CN111056107B - 线材挂牌装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轧钢线材生产技术领域，提供了一种线材挂牌装置及方法。线材挂牌装置，包括标牌打印机构，用以为标牌打印标识信息；标牌穿孔机构，所述标牌穿孔机构与所述标牌打印机构连接，用以为标牌穿孔；挂牌机构，所述挂牌机构与所述标牌穿孔机构连接，用以将挂钩与标牌装配，并将装配有标牌的挂钩挂设在线材上。线材挂牌方法，包括如下步骤：步骤一，标牌打印机构将标识信息打印在标牌上；步骤二，标牌穿孔机构为打印有标识信息的标牌穿孔；步骤三，挂牌机构将挂钩与打印有标识信息的标牌装配，并将装配有标牌的挂钩挂设在线材上。本发明实施例降低工人劳动强度，提高生产的安全性和挂牌的准确性。

Description

线材挂牌装置及方法

技术领域

本发明涉及轧钢线材生产技术领域，特别是涉及一种线材挂牌装置及方法。

背景技术

线材是热轧型钢中断面尺寸最小的一种。线材因以盘卷交货，故又称为盘条。本文统称为线材。钢坯运送至轧钢厂后需要经过一系列生产工序最终将钢坯加工成线材，在整个生产工艺的末端，计量工人需要对生产出的线材进行信息标识，标识的内容一般包括：炉号、牌号、规格、重量、生产车间、检验员以及生产日期等信息，标识的方法是将挂钩人工穿入带孔的标牌，再手工挂在线材的打捆线上。

人工挂牌的主要步骤包括：

1.线材称重后将重量信息传入MES系统，由人工核对正确后开始打印标牌；

2.手动撕取打印好的标牌；

3.将预先准备好的挂钩穿入带孔标牌；

4.找到与标牌信息对应的线材；

5.在线材上找到一个合适的位置，将钩子挂在线材打捆线上。

人工挂牌存在的问题：

1.劳动强度大，轧钢线材生产线是24小时不间断生产，需要工人不停的在生产线上进行打印标牌、穿牌、挂牌等操作；

2.安全隐患大，在生产过程中线材悬挂在U型钩上，U型钩不停的在P/F线上运动，人工挂牌时需要穿梭在重量约为2吨且处于运动状态的线材周围，非常容易发生安全事故；

3.投入费用高，随着时代发展，人工成本逐渐攀升，在每一条线材生产线上都需要6～8个工人进行24小时不间断挂牌生产，造成巨大的成本开销；

4.人工挂牌经常出现挂错的问题，造成产品混乱。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种线材挂牌装置，降低工人劳动强度，提高生产的安全性和挂牌的准确性。

本发明还提出一种线材挂牌方法。

根据本发明第一方面实施例的一种线材挂牌装置，包括

标牌打印机构，用以为标牌打印标识信息；

标牌穿孔机构，所述标牌穿孔机构与所述标牌打印机构连接，用以为标牌穿孔；

挂牌机构，所述挂牌机构与所述标牌穿孔机构连接，用以将挂钩与标牌装配，并将装配有标牌的挂钩挂设在线材上。

根据本发明的一个实施例，所述标牌打印机构包括打印支撑平台、标牌盒和标牌打印机，所述打印支撑平台上沿第一方向设有第一滑轨，所述第一滑轨上设有沿第一方向可往复活动的第一滑板，所述第一滑板上沿垂直于第一方向的第二方向设有第二滑轨，所述第二滑轨上设有第二滑板，所述标牌盒设置在所述第二滑板上，所述标牌盒与所述标牌打印机的打印出口高度适配。

根据本发明的一个实施例，所述第二滑板上设有压紧气缸，所述压紧气缸的固定端与所述第二滑板铰接，所述压紧气缸的伸缩端铰接有压紧板，所述第二滑板上设有连接杆，所述压紧板可转动的连接在所述连接杆上，所述压紧板用以压紧所述标牌盒内的标牌。

根据本发明的一个实施例，所述标牌穿孔机构包括吸盘支架，所述吸盘支架上设有第三滑轨，所述第三滑轨上设有沿所述第三滑轨的长度方向可往复滑动的滑块，所述滑块上设有气缸支架，所述气缸支架上设有第一双轴气缸，所述第一双轴气缸的伸缩端设有吸盘，所述吸盘用以吸取打印有标识信息的标牌。

根据本发明的一个实施例，所述标牌穿孔机构还包括穿孔支架，所述穿孔支架的一侧设有穿孔气缸，所述穿孔气缸的伸缩端设有穿孔头；

所述穿孔支架上设有标牌盒支架，所述标牌盒支架的一旁设有连接杆，所述连接杆的下端与所述穿孔支架连接，所述连接杆的上端铰接有可转动的压紧板，所述连接杆的一旁设有压紧气缸，所述压紧气缸的固定端与所述穿孔支架铰接，所述压紧气缸的伸缩端与所述压紧板铰接，所述压紧板用以压紧所述标牌盒支架上的标牌。

根据本发明的一个实施例，所述挂牌机构包括挂牌支架，所述挂牌支架上设有第二双轴气缸，所述第二双轴气缸的伸缩端设有第一手指气缸，所述第一手指气缸的驱动端设有第一夹爪，所述第一夹爪用以夹取装配有标牌的挂钩。

根据本发明的一个实施例，所述挂牌支架上还设有双目相机和激光器，所述双目相机用以采集线材的待挂牌处信息，所述激光器用以测量线材的待挂牌处与所述第一夹爪之间的距离。

根据本发明的一个实施例，所述挂牌机构还包括标牌检测支架，所述标牌检测支架上设有第二手指气缸，所述第二手指气缸的驱动端设有第二夹爪，所述第二夹爪用以夹取所述第一夹爪夹持的挂钩；

位于所述第二夹爪下侧的所述标牌检测支架上设有传感器，所述传感器用以感应挂钩上装配的标牌的位置。

根据本发明第二方面实施例的一种基于所述的线材挂牌装置的线材挂牌方法，包括如下步骤：

步骤一，标牌打印机构将标识信息打印在标牌上；

步骤二，标牌穿孔机构为打印有标识信息的标牌穿孔；

步骤三，挂牌机构将挂钩与打印有标识信息的标牌装配，并将装配有标牌的挂钩挂设在线材上。

根据本发明的一个实施例，所述步骤三中，通过双目相机采集线材的待挂牌处信息，通过激光器测量线材的待挂牌处与装配有标牌的挂钩之间的距离。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

标牌打印机构，实现对标牌在线打印标识信息，无需人工手撕标牌，提高打印效率；标牌打印机构，有效提高在标牌制作穿孔的效率，保证穿孔的制作质量；挂牌机构，保证挂钩的直线边穿过标牌的穿孔，提高装配质量，同时，提高在线材上挂牌的准确度和效率；

自动化强度高，减少人工参与的工艺，降低劳动强度，提高生产的安全性；

挂牌方法简单，有效提高挂牌的成功率和正确率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例线材挂牌装置的结构示意图；

图2为本发明实施例线材挂牌装置挂钩的结构示意图；

图3为本发明实施例线材挂牌装置挂钩夹取移动过程的结构示意图；

图4为本发明实施例线材挂牌装置标牌打印机构的结构示意图；

图5为本发明实施例线材挂牌装置色卡存储盒的结构示意图；

图6为本发明实施例线材挂牌装置标牌穿孔机构的吸盘的装配示意图；

图7为本发明实施例线材挂牌装置标牌穿孔机构的结构示意图；

图8为本发明实施例线材挂牌装置挂牌机构的结构示意图；

图9为本发明实施例线材挂牌装置挂牌机构的标牌检测支架的装配示意图；

图10为本发明实施例线材挂牌装置机械手和移动底座的装配示意图；

图11为本发明实施例线材挂牌装置机械手挂牌末端执行结构的装配示意图；

图12为本发明实施例线材挂牌方法的工艺流程图；

图13为本发明实施例线材挂牌方法双目相机工作流程。

附图标记：

1、移动框架；2：六自由度机械手；3：标牌暂存机构；4：挂牌机构；5：制钩机构；6：送丝机；7：标牌打印机构；8：制钩机；9：色卡盒；10：吸盘支架；11：标牌穿孔机构；12：标牌检测支架；13：工控机；14：电气控制系统；15：送丝轴；16：挂钩；17：挂钩移动气缸；18：第三双轴气缸；19：第四手指气缸；20：第一夹爪；21：挂钩直行滑轨；22：标牌打印机；23：打印移动气缸；24：第一压紧气缸；25：第二滑板；26：第一标牌盒；27：第二压紧气缸；28：第二标牌盒；29：第一滑板；31：色卡传感器；32：滑块；33：气缸支架；34：第一双轴气缸；35：吸盘；36：穿孔气缸；37：穿孔头；38：标牌盒支架；39：标牌；40：压紧板；41：第三压紧气缸；42：色卡；43：第二手指气缸；44：第二夹爪；46：标牌传感器；47：移动平台；48：安装立柱；49：第三手指气缸；50：第三夹爪；51：法兰；52：双目相机；53：激光器；54：第二双轴气缸；55：第一手指气缸；56：保护壳。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实施例和简化描述，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发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1至图11所示，本发明实施例提供一种线材挂牌装置，包括标牌打印机构7，用以为标牌39打印标识信息；

标牌穿孔机构11，标牌穿孔机构11与标牌打印机构7连接，用以为标牌39穿孔；

挂牌机构4，挂牌机构4与标牌穿孔机构11连接，用以将挂钩16与标牌39装配，并将装配有标牌39的挂钩16挂设在线材上。

根据本发明的一个实施例，标牌打印机构11包括打印支撑平台、标牌盒和标牌打印机22，打印支撑平台上沿第一方向设有第一滑轨，第一滑轨上设有沿第一方向可往复活动的第一滑板29，第一滑板29上沿垂直于第一方向的第二方向设有第二滑轨，第二滑轨上设有第二滑板25，标牌盒设置在第二滑板25上，标牌盒与标牌打印机22的打印出口高度适配。值得说明的，本实施例中，第一方向为平面直角坐标系的X轴方向，第二方向为平面直角坐标系的Y轴方向。

进一步的，如图4所示，打印支撑平台上设有第一滑轨，第一滑轨沿第一方向设置，第一滑板29设置在第一滑轨上，第一滑板29的一侧与打印移动气缸23的驱动端连接，打印移动气缸23驱动第一滑板29在第一滑轨上移动。

其中，第一滑板29的上侧设有第二滑轨，第二滑轨沿第二方向设置，第二滑轨上设有第二滑板25，第二滑板25底侧设有与第二滑轨适配的电动滚轮，实现第二滑板25在第二滑轨上的往复滑动。

进一步的，本实施例中，第二滑板25上设有第一标牌盒26和第二标牌盒28，分别用以储存对应尺寸的标牌39，以满足不同挂牌工艺需求。第一标牌盒26和第二标牌盒28的高度均与标牌打印机22的打印出口高度适配，用以承接打印有标识信息的标牌39。

可以理解的，本实施例中的标牌打印机22预先装设有待打印标牌，同时，标牌打印机22可实现自动撕牌的作用。

根据本发明的一个实施例，第二滑板25上设有压紧气缸，压紧气缸的固定端与第二滑板25铰接，压紧气缸的伸缩端铰接有压紧板，第二滑板25上设有连接杆，压紧板可转动的连接在连接杆上，压紧板用以压紧标牌盒内的标牌39。

可以理解的，本实施例中，第二滑板25上设有与第一标牌盒26和第二标牌盒28一一对应的两个压紧气缸，即第一压紧气缸24和第二压紧气缸27。第一压紧气缸24的下端与第二滑板25铰接，第一压紧气缸24的上端即伸缩端铰接有第一压紧板，第二滑板25上设有第一连接杆，第一压紧板可转动的与第一连接杆的上端铰接，通过第一压紧气缸24的伸缩作用，并与第一连接杆配合，实现第一压紧板对第一标牌盒26内的标牌39压紧作用，防止移动过程中标牌39发生移动。

进一步的，第二压紧气缸27的下端与第二滑板25铰接，第二压紧气缸27的上端即伸缩端铰接有第二压紧板，第二滑板25上设有第二连接杆，第二压紧板可转动的与第二连接杆的上端铰接，通过第二压紧气缸27的伸缩作用，并与第二连接杆配合，实现第二压紧板对第二标牌盒28内的标牌39压紧作用，防止移动过程中标牌39发生移动。

根据本发明的一个实施例，如图6所示，标牌穿孔机构11包括吸盘支架10，吸盘支架10上设有第三滑轨，第三滑轨上设有沿第三滑轨的长度方向可往复滑动的滑块32，滑块32上设有气缸支架33，气缸支架33上设有第一双轴气缸34，第一双轴气缸34的伸缩端设有吸盘35，吸盘35用以吸取打印有标识信息的标牌39。

可以理解的，吸盘支架10上设有沿第二方向设置的第三滑轨，第三滑轨上设有滑块32，滑块32可沿第二方向在第三滑轨上往复滑动。滑块32上沿第一方向设有气缸支架33，气缸支架33的端侧设有竖直设置的第一双轴气缸34，第一双轴气缸34的伸缩端朝下设置，吸盘35安装在第一双轴气缸34的下端。

本实施例中，通过滑块32在第三滑轨上移动，带动吸盘35移动至标牌盒的正上方，第一双轴气缸34的伸缩端伸长，吸盘35吸取标牌盒内的标牌39，然后第一双轴气缸34的伸缩端缩回，滑块32带动吸盘35移动，将标牌39吸取至标牌穿孔机构11的指定位置。

根据本发明的一个实施例，如图7所示，标牌穿孔机构11还包括穿孔支架，穿孔支架的一侧设有穿孔气缸36，穿孔气缸36的伸缩端设有穿孔头37；

穿孔支架上设有标牌盒支架38，标牌盒支架38的一旁设有连接杆，连接杆的下端与穿孔支架连接，连接杆的上端铰接有可转动的压紧板40，连接杆的一旁设有压紧气缸，压紧气缸的固定端与穿孔支架铰接，压紧气缸的伸缩端与压紧板40铰接，压紧板40用以压紧标牌盒支架38上的标牌39。

可以理解的，穿孔支架的一侧竖直设有穿孔气缸36，且穿孔气缸36的伸缩端朝上设置，穿孔气缸36的伸缩端设有穿孔头37，用以对标牌39进行穿孔操作。

进一步的，穿孔支架上设有标牌盒支架38，用以防止吸盘35吸取的打印有标识信息的标牌39。标牌盒支架38的支撑平面水平，与穿孔气缸36的伸缩端的伸缩方向垂直。

其中，穿孔支架上设有连接杆，且连接杆竖直设置在标牌盒支架38的一旁侧，连接杆的下端与穿孔支架固定连接，连接杆的上端铰接有可转动的压紧板40。穿孔支架上还设有第三压紧气缸41，第三压紧气缸41设于连接杆的旁侧。第三压紧气缸41的固定端与穿孔支架铰接，其伸缩端与压紧板40铰接。

值得说明的，当第三压紧气缸41的伸缩端伸长时，压紧板40绕连接杆的上端逆时针转动，实现压紧板4对标牌盒支架38上的标牌39压紧的作用，穿孔气缸36的伸缩端带动穿孔头37向上伸长，实现对标牌39的穿孔作用；完成穿孔后，穿孔气缸36的伸缩端带动穿孔头37向下缩回，第三压紧气缸41的伸缩端缩回，压紧板40绕连接杆顺时针转动，实现压紧板4对标牌盒支架38上的标牌39松开的作用，进而进入下一步工艺。

根据本发明的一个实施例，如图8和图11所示，挂牌机构包括挂牌支架，挂牌支架上设有第二双轴气缸54，第二双轴气缸54的伸缩端设有第一手指气缸55，第一手指气缸55的驱动端设有第一夹爪20，第一夹爪20用以夹取装配有标牌39的挂钩16。可以理解的，挂牌机构包括六自由度机械手2和通过法兰51安装在六自由度机械手2末端的挂牌支架。

进一步的，挂牌支架上设有第二双轴气缸54，第二双轴气缸54的伸缩端设有第一手指气缸55，第一手指气缸55的驱动端设有第一夹爪20，驱动第一夹爪20的敞开和闭合，实现对挂钩16的夹取。值得说明的，第一夹爪20用以夹取挂钩16，并通过六自由度机械手2移动至穿孔支架处，当穿孔气缸36带动穿孔头37完成穿孔工艺后，收缩，第一夹爪20带动挂钩16移动至带有穿孔的标牌39下侧，并向上移动，使挂钩16的直线边穿过穿孔，完成挂钩16与标牌39的装配工艺，之后，压紧板40松开标牌39，第一夹爪20夹取装配有标牌39的挂钩16，并移送至下一工艺处。

根据本发明的一个实施例，挂牌支架上还设有双目相机52和激光器53，双目相机52用以采集线材的待挂牌处的位置信息，激光器53用以测量线材的待挂牌处与第一夹爪20之间的距离。

在一个例子中，挂牌支架上设有保护壳56、双目相机52和激光器53均设置在保护壳56内，用以防止外界的碰撞。

根据本发明的一个实施例，挂牌机构还包括标牌检测支架12，标牌检测支架12上设有第二手指气缸43，第二手指气缸43的驱动端设有第二夹爪44，第二夹爪44用以夹取第一夹爪20夹持的挂钩16；

位于第二夹爪44下侧的标牌检测支架12上设有标牌传感器46，标牌传感器46用以感应挂钩16上装配的标牌39的位置。

可以理解的，标牌检测支架12的上侧设有第二手指气缸43，第二手指气缸43的驱动端设有第二夹爪44，用以夹取第一夹爪20由标牌穿孔机构11处夹取的挂钩16。第二手指气缸43下侧的标牌检测支架12上设有标牌传感器46，保证标牌传感器46的探测端与第二夹爪44夹取的挂钩16上的标牌39相对。标牌传感器46感应标牌39的位置后，将信息传输至六自由度机械手2，并调整第一夹爪20的夹取姿势，对第二夹爪44夹持的挂钩16夹取，实现第一夹爪20对挂钩16夹取姿势的调整。进而在双目相机52和激光器53的作用下实现对线材的挂牌操作。

在一个例子中，还包括制钩机构5，如图2和图3所示，制钩机构5包括送丝机6和制钩机8，制钩机8的送丝轴15与送丝机6连接，配合制钩机8的折钩刀转动，实现挂钩16的连续制作。

值得说明的，制钩机构5还包括位于制钩机8完成端处的挂钩承接台，挂钩承接台上设有沿第二方向设置的挂钩直行滑轨21，挂钩直行滑轨21上设有挂钩滑板，挂钩滑板的一侧沿第二方向设有挂钩移动气缸17，挂钩移动气缸17驱动挂钩滑板沿第二防线在挂钩直行滑轨21上往复滑动。挂钩移动气缸17的伸缩端设有沿第一方向设置的第三双轴气缸18，第三双轴气缸18的伸缩端连接有第四手指气缸19，第四手指气缸19的驱动端设有第四夹爪，第四夹爪用以夹取制钩机8制备的挂钩16，并与第一夹爪20配合，实现挂钩16转移为第一夹爪20的夹持。

在一个例子中，如图5所示，本实施例中还设置有色卡盒9，色卡盒9设于标牌打印机22的一侧，用以存储色卡42。可以理解的，色卡42用以标识特殊线材。色卡42通过吸盘35进行吸取，并移送至标牌盒支架38的标牌39的上侧，使色卡42与标牌39堆放在一起，共同制作穿孔，同时，挂钩16的直线边一起穿过色卡42和标牌39上的穿孔，装配呈待挂设的挂牌。色卡盒9内设有色卡传感器31，色卡传感器31用以感应色卡盒9内是否还储存有色卡42。

在一个例子中，如图1和图10所示，本实施例中设有移动框架1，移动框架1上设有沿第二方向设置的滑轨，滑轨上设有可沿第二方向往复滑动的支撑台，支撑台上设有沿第一方向设置的支撑滑轨，支撑滑轨上设有可沿第一方向往复滑动的移动平台47。移动平台47上设有六自由度机械手2和标牌暂存机构3，标牌暂存机构3包括安装立柱48，安装立柱48竖直设置，其伸缩端设有第三手指气缸49，实现对第三手指气缸49高度的调整。第三手指气缸49的驱动端设有第三夹爪50，实现对待挂设的挂牌的夹持。

值得说明的，六自由度机械手2的末端的第一夹爪20夹取第一个挂牌后，将第一个挂牌放置在第三夹爪50处进行夹持，然后，第一夹爪20去夹持第二个挂牌，根据双目相机52和激光器53对线材的一端的挂设处的信息采集，再通过六自由度机械手2的旋转操作，将第二个挂牌挂设在线材的一端；六自由度机械手2驱动第一夹爪20夹取放置在第三夹爪50上的第一个挂牌，再次通过双目相机52和激光器53对线材的另一端的挂设处的信息采集，六自由度机械手2驱动第一夹爪20将第一个挂牌挂设在线材的另一端，实现对线材两端的挂牌功能。

在一个例子中，还包括相互连接的工控机13和电气控制系统14，工控机13分别与六自由度机械手2、标牌打印机22、色卡传感器31、标牌传感器46、双目相机52和激光器53连接，实现信号的接收和传输。电气控制系统14分别与挂钩移动气缸17、第三双轴气缸18、第四手指气缸19、打印移动气缸23、第一压紧气缸24、第二压紧气缸27、第三压紧气缸41、第一双轴气缸34、穿孔气缸36、第二手指气缸43、安装立柱48、第三手指气缸49、第二双轴气缸54和第一手指气缸55连接，用以接收工控机13的指令信号，并传输指令信号。

如图12和图13所示，根据本发明实施例还提供一种基于线材挂牌装置的线材挂牌方法，包括如下步骤：

步骤一，标牌打印机构将标识信息打印在标牌上；

步骤二，标牌穿孔机构为打印有标识信息的标牌穿孔；

步骤三，挂牌机构将挂钩与打印有标识信息的标牌装配，并将装配有标牌的挂钩挂设在线材上。

根据本发明的一个实施例，步骤三中，通过双目相机采集线材的待挂牌处信息，通过激光器测量线材的待挂牌处与装配有标牌的挂钩之间的距离。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

标牌打印机构，实现对标牌在线打印标识信息，无需人工手撕标牌，提高打印效率；标牌打印机构，有效提高在标牌制作穿孔的效率，保证穿孔的制作质量；挂牌机构，保证挂钩的直线边穿过标牌的穿孔，提高装配质量，同时，提高在线材上挂牌的准确度和效率；

自动化强度高，减少人工参与的工艺，降低劳动强度，提高生产的安全性；

挂牌方法简单，有效提高挂牌的成功率和正确率。

本发明实施例的线材挂牌方法，具体工艺流程如下：

系统投用并与生产线连锁，挂标牌停止器关闭用于停下将要到来的线材，同时触发制钩机制作挂钩；

线材生产线与称重系统通讯获取称重完毕信号，称重系统把称重完毕信号以通讯的方式发送给工控机，工控机同时下达称重位置产品放行信号和开始打印标牌信号。

当标牌打印完毕，吸盘吸取标牌并运送到标牌盒支架位置，进行穿孔；

制钩完毕触发六自由度机械手取挂钩，取钩完毕，判断标牌盒支架位置是否有标牌，如果没有标牌机械手等待，如果有标牌六自由度机械手进行挂钩与标牌的装配，并夹持装配好的标牌；

取完标牌六自由度机械手换手，保证以正确的姿态夹住标牌；在线材没有到达挂标位置之前六自由度机械手夹持标牌等待；

当线材到达挂标位置触发移动框架，带动六自由度机械手精准到达挂标位置，六自由度机械手末端的双目相机以每秒30mm～60mm的速度进行线性扫描，扫描行程300mm～500mm，在扫描的过程中双目相机实时抓取目标的3D数据(即空间直角坐标系中的坐标)；

当扫描完毕双目相机把最佳扫描坐标发送给工控机，然后工控机把坐标进行处理之后发送给六自由度机械手，六自由度机械手根据接收到的的坐标，快速移动到位，第一夹爪松开标牌，标牌挂设在线材的指定位置，完毕，移动框架拖动六自由度机械手回到原位，停止器打开线材放行，整个挂牌过程完成。

值得说明的，双目相机主要是由2个面阵相机组成，面阵相机安装在激光器的左右侧，分别称为双目相机的“左眼”和“右眼”。基于OpenCV视觉库，结合张正友标定法对双目相机的“左眼”和“右眼”进行标定，获取左右两相机的内外参数，进而获得畸变矫正系数。

之后，需要进行立体匹配，双目相机是利用视差原理的一种视觉装置，将左右相机图像上的对应点匹配，通过视差公式计算出测量物体的平面及深度信息。

当六自由度机械手完成取钩、取牌的工作后，六自由度机械手末端深入线材内侧边沿，双目相机视野覆盖在线材的打捆线附近，激光器与打捆线保持垂直。工控机将“开始扫描”信号通过高电平方式发送给六自由度机械手I/O端子，六自由度机械手末端的双目相机以30mm/s～60mm/s的速度向线材深处平移，平移300mm～500mm后停止。

双目相机实时采集图像，通过获激光器发射的激光点在图像的位置，然后进行特征点匹配工作，通过视差原理最终得到激光器照射位置的空间坐标，通过OpenGL将点云信息构建在工控机的屏幕上，实现线材和打捆线三维重建。

受挂钩本身形状影响，在通过第一夹爪将挂钩挂在打捆线上的时候，需要避免挂钩的头部碰到线材，防止挂牌失败，所以，在双目相机定位时，需要判断每段打捆线与后面线材之间的距离，如果距离大于预设值，则允许挂钩。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (9)

1.一种线材挂牌装置，其特征在于，包括

标牌打印机构，用以为标牌打印标识信息；

标牌穿孔机构，所述标牌穿孔机构与所述标牌打印机构连接，用以将标牌运输至标牌盒支架并为标牌穿孔；

挂牌机构，所述挂牌机构与所述标牌穿孔机构连接，用以将挂钩与标牌装配，并将装配有标牌的挂钩挂设在线材上；

所述挂牌机构包括挂牌支架，所述挂牌支架上设有第二双轴气缸，所述第二双轴气缸的伸缩端设有第一手指气缸，所述第一手指气缸的驱动端设有第一夹爪，所述第一夹爪用以夹取装配有标牌的挂钩；

所述挂牌机构还包括六自由度机械手，所述挂牌支架安装于所述六自由度机械手，所述六自由度机械手用以带动夹持着挂钩的所述第一夹爪移动至位于所述标牌盒支架的标牌处，从而将挂钩与标牌装配；还用以带动夹持着装配有标牌的挂钩的所述第一夹爪移动至线材处，从而将装配有标牌的挂钩挂设在线材上。

2.根据权利要求1所述的线材挂牌装置，其特征在于，所述标牌打印机构包括打印支撑平台、标牌盒和标牌打印机，所述打印支撑平台上沿第一方向设有第一滑轨，所述第一滑轨上设有沿第一方向可往复活动的第一滑板，所述第一滑板上沿垂直于第一方向的第二方向设有第二滑轨，所述第二滑轨上设有第二滑板，所述标牌盒设置在所述第二滑板上，所述标牌盒与所述标牌打印机的打印出口高度适配。

3.根据权利要求2所述的线材挂牌装置，其特征在于，所述第二滑板上设有压紧气缸，所述压紧气缸的固定端与所述第二滑板铰接，所述压紧气缸的伸缩端铰接有压紧板，所述第二滑板上设有连接杆，所述压紧板可转动的连接在所述连接杆上，所述压紧板用以压紧所述标牌盒内的标牌。

4.根据权利要求1所述的线材挂牌装置，其特征在于，所述标牌穿孔机构包括吸盘支架，所述吸盘支架上设有第三滑轨，所述第三滑轨上设有沿所述第三滑轨的长度方向可往复滑动的滑块，所述滑块上设有气缸支架，所述气缸支架上设有第一双轴气缸，所述第一双轴气缸的伸缩端设有吸盘，所述吸盘用以吸取打印有标识信息的标牌。

5.根据权利要求4所述的线材挂牌装置，其特征在于，所述标牌穿孔机构还包括穿孔支架，所述穿孔支架的一侧设有穿孔气缸，所述穿孔气缸的伸缩端设有穿孔头；

所述穿孔支架上设有所述标牌盒支架，所述标牌盒支架的一旁设有连接杆，所述连接杆的下端与所述穿孔支架连接，所述连接杆的上端铰接有可转动的压紧板，所述连接杆的一旁设有压紧气缸，所述压紧气缸的固定端与所述穿孔支架铰接，所述压紧气缸的伸缩端与所述压紧板铰接，所述压紧板用以压紧所述标牌盒支架上的标牌。

6.根据权利要求1所述的线材挂牌装置，其特征在于，所述挂牌支架上还设有双目相机和激光器，所述双目相机用以采集线材的待挂牌处信息，所述激光器用以测量线材的待挂牌处与所述第一夹爪之间的距离。

7.根据权利要求1所述的线材挂牌装置，其特征在于，所述挂牌机构还包括标牌检测支架，所述标牌检测支架上设有第二手指气缸，所述第二手指气缸的驱动端设有第二夹爪，所述第二夹爪用以夹取所述第一夹爪夹持的挂钩；

位于所述第二夹爪下侧的所述标牌检测支架上设有传感器，所述传感器用以感应挂钩上装配的标牌的位置。

8.一种基于权利要求1-7任一项所述的线材挂牌装置的线材挂牌方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，标牌打印机构将标识信息打印在标牌上；

步骤二，标牌穿孔机构为打印有标识信息的标牌穿孔；

步骤三，挂牌机构将挂钩与打印有标识信息的标牌装配，并将装配有标牌的挂钩挂设在线材上。

9.根据权利要求8所述的线材挂牌方法，其特征在于，所述步骤三中，通过双目相机采集线材的待挂牌处信息，通过激光器测量线材的待挂牌处与装配有标牌的挂钩之间的距离。

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