CN116038118B - 一种盘条圈自动打腰线机器人及其作业方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种盘条圈自动打腰线机器人及其作业方法，以解决现有技术存在的人工进行打腰线作业生产效率低、费时费力以及成本高的问题。本申请包括：设置于工作台上的移动平台、旋转平台、送丝机构和C形钩，C形钩上设置盘条卷，旋转平台上设置第一机械臂和第二机械臂，第一机械臂末端连接有夹线钳，第二机械臂末端设置有激光焊枪、剪断钳和第一深度相机；本申请结构简明、使用方便，利用视觉相机结合机械臂和传统的传动机械结构，进行自动化打腰线作业，省时又省力，既大大提高了生产效率，又降低了人工劳动强度，节约了人力成本。

Description

一种盘条圈自动打腰线机器人及其作业方法

技术领域

本申请涉及盘条卷技术领域，具体涉及一种盘条圈自动打腰线机器人及其作业方法。

背景技术

盘条又称线材，通常指成盘的小直径圆钢。盘条的品种很多，碳素钢盘条中的低碳钢盘条俗称软线，中、高碳钢盘条俗称硬线；主要供作拉丝的坯料，也可直接用作建筑材料和加工成机械零件。不锈钢盘条用于制造不锈钢丝、不锈钢弹簧钢丝、不锈顶锻钢丝和不锈钢丝绳用钢丝。

目前，盘条(高线卷)的打腰线通过是人工作业，其作业方法是将高线卷挂到C形钩上，通过上方轨道到达打腰线工位，这时，绑丝已经打好，再人工用铁丝把绑丝间距固定，防止绑丝串动，这样的打腰线作业方法生产效率低，费时费力，人工劳动强度大，且人力成本高。

发明内容

为此，本申请提供一种盘条圈自动打腰线机器人及其作业方法，以解决现有技术存在的人工进行打腰线作业生产效率低、费时费力以及成本高的问题。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

第一方面，一种盘条圈自动打腰线机器人，包括：工作台，所述工作台上设置有移动平台、旋转平台和送丝机构，所述送丝机构用于传送绑丝；所述工作台上方还设置有C形钩，所述C形钩上设置有盘条卷；所述盘条卷沿轴向设置有对其进行捆绑的多根打捆线，沿径向设置有腰线，所述腰线位于所述打捆线的外侧；

所述移动平台沿C形钩的长度方向可移动设置，且移动平台的中心处设置有旋转平台，所述旋转平台的中部设置有用于所述盘条卷穿入的通孔；所述旋转平台上设置有第一机械臂和第二机械臂，所述第一机械臂的末端连接有用于夹取所述绑丝的夹线钳，所述第二机械臂的末端设置有激光焊枪、剪断钳和第一深度相机，所述夹线钳将绑丝压在所述打捆线上，待第一深度相机确认后，所述激光焊枪将绑丝和打捆线点焊在一起；所述剪断钳用于对绑丝进行剪断。

可选地，所述旋转平台沿轴向贯穿有导丝管，所述导丝管用于穿入所述绑丝。

可选地，所述工作台上部设置有作业槽和绑丝槽，所述作业槽内放置有水平移动轨道，所述移动平台沿着所述水平移动轨道进行前后移动；

所述绑丝槽的一侧设置有送丝机构，其内放置有绑丝卷，所述绑丝卷的起始端通过送丝机构穿入所述导丝管内。

可选地，所述导丝管外壁靠近所述盘条卷的一侧设置有弧形板；所述导丝管分为一体成型的轴向管、弯折管、径向管，当所述绑丝沿所述轴向管的前端进入后，经弯折管从径向管穿出，并通过所述夹线钳进行夹取。

可选地，还包括第一电机与第二电机，所述第一电机用于驱动所述移动平台沿着所述水平移动轨道进行移动，所述第二电机用于驱动所述旋转平台进行旋转。

可选地，所述旋转平台上设置有第一连接板和第二连接板，所述第一连接板连接第一机械臂的前端，所述第二连接板连接第二机械臂的前端。

可选地，所述工作台上设置有多个水平间隔布置的支架，多个支架上端的底部设置有横杆，所述C形钩沿着所述横杆进行左右移动，并将C形钩上的盘条卷传送至打腰线工位。

可选地，所述移动平台的正前方设置有第二深度相机，用于对所述盘条卷的卷形进行判断。

可选地，打捆线具有四处，腰线具有两处。

第二方面，一种盘条圈自动打腰线机器人的作业方法，上述盘条圈自动打腰线机器人，包括以下步骤：

步骤一、C形钩先将盘条卷传送至打腰线工位；

步骤二、移动平台移动到盘条卷的打腰线位置；

步骤三、旋转平台将其上的第一机械臂和第二机械臂旋转至焊点一位置，第一机械臂上的夹线钳将夹取到的绑丝压到打捆线上；

步骤四、通过第二机械臂上的第一深度相机对绑丝的位置进行确认后，再通过激光焊枪进行激光焊，将绑丝和打捆线的交叉点点焊到一起；

步骤五、旋转平台旋转，并重复步骤三和步骤四，完成4处交叉点的焊接；

步骤六、待焊接至最后一个交叉点处，重复焊接一次，通过第二机械臂上的剪断钳将绑丝剪断，完成打腰线的作业；

步骤七、移动平台退回初始位置，准备下次循环作业。

相比现有技术，本申请至少具有以下有益效果：

1、本申请提供了一种盘条圈自动打腰线机器人及其作业方法，通过在工作台上设置移动平台、旋转平台、送丝机构和C形钩，C形钩上设置盘条卷，旋转平台上设置第一机械臂和第二机械臂，第一机械臂末端连接有夹线钳，第二机械臂末端设置有激光焊枪、剪断钳和第一深度相机；两个机械臂随移动平台和旋转平台运到设定位置，第一机械臂上的夹线钳夹取绑丝，第二机械臂上的激光焊枪对绑丝和打捆线的交叉点进行焊接，再通过送丝机构的配合和视觉判断的帮助线，完成腰线焊接，进行循环作业；本申请结构简明、使用方便，利用视觉相机(第一深度相机)结合机械臂(第一机械臂和第二机械臂)和传统的传动机械结构(送丝机构)，进行自动化打腰线作业，省时又省力，既大大提高了生产效率，又降低了人工劳动强度，节约了人力成本。

2、本申请在移动平台的正前方设置有第二深度相机，可快速识别出盘条卷的卷形，进一步提高了作业效率。

3、本申请在作业槽内的两侧设置有送风管，用于在打腰线过程中对其周围环境进行降温。

附图说明

为了更直观地说明现有技术以及本申请，下面给出几个示例性的附图。应当理解，附图中所示的具体形状、构造，通常不应视为实现本申请时的限定条件；例如，本领域技术人员基于本申请揭示的技术构思和示例性的附图，有能力对某些单元(部件)的增/减/归属划分、具体形状、位置关系、连接方式、尺寸比例关系等容易作出常规的调整或进一步的优化。

图1为本申请一个实施例提供的结构示意图；

图2为图1中在打腰线工位处的结构示意图一；

图3为图1中在打腰线工位处的结构示意图二；

图4为图1中在打腰线工位处的俯视图；

图5为图1所示的在移动平台处的局部示意图一；

图6为图1所示的在移动平台处的局部示意图二；

图7为图5所示的在移动平台后部的结构示意图；

图8为图7所示的在第一机械臂处的示意图和在第二机械臂处的示意图；

图9为图1所示的盘条卷和C形钩的示意图；

图10为图1所示的在线筐处的结构示意图。

附图标记说明：

1、工作台；101、支架；102、横杆；103、作业槽；104、绑丝槽；105、送丝机构；1051、第一传送部件；1052、第二传送部件；2、移动平台；201、第一电机；202、水平移动轨道；3、旋转平台；301、第二电机；302、第一连接板；303、第二连接板；304、圆形槽；4、第一机械臂；5、第二机械臂；6、盘条卷；601、打捆线；602、腰线；7、C形钩；8、夹线钳；9、激光焊枪；10、剪断钳；11、第一深度相机；12、导丝管；121、轴向管；122、弯折管；123、径向管；13、弧形板；14、绑丝；15、第二深度相机；16、线筐；17、送风管。

具体实施方式

以下结合附图，通过具体实施例对本申请作进一步详述。

在本申请的描述中：除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”等旨在区别指代的对象，而不具有技术内涵方面的特别意义(例如，不应理解为对重要程度或次序等的强调)。“包括”、“包含”、“具有”等表述方式，同时还意味着“不限于”(某些单元、部件、材料、步骤等)。

本申请中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，通常是为了便于对照附图直观理解，而并非对实际产品中位置关系的绝对限定。在未脱离本申请揭示的技术构思的情况下，这些相对位置关系的改变，当亦视为本申请表述的范畴。

本申请的一个实施例，一种盘条圈自动打腰线机器人，如图1-图9所示，包括：工作台1，工作台1上设置有移动平台2、旋转平台3、送丝机构105，送丝机构105用于传送绑丝14；工作台1的上方设置有C形钩7，C形钩7上设置有盘条卷6，如图9所示，盘条卷6沿轴向设置有对其进行捆绑的打捆线601，沿径向设置有对其进行捆绑的腰线602，腰线602位于打捆线601的外侧，并与打捆线601固定连接，防止打捆线601松动及盘条卷6出现窜动，使得盘条卷6更加牢固捆绑在一起；盘条卷6的长度通常为1.8m，且打捆线601的数量有4根，4根打捆线601沿盘条卷6的外圈均匀布置，腰线602的数量有2圈，2圈腰线602沿盘条卷6的长度方向对称设置，且2圈腰线602之间的间距为1m；

移动平台2沿C形钩7的长度方向可移动设置，且移动平台2的中心处设置有旋转平台3，旋转平台3的中部设置有用于盘条卷6穿入的通孔；旋转平台3的后侧设置有第一机械臂4和第二机械臂5，如图5-图8所示，第一机械臂4的末端连接有用于夹取绑丝14的夹线钳8，第二机械臂5的末端设置有激光焊枪9、剪断钳10和第一深度相机11，夹线钳8将绑丝14压在打捆线601上，待深度相机确认后，激光焊枪9将绑丝14和打捆线601点焊在一起，对其交叉点处进行焊接，进而完成打腰线过程；剪断钳10用于对绑丝14进行剪断。

本实施例中，如图1所示，工作台1上设置有多个水平间隔布置的支架101，多个支架101上端的底部设置有横杆102，C形钩7沿着横杆102进行左右移动，并将C形钩7上的盘条卷6传送至打腰线工位。

工作台1内设置有作业槽103(即打腰线工位处)和绑丝槽104，绑丝槽104位于作业槽103的前侧方；旋转平台3沿轴向贯穿有导丝管12，导丝管12用于穿入绑丝14；作业槽103内放置有水平移动轨道202，移动平台2沿着水平移动轨道202进行前后移动；移动平台2的正前方设置有第二深度相机15，用于对盘条卷6的卷形进行判断；

如图2、图4所示，送丝机构105包括第一传送部件1051和第二传送部件1052，第一传送部件1051位于靠近绑丝槽104的一侧，第二传送部件1052位于靠近作业槽103的一侧，第二传送部件1052下部的立杆上固定有上述第二深度相机15；绑丝槽104内放置有绑丝卷(由绑丝14盘旋而成)，绑丝14的起始端依次经第一传送部件1051、第二传送部件1052进入导丝管12内。

优选地，如图8所示，导丝管12外壁靠近盘条卷6的一侧设置有弧形板13；导丝管12分为一体成型的三段结构，且包括轴向管121、弯折管122和径向管123，弯折管122为90°，当绑丝14沿轴向管121的前端进入后，经弯折管122从径向管123穿出，并通过第一机械臂4的夹线钳8进行夹取。

当第二深度相机15对盘条卷6进行拍照后，并发送给后台终端，后台对通过拍摄的不同角度照片进行位置识别，并控制第一机械臂4和第二机械臂5的工作。

优选地，如图4-图6所示，还包括第一电机201与第二电机301，第一电机201用于驱动移动平台2沿着水平移动轨道202进行移动，第二电机301用于驱动旋转平台3进行旋转。

优选地，如图8所示，旋转平台3上设置有第一连接板302和第二连接板303，第一连接板302和第二连接板303为L形结构；第一连接板302连接第一机械臂4的前端，第二连接板303连接第二机械臂5的前端。

进一步优选地，如图10所示，旋转平台3的一侧设置有线筐16，线筐16用于加装工作时的第一机械臂4、第二机械臂5或其他相关的导线，为打腰线过程提供正常的供电线路；如图6所示，旋转平台3的前部设置有一圈圆形槽304，圆形槽304作为导线的移动轨道；移动平台2的底部还设置有用于导线输送的通道。

再进一步优选地，第一连接板302和第二连接板303在旋转平台3上的间距小于180°。

优选地，作业槽103内的两侧设置有送风管17，送风管17与移动平台2的移动方向平行，用于在打腰线过程中对其周围环境进行降温。

另外，本申请中送丝机构105为现有的送丝机，其结构及原理在此不做赘述。

一种盘条圈自动打腰线机器人的作业方法，采用上述盘条圈自动打腰线机器人，具体包括以下步骤：

步骤一、C形钩7先将盘条卷6传送至打腰线工位；

步骤二、移动平台2和旋转平台3一同移动到第一设定位置处，即盘条卷6的第一圈打腰线位置；

步骤三、移动平台2正前方的第二深度相机15，对盘条卷6的卷形进行判断，识别打捆线601的位置；绑丝14经送丝机构105进行传送，并经导丝管12穿出；

步骤四、旋转平台3将其上的第一机械臂4和第二机械臂5旋转至焊点一位置，第一机械臂4上的夹线钳8对经导丝管12穿出的绑丝14进行夹取，并将夹取到的绑丝14压到第一根打捆线上；

步骤五、通过第二机械臂5上的第一深度相机11对绑丝14的位置进行识别确认后，再通过第二机械臂5上的激光焊枪9进行激光焊，将绑丝14和打捆线601的交叉点点焊到一起；

步骤六、旋转平台3将其上的第一机械臂4和第二机械臂5旋转至焊点二位置，第一机械臂4上的夹线钳8再将绑丝14压到第二根打捆线上，并重复步骤五，完成第二处的交叉点焊接；

步骤七、重复步骤六，再依次完成剩余两处处交叉点的焊接；

步骤八、待焊接至最后一个交叉点处，重复焊接一次，通过第二机械臂5上的剪断钳10将绑丝14剪断，完成第一圈打腰线的作业；

步骤九、再移动平台2和旋转平台3一同移动到第二设定位置处，即盘条卷6的第二圈打腰线；

步骤十，重复步骤三至步骤八，即可完成第二圈打腰线的作业。

步骤十一、移动平台2退回初始位置，准备下次循环作业。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合(只要这些技术特征的组合不存在矛盾)，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述；这些未明确写出的实施例，也都应当认为是本说明书记载的范围。

上文中通过一般性说明及具体实施例对本申请作了较为具体和详细的描述。应当理解，基于本申请的技术构思，还可以对这些具体实施例作出若干常规的调整或进一步的创新；但只要未脱离本申请的技术构思，这些常规的调整或进一步的创新得到的技术方案也同样落入本申请的权利要求保护范围。

Claims (8)

1.一种盘条圈自动打腰线机器人，其特征在于，包括：工作台，所述工作台上设置有移动平台、旋转平台和送丝机构，所述送丝机构用于传送绑丝；所述工作台上方还设置有C形钩，所述C形钩上设置有盘条卷；所述盘条卷沿轴向设置有对其进行捆绑的多根打捆线，沿径向设置有腰线，所述腰线位于所述打捆线的外侧；

所述移动平台沿C形钩的长度方向可移动设置，且移动平台的中心处设置有旋转平台，所述旋转平台的中部设置有用于所述盘条卷穿入的通孔；所述旋转平台上设置有第一机械臂和第二机械臂，所述第一机械臂的末端连接有用于夹取所述绑丝的夹线钳，所述第二机械臂的末端设置有激光焊枪、剪断钳和第一深度相机，所述夹线钳将绑丝压在所述打捆线上，待第一深度相机确认后，所述激光焊枪将绑丝和打捆线点焊在一起；所述剪断钳用于对绑丝进行剪断；

所述旋转平台沿轴向贯穿有导丝管，所述导丝管用于穿入所述绑丝；所述移动平台的正前方设置有第二深度相机，用于对所述盘条卷的卷形进行判断。

2.根据权利要求1所述的盘条圈自动打腰线机器人，其特征在于，所述工作台上部设置有作业槽和绑丝槽，所述作业槽内放置有水平移动轨道，所述移动平台沿着所述水平移动轨道进行前后移动；

所述绑丝槽的一侧设置有送丝机构，其内放置有绑丝卷，所述绑丝卷的起始端通过送丝机构穿入所述导丝管内。

3.根据权利要求2所述的盘条圈自动打腰线机器人，其特征在于，所述导丝管外壁靠近所述盘条卷的一侧设置有弧形板；所述导丝管分为一体成型的轴向管、弯折管、径向管，当所述绑丝沿所述轴向管的前端进入后，经弯折管从径向管穿出，并通过所述夹线钳进行夹取。

4.根据权利要求3所述的盘条圈自动打腰线机器人，其特征在于，还包括第一电机与第二电机，所述第一电机用于驱动所述移动平台沿着所述水平移动轨道进行移动，所述第二电机用于驱动所述旋转平台进行旋转。

5.根据权利要求1或4所述的盘条圈自动打腰线机器人，其特征在于，所述旋转平台上设置有第一连接板和第二连接板，所述第一连接板连接第一机械臂的前端，所述第二连接板连接第二机械臂的前端。

6.根据权利要求1所述的盘条圈自动打腰线机器人，其特征在于，所述工作台上设置有多个水平间隔布置的支架，多个支架上端的底部设置有横杆，所述C形钩沿着所述横杆进行左右移动，并将C形钩上的盘条卷传送至打腰线工位。

7.根据权利要求1所述的盘条圈自动打腰线机器人，其特征在于，打捆线具有四处，腰线具有两处。

8.一种盘条圈自动打腰线机器人的作业方法，其特征在于，采用权利要求1-7任一所述的盘条圈自动打腰线机器人，包括以下步骤：

步骤一、C形钩先将盘条卷传送至打腰线工位；

步骤二、移动平台移动到盘条卷的打腰线位置；

步骤三、旋转平台将其上的第一机械臂和第二机械臂旋转至焊点一位置，第一机械臂上的夹线钳将夹取到的绑丝压到打捆线上；

步骤四、通过第二机械臂上的第一深度相机对绑丝的位置进行确认后，再通过激光焊枪进行激光焊，将绑丝和打捆线的交叉点点焊到一起；

步骤五、旋转平台旋转，并重复步骤三和步骤四，完成4处交叉点的焊接；

步骤六、待焊接至最后一个交叉点处，重复焊接一次，通过第二机械臂上的剪断钳将绑丝剪断，完成打腰线的作业；

步骤七、移动平台退回初始位置，准备下次循环作业。