CN115258344A - 一种钢卷表面机器人自动贴标签的操作方法 - Google Patents

一种钢卷表面机器人自动贴标签的操作方法 Download PDF

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李元生
吕二永
吕斐
贾福
郝俊义
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Abstract

本发明公开了一种钢卷表面机器人自动贴标签的操作方法，包括如下步骤：1).读取二级数据获取钢卷信息；2).机器人到达取标签位置给二级系统发送请求打印信号，然后吹气杆开始吹气，贴标头上部真空吸盘开启，打印机开始打印标签；3).当贴标头吸取标签后到达钢卷顶部进行探测钢卷直径和查询钢卷端部边缘，同时开始计算贴标签位置，计算完成后进行贴标签动作；4).待机器人完成内外卷每一个标签的贴签后，进行读取二维码动作；如果读取不成功，说明存在标签掉落或二维码模糊问题。本发明极大地提高了贴签效率和准确度，减少了贴签过程中的打错签、贴错签现象；减少了现场工人的使用数量，有效减少现场的安全隐患。

Description

一种钢卷表面机器人自动贴标签的操作方法
技术领域
本发明涉及机器人自动贴标签技术领域，尤其涉及一种钢卷表面机器人自动贴标签的操作方法。
背景技术
机器人自动贴标签操作方法应用于某厂冷轧平整线。该产线2005年12月投入使用，由意大利DANIELI公司提供成套技术和设备，年设计产量80万吨，主要生产钢种以低碳钢SPCC、DC01、ST12、HS270等为主，其次有中碳钢SS400、SS440深冲钢TIF、ST14等。冷轧平整线工艺要求对平整后钢卷外表面及卷内径表面贴标签。目前采用人工核对信息，打印标签信息生成六连签，再由操作人员手工拿到标签，手工剥离底纸将其中一张标签纸贴入卷内径表面，其余五连签，将第一张标签底纸撕一半粘贴在钢卷表面，其余四张标签底纸不撕，一带四张标签挂在钢卷外表面。特采用机器人自动贴标签的操作方法改变上述现状。
发明内容
本发明的目的是提供一种钢卷表面机器人自动贴标签的操作方法，实现机器人自适应钢卷直径在900-1950mm钢卷范围内在钢卷外表面和钢卷内径表面完成自动贴标签工作，同时在贴标信息错误或取标签失败的情况下，机器人会自动运行到错误处理程序。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种钢卷表面机器人自动贴标签的操作方法，包括如下步骤：
1).步进梁开始移动，到达称重位，发送称重到位信号，此时读取二级数据获取钢卷信息；
2).机器人从原点开始移动，打印机保护箱箱门打开，机器人到达取标签位置给二级系统发送请求打印信号，然后吹气杆开始吹气，贴标头上部真空吸盘开启，打印机开始打印标签；
3).当贴标头吸取标签后到达钢卷顶部通过测距传感器进行探测钢卷直径和查询钢卷端部边缘，同时开始计算贴标签位置，计算完成后进行贴标签动作；
4).待机器人完成内外卷每一个标签的贴签后，进行读取二维码动作；如果读取不成功，说明存在标签掉落或二维码模糊问题，机器人会自动进入错误处理程序，判断机器人目前所处的位置，然后回到原始位并发出报警，等待人工干预；如果读取成功，说明粘贴效果良好，机器人回到原始位等待下一个钢卷到位后的贴标签信号。
进一步的，使用西门子S7-1500 PLC进行组态以及控制程序的编写，完成以PLC为主线的控制，监护系统设计，保证整个贴签流程顺利进行。
进一步的，PLC与二级系统利用DB数据块进行通讯，在PLC中建立DB块，二级编写程序进行点位状态读写，PLC与机器人利用PROFINET通讯，通过各程序块有序动作实现自动贴签任务。
进一步的，所述报警通过三色灯发出报警，此时机器人停止到原始点位置，需要人为介入确定报警原因，排除报警原因后，复位报警后即可正常投入生产。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明解决现场钢卷种类多，钢卷直径和长度不统一，操作人员完成手动打包钢卷工作后，再去手工粘贴标签。现场作业环境复杂、操作人员劳动强度大，存在打错签、贴错签、与吊车协同混合作业等隐患，本发明可以实现机器人自适应钢卷直径在900-1950mm钢卷范围内在钢卷外表面和钢卷内径表面完成自动贴标签工作。同时，在贴标信息错误或取标签失败的情况下，机器人会自动运行到错误处理程序。
本发明主要的作用是极大地提高了贴签效率和准确度，减少了贴签过程中的打错签、贴错签现象；减少了现场工人的使用数量，有效缓解了该区域人员紧缺现象(每个班可减少1人)；避免了操作人员与现场吊车的交叉作业现象，有效减少现场的安全隐患，提高了生产过程的安全性，促进了企业安全生产规范化建设。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本机器人贴标签示意图；
附图标记说明：1-V型鞍座、2-打印机保护箱、3-钢卷、4-贴标头、5-机器人控制柜、6-电气柜、7-机器人。
具体实施方式
如图1所示，一种钢卷表面机器人自动贴标签的操作方法，是在钢卷轧制生产过程中，机器人代替人工贴标签的操作方法，使用频率非常高；自动贴标签操作方法具体包括：
步进梁开始移动，到达称重位，发送称重到位信号，此时读取二级数据获取钢卷信息。机器人7从原点开始移动，打印机保护箱6箱门打开，机器人7到达取标签位置给二级系统发送请求打印信号，然后吹气杆开始吹气，贴标头4上部真空吸盘开启，打印机开始打印标签。当贴标头4吸取标签后到达钢卷3顶部进行探测钢卷直径和查询钢卷端部边缘，同时开始计算贴标签位置。待机器人7完成内外卷每一个标签的贴签后，会进行读取二维码动作。如果读取不成功，说明存在标签掉落或二维码模糊问题，机器人7会自动进入错误处理程序，判断机器人7目前所处的位置，然后回到原始位并发出报警，等待人工干预。如果读取成功，说明粘贴效果良好，机器人7回到原始位等待下一个钢卷到位后的贴标签信号。
贴标头具体包包括：真空发生器、真空吸盘、贴标滚轮、测距传感器。具体实现方法是使用西门子S7-1500 PLC进行组态以及控制程序的编写，完成以PLC为主线的控制，监护系统设计，保证整个贴签流程顺利进行。通过贴标头内部的真空发生器，使真空吸盘产生负压，贴标头随着机器人移动到打印机前完成取标签工作。随后，贴标头内部的测距传感器移动到默认钢卷最大直径1500mm上方，测出钢卷直径，由于每次钢卷内径都是固定的630mm，整个钢卷的圆心和钢卷形状就可以确定。贴标头再延钢卷径向移动，确定钢卷的端部边缘，将这些信息发送到机器人，机器人根据程序计算出钢卷的直径和贴内外卷标签的位置，然后将标签贴到钢卷外表面和内径表面，当标签上部粘贴到钢卷表面后，由贴标滚轮完成自上而下的滚动下压完成粘贴工作
本自动贴标签的操作方法，通过机器人程序计算，可适应不同钢卷直径的自动贴标签工作，能够自适应直径在900mm-1950mm的钢卷外表面及钢卷内径表面自动贴签，每卷贴签频率控制到2分钟30秒以内；在原程序中增加了错误处理程序。即当出现机器人取签或读二维码失败后，机器人程序会自动跳到错误处理程序中，然后机器人会根据当前所处位置进行判断，自动选择合适路径回到原点位置。当机器人运行自动错误程序回到原点后，就会将信号发送给PLC，同时三色灯发出报警，此时机器人停止到原始点位置，需要人为介入确定报警原因，排除报警原因后，复位报警后即可正常投入生产。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种钢卷表面机器人自动贴标签的操作方法，其特征在于，包括如下步骤：
1).步进梁开始移动，到达称重位，发送称重到位信号，此时读取二级数据获取钢卷信息；
2).机器人(7)从原点开始移动，打印机保护箱(6)箱门打开，机器人(7)到达取标签位置给二级系统发送请求打印信号，然后吹气杆开始吹气，贴标头(4)上部真空吸盘开启，打印机开始打印标签；
3).当贴标头(4)吸取标签后到达钢卷(3)顶部通过测距传感器进行探测钢卷直径和查询钢卷端部边缘，同时开始计算贴标签位置，计算完成后进行贴标签动作；
4).待机器人(7)完成内外卷每一个标签的贴签后，进行读取二维码动作；如果读取不成功，说明存在标签掉落或二维码模糊问题，机器人(7)会自动进入错误处理程序，判断机器人(7)目前所处的位置，然后回到原始位并发出报警，等待人工干预；如果读取成功，说明粘贴效果良好，机器人(7)回到原始位等待下一个钢卷到位后的贴标签信号。
2.根据权利要求1所述的钢卷表面机器人自动贴标签的操作方法，其特征在于，使用西门子S7-1500 PLC进行组态以及控制程序的编写，完成以PLC为主线的控制，监护系统设计，保证整个贴签流程顺利进行。
3.根据权利要求2所述的钢卷表面机器人自动贴标签的操作方法，其特征在于，PLC与二级系统利用DB数据块进行通讯，在PLC中建立DB块，二级编写程序进行点位状态读写，PLC与机器人(7)利用PROFINET通讯，通过各程序块有序动作实现自动贴签任务。
4.根据权利要求1所述的钢卷表面机器人自动贴标签的操作方法，其特征在于，所述报警通过三色灯发出报警，此时机器人(7)停止到原始点位置，需要人为介入确定报警原因，排除报警原因后，复位报警后即可正常投入生产。
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