编码信息传递给编码控制器。
3.如权利要求1所述棒线材物料跟踪系统，其特征在于：所述编码控制器生成的标签为二维码或条形码；
所述标签标记机构为二维码喷涂机构；所述二维码喷涂机构包括弧形的喷墨头，所述弧形喷墨头的半径大于待喷涂棒线材的半径。
4.如权利要求1所述棒线材物料跟踪系统，其特征在于：所述编码控制器生成的标签为色块标记，
所述标签标记机构为色块喷涂机构，所述色块喷涂机构包括弧形的喷墨头，所述弧形喷墨头的半径大于待喷涂棒线材的半径。
5.如权利要求1所述棒线材物料跟踪系统，其特征在于：所述标签标记机构设置在驱动机构上，所述驱动机构包括沿棒材轴线方向安装在飞剪等待区域的滑轨，所述滑轨上设置有移动平台，所述移动平台上安装有驱动装置，所述驱动装置能驱动所述移动平台沿所述滑轨移动；
所述距离控制器控制所述驱动装置。
6.如权利要求1所述棒线材物料跟踪系统，其特征在于：所述标签标记机构包括若干间隔设置的子机构，相邻两子机构之间的间隔不大于待剪切棒线材的成品长度。
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