CN109775026A - 钢卷包装工位及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢卷包装工位，所述包装工位包括包装鞍座、控制柜以及捆带剪切机，所述包装鞍座底部中心部位设置有钢卷检测传感器，所述控制柜内设置有标签打印机和人机界面，所述包装鞍座的旁边设置有倒计时显示器和状态指示灯组；该方案通过对钢卷包装过程中，钢卷数据的自动采集及对包装时间的监控来配置包装物流资源，提升包装工位的利用率来达到减少包装工位数量、提升包装效率。

Description

钢卷包装工位及控制方法

技术领域

本发明涉及一种工位，具体涉及一种钢卷包装工位及控制方法，属于冶金冷轧薄板生产加工技术领域。

背景技术

在现代冶金冷轧薄板领域的成品往往直接外发至下游客户，为降低钢卷在运输及存放过程中可能出现的质量风险，通常在生产线的最后一道工序都会用包装材料对成品钢卷进行可靠包装处理。即包装工人预先将裁剪的整块纸板及防锈薄膜平垫在包装鞍座上，再指挥起重机将生产线下来的成品钢卷吊入鞍座，然后用卷尺测量带包装钢卷的直径和宽带，再根据所测得的数据去裁剪需要用的包装用材料，然后对钢卷进行包装，再用裁剪好的钢捆带对包装好的成品钢卷进行打捆，最后安排起重机吊运至成品库区。

目前成品钢卷的包装存在如下问题：1、包装工序需要占用较大的作业场地空间用来存放等待包装的成品钢卷；2、包装作业的物流运转完全依靠人工指挥生产线上方的桥式起重机吊运完成，导致包装工位及起重机有效作业率低，需要专人指挥起重机吊运，人工成本高；3、依靠人工对成品钢卷相关数据进行逐一测量的基础上再进行对包装耗材的手工裁剪准备，过程耗时费力、导致包装效率低且容易浪费包装耗材，不利于包装成本的控制。

检索到公开专利一种宽幅冷轧不锈钢卷包装方法CN 200910075512.3，公开技术与本发明都涉及到冷轧钢卷的包装，但针对要解决的问题不同，该公开技术主要是为了提高宽幅不锈钢卷包装质量，而提出了一种针对单个钢卷的具体包装工艺，而本发明主要是解决包装工位利用率低、包装效率低的问题，同时二者技术方案的内容也完全不同，并且也不能解决本发明方案所述的技术问题。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种钢卷包装工位，该技术方案设计巧妙、结构紧凑，该方案通过对钢卷包装过程中，钢卷数据的自动采集及对包装时间的监控来配置包装物流资源，提升包装工位的利用率来达到减少包装工位数量、提升包装效率。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种钢卷包装工位，所述包装工位包括包装鞍座、控制柜以及捆带剪切机，所述包装鞍座底部中心部位设置有钢卷检测传感器，所述控制柜内设置有标签打印机和人机界面，所述包装鞍座的旁边设置有倒计时显示器和状态指示灯组。

作为本发明的一种改进，所述钢卷检测传感器采用漫反射式光电开关，能远距离对包装鞍座上方钢卷进行有效检测。

作为本发明的一种改进，所述控制柜与钢卷检测传感器、倒计时显示器和状态指示灯组间通过电缆连通，以实现彼此间电气信号的发送及接受。

作为本发明的一种改进，所述捆带剪切机设置有两个储带盒及剪切通道，可以同时或分别对不同宽度、厚度规格的钢捆带进行自动剪切。

作为本发明的一种改进，所述控制柜内设置有控制器（PLC）设备，能同时实现与生产线自动化系统主机及标签打印机、人机界面及捆带剪切机的电气联接及数据通信。

作为本发明的一种改进，所述倒计时显示器与状态指示灯组安装在包装鞍座旁的地面下方，其上方用高强度钢化玻璃覆盖，上表面与地面平齐。

作为本发明的一种改进，所述包装鞍座为在规格为在1600×800mm、厚度为20mm钢板上沿长度方向焊接两条鞍型钢坯。

作为本发明的一种改进，所述包装鞍座的鞍型钢坯相距300mm，在每条鞍型钢坯上表面覆盖厚度为20mm的橡胶皮带。

钢卷包装工位的控制方法，具体步骤如下：

1）待包装钢卷吊入，生产线出口钢卷小车卸卷完成、钢卷经称重后被小车送达至起吊位，随后离该钢卷最近的起重机司机将钢卷从起吊位吊起，并寻找包装作业区域的绿灯即准备好或倒计时显示最接近为零的工位，将待包装钢卷吊入绿灯工位的包装鞍座上；

2）包装作业，待包装钢卷吊入包装鞍座后，钢卷立刻被该包装鞍座下方的钢卷检测传感器检测到，钢卷的生产数据信息包括产品牌号、宽厚度规格、重量、内外圈直径、生产日期、班次、包装要求等通过生产线自动化系统主机自动下发到该工位控制器（PLC）,工位控制器将接收到的数据显示在人机设备屏幕上提供给包装作业人员参考，将与标签打印相关的信息内容发送给标签打印机自动打印产品标签。同时工位控制器根据接受到的当前钢卷的内外圈直径及宽度数据通过程序计算出包装需要捆带的长度及根数数据输送给捆带剪切机进行自动捆带剪切，包装作业人员检查核对信息后点击人机界面上的包装确认按钮后，包装作业倒计时显示器开始计时，同时状态指示灯组黄灯常亮表示该工位正在进行包装作业，当包装作业人员根据包装要求完成包装作业后点击人机界面上的包装完成按钮，此刻状态指示灯组黄灯闪烁、倒计时显示器计时复位；

3）成品钢卷吊离，起重机司机第一时间发现黄灯闪烁的工位，就能合理安排起吊作业将包装完成的成品钢卷从包装鞍座吊离至成品库，在包装完成的成品钢卷离开包装鞍座后，包装鞍座下方的钢卷检测传感器会自动检测到，如此刻该工位需停用，作业人员按下停用按钮则状态指示灯组黄灯灭、红灯常亮表示该工位停用，如该工位继续作业则钢卷检测传感器检测到钢卷调离后，控制器控制黄灯灭、绿灯常亮，表示该包装工位准备好，起重机司机看到绿灯亮后可以合理安排将待包装钢卷吊入。

作为本发明的一种改进，所述人机界面的显示内容包括包装钢卷的规格、重量、生产工艺信息，同时包括标签打印机及捆带剪切机运行状态信息。

作为本发明的一种改进，所述人机界面的操作内容包括对标签打印机打印标签内容的确认、修订及手自动打印操作；捆带剪切机捆带的剪切长度、数量的确认、修订及手自动剪切操作。

相对于现有技术，本发明具有如下优点，1）该钢卷包装工位将钢卷包装相关的钢卷规格测量、捆带剪切、包材准备、标签打印粘贴等原多个工序智能有序组合在一起，减少了多工序衔接耗时及人工成本；2）该技术方案通过控制器（PLC）设备将包装工艺相关的标签打印机和捆带剪切机与生产线自动化系统主机间实现电气联接及数据通信，预先收集待包装钢卷的相关数据信息并通过内部程序运算实现对标签打印机自动标签打印及包装的自动计数定长剪切，提升了包装作业效率，减低了作业劳动强度；3）该技术方案的工位设置的倒计时显示器与状态指示灯组实时将整个包装区域的多个包装工位的作业状态实时显示给起重机司机，司机能清楚地掌握各包装工位的时间进度，可以更加合理地安排钢卷的包装作业，提升起重机有效作业率和包装工位的利用率，实现钢卷包装过程中物流的高效运转；4）该包装工位设置有人机界面，能显示与包装作业相关的钢卷信息给包装作业人员参考，同时可以通过人机界面实现对标签打印机及捆带剪切机的控制并控制状态指示灯组的显示，有利于作业信息的高效传递，进而提升作业效率；5）该工位设置的倒计时显示器可以有效控制单个钢卷的包装作业时间，避免窝工，提升劳动效率。

附图说明

图1、本发明所述钢卷卸卷示意图。

图2、本发明所述钢卷包装工位结构示意图。

图3、本发明所述工位控制器控制框图。

图4、本发明所述工位运转流程图。

图5、本发明所述工位运转应用示意图。

图中： 1-卷取机，2-钢卷，3-卸卷小车，4-升级鞍座，5-称重位，6-打捆位，7-起吊位，8-外径检测传感器，9-包装鞍座，10-钢卷检测传感器，11-捆带剪切机，12-控制柜，13-标签打印机，14人机界面，15-停用按钮，16-倒计时显示器，17-运行状态指示灯组。

具体实施方式：

为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本发明做详细的说明。

实施例1：参照图1-5所示，一种钢卷包装工位，包括包装鞍座9、捆带剪切机11、控制柜12、标签打印机13、倒计时显示器16、运行状态指示灯组17等成L型布置，其中包装鞍座9规格为在1600×800mm、厚度为20mm钢板上沿长度方向焊接两条鞍型钢坯，鞍型钢坯相距300mm，在每条鞍型钢坯上表面覆盖厚度为20mm的橡胶皮带，在鞍座9底部中心部位设置有钢卷检测传感器10用来检测鞍座上有无钢卷存放；钢卷检测传感器10采用漫反射式光电开关，能远距离对包装鞍座上方钢卷进行有效检测；控制柜12临近捆带剪切机11布置，在其中部位设置有标签打印机13，上部及下部分别设置有人机界面及控制器（PLC）；在控制柜12的上端面设置有停用按钮15。捆带剪切机11置有两个储带盒及剪切通道，可以同时或分别对不同宽度、厚度规格的钢捆带进行自动剪切。倒计时显示器16和状态指示灯组17安装在包装鞍座9旁的地面下方，其上方用高强度钢化玻璃覆盖，上表面与地面平齐。控制柜12与外径检测传感器8、钢卷检测传感/10、倒计时显示器16和状态指示灯组17间通过电缆连通，可以实现彼此间电气信号的传递；在控制柜12内设置有控制器（PLC）设备，能与生产线自动化系统主机及标签打印机13、人机界面14、捆带剪切机11建立电气联接及数据通信。人机界面14显示内容包括包装钢卷的规格、重量、生产工艺信息，同时包括标签打印机及捆带剪切机运行状态信息。人机界面14的操作内容包括对标签打印机13打印标签内容的确认、修订及手自动打印操作，对捆带剪切机11剪切的捆带长度、数量进行确认、修订及手自动剪切操作。

实施例2：参照图1-5，钢卷包装工位运转方法，包括如下步骤：

1）待包装钢卷吊入，生产线出口卷取机1将钢卷2卷取完成后，卸卷小车3通过升级鞍座4将钢卷2从卷取机1上移出，钢卷2经称重位5称重、打捆位6打捆后被卸卷小车3送达至起吊位7，随后离该钢卷最近的起重机司机将钢卷从起吊位7吊起送达钢卷包装作业区，司机寻找包装作业区的状态指示灯组17绿灯亮（准备好）或倒计时接近为零的包装工位，将待包装钢卷2吊入绿灯工位的包装鞍座9上；

2)包装作业，待包装钢卷2吊入包装鞍座9后，钢卷2会被该包装鞍座9下方的钢卷检测传感器10检测到，触发钢卷2的生产数据信息包括产品牌号、宽厚度规格、重量、内外圈直径、生产日期、班次、包装要求等通过生产线自动化系统主机自动下发到该工位控制箱12的控制器（PLC）上,控制器将接收到的数据显示在人机设备14屏幕上提供给包装作业人员参考，同时将与标签打印相关的信息内容发送给标签打印机13自动打印产品标签。同时工位控制器根据接受到的当前钢卷2的内外圈直径及宽度数据通过程序计算出包装需要捆带的长度及根数数据输送给捆带剪切机11进行自动捆带剪切；

其中，径向包装捆带的剪切数据为：3根*（πD+50）/根；

轴向包装捆带的剪切数据为：4根*（D-d+2K+50）/根；

D：待包装钢卷的外径mm；

D：待包装钢卷的内径mm；

K:待包装钢卷的宽度mm；

例：待包装钢卷的外径为1800mm，内径为508mm，宽度为1250mm则，

径向包装捆带的剪切数据为：3根*5702mm/根，

轴向包装捆带的剪切数据为：4根*3842mm/根

包装作业人员检查核对信息后点击人机界面14屏幕上的包装确认按钮后，包装作业倒计时显示器16开始计时，同时状态指示灯组17黄灯常亮表示该工位正在进行包装作业。当包装作业人员根据包装要求完成包装作业后点击人机界面14上的包装完成按钮后，此刻状态指示灯组17黄灯闪烁、倒计时显示器16计时复位。

3)成品钢卷吊离，起重机司机第一时间发现状态指示灯组17黄灯闪烁的工位，合理安排起吊作业将包装完成的成品钢卷2从包装鞍座9吊离至成品库。在包装完成的成品钢卷2离开包装鞍座9后，包装鞍座9下方的钢卷检测传感器10会自动检测到，如此刻该工位需停用，则作业人员按下停用按钮15则状态指示灯组17黄灯灭，红灯常亮表示该工位停用，如该工位继续工作则钢卷检测传感器检测到钢卷调离后，控制器控制状态指示灯组17的黄灯灭，绿灯常亮，表示该包装工位准备好，起重机司机看到绿灯亮后可以合理安排将待包装钢卷吊入。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。

Claims (9)

1.一种钢卷包装工位，其特征在于，所述包装工位包括包装鞍座、控制柜以及捆带剪切机，所述包装鞍座底部中心部位设置有钢卷检测传感器，所述控制柜内设置有标签打印机和人机界面，所述包装鞍座的旁边设置有倒计时显示器和状态指示灯组。

2.根据权利要求1所述的钢卷包装工位，其特征在于，所述钢卷检测传感器采用漫反射式光电开关。

3.根据权利要求2所述的钢卷包装工位，其特征在于，所述控制柜与钢卷检测传感器、倒计时显示器和状态指示灯组间通过电缆连通，以实现彼此间电气信号的发送及接受。

4.根据权利要求3所述的钢卷包装工位，其特征在于，所述捆带剪切机设置有两个储带盒及剪切通道。

5.根据权利要求4所述的钢卷包装工位，其特征在于，所述控制柜内设置有控制器设备，能同时实现与生产线自动化系统主机及标签打印机、人机界面及捆带剪切机的电气联接及数据通信。

6.根据权利要求5所述的钢卷包装工位，其特征在于，所述倒计时显示器与状态指示灯组安装在包装鞍座旁的地面下方，其上方用高强度钢化玻璃覆盖，上表面与地面平齐。

7.根据权利要求6所述的钢卷包装工位，其特征在于，所述包装鞍座为在规格为在1600×800mm、厚度为20mm钢板上沿长度方向焊接两条鞍型钢坯。

8.根据权利要求5所述的钢卷包装工位，其特征在于，所述包装鞍座的鞍型钢坯相距300mm，在每条鞍型钢坯上表面覆盖厚度为20mm的橡胶皮带。

9.权利要求1-8任意一项所述钢卷包装工位的控制方法，其特征在于，具体步骤如下：

待包装钢卷吊入，生产线出口钢卷小车卸卷完成、钢卷经称重后被小车送达至起吊位，随后离该钢卷最近的起重机司机将钢卷从起吊位吊起，并寻找包装作业区域的绿灯即准备好或倒计时显示最接近为零的工位，将待包装钢卷吊入绿灯工位的包装鞍座上；

包装作业，待包装钢卷吊入包装鞍座后，钢卷立刻被该包装鞍座下方的钢卷检测传感器检测到，钢卷的生产数据信息包括产品牌号、宽厚度规格、重量、内外圈直径、生产日期、班次、包装要求等通过生产线自动化系统主机自动下发到该工位控制器,工位控制器将接收到的数据显示在人机设备屏幕上提供给包装作业人员参考，将与标签打印相关的信息内容发送给标签打印机自动打印产品标签；同时工位控制器根据接受到的当前钢卷的内外圈直径及宽度数据通过程序计算出包装需要捆带的长度及根数数据输送给捆带剪切机进行自动捆带剪切，包装作业人员检查核对信息后点击人机界面上的包装确认按钮后，包装作业倒计时显示器开始计时，同时状态指示灯组黄灯常亮表示该工位正在进行包装作业，当包装作业人员根据包装要求完成包装作业后点击人机界面上的包装完成按钮，此刻状态指示灯组黄灯闪烁、倒计时显示器计时复位；

成品钢卷吊离，起重机司机第一时间发现黄灯闪烁的工位，安排起吊作业将包装完成的成品钢卷从包装鞍座吊离至成品库，在包装完成的成品钢卷离开包装鞍座后，包装鞍座下方的钢卷检测传感器会自动检测到。