CN116723903A - 自动化棒材卷材切割系统和对应方法 - Google Patents
自动化棒材卷材切割系统和对应方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116723903A CN116723903A CN202280009690.XA CN202280009690A CN116723903A CN 116723903 A CN116723903 A CN 116723903A CN 202280009690 A CN202280009690 A CN 202280009690A CN 116723903 A CN116723903 A CN 116723903A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- web
- reforming
- robotic arm
- retractable
- aperture member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title abstract description 13
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 43
- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims description 155
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 20
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims description 16
- 210000000080 chela (arthropods) Anatomy 0.000 claims description 12
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 8
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 abstract description 25
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 10
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 10
- 230000009471 action Effects 0.000 description 8
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000013515 script Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000002355 dual-layer Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 238000009420 retrofitting Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
- B21C47/02—Winding-up or coiling
- B21C47/10—Winding-up or coiling by means of a moving guide
- B21C47/14—Winding-up or coiling by means of a moving guide by means of a rotating guide, e.g. laying the material around a stationary reel or drum
- B21C47/143—Winding-up or coiling by means of a moving guide by means of a rotating guide, e.g. laying the material around a stationary reel or drum the guide being a tube
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
- B21C47/02—Winding-up or coiling
- B21C47/10—Winding-up or coiling by means of a moving guide
- B21C47/14—Winding-up or coiling by means of a moving guide by means of a rotating guide, e.g. laying the material around a stationary reel or drum
- B21C47/146—Controlling or influencing the laying pattern of the coils
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
- B21C47/02—Winding-up or coiling
- B21C47/04—Winding-up or coiling on or in reels or drums, without using a moving guide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
- B21C47/26—Special arrangements with regard to simultaneous or subsequent treatment of the material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
- B21C47/34—Feeding or guiding devices not specially adapted to a particular type of apparatus
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
Abstract
所公开的是提供用于黑色金属和有色金属线材棒材轧机的自动化棒材卷材切割系统和对应方法的各种实施例。每个系统包括用于将卷材的切断端部传送到进给机构或载体的至少一个机器人臂。
Description
技术领域
本发明一般地涉及线材棒材轧机的领域。更具体地，本发明涉及用于黑色金属和有色金属线材棒材轧机的自动化棒材卷材切割站。
背景技术
图1描绘了有色金属轧机中的典型生产操作100。在有色金属轧机(诸如用于铜和铝棒材生产的轧机)中，生产操作通常作为连续过程进行，从连续将原材料铸造成一定形状的铸造机构102(例如，铸造轮或类似方法)开始。接下来，使用一个或多个热轧制单元104以便以一系列步骤将产品热轧制到期望的棒材直径并且经由冷却单元106进行冷却。然后，许多轧机使用垂直缠绕机108以将棒材形成为连续螺旋，该连续螺旋被放置到托盘上，使得当托盘降低到垂直缠绕机108以下时形成卷材。
图2A描绘了在桶中形成的卷材，其中棒材的前缘端部临时附接到支撑件，准备在卷材形成完成之后进行手动处理。
当获得期望的卷材质量时，一组可伸缩支撑件或指状件(也称为光圈状指状件)闭合以捕捉后续环以用于形成新卷材。在第一卷材和第二卷材之间，棒材的一部分(称为中央索状件)连接两个卷材。然后手动切割棒材的该部分(即中央索状件)(通常从第一卷材后面的端部中获取样本)，其中将棒材的松散端部用手缠绕成整齐束并且放置在卷材旁边。这种手动操作对于操作员来说可能是危险且单调的。
图2B-E进一步描绘了中央索状件的手动分离和松散端部的缠绕。
图3描绘了有色金属轧机中的典型生产操作300。黑色金属轧机可连续操作(通过直接铸造(经由铸造机构302)到轧制(经由一个或多个热轧制单元304))或半连续操作(通过金属坯料)。在轧制(经由一个或多个热轧制单元304)之后，棒材也被形成为螺旋(经由螺旋形成单元306)并且放置到冷却传送机或冷却单元308上，在此之后环进入重整站310以用于以卷材的形式进行收集。当在第一卷材上收集到期望质量时，一组可伸缩支撑件或指状件(也称为重整桶光圈件(iris)312)闭合以开始收集第二卷材，卷材板将该第二卷材与第一卷材一起降低。与上述情况类似，棒材的中央索状件保留在两个卷材之间。
在黑色金属轧机上，索状件必须被简单地切割-现在这通过机械上复杂且昂贵的重整桶剪切机来完成。图4描绘了黑色金属轧机重整站的示例，并且图5描绘了具有桶剪切机的黑色金属轧机重整站的示例。
图6描绘了在线材棒材轧机中形成钢棒材的典型过程的示例，该过程包括在熔炉602中重新加热铸钢坯并且在粗轧部分604、中间部分606和精轧部分608中进行连续热轧制过程以形成连续线材棒材。线材棒材在冷却部分610中被部分冷却，并且通过敷设头612形成为环路614以及敷设在冷却传送机616上(诸如Stelmor型传送机)，该冷却传送机将环路614承载到重整室618。在重整室618处，环路被垂直落到重整桶中的中心导件上并且在旋转引导表面(例如为如EP0583099中描述的类型)的帮助下在重整桶中形成为环形卷材。
在图7A至图7C中更详细地示出了其中可使用这种分隔器的图6的重整室618。如图7A中所示，环分配器702设置在重整桶704的入口处。重整桶704大体上围绕轴线706呈圆柱形，并且突出锥体708设置在杆710上方，与重整桶704同轴。第一光圈件712和第二光圈件714安装到重整桶704以及剪切机716。在重整桶704的底部处是卷材板718。为第一光圈件712和第二光圈件714提供第一控制和驱动系统720，并且为剪切机716提供第二控制和驱动系统722。在重整桶的顶部处的传感器724连接到第一控制系统720。图7B示出了处于其操作位置的光圈件，其中光圈件的突片726或指状件突出穿过重整桶704的壁，指状件的尖端靠近或接触突出锥体708以提供对正在形成的卷材的支撑。在图7C中，光圈件处于其打开位置，其中突片穿过壁缩回，使得卷材可落到下一个支撑水平。
图7D-7H示出了图7A-7C的重整设备的操作的示例。如图7D中所示，环路730由传送机732带到重整桶704的入口处。在重整桶704的入口处，旋转引导表面或环分配器702有助于以受控方式产生均匀卷材分布。环路垂直穿过环分配器702落到重整桶704中的第一光圈件712上。卷材728形成在圆柱形重整桶704内、支撑在第一光圈件712的指状件726上，该指状件设置在沿重整桶704的中途位置处。通常，突片726被可伸缩地安装，以便在提供支撑时突出穿过重整桶的壁，使其尖端靠近、接触或穿过槽到重整桶704的中心中并与该重整桶同轴的突出锥体708，然后在第一光圈件712处于其打开位置时缩回穿过桶壁并离开重整桶704。在形成卷材时，突出锥体708协助引导卷材。传感器724确定卷材728何时达到卷材高度的预定上限并且向控制器720发送信号以致使第一光圈件712的突片726缩回，从而允许所形成的卷材以固定距离下降到第二光圈件714，如图7E中所示。该第二光圈件714将位于先前图7B中描绘的位置，其中第二光圈件714的突片延伸到重整桶704中。
卷绕过程继续增加卷材730的尺寸，直到确定卷材的顶部已经达到卷材高度的上限并且从传感器724到控制器720的信号致使第二光圈件714的突片缩回并使该卷材730下落预定距离到卷材板718上。在卷材板718和第二光圈件714之间，剪切机716安装在打开位置并且不会干扰卷材730落到卷材板718。卷材732的形成如图7F中所示继续，直到卷材再次高于第一光圈件712的位置。然后，控制器720致使致动器将第一光圈件712的突片726移动回到适当位置，如图7G中所示，并且卷材板718下降所需量以便使卷材734与现在保持在第一剪切机716上的卷材740分离。分离距离打开螺旋，使得在两个卷材734、740之间存在棒材，该棒材设置在合适角度以用于进行切割，并且然后剪切机716操作以切割棒材。当突片穿过到突出锥体708中时，这允许由第一光圈件712提升突出锥体708和环分配器702，使得控制器720可将杆710向下移动并且远离突出锥体708。另选地，可降低杆710，同时第一光圈件712提供支撑。卷材板718上的完成卷材734向下移动并且被提取，如图7H中所示。然后卷材板718返回到其初始位置。
如上所述，在有色金属轧机上，卷材分离过程历来是手动完成的，没有自动化。此外，如上所述，在黑色金属轧机上，使用重整桶剪切机，但它们价格昂贵、需要重整站的空间、并且难以改装到现有重整站中。
本发明的实施例是对现有技术系统和方法的改进。
发明内容
在一个实施例中，本发明提供了一种系统，包括：(a)杆和同轴定位在所述杆上方的突出锥体；(b)重整桶，所述重整桶与所述突出部和所述杆同轴定位，所述重整桶包围所述突出部和所述杆的至少一部分；(c)至少一个可伸缩光圈件，所述至少一个可伸缩光圈件安装到所述重整桶；(d)可伸缩剪切机，所述可伸缩剪切机安装到所述重整桶并且位于所述可伸缩光圈件下方；(e)卷材板，所述卷材板位于所述可伸缩剪切机下方；和(f)机器人臂，所述机器人臂位于所述可伸缩剪切机下方；所述控制器：(1)将所述可伸缩光圈件设置成与所述突出部接合，同时将卷材保持在所述重整桶内，并且在所述卷材达到预定高度后，所述控制器在预定时间段内使所述可伸缩光圈件缩回以便不再接合所述突出部，其中在所述预定时间段内的此缩回后，所述卷材的一部分落到所述卷材板；(2)在所述预定时间段的到期之后，将所述可伸缩光圈件设置成接合所述突出部，其中所述卷材的剩余部分被保持在所述重整桶内；(3)将所述可伸缩剪切机设置成不妨碍所述卷材的所述部分或所述卷材的所述剩余部分，其中所述卷材的所述部分和所述卷材的所述剩余部分由中央索状件分开，(4)将所述可伸缩剪切机设置成切断所述中央索状件，以及(5)向所述机器人臂发送一个或多个指令以将所述中央索状件的切断端部传送到进给机构或载体。
在另一个实施例中，本发明提供了一种在线材棒材轧机系统的重整站单元中实施的方法，所述重整站单元包括：杆和同轴定位在所述杆上方的突出锥体；重整桶，所述重整桶与所述突出部和所述杆同轴定位，所述重整桶包围所述突出部和所述杆的至少一部分；至少一个可伸缩光圈件，所述至少一个可伸缩光圈件安装到所述重整桶；可伸缩剪切机，所述可伸缩剪切机安装到所述重整桶并且位于所述可伸缩光圈件下方；卷材板，所述卷材板位于所述可伸缩剪切机下方；和机器人臂，所述机器人臂位于所述可伸缩剪切机下方，所述方法包括以下步骤：(a)将所述可伸缩光圈件设置成与所述突出部接合，同时将卷材保持在所述重整桶内，并且在所述卷材达到预定高度后，所述控制器在预定时间段内使所述可伸缩光圈件缩回以便不再接合所述突出部，其中在所述预定时间段内的此缩回后，所述卷材的一部分落到所述卷材板；(b)在所述预定时间段的到期之后，将所述可伸缩光圈件设置成接合所述突出部，其中所述卷材的剩余部分被保持在所述重整桶内；(c)将所述可伸缩剪切机设置成不妨碍所述卷材的所述部分或所述卷材的所述剩余部分，其中所述卷材的所述部分和所述卷材的所述剩余部分由中央索状件分开；(d)将所述可伸缩剪切机设置成切断所述中央索状件，以及(e)向所述机器人臂发送一个或多个指令以将所述中央索状件的切断端部传送到进给机构或载体。
在又一个实施例中，本发明提供了一种系统，包括：(a)杆和同轴定位在所述杆上方的突出锥体；(b)重整桶，所述重整桶与所述突出部和所述杆同轴定位，所述重整桶包围所述突出部和所述杆的至少一部分；(c)至少一个可伸缩光圈件，所述至少一个可伸缩光圈件安装到所述重整桶；(d)其上安装有剪切机的机器人臂和一组钳子，所述机器人臂和所述钳子位于所述可伸缩光圈件下方；和(e)卷材板，所述卷材板位于所述机器人臂下方；所述控制器：(1)将所述可伸缩光圈件设置成与所述突出部接合，同时将卷材保持在所述重整桶内，并且在所述卷材达到预定高度后，所述控制器在预定时间段内使所述可伸缩光圈件缩回以便不再接合所述突出部，其中在所述预定时间段内的此缩回后，所述卷材的一部分落到所述卷材板；(2)在所述预定时间段的到期之后，将所述可伸缩光圈件设置成接合所述突出部，同时将所述卷材的剩余部分保持在所述重整桶内；(3)将所述机器人臂和所述一组钳子设置成不妨碍所述卷材的所述部分或所述卷材的所述剩余部分，其中所述卷材的所述部分和所述卷材的所述剩余部分由中央索状件分开；(4)向所述一组钳子发送指令以定位所述中央索状件用于剪切；(5)向所述机器人臂发送指令以使用安装在其上的所述剪切机来切断所述中央索状件，以及(6)向所述机器人臂发送指令以将所述中央索状件的切断端部传送到进给机构或载体。
在又一实施例中，本发明提供了一种在线材棒材轧机系统的重整站单元中实施的方法，所述重整站单元包括：杆和同轴定位在所述杆上方的突出锥体；重整桶，所述重整桶与所述突出部和所述杆同轴定位，所述重整桶包围所述突出部和所述杆的至少一部分；至少一个可伸缩光圈件，所述至少一个可伸缩光圈件安装到所述重整桶；其上安装有剪切机的机器人臂和一组钳子，所述机器人臂和所述钳子位于所述可伸缩光圈件下方；和卷材板，所述卷材板位于所述机器人臂下方，所述方法包括以下步骤：(a)将所述可伸缩光圈件设置成与所述突出部接合，同时将卷材保持在所述重整桶内，并且再所述卷材达到预定高度后，所述控制器在预定时间段内使所述可伸缩光圈件缩回以便不再接合所述突出部，其中在所述预定时间段内的此缩回后，所述卷材的一部分落到所述卷材板；(b)在所述预定时间段的到期之后，将所述可伸缩光圈件设置成接合所述突出部，同时将所述卷材的剩余部分保持在所述重整桶内；(c)将所述机器人臂和所述一组钳子设置成不妨碍所述卷材的所述部分或所述卷材的所述剩余部分，其中所述卷材的所述部分和所述卷材的所述剩余部分由中央索状件分开；(d)向所述一组钳子发送指令以定位所述中央索状件用于剪切；(e)向所述机器人臂发送指令以使用安装在其上的所述剪切机来切断所述中央索状件；以及(f)向所述机器人臂发送指令以将所述中央索状件的切断端部传送到进给机构或载体。
在另一个实施例中，本发明提供了一种系统，包括：(a)杆和同轴定位在所述杆上方的突出锥体；(b)重整桶，所述重整桶与所述突出部和所述杆同轴定位，所述重整桶包围所述突出部和所述杆的至少一部分；(c)至少一个可伸缩光圈件，所述至少一个可伸缩光圈件安装到所述重整桶；(d)其上安装有剪切机的第一机器人臂，所述机器人臂位于所述可伸缩光圈件下方；(e)第二机器人臂和第三机器人臂，所述第二机器人臂和第三机器人臂用于定位卷材；和(f)卷材板，所述卷材板位于所述第一机器人臂、所述第二机器人臂和所述第三机器人臂下方；所述控制器：(1)将所述可伸缩光圈件设置成与所述突出部接合，同时将卷材保持在所述重整桶内，并且在所述卷材达到预定高度后，所述控制器在预定时间段内使所述可伸缩光圈件缩回以便不再接合所述突出部，其中在所述预定时间段内的此缩回后，所述卷材的一部分落到所述卷材板；(2)在所述预定时间段的到期之后，将所述可伸缩光圈件设置成接合所述突出部，同时将所述卷材的剩余部分保持在所述重整桶内；(3)将所述第一机器人臂、所述第二机器人臂和所述第三机器人臂设置成不妨碍所述卷材的所述部分或所述卷材的所述剩余部分，其中所述卷材的所述部分和所述卷材的所述剩余部分由中央索状件分开；(4)向所述第二机器人臂和所述第三机器人臂发送指令以定位所述中央索状件用于剪切；(5)向所述第一机器人臂发送指令以使用安装在其上的所述剪切机来切断所述中央索状件，以及(6)向所述第一机器人臂发送指令以将所述中央索状件的切断端部传送到进给机构或载体。
在又一个实施例中，本发明提供了一种在线材棒材轧机系统的重整站单元中实施的方法，所述重整站单元包括：杆和同轴定位在所述杆上方的突出锥体；重整桶，所述重整桶与所述突出部和所述杆同轴定位，所述重整桶包围所述突出部和所述杆的至少一部分；至少一个可伸缩光圈件，所述至少一个可伸缩光圈件安装到所述重整桶；其上安装有剪切机的第一机器人臂，所述机器人臂位于所述可伸缩光圈件下方；第二机器人臂和第三机器人臂，所述第二机器人臂和第三机器人臂用于定位卷材；和卷材板，所述卷材板位于所述第一机器人臂、所述第二机器人臂和所述第三机器人臂下方，所述方法包括以下步骤：(a)将所述可伸缩光圈件设置成与所述突出部接合，同时将卷材保持在所述重整桶内，并且在所述卷材达到预定高度后，所述控制器在预定时间段内使所述可伸缩光圈件缩回以便不再接合所述突出部，其中在所述预定时间段内的此缩回后，所述卷材的一部分落到所述卷材板；(b)在所述预定时间段的到期之后，将所述可伸缩光圈件设置成接合所述突出部，同时将所述卷材的剩余部分保持在所述重整桶内；(c)将所述第一机器人臂、所述第二机器人臂和所述第三机器人臂设置成不妨碍所述卷材的所述部分或所述卷材的所述剩余部分，其中所述卷材的所述部分和所述卷材的所述剩余部分由中央索状件分开；(d)向所述第二机器人臂和所述第三机器人臂发送指令以定位所述中央索状件用于剪切；(e)向所述第一机器人臂发送指令以使用安装在其上的所述剪切机来切断所述中央索状件，以及(f)向所述第一机器人臂发送指令以将所述中央索状件的切断端部传送到进给机构或载体。
附图说明
根据一个或多个不同示例，参考附图详细描述了本公开。附图仅出于说明的目的而提供并且仅描绘本公开的示例。提供这些附图以促进读者对本公开的理解，并且不应被视为限制本公开的广度、范围或适用性。应当注意，为了清楚和便于说明，这些附图不一定是按比例绘制的。
图1描绘了有色金属轧机中的典型生产操作。
图2A描绘了在桶中形成的卷材，其中棒材的前缘端部临时附接到支撑件，准备在卷材形成完成之后进行手动处理。
图2B-2E进一步描绘了中央索状件的手动分离和松散端部的缠绕。
图3描绘了有色金属轧机中的典型生产操作。
图4描绘了黑色金属轧机重整站的示例。
图5描绘了具有桶剪切机的黑色金属轧机重整站的示例。
图6描绘了用于在线材棒材轧机中形成钢棒材的典型过程的示例。
图7A-7C更详细地描绘了图6的重整室。
图7A-7H示出了图7A-7C的重整设备的操作的示例。
图8A-8H描绘了本发明的一个实施例，其用于在线材棒材轧机的重整端部处抓取桶剪切机下方的卷材，其中机器人臂用于将卷材的切割端部传送到进给机构或载体。
图9A-9F描绘了本发明的另一个实施例，其使用机器人臂来传送切割，同时使用一组钳子来定位卷材以通过安装在机器人臂上的剪切机进行切割。
图10A-10G描绘了本发明的又一个实施例，其使用三(3)个机器人臂，其中两个机器人臂用于分离卷材并且一个机器人臂用于剪切/传送，或者任选地使用四个机器人臂，其中两个机器人臂用于分离卷材、一个机器人臂用于剪切并且一个机器人臂用于传送。
图11A-11B描绘了分别示出具有3个机器人臂的设置和具有4个机器人臂的设置的样本布置。
具体实施方式
虽然在优选实施例中示出和描述了本发明，但本发明可以许多不同的配置来产生。在附图中描绘并且在本文中将详细描述本发明的优选实施例，应当理解，本公开应被视为本发明的原理及其构造的相关联功能规范的范例并且并不旨在将本发明限于所示的实施例。本领域技术人员将设想在本发明的范围内的许多其他可能的变化。
应当注意，在本说明书中，对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着所引用的特征被包括在本发明的至少一个实施例中。此外，在本说明书中对“一个实施例”的单独引用并不一定指代相同的实施例；然而，此实施例也不互相排斥，除非如此说明并且排除在外，如对于本领域普通技术人员来说是明显的。因此，本发明可包括本文描述的实施例的任何种类的组合和/或集成。
图8A至图8H描绘了本发明的一个实施例，其用于在线材棒材轧机的重整端部处抓取桶剪切机下方的卷材，其中机器人臂801用于将卷材的切割端部传送到进给机构或载体。这种布置使用具有夹持器附件的机器人来保持卷材，同时水平剪切机切割卷材。机械人臂还可包含剪切机以用于从棒材的端部修剪样本的目的。
图8A描绘了落入重整桶中并且落在最上面光圈件802上的环。系统的其余部分正在等待积累足够的卷材以便开始采取动作。该动作由卷材高度确定，该高度是使用光电眼高度传感器、系统定时或类似物以电子方式来测量的。
图8B描绘了环在桶中继续累积。根据需要，光圈件802、804和806按顺序打开(即光圈件802首先打开，光圈件804第二打开，并且光圈件806最后打开)以确保卷材均匀地形成并且不会溢出桶。
图8C描绘了当卷材808足够高时，光圈件806打开并且使未完成的卷材部分808落到卷材板810上。
图8D描绘了当足够的卷材质量位于卷材板810上时(通常由卷材重量的一半限定)，桶内的光圈件806闭合以在卷材的两个半部808-1和808-2之间产生分离，从而留下通过单股线材(或中央线材)812连接的两个单独卷材半部。
图8E描绘了机器人臂801夹持线材812以准备剪切机切割。它通过视觉系统相机或类似设备来定位线材。
图8F描绘了安装在重整桶切断卷材812下方的水平剪切机814。现在存在两个单独卷材，一个卷材位于桶808-1内部并且一个卷材位于桶808-2下方。
图8G描绘了保持切割的卷材端部的机器人臂801。如有必要，此时可从卷材的端部修剪用于分析的棒材样本。
图8H描绘了机器人臂801将新切断的卷材端部递送到保持器或进给机构816。卷材端部被放置在的位置取决于轧机的特定卷材处理规程。轧机可能有若干不同类型的可用保持器/进给机构，并且机器人可能被要求从批次中选择一者，这取决于轧机中央控制对诸如棒材直径、钢种、最终温度等特性的输入。此时，在由机器人将棒材放入其内部之后，可通过机器人或保持机构从棒材修剪样本。
在一个实施例中，本发明提供了一种系统，包括：(a)杆和同轴定位在所述杆上方的突出(nose)锥体；(b)重整桶，所述重整桶与所述突出部和所述杆同轴定位，所述重整桶包围所述突出部和所述杆的至少一部分；(c)至少一个可伸缩光圈件，所述至少一个可伸缩光圈件安装到所述重整桶；(d)可伸缩剪切机，所述可伸缩剪切机安装到所述重整桶并且位于所述可伸缩光圈件下方；(e)卷材板，所述卷材板位于所述可伸缩剪切机下方；和(f)机器人臂，所述机器人臂位于所述可伸缩剪切机下方。在本实施例中：(1)所述控制器将所述可伸缩光圈件设置成与所述突出部接合并同时将卷材保持在所述重整桶内，并且当所述卷材达到预定高度时，所述控制器在预定时间段内使所述可伸缩光圈件缩回以便不再接合所述突出部，其中在所述预定时间段内的此缩回后(例如，直到所述卷材高度的1/2落到所述卷材板)，所述卷材的一部分落到所述卷材板；(2)在所述预定时间段的到期之后(例如，直到所述卷材高度的1/2落到所述卷材板)，所述控制器将所述可伸缩光圈件设置成接合所述突出部，其中所述卷材的剩余部分被保持在所述重整桶内；(3)所述控制器将所述可伸缩剪切机设置成不妨碍所述卷材的所述部分或所述卷材的所述剩余部分，其中所述卷材的所述部分和所述卷材的所述剩余部分由中央索状件分开，(4)所述控制器将所述可伸缩剪切机设置成切断所述中央索状件，并且(5)所述控制器向所述机器人臂发送一个或多个指令以将所述中央索状件的切断端部传送到进给机构或载体。
在该实施例中，本发明提供了一种在线材棒材轧机系统的重整站单元中实施的方法，所述重整站单元包括：杆和同轴定位在所述杆上方的突出锥体；重整桶，所述重整桶与所述突出部和所述杆同轴定位，所述重整桶包围所述突出部和所述杆的至少一部分；至少一个可伸缩光圈件，所述至少一个可伸缩光圈件安装到所述重整桶；可伸缩剪切机，所述可伸缩剪切机安装到所述重整桶并且位于所述可伸缩光圈件下方；卷材板，所述卷材板位于所述可伸缩剪切机下方；和机器人臂，所述机器人臂位于所述可伸缩剪切机下方，所述方法包括以下步骤：(a)将所述可伸缩光圈件设置成与所述突出部接合并同时将卷材保持在所述重整桶内，并且当所述卷材达到预定高度时，所述控制器在预定时间段内使所述可伸缩光圈件缩回以便不再接合所述突出部，其中在所述预定时间段内的此缩回后，所述卷材的一部分落到所述卷材板；(b)在所述预定时间段的到期之后，将所述可伸缩光圈件设置成接合所述突出部，其中所述卷材的剩余部分被保持在所述重整桶内；(c)将所述可伸缩剪切机设置成不妨碍所述卷材的所述部分或所述卷材的所述剩余部分，其中所述卷材的所述部分和所述卷材的所述剩余部分由中央索状件分开；(d)将所述可伸缩剪切机设置成切断所述中央索状件，以及(e)向所述机器人臂发送一个或多个指令以将所述中央索状件的切断端部传送到进给机构或载体。
图9A至图9F描绘了本发明的另一个实施例，其使用机器人臂901来传送切割，同时使用一组钳子来定位卷材以通过安装在机器人臂上的剪切机进行切割。这种布置使用机器人来夹持/操纵卷材并且剪切卷材。机器人被安装有组合工具，这允许它保持棒材并且切割棒材。
图9A描绘了落入重整桶中并且落在最上面光圈件902上的环。系统的其余部分正在等待积累足够的卷材以便开始采取动作。该动作由卷材高度确定，该卷材高度是使用光电眼高度传感器、系统定时或类似物以电子方式来测量的。
图9B描绘了环在桶中继续累积。根据需要，光圈件902、904和906按顺序打开(即光圈件902首先打开，光圈件904第二打开，并且光圈件906最后打开)以确保卷材均匀地形成并且不会溢出桶。
图9C描绘了当卷材908足够高时，光圈件906打开并且使未完成的卷材部分908落到卷材板910上。
图9D描绘了当足够的卷材质量位于卷材板910上时(通常由卷材重量的一半限定)，桶内的光圈件906闭合以在卷材的两个半部908-1和908-2之间产生分离，从而留下通过单股线材(或中央线材)912连接的两个单独卷材半部。
图9E描绘了机器人臂901夹持线材912以准备剪切机切割。安装在机器人臂901的端部上的剪切机在所指示的位置处切割卷材。卷材的两个半部现在是分离的，并且使机器人臂901夹持在心轴杆上的新形成的卷材的端部。
图9F描绘了机器人臂901将新切断的卷材端部递送到保持器或进给机构916。卷材端部被放置在的位置取决于轧机的特定卷材处理规程。轧机可能有若干不同类型的可用保持器/进给机构，并且机器人可能被要求从批次中选择一者，这取决于轧机中央控制对诸如棒材直径、钢种、最终温度等特性的输入。
在本实施例中，本发明提供了一种系统，包括：(a)杆和同轴定位在所述杆上方的突出锥体；(b)重整桶，所述重整桶与所述突出部和所述杆同轴定位，所述重整桶包围所述突出部和所述杆的至少一部分；(c)至少一个可伸缩光圈件，所述至少一个可伸缩光圈件安装到所述重整桶；(d)其上安装有剪切机的机器人臂和一组钳子，所述机器人臂和所述钳子位于所述可伸缩光圈件下方；和(e)卷材板，所述卷材板位于所述机器人臂下方。在本实施例中：(1)所述控制器将所述可伸缩光圈件设置成与所述突出部接合，同时将卷材保持在所述重整桶内，并且当所述卷材达到预定高度时，所述控制器在预定时间段内使所述可伸缩光圈件缩回以便不再接合所述突出部，其中在所述预定时间段内的此缩回后(例如，直到所述卷材高度的1/2落到所述卷材板)，所述卷材的一部分落到所述卷材板；(2)在所述预定时间段的到期之后(例如，直到所述卷材高度的1/2落到所述卷材板)，所述控制器将所述可伸缩光圈件设置成接合所述突出部，同时将所述卷材的剩余部分保持在所述重整桶内；(3)所述控制器将所述机器人臂和所述一组钳子设置成不妨碍所述卷材的所述部分或所述卷材的所述剩余部分，其中所述卷材的所述部分和所述卷材的所述剩余部分由中央索状件分开；(4)所述控制器向所述一组钳子发送指令以定位所述中央索状件用于剪切；(5)所述控制器向所述机器人臂发送指令以使用安装在其上的所述剪切机来切断所述中央索状件，并且(6)所述控制器向所述机器人臂发送指令以将所述中央索状件的切断端部传送到进给机构或载体。
在该实施例中，本发明提供了一种在线材棒材轧机系统的重整站单元中实施的方法，所述重整站单元包括：杆和同轴定位在所述杆上方的突出锥体；重整桶，所述重整桶与所述突出部和所述杆同轴定位，所述重整桶包围所述突出部和所述杆的至少一部分；至少一个可伸缩光圈件，所述至少一个可伸缩光圈件安装到所述重整桶；其上安装有剪切机的机器人臂和一组钳子，所述机器人臂和所述钳子位于所述可伸缩光圈件下方；和卷材板，所述卷材板位于所述机器人臂下方，所述方法包括以下步骤：(a)将所述可伸缩光圈件设置成与所述突出部接合，同时将卷材保持在所述重整桶内，并且当所述卷材达到预定高度后，所述控制器在预定时间段内使所述可伸缩光圈件缩回以便不再接合所述突出部，其中在所述预定时间段内的此缩回后，所述卷材的一部分落到所述卷材板；(b)在所述预定时间段的到期之后，将所述可伸缩光圈件设置成接合所述突出部，同时将所述卷材的剩余部分保持在所述重整桶内；(c)将所述机器人臂和所述一组钳子设置成不妨碍所述卷材的所述部分或所述卷材的所述剩余部分，其中所述卷材的所述部分和所述卷材的所述剩余部分由中央索状件分开；(d)向所述一组钳子发送指令以定位所述中央索状件用于剪切；(e)向所述机器人臂发送指令以使用安装在其上的所述剪切机来切断所述中央索状件；以及(f)向所述机器人臂发送指令以将所述中央索状件的切断端部传送到进给机构或载体。
图10A至图10G描绘了本发明的又一个实施例，其使用三(3)个机器人臂1001-1、1001-2和1001-3，其中两个机器人臂用于分离卷材并且一个机器人臂用于剪切/传送，或者任选地使用四个机器人臂(未示出)，两个机器人臂用于分离卷材、一个机器人臂用于剪切并且一个机器人臂用于传送。这种布置可具有不同数量的机械人臂，这取决于轧机想要如何处理卷材。机器人臂可单独地被安装有任意布置的夹持器工具、剪切工具、或同时夹持和剪切棒材的组合工具、或可用于完成卷材切割和搬运过程的任何其他类型的专用工具。机器人可围绕桶对称或径向或者以任何其他合适的布置方式布置，这取决于轧机的独特需求，只要机器人不相互干扰或不干扰卷材的移动即可。
图10A描绘了落入重整桶中并且落在最上面光圈件1002上的环。系统的其余部分正在等待积累足够的卷材以便开始采取动作。该动作由卷材高度确定，该卷材高度是使用光电眼高度传感器、系统定时或类似物以电子方式来测量的。
图10B描绘了环在桶中继续累积。根据需要，光圈件1002、1004和1006按顺序打开(即光圈件1002首先打开，光圈件1004第二打开，并且光圈件1006最后打开)以确保卷材均匀地形成并且不会溢出桶。
图10C描绘了当卷材1008足够高时，光圈件1006打开并且使未完成的卷材部分落到卷材板1010上。
图10D描绘了当足够的卷材质量位于卷材板1010上时(通常由卷材重量的一半限定)，桶内的光圈件1006闭合以在卷材的两个半部1008-1和1008-2之间产生分离，从而留下通过单股线材(或中央线材)1012连接的两个单独卷材半部。
图10E描绘了两个机器人臂1001-1和1001-3(夹持器机器人)在根据线材的当前位置(相对于心轴杆和剪切机器人)选择的战略位置处夹持中央线材1012并且将线材1012定位在用于即将进行的剪切机切割的最佳位置处。
图10F描绘了剪切机器人1001-2移动到线材1012中并且切割该线材。位置可根据来自视觉相机系统的反馈、其他机器人的相对位置或类似的布置来确定。
图10G描绘了现在被分成两个半部1008-1和1008-2的卷材。夹持器机器人1001-1和1001-3保持在每个半部上。此时，可通过一个或多个机器人臂从卷材端部修剪样本，之后保持卷材尾端的机器人将其传送到保持器或进给机构1016。卷材端部被具体放置在的位置取决于轧机的特定卷材处理规程。轧机可能有若干不同类型的可用保持器/进给机构，并且机器人可能被要求从批次中选择一者，这取决于轧机中央控制对诸如棒材直径、钢种、最终温度等特性的输入。
在本实施例中，本发明提供了一种系统，包括：(a)杆和同轴定位在所述杆上方的突出锥体；(b)重整桶，所述重整桶与所述突出部和所述杆同轴定位，所述重整桶包围所述突出部和所述杆的至少一部分；(c)至少一个可伸缩光圈件，所述至少一个可伸缩光圈件安装到所述重整桶；(d)其上安装有剪切机的第一机器人臂，所述机器人臂位于所述可伸缩光圈件下方；(e)第二机器人臂和第三机器人臂，所述第二机器人臂和第三机器人臂用于定位卷材；和(f)卷材板，所述卷材板位于所述第一机器人臂、所述第二机器人臂和所述第三机器人臂下方。
在本实施例中：(1)所述控制器将所述可伸缩光圈件设置成与所述突出部接合，同时将卷材保持在所述重整桶内，并且当所述卷材达到预定高度后，所述控制器在预定时间段内使所述可伸缩光圈件缩回以便不再接合所述突出部，其中在所述预定时间段内的此缩回后，所述卷材的一部分落到所述卷材板；(2)在所述预定时间段的到期之后，所述控制器将所述可伸缩光圈件设置成接合所述突出部，同时将所述卷材的剩余部分保持在所述重整桶内；(3)所述控制器将所述第一机器人臂、所述第二机器人臂和所述第三机器人臂设置成不妨碍所述卷材的所述部分或所述卷材的所述剩余部分，其中所述卷材的所述部分和所述卷材的所述剩余部分由中央索状件分开；(4)所述控制器向所述第二机器人臂和所述第三机器人臂发送指令以定位所述中央索状件用于剪切；(5)所述控制器向所述第一机器人臂发送指令以使用安装在其上的所述剪切机来切断所述中央索状件，并且(6)所述控制器向所述第一机器人臂发送指令以将所述中央索状件的切断端部传送到进给机构或载体。
根据该实施例，本发明提供了一种在线材棒材轧机系统的重整站单元中实施的方法，所述重整站单元包括：杆和同轴定位在所述杆上方的突出锥体；重整桶，所述重整桶与所述突出部和所述杆同轴定位，所述重整桶包围所述突出部和所述杆的至少一部分；至少一个可伸缩光圈件，所述至少一个可伸缩光圈件安装到所述重整桶；其上安装有剪切机的第一机器人臂，所述机器人臂位于所述可伸缩光圈件下方；第二机器人臂和第三机器人臂，所述第二机器人臂和第三机器人臂用于定位卷材；和卷材板，所述卷材板位于所述第一机器人臂、所述第二机器人臂和所述第三机器人臂下方，所述方法包括以下步骤：(a)将所述可伸缩光圈件设置成与所述突出部接合，同时将卷材保持在所述重整桶内，并且在所述卷材达到预定高度后，所述控制器在预定时间段内使所述可伸缩光圈件缩回以便不再接合所述突出部，其中在所述预定时间段内的此缩回后，所述卷材的一部分落到所述卷材板；(b)在所述预定时间段的到期之后，将所述可伸缩光圈件设置成接合所述突出部，同时将所述卷材的剩余部分保持在所述重整桶内；(c)将所述第一机器人臂、所述第二机器人臂和所述第三机器人臂设置成不妨碍所述卷材的所述部分或所述卷材的所述剩余部分，其中所述卷材的所述部分和所述卷材的所述剩余部分由中央索状件分开；(d)向所述第二机器人臂和所述第三机器人臂发送指令以定位所述中央索状件用于剪切；(e)向所述第一机器人臂发送指令以使用安装在其上的所述剪切机来切断所述中央索状件，以及(f)向所述第一机器人臂发送指令以将所述中央索状件的切断端部传送到进给机构或载体。
图11A描绘了示出具有3个机器人臂的设置的样本布置。
图11B描绘了示出具有4个机器人臂的设置的样本布置。
在有色金属轧机上，本发明的系统和方法将完全消除手动切割中央索状件、取样和缠绕松散端部的问题。它将提供一致过程并且消除潜在的安全隐患。在黑色金属轧机上，系统将为重整桶剪切机提供经济高效的替代方案，并且可对许多现有的卷材重整站进行改造。
本发明的系统和方法还在卷材形成过程内结合了传感器、视觉系统、机器人技术等的策略性使用。
本发明的系统和方法能够处理各种尺寸和等级。本发明的系统和方法还能够在不影响卷材形成操作的循环时间的时间窗口内执行剪切、传送等。
本发明的系统提供了用于切断中央索状件的自动功能，而不是危险的手动操作。在有色金属产品的情况下，这提供更高效且一致的操作。在黑色金属卷材分离的情况下，本发明提供机械上涉及较少的系统。
各个实施例中的机器人臂的逻辑操作被实施为：(1)在通用计算机内的可编程电路上运行的一系列计算机实施的步骤、操作或规程，(2)在专用可编程电路上运行的一系列计算机实施的步骤、操作或规程；和/或(3)可编程电路内的互连的机器模块或程序引擎。
与各个实施例中的机器人臂的逻辑操作相关联的上述特征可被实施为软件过程，该软件过程被指定为记录在计算机可读存储介质(也称为计算机可读介质)上的指令集。当这些指令由一个或多个处理单元(例如，一个或多个处理器、处理器的核心或其他处理单元)执行时，它们致使处理单元执行指令中指示的动作。本公开的范围内的实施例还可包括用于承载计算机可执行指令或数据结构或在其上存储有计算机可执行指令或数据结构的有形和/或非暂态计算机可读存储介质。这种非暂态计算机可读存储介质可以是可由通用或专用计算机访问的任何可用介质，包括任何专用处理器的功能设计。作为示例而非限制，此非暂态计算机可读介质可包括闪存存储器、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储装置、磁盘存储装置或其他磁存储设备、或可用于承载或存储以计算机可执行指令、数据结构或处理器芯片设计形式的期望程序代码装置的任何其他介质。计算机可读介质不包括无线地或通过有线连接来传递的载体波和电子信号。
例如，计算机可执行指令包括致使通用计算机、专用计算机或专用处理设备执行特定功能或功能组的指令和数据。计算机可执行指令还包括由计算机在独立或网络环境中执行的程序模块。一般而言，程序模块包括执行特定任务或实施特定抽象数据类型的例程、程序、部件、数据结构、对象和专用处理器的设计中固有的功能等。计算机可执行指令、相关联的数据结构和程序模块表示用于执行本文所公开的方法的步骤的程序代码装置的示例。此可执行指令或相关联的数据结构的特定序列表示用于实施在此步骤中描述的功能的对应动作的示例。
举例来说，适合于执行计算机程序的处理器包括通用和专用微处理器，以及任何类型的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于进行或执行指令的处理器以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。一般而言，计算机还将包括或被可操作地耦接以从一个或多个用于存储数据的大容量存储设备(例如，磁盘、磁光盘或光盘)接收数据或向其传输数据或两者。
在本说明书中，术语“软件”意味着包括驻留在只读存储器中的固件或存储在磁存储装置或闪存存储装置(例如，固态驱动器)中的应用程序，其可被读取到存储器中以用于由处理器进行处理。此外，在一些具体实施中，多种软件技术可作为较大程序的子部分来实施，同时保持不同的软件技术。在一些具体实施中，多种软件技术也可作为单独的程序来实施。最后，一起实施这里描述的软件技术的单独程序的任何组合在本主题技术的范围内。在一些具体实施中，软件程序在被安装以在一个或多个电子系统上操作时定义执行和进行软件程序的操作的一个或多个特定机器具体实施。
计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序、脚本或代码)可以任何形式的编程语言进行编写，包括编译或解释语言、声明性或过程性语言，并且它可以任何形式进行部署，包括作为独立程序或作为模块、部件、子例程、对象或适用于在计算环境中使用的其他单元。计算机程序可但不一定对应于文件系统中的文件。程序可存储在保存其他程序或数据(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中、存储在专用于所讨论程序的单个文件中、或存储在多个协调文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)中。计算机程序可被部署为在一个计算机或多个计算机上执行，这些计算机位于一个站点处或跨多个站点分配并且通过通信网络互连。
上述这些功能可在数字电子电路、计算机软件、固件或硬件中实施。技术可使用一种或多种计算机程序产品来实施。可编程处理器和计算机可被包括在移动设备中或被封装为移动设备。过程和逻辑流程可由一个或多个可编程处理器和一个或多个可编程逻辑电路执行。通用和专用计算设备和存储设备可通过通信网络来互连。
一些具体实施包括电子部件，例如微处理器、存储装置和存储器，其将计算机程序指令存储在机器可读或计算机可读介质(另选地称为计算机可读存储介质、机器可读介质或机器可读存储介质)中。此计算机可读介质的一些示例包括RAM、ROM、只读光盘(CD-ROM)、可记录光盘(CD-R)、可重写光盘(CD-RW)、只读数字通用光盘(例如，DVD-ROM、双层DVD-ROM)、各种可记录/可重写DVD(例如，DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW等)、闪存存储器(例如，SD卡、mini-SD卡、微型SD卡等)、磁性或固态硬盘驱动器、只读和可记录光盘、超密度光盘、任何其他光学或磁性介质以及软盘。计算机可读介质可存储可由至少一个处理单元执行并且包括用于执行各种操作的指令集的计算机程序。计算机程序或计算机代码的示例包括例如由编译器产生的机器代码，以及包括由计算机、电子部件或微处理器使用解释器来执行的更高级代码的文件。
虽然以上讨论主要涉及执行软件的微处理器或多核处理器，但一些具体实施由一个或多个集成电路执行，例如专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)。在一些具体实施中，此集成电路执行存储在电路本身上的指令。
应当理解，所公开的过程中的步骤的任何特定顺序或层级是示例性方法的说明。基于设计偏好，应当理解，可重新布置过程中的步骤的特定顺序或层级，或者执行所有示出的步骤。一些步骤可同时执行。例如，在某些情况下，多任务处理和并行处理可能是有利的。此外，上面示出的各种系统部件的分离不应被理解为需要这种分离，并且应当理解，所描述的程序部件和系统通常可一起集成在单个软件产品中或者被封装到多个软件产品中。
对这些方面的各种修改将是明显的，并且本文中定义的一般原理可应用于其他方面。因此，权利要求并不旨在限于本文所示的方面，而是符合与语言权利要求一致的完整范围，其中以单数引用元件并不旨在表示“一个且仅一个”，除非具体如此表述，而是旨在表示“一个或多个”。除非另有明确说明，术语“一些”是指一个或多个。阳性代词(例如，他的)包括阴性和中性(例如，她的和它的)，反之亦然。标题和副标题(如果有的话)只是为了方便而使用并且不限制主题技术。
例如，短语“方面”并不暗示该方面对于本主题技术是必要的或者该方面适用于本主题技术的所有配置。涉及方面的公开内容可应用于所有配置、或者一个或多个配置。例如，短语方面可指一个或多个方面，反之亦然。例如，短语“配置”并不意味着此配置对于本主题技术是必要的或者此配置适用于本主题技术的所有配置。涉及配置的公开内容可应用于所有配置、或者一个或多个配置。例如，短语“配置”可指一个或多个配置，反之亦然。
上述各种实施例仅以说明的方式提供并且不应被解释为限制本公开的范围。本领域技术人员将容易地认识到可对本文描述的原理做出各种修改和改变，而不遵循本文示出和描述的示例性实施例和应用，并且不脱离本公开的精神和范围。
虽然本说明书包含许多具体的具体实施细节，但这些不应被解释为对任何发明的范围或可要求保护的范围的限制，而是被解释为对可能特定于特定发明的特定实施例的特征的描述。在本说明书中在单独实施例的上下文中描述的某些特征也可在单个实施例中组合地实施。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可在多个实施例中单独地或以任何合适的子组合来实施。此外，虽然上面可能将特征描述为在某些组合中起作用并且甚至最初如此要求保护，但在一些情况下，可从该组合中删除所要求保护的组合中的一个或多个特征，并且所要求保护的组合可涉及子组合或子组合的变体。
类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘了操作，但这不应被理解为要求以所示的特定顺序或连续的顺序来执行此操作，或者要求执行所有的所示操作，以实现期望的结果。
如上所述，已经描述了本主题的特定实施例，但其他实施例也在所附权利要求的范围内。例如，权利要求中记载的动作可以不同的顺序执行并且仍然实现期望的结果。作为一个示例，附图中描绘的过程不一定需要所示的特定顺序或连续顺序来实现期望的结果。在某些具体实施中，多任务处理和并行处理可能是有利的。
结论
在上述实施例中已经示出了用于自动化棒材卷材切割站的有效具体实施的系统和方法。尽管已经示出和描述了各种优选实施例，但应当理解，并不旨在通过此公开来限制本发明，而是旨在覆盖落入本发明的精神和范围内的所有修改，如在所附权利要求中所限定的。
Claims (22)
1.一种系统，包括：
(a)杆和同轴定位在所述杆上方的突出锥体；
(b)重整桶，所述重整桶与所述突出部和所述杆同轴定位，所述重整桶包围所述突出部和所述杆的至少一部分；
(c)至少一个可伸缩光圈件，所述至少一个可伸缩光圈件安装到所述重整桶；
(d)可伸缩剪切机，所述可伸缩剪切机安装到所述重整桶并且位于所述可伸缩光圈件下方；
(e)卷材板，所述卷材板位于所述可伸缩剪切机下方；和
(f)机器人臂，所述机器人臂位于所述可伸缩剪切机下方；
所述控制器：(1)将所述可伸缩光圈件设置成与所述突出部接合，同时将卷材保持在所述重整桶内，并且在所述卷材达到预定高度后，所述控制器在预定时间段内使所述可伸缩光圈件缩回以便不再接合所述突出部，其中在所述预定时间段内的此缩回后，所述卷材的一部分落到所述卷材板；(2)在所述预定时间段的到期之后，将所述可伸缩光圈件设置成接合所述突出部，其中所述卷材的剩余部分被保持在所述重整桶内；(3)将所述可伸缩剪切机设置成不妨碍所述卷材的所述部分或所述卷材的所述剩余部分，其中所述卷材的所述部分和所述卷材的所述剩余部分由中央索状件分开，(4)将所述可伸缩剪切机设置成切断所述中央索状件，以及(5)向所述机器人臂发送一个或多个指令以将所述中央索状件的切断端部传送到进给机构或载体。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统还包括监测所述卷材的所述高度的高度传感器，其中所述高度传感器向所述控制器传输信号以指示已经达到所述预定高度。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述卷材的所述部分和所述卷材的所述剩余部分具有相等高度，其中所述相等高度是卷材的高度的1/2。
4.根据权利要求1所述的系统，其中在将所述中央索状件的所述切断端部传送到所述进给机构或载体之前，修剪卷材的样本以用于分析。
5.根据权利要求1所述的系统，其中从多个进给机构或多个载体中选择所述进给机构或所述载体。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述进给机构或所述载体基于以下特性中的任一者来进行选择：线材直径、钢种或最终温度。
7.一种在线材棒材轧机系统的重整站单元中实施的方法，所述重整站单元包括：杆和同轴定位在所述杆上方的突出锥体；重整桶，所述重整桶与所述突出部和所述杆同轴定位，所述重整桶包围所述突出部和所述杆的至少一部分；至少一个可伸缩光圈件，所述至少一个可伸缩光圈件安装到所述重整桶；可伸缩剪切机，所述可伸缩剪切机安装到所述重整桶并且位于所述可伸缩光圈件下方；卷材板，所述卷材板位于所述可伸缩剪切机下方；和机器人臂，所述机器人臂位于所述可伸缩剪切机下方，所述方法包括以下步骤：
(a)将所述可伸缩光圈件设置成与所述突出部接合，同时将卷材保持在所述重整桶内，并且在所述卷材达到预定高度后，所述控制器在预定时间段内使所述可伸缩光圈件缩回以便不再接合所述突出部，其中在所述预定时间段内的此缩回后，所述卷材的一部分落到所述卷材板；
(b)在所述预定时间段的到期之后，将所述可伸缩光圈件设置成接合所述突出部，其中所述卷材的剩余部分被保持在所述重整桶内；
(c)将所述可伸缩剪切机设置成不妨碍所述卷材的所述部分或所述卷材的所述剩余部分，其中所述卷材的所述部分和所述卷材的所述剩余部分由中央索状件分开；
(d)将所述可伸缩剪切机设置成切断所述中央索状件，以及
(e)向所述机器人臂发送一个或多个指令以将所述中央索状件的切断端部传送到进给机构或载体。
8.一种系统，包括：
(a)杆和同轴定位在所述杆上方的突出锥体；
(b)重整桶，所述重整桶与所述突出部和所述杆同轴定位，所述重整桶包围所述突出部和所述杆的至少一部分；
(c)至少一个可伸缩光圈件，所述至少一个可伸缩光圈件安装到所述重整桶；
(d)其上安装有剪切机的机器人臂和一组钳子，所述机器人臂和所述钳子位于所述可伸缩光圈件下方；和
(e)卷材板，所述卷材板位于所述机器人臂下方；
所述控制器：(1)将所述可伸缩光圈件设置成与所述突出部接合，同时将卷材保持在所述重整桶内，并且在所述卷材达到预定高度后，所述控制器在预定时间段内使所述可伸缩光圈件缩回以便不再接合所述突出部，其中在所述预定时间段内的此缩回后，所述卷材的一部分落到所述卷材板；(2)在所述预定时间段的到期之后，将所述可伸缩光圈件设置成接合所述突出部，同时将所述卷材的剩余部分保持在所述重整桶内；(3)将所述机器人臂和所述一组钳子设置成不妨碍所述卷材的所述部分或所述卷材的所述剩余部分，其中所述卷材的所述部分和所述卷材的所述剩余部分由中央索状件分开；(4)向所述一组钳子发送指令以定位所述中央索状件用于剪切；(5)向所述机器人臂发送指令以使用安装在其上的所述剪切机来切断所述中央索状件，以及(6)向所述机器人臂发送指令以将所述中央索状件的切断端部传送到进给机构或载体。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述系统还包括监测所述卷材的所述高度的高度传感器，其中所述高度传感器向所述控制器传输信号以指示已经达到所述预定高度。
10.根据权利要求8所述的系统，其中所述卷材的所述部分和所述卷材的所述剩余部分具有相等高度，其中所述相等高度是卷材的高度的1/2。
11.根据权利要求8所述的系统，其中在将所述中央索状件的所述切断端部传送到所述进给机构或载体之前，修剪卷材的样本以用于分析。
12.根据权利要求8所述的系统，其中从多个进给机构或多个载体中选择所述进给机构或所述载体。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述进给机构或所述载体基于以下特性中的任一者来进行选择：线材直径、钢种或最终温度。
14.一种在线材棒材轧机系统的重整站单元中实施的方法，所述重整站单元包括：杆和同轴定位在所述杆上方的突出锥体；重整桶，所述重整桶与所述突出部和所述杆同轴定位，所述重整桶包围所述突出部和所述杆的至少一部分；至少一个可伸缩光圈件，所述至少一个可伸缩光圈件安装到所述重整桶；其上安装有剪切机的机器人臂和一组钳子，所述机器人臂和所述钳子位于所述可伸缩光圈件下方；和卷材板，所述卷材板位于所述机器人臂下方，所述方法包括以下步骤：
(a)将所述可伸缩光圈件设置成与所述突出部接合，同时将卷材保持在所述重整桶内，并且在所述卷材达到预定高度后，所述控制器在预定时间段内使所述可伸缩光圈件缩回以便不再接合所述突出部，其中在所述预定时间段内的此缩回后，所述卷材的一部分落到所述卷材板；
(b)在所述预定时间段的到期之后，将所述可伸缩光圈件设置成接合所述突出部，同时将所述卷材的剩余部分保持在所述重整桶内；
(c)将所述机器人臂和所述一组钳子设置成不妨碍所述卷材的所述部分或所述卷材的所述剩余部分，其中所述卷材的所述部分和所述卷材的所述剩余部分由中央索状件分开；
(d)向所述一组钳子发送指令以定位所述中央索状件用于剪切；
(e)向所述机器人臂发送指令以使用安装在其上的所述剪切机来切断所述中央索状件；以及
(f)向所述机器人臂发送指令以将所述中央索状件的切断端部传送到进给机构或载体。
15.一种系统，包括：
(a)杆和同轴定位在所述杆上方的突出锥体；
(b)重整桶，所述重整桶与所述突出部和所述杆同轴定位，所述重整桶包围所述突出部和所述杆的至少一部分；
(c)至少一个可伸缩光圈件，所述至少一个可伸缩光圈件安装到所述重整桶；
(d)其上安装有剪切机的第一机器人臂，所述机器人臂位于所述可伸缩光圈件下方；
(e)第二机器人臂和第三机器人臂，所述第二机器人臂和第三机器人臂用于定位卷材；和
(f)卷材板，所述卷材板位于所述第一机器人臂、所述第二机器人臂和所述第三机器人臂下方；
所述控制器：(1)将所述可伸缩光圈件设置成与所述突出部接合，同时将卷材保持在所述重整桶内，并且在所述卷材达到预定高度后，所述控制器在预定时间段内使所述可伸缩光圈件缩回以便不再接合所述突出部，其中在所述预定时间段内的此缩回后，所述卷材的一部分落到所述卷材板；(2)在所述预定时间段的到期之后，将所述可伸缩光圈件设置成接合所述突出部，同时将所述卷材的剩余部分保持在所述重整桶内；(3)将所述第一机器人臂、所述第二机器人臂和所述第三机器人臂设置成不妨碍所述卷材的所述部分或所述卷材的所述剩余部分，其中所述卷材的所述部分和所述卷材的所述剩余部分由中央索状件分开；(4)向所述第二机器人臂和所述第三机器人臂发送指令以定位所述中央索状件用于剪切；(5)向所述第一机器人臂发送指令以使用安装在其上的所述剪切机来切断所述中央索状件，以及(6)向所述第一机器人臂发送指令以将所述中央索状件的切断端部传送到进给机构或载体。
16.根据权利要求15所述的系统，其中所述中央索状件的所述切断端部经由用于传送卷材的第四机器人臂来传送到所述进给机构或所述载体。
17.根据权利要求15所述的系统，其中所述系统还包括监测所述卷材的所述高度的高度传感器，其中所述高度传感器向所述控制器传输信号以指示已经达到所述预定高度。
18.根据权利要求15所述的系统，其中所述卷材的所述部分和所述卷材的所述剩余部分具有相等高度，其中所述相等高度是卷材的高度的1/2。
19.根据权利要求15所述的系统，其中在将所述中央索状件的所述切断端部传送到所述进给机构或载体之前，修剪卷材的样本以用于分析。
20.根据权利要求15所述的系统，其中从多个进给机构或多个载体中选择所述进给机构或所述载体。
21.根据权利要求20所述的系统，其中所述进给机构或所述载体基于以下特性中的任一者来进行选择：线材直径、钢种或最终温度。
22.一种在线材棒材轧机系统的重整站单元中实施的方法，所述重整站单元包括：杆和同轴定位在所述杆上方的突出锥体；重整桶，所述重整桶与所述突出部和所述杆同轴定位，所述重整桶包围所述突出部和所述杆的至少一部分；至少一个可伸缩光圈件，所述至少一个可伸缩光圈件安装到所述重整桶；其上安装有剪切机的第一机器人臂，所述机器人臂位于所述可伸缩光圈件下方；第二机器人臂和第三机器人臂，所述第二机器人臂和第三机器人臂用于定位卷材；和卷材板，所述卷材板位于所述第一机器人臂、所述第二机器人臂和所述第三机器人臂下方，所述方法包括以下步骤：
(a)将所述可伸缩光圈件设置成与所述突出部接合，同时将卷材保持在所述重整桶内，并且在所述卷材达到预定高度后，所述控制器在预定时间段内使所述可伸缩光圈件缩回以便不再接合所述突出部，其中在所述预定时间段内的此缩回后，所述卷材的一部分落到所述卷材板；
(b)在所述预定时间段的到期之后，将所述可伸缩光圈件设置成接合所述突出部，同时将所述卷材的剩余部分保持在所述重整桶内；
(c)将所述第一机器人臂、所述第二机器人臂和所述第三机器人臂设置成不妨碍所述卷材的所述部分或所述卷材的所述剩余部分，其中所述卷材的所述部分和所述卷材的所述剩余部分由中央索状件分开；
(d)向所述第二机器人臂和所述第三机器人臂发送指令以定位所述中央索状件用于剪切；
(e)向所述第一机器人臂发送指令以使用安装在其上的所述剪切机来切断所述中央索状件，以及
(f)向所述第一机器人臂发送指令以将所述中央索状件的切断端部传送到进给机构或载体。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US17/145484 | 2021-01-11 | ||
| US17/145,484 US20220219215A1 (en) | 2021-01-11 | 2021-01-11 | Automated rod coil cutting station |
| PCT/US2022/011388 WO2022150440A1 (en) | 2021-01-11 | 2022-01-06 | Automated rod coil cutting systems and corresponding method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116723903A true CN116723903A (zh) | 2023-09-08 |
Family
ID=80123184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202280009690.XA Pending CN116723903A (zh) | 2021-01-11 | 2022-01-06 | 自动化棒材卷材切割系统和对应方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20220219215A1 (zh) |
| EP (1) | EP4274689A1 (zh) |
| CN (1) | CN116723903A (zh) |
| WO (1) | WO2022150440A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220371077A1 (en) * | 2021-05-21 | 2022-11-24 | Primetals Technologies USA LLC | Method of Automating Coil Height Control in a Wire Rod Plant |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3494568A (en) * | 1967-07-12 | 1970-02-10 | Vaughn Machinery Co The | Wire bundling machine |
| US3618647A (en) * | 1969-11-19 | 1971-11-09 | Owens Illinois Inc | Tree harvester |
| US3623521A (en) * | 1970-06-11 | 1971-11-30 | Owens Illinois Inc | Tree harvester |
| DE2141972A1 (de) * | 1971-08-21 | 1973-03-01 | Siemag Siegener Masch Bau | Vorrichtung zum unterteilen eines drahtwindungsstranges in einer bundbildestation |
| DE2143449C3 (de) * | 1971-08-31 | 1978-05-11 | Schloemann-Siemag Ag, 4000 Duesseldorf | Vorrichtung zum Trennen eines Drahtwindungsstranges in einer Bundbildestation |
| DE2420866C3 (de) * | 1974-04-30 | 1981-07-16 | Schloemann-Siemag AG, 4000 Düsseldorf | Vorrichtung zum Trennen eines Drahtwindungsstranges in einer Bundbildestation |
| DE2515643C3 (de) * | 1975-04-10 | 1979-06-28 | Schloemann-Siemag Ag, 4000 Duesseldorf | Vorrichtung zum Durchtrennen eines Drahtwindungsstranges |
| DE3116089C2 (de) * | 1981-04-23 | 1983-03-31 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Vorrichtung zum Trennen von Drahtwindungssträngen im Schacht einer Bundsammelstation |
| JP2668715B2 (ja) * | 1988-10-21 | 1997-10-27 | 住友重機械工業株式会社 | コイル集束装置における切断制御法 |
| DE4208724C2 (de) * | 1992-03-18 | 1999-01-28 | Niehoff Kg Maschf | Verfahren und Vorrichtung zum Ablegen von Drahtschlingen in ein Faß |
| US5273231A (en) | 1992-08-03 | 1993-12-28 | Morgan Construction Company | Loop distributor for reforming station |
| US5501410A (en) * | 1995-01-27 | 1996-03-26 | Morgan Construction Company | Coil reforming chamber with auxiliary coil plate |
| US5735477A (en) * | 1997-01-22 | 1998-04-07 | Morgan Construction Company | Stem coil pallet for making half weight coils |
| US6073873A (en) * | 1997-11-14 | 2000-06-13 | Morgan Construction Company | Coil forming apparatus and method |
| GB2501752B (en) * | 2012-05-04 | 2015-01-28 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | Coil forming device |
| US11618069B2 (en) * | 2018-03-20 | 2023-04-04 | Primetals Technologies USA LLC | Automated wire rod trimming station and sample quality evaluation |
-
2021
- 2021-01-11 US US17/145,484 patent/US20220219215A1/en active Pending
-
2022
- 2022-01-06 EP EP22701765.4A patent/EP4274689A1/en active Pending
- 2022-01-06 WO PCT/US2022/011388 patent/WO2022150440A1/en active Application Filing
- 2022-01-06 CN CN202280009690.XA patent/CN116723903A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022150440A1 (en) | 2022-07-14 |
| EP4274689A1 (en) | 2023-11-15 |
| US20220219215A1 (en) | 2022-07-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101189079B (zh) | 用于杆件和/或型材连续生产的紧凑设备与方法 | |
| CN116723903A (zh) | 自动化棒材卷材切割系统和对应方法 | |
| RU2006134731A (ru) | Намоточное устройство для катаного или тянутого провода/прутка с устройством захвата витка для автоматической намотки | |
| CN109623163B (zh) | 用于切割缠绕成圈状件的层状材料的片材的设备和方法 | |
| EP3562605B1 (en) | Apparatus and method for handling bars | |
| CN111886085A (zh) | 自动化线材修剪站和样品质量评估 | |
| EP2964414B1 (en) | Method and apparatus for cutting bars | |
| JP6181157B2 (ja) | コイル形成装置 | |
| CN211945731U (zh) | 一种电缆自动上盘装置 | |
| WO2017082908A1 (en) | A method and a system for fabricating a coil of wire | |
| TWI788491B (zh) | 用於加工棒料的裝置及方法 | |
| EP1126933B1 (en) | Coiling line for rolled stock | |
| US3536274A (en) | Strand drawing and handling system | |
| CN113286671B (zh) | 线材线圈生产线中重整槽的控制方法和装置 | |
| EP1126936B1 (en) | Device to remove coils of rolled stock from a corresponding coiling machine | |
| CN108382927A (zh) | 一种大规格钢丝自动换轮卷线方法及其装置 | |
| CN221133619U (zh) | 一种集卷站 | |
| JP2007152354A (ja) | 線材圧延設備の線材搬送コンベヤおよびその線材搬送コンベヤにおける線材切断方法 | |
| CN117066302A (zh) | 一种自动调节的大盘卷线材卷取机 | |
| CN117567021A (zh) | 一种玻璃纤维拉丝装置及玻璃纤维生产系统 | |
| SE2250578A1 (en) | Automatic trimming apparatus for trimming wire coils and an automatic trimming system including the trimming apparatus | |
| JP2005342724A (ja) | 線材圧延設備の線材搬送コンベヤおよびその制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |