CN110315860A - 高温钢坯在线激光打标装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用激光束实施工件的定位和观测领域，具体为一种高温钢坯在线激光打标装置及其使用方法。一种高温钢坯在线激光打标装置，包括底座(1)和传送装置(2)，其特征是：还包括智能机器人(4)，智能机器人(4)内设有控制器(41)和两套伺服机构(42)，控制器(41)通过信号线分别连接各套伺服机构(42)，两套伺服机构(42)分别连接喷涂装置(5)和激光发射器(6)。一种高温钢坯在线激光打标装置的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：①喷涂；②打标；③回位。本发明结构紧凑，使用方便，打标清晰，标记附着力强。
Description
技术领域
本发明涉及用激光束实施工件的定位和观测领域，具体为一种高温钢坯在线激光打标装置及其使用方法。
背景技术
轧钢工序的成品需要标记生产炉号、钢种、时间等信息来进行物料的管理和跟踪，方钢坯在冷却过程中需要不断的翻面保证冷却均匀，标记一般位于钢坯的端面，现有高温喷印、电火花标记的字体较大无法刻印在端面上，因此目采用要待钢坯冷却至常温后由人工贴上标签，工作环境差，易发生安全事故、标签容易脱落，未能在源头进行标记容易混淆出错。此外，高温红热钢坯温度高达1000℃左右，钢坯表面呈橘红色，对于波长10.6μm的CO2激光具有很强的反射作用，CO2激光很难在热钢坯表面形成标记。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，提供一种结构紧凑、使用方便、打标清晰、标记附着力强的的标识设备，本发明公开了一种高温钢坯在线激光打标装置及其使用方法。
本发明通过如下技术方案达到发明目的：
一种高温钢坯在线激光打标装置，包括底座和传送装置，传送装置固定在底座上，钢坯设于传送装置上，其特征是：还包括智能机器人，
智能机器人内设有控制器和两套伺服机构，控制器通过信号线分别连接各套伺服机构，两套伺服机构分别连接喷涂装置和激光发射器。
所述的高温钢坯在线激光打标装置，其特征是：喷涂装置内置耐高温水性涂料，颜色为白色，颗粒外径不大于2mm，pH值为2～2.2；
激光发射器发射的激光参数如下：输出功率不小于25w，波长为1064nm，激光发射器对钢坯的扫描频率不低于20hz，焦距为208mm±2mm；
智能机器人、喷涂装置和激光发射器外都设有水冷隔热罩；
控制器选用可编程控制器、单片机和微机中的任意一种。
所述的高温钢坯在线激光打标装置的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：
① 喷涂：红热的钢坯通过传送装置运送至打标工位，智能机器人接受到钢坯到位信号后，控制器控制智能机器人从等待位置伸出，并通过伺服机构控制喷涂装置向钢坯端面喷涂耐高温水性涂料以在钢坯端面形成圆形标记；
② 打标：智能机器人通过激光发射器检测距离钢坯端面的距离，控制器根据测得的距离信号移动定位，使激光发射器对准焦点，随后激光发射器向钢坯端面激光以在钢坯端面上由耐高温水性涂料形成的圆形标记区域内印上钢坯信息，钢坯信息由上级信息管理系统确定；
③ 回位：智能机器人返回等待位置。
本发明可对1000℃的高温钢坯直接进行标记，通过本发明标记的信息，有良好的热振性能，反复加热至1000℃，冷却后标记依然清晰可见，识别可靠。
本发明采用智能机器人对打标的运行、定位实现全自动化无人化操作，解决了高温钢坯在线标记，可在轧机之后就对红热钢坯直接进行在线打标，能在红热钢坯上标记数字、条形码、二维码、以及图标等各类信息，利用识别器，能快速、方便地读取每一个信息，解决了轧钢中方坯的物料跟踪和后期管理困难的问题，为物料跟踪和无人化管理提供了基础信息。
本发明具有如下有益效果：
1. 可实现1000℃高温红坯的刻印标记；
2. 可标记数字、条形码、二维码、以及图标等，利用识别器、能快速、方便的读取每一个信息；
3. 打标周期（即喷涂+激光刻印时间）满足现有的冷床移动周期，不影响生产节奏；
4. 可承受工作环境温度65℃；短时可承受100℃高温；
5. 结构紧凑，占用位置小，可方便的设置在现有的生产线上。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的俯视示意图；
图3是本发明中智能机器人、喷涂装置和激光发射器的连接示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
实施例1
一种高温钢坯在线激光打标装置，包括底座1、传送装置2、智能机器人4、喷涂装置5和激光发射器6，如图1～图3所示，具体结构是：
传送装置2固定在底座1上，钢坯3设于传送装置2上；
智能机器人4内设有控制器41和两套伺服机构42，控制器41通过信号线分别连接各套伺服机构42，两套伺服机构42分别连接喷涂装置5和激光发射器6。
本实施例中：喷涂装置5内置耐高温水性涂料，颜色为白色，颗粒外径不大于2mm，pH值为2～2.2；
激光发射器6发射的激光参数如下：输出功率不小于25w，波长为1064nm，激光发射器6对钢坯3的扫描频率不低于20hz，焦距为208mm±2mm；本实施例采用的激光波长远远短于CO2激光的波长，不易被高温红热钢坯3的表面反射，能顺利实现在钢坯3的表面印标；
智能机器人4、喷涂装置5和激光发射器6外都设有水冷隔热罩；
控制器41可以选用可编程控制器、单片机或微机。
本实施例使用时，按如下步骤依次实施：
① 喷涂：红热的钢坯3通过传送装置2运送至打标工位，智能机器人4接受到钢坯3到位信号后，控制器41控制智能机器人4从等待位置伸出，并通过伺服机构42控制喷涂装置5向钢坯3端面喷涂耐高温水性涂料以在钢坯3端面形成圆形标记；
② 打标：智能机器人4通过激光发射器6检测距离钢坯3端面的距离，控制器41根据测得的距离信号移动定位，使激光发射器6对准焦点，随后激光发射器6向钢坯3端面激光以在钢坯3端面上由耐高温水性涂料形成的圆形标记区域内印上钢坯3信息，钢坯3信息由上级信息管理系统确定；
③ 回位：智能机器人4返回等待位置。
Claims (3)
1.一种高温钢坯在线激光打标装置，包括底座(1)和传送装置(2)，传送装置(2)固定在底座(1)上，钢坯(3)设于传送装置(2)上，其特征是：还包括智能机器人(4)，
智能机器人(4)内设有控制器(41)和两套伺服机构(42)，控制器(41)通过信号线分别连接各套伺服机构(42)，两套伺服机构(42)分别连接喷涂装置(5)和激光发射器(6)。
2.如权利要求1所述的高温钢坯在线激光打标装置，其特征是：喷涂装置(5)内置耐高温水性涂料，颜色为白色，颗粒外径不大于2mm，pH值为2～2.2；
激光发射器(6)发射的激光参数如下：输出功率不小于25w，波长为1064nm，激光发射器(6)对钢坯(3)的扫描频率不低于20hz，焦距为208mm±2mm；
智能机器人(4)、喷涂装置(5)和激光发射器(6)外都设有水冷隔热罩；
控制器(41)选用可编程控制器、单片机和微机中的任意一种。
3.如权利要求1或2所述的高温钢坯在线激光打标装置的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：
① 喷涂：红热的钢坯(3)通过传送装置(2)运送至打标工位，智能机器人(4)接受到钢坯(3)到位信号后，控制器(41)控制智能机器人(4)从等待位置伸出，并通过伺服机构(42)控制喷涂装置(5)向钢坯(3)端面喷涂耐高温水性涂料以在钢坯(3)端面形成圆形标记；
② 打标：智能机器人(4)通过激光发射器(6)检测距离钢坯(3)端面的距离，控制器(41)根据测得的距离信号移动定位，使激光发射器(6)对准焦点，随后激光发射器(6)向钢坯(3)端面激光以在钢坯(3)端面上由耐高温水性涂料形成的圆形标记区域内印上钢坯(3)信息；
③ 回位：智能机器人(4)返回等待位置。
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