CN211894016U - 冷轧钢卷机器人自动周向贴标及卷尾贴附系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种冷轧钢卷机器人自动周向贴标及卷尾贴附系统，PLC系统控制柜和系统网络交换机通过网络连接，系统网络交换机分别通过网络连接系统工控机、标签打印机和机器人控制柜，机器人控制柜连接机器人本体并控制其运动；PLC系统控制柜通过IO硬线和网络连接贴标头机构，该贴标头机构安装在机器人本体的第六轴法兰盘上；本实用新型在贴标时使用激光线扫传感器扫描钢卷的周向，从而读出钢卷卷尾位置，同时六轴机器人记录当前卷尾位置，最终通过计算将标签的一半贴附到卷尾处，同时另一半标签起到了胶带的功能，将钢卷卷尾贴附在钢卷周向上，实现了周向贴标及贴附卷尾二合一的功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种钢卷贴标领域，具体的说是冷轧钢卷机器人自动周向贴标及卷尾贴附系统。
背景技术
目前，在我国钢铁行业中，钢卷的生产任务随着市场需求而日益繁重，条码标签作为一种易于识别的信息载体，已广泛应用于国内外钢铁企业钢铁产品的物流管理当中，钢厂职工需在钢卷表面贴标签，然而，标签打印机往往在车间操作室，由于职工的工作频度大、负荷高，导致容易将标签贴错，如果后续工位及物流未能及时发现，很容易发生产品异材（钢铁产品上的标签信息与实物不一致）流出，以致于影响终端用户、增加运营成本、影响企业形象和降低企业的竞争力。因此为了解决钢厂职工重复单一劳动、贴标出错的问题，提高作业安适系数、质量稳定性、劳动效率，有效的降低成本，越来越多的钢铁企业选择了工业六轴机器人代替人工进行钢卷的贴标。市场上的许多贴标系统虽然能够将标签自动贴附到钢卷的周向表面上，但是由于钢卷卷尾可能随机出现在任意位置上，常规的自动贴标系统进行贴标作业时无法识别、避免卷尾，翘起的卷尾往往还需人工使用胶带贴附在钢卷表面上。
发明内容
本实用新型旨在克服现有技术的缺陷，提供一种冷轧钢卷机器人自动周向贴标及卷尾贴附系统，自动贴标的同时用标签将钢卷卷尾贴附在钢卷表面上，既节省了人工又提高了准确率及生产效率。
为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：
一种冷轧钢卷机器人自动周向贴标及卷尾贴附系统，其特征在于：它包括PLC系统控制柜、系统网络交换机、系统工控机、标签打印机、机器人控制柜、机器人本体、贴标头机构；所述PLC系统控制柜和系统网络交换机通过网络连接，系统网络交换机分别通过网络连接系统工控机、标签打印机和机器人控制柜，机器人控制柜连接机器人本体并控制其运动；所述PLC系统控制柜通过IO硬线和网络连接贴标头机构，该贴标头机构安装在机器人本体的第六轴法兰盘上。
所述的冷轧钢卷机器人自动周向贴标及卷尾贴附系统，其特征在于：还包括激光线扫传感器控制器，所述贴标头机构包括贴标头组件、视觉及光源系统、激光测距传感器、激光线扫传感器，PLC系统控制柜通过IO硬线连接贴标头组件并控制其吸附、滚附钢卷标签，PLC系统控制柜通过网络连接视觉及光源系统并控制其进行标签钢卷信息的对比检核，PLC系统控制柜通过IO硬线连接激光测距传感器并控制其计算不同规格钢卷的半径，PLC系统控制柜通过网络连接激光线扫传感器控制器，该激光线扫传感器控制器通过激光线扫专用电缆连接激光线扫传感器并控制其寻找不同规格钢卷的钢卷带头。
所述的冷轧钢卷机器人自动周向贴标及卷尾贴附系统，其特征在于：所述的网络连接的通信是基于TCP/IP协议。
所述的冷轧钢卷机器人自动周向贴标及卷尾贴附系统，其特征在于：所述视觉及光源系统为工业相机和光源。
本实用新型的有益效果是：能够在贴标作业时，使用激光线扫识别出钢卷卷尾位置，避免了由于卷尾的存在一定概率会导致的标签无法贴附或者机器人贴标头撞上卷尾的可能性。通过计算后将标签一半贴附在卷尾处，同时将卷尾压在钢卷周向表面上，用另一半标签将钢卷卷尾贴附在钢卷周向表面上。这样一来，不需要在后续的工序时，人工将翘起来的卷尾使用胶带贴附在钢卷表面上，减少了人工，实现了自动贴标及卷尾贴附二合一的功能。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：
图1为本实用新型的系统框图。
图2为本实用新型的布局示意框图。
图3为贴标头机构的组成示意图。
图4为贴标头机构的结构示意图。
具体实施方式
如图1、2所示：一种冷轧钢卷机器人自动周向贴标及卷尾贴附系统，它包括PLC系统控制柜、系统网络交换机、系统工控机、标签打印机、机器人控制柜、机器人本体、贴标头机构； PLC系统控制柜和系统网络交换机通过网络连接，系统网络交换机分别通过网络连接系统工控机、标签打印机和机器人控制柜，机器人控制柜连接机器人本体并控制其运动；PLC系统控制柜通过IO硬线和网络连接贴标头机构，该贴标头机构安装在机器人本体的第六轴法兰盘上。以自动贴标及卷尾贴附系统PLC为核心，核心控制都由PLC进行输入输出控制。
进一步的，如图3、4所示：还包括激光线扫传感器控制器，所述贴标头机构包括贴标头组件、视觉及光源系统、激光测距传感器、激光线扫传感器，所述视觉及光源系统为工业相机和光源。PLC系统控制柜通过IO硬线连接贴标头组件并控制其吸附、滚附钢卷标签，PLC系统控制柜通过网络连接视觉及光源系统并控制其进行标签钢卷信息的对比检核，PLC系统控制柜通过IO硬线连接激光测距传感器并控制其计算不同规格钢卷的半径，PLC系统控制柜通过网络连接激光线扫传感器控制器，该激光线扫传感器控制器通过激光线扫专用电缆连接激光线扫传感器并控制其寻找不同规格钢卷的钢卷带头。
进一步的，所述的网络连接的通信是基于TCP/IP协议。
本实用新型采用了机器人为周向冷轧钢卷进行自动贴标的同时用标签将钢卷卷尾贴附在钢卷表面上。采用PLC进行控制，通过IO硬线连接、TCP/IP通讯协议方式对各个单元组件进行数字量、模拟量的传输、接收。
1.采用PLC系统控制柜，PLC与用户的上位系统通讯读取打印标签信息以及相应的互锁信号，并且使用通讯的方式把标签信息发送给打印机使其打印。PLC与机器人进行通讯，发送和接收机器人的信号使其动作。PLC与自动贴标的系统工控机通讯，使其能够管理、控制整个系统。PLC还与视觉及光源系统通讯，进行对钢卷标签信息的拍摄以及提取；
2.采用工业六轴机器人，利用工业机器人运动范围大、精密度高的特点，进行柔性化编程，实现不同规格的冷轧钢卷的自动化贴标及钢卷卷尾贴附动作；
3.采用标签打印机，与PLC进行通讯，PLC能够控制标签打印机进行打印相应的内容；
4.采用自动贴标的系统工控机，与PLC进行通讯，采用WINDOW10 专业版，使用组态王对整个系统进行控制，能在画面上进行自动、手动、半自动的切换、报警的记录、手动输入标签信息、查找版本号及系统帮助手册等功能；
5.采用激光测距传感器，安装在六轴法兰盘上的贴标头机构上，利用机器人直线移动对不同规格的钢卷的周向进行扫描，获得最小值后，经过计算得出不同规格钢卷的半径；
6.采用激光线扫传感器，安装在六轴法兰盘上的贴标头机构上，利用机器人圆弧移动对不同规格的钢卷的周向进行扫描，当扫过钢卷卷尾时，激光线扫传感器获得突变，从而向PLC发出信号、机器人进行位置记录，找出钢卷卷尾所在位置；
7.采用视觉及光源系统，安装在六轴法兰盘上的贴标头机构上，利用机器人进行运算、移动，将工业相机始终以相同的焦距、距离对钢卷标签进行摄像，并提取出标签上的信息使之与PLC接收到的钢卷信息进行对比。
本实用新型的实施方法步骤为：
1.通过PLC系统控制柜接收钢厂的钢卷数据信息，经过PLC系统控制柜的转换将钢卷信息发送个标签打印机进行打印；
2.标签打印完毕后，PLC系统控制柜发送开始贴标作业指令，使机器人从待机位前往标签打印机处吸取标签并检测、并发送给PLC标签是否吸附到位信号；
3.待收到标签吸附到位信号后，PLC发送测量钢卷半径指令，使机器人旋转六轴贴标头机构，使用激光测距传传感器中距离扫描钢卷周向，并计算出钢卷半径并将数据发送给PLC。
4.PLC接受到钢卷半径数据后，经过计算后发送扫描钢卷卷尾指令，使机器人旋转六轴贴标头机构，使用激光线扫传感器近距离扫描钢卷周向，当激光线扫得到突变数据后使机器人记录当前位置，此位置就是卷尾位置。将其发送给PLC，PLC经过计算后，发送贴标指令，使机器人旋转六轴贴标头机构，使用贴标头组件进行贴标：将标签的一半贴在钢卷卷尾上、另一半将卷尾压在钢卷周向表面上同时进行贴附。贴附完后，机器人发送给PLC一个贴标完毕信号；
5.待PLC收到贴标完毕信号后，发送视觉检测信号给机器人，使机器人进行计算后旋转六轴贴标头机构，工业相机对准钢卷标签，发送拍照信号给PLC，PLC再将信号传给相机，工业相机记录当前钢卷标签信息与PLC之前接收到的钢卷数据进行对比，并发送钢卷信息是否一致信号。
6.待PLC收到钢卷 信息一致信号时，发送贴标成功信号给机器人，是机器人回到待机位置。
Claims (4)
1.一种冷轧钢卷机器人自动周向贴标及卷尾贴附系统，其特征在于：它包括PLC系统控制柜、系统网络交换机、系统工控机、标签打印机、机器人控制柜、机器人本体、贴标头机构；所述PLC系统控制柜和系统网络交换机通过网络连接，系统网络交换机分别通过网络连接系统工控机、标签打印机和机器人控制柜，机器人控制柜连接机器人本体并控制其运动；所述PLC系统控制柜通过IO硬线和网络连接贴标头机构，该贴标头机构安装在机器人本体的第六轴法兰盘上。
2.根据权利要求1所述的冷轧钢卷机器人自动周向贴标及卷尾贴附系统，其特征在于：还包括激光线扫传感器控制器，所述贴标头机构包括贴标头组件、视觉及光源系统、激光测距传感器、激光线扫传感器，PLC系统控制柜通过IO硬线连接贴标头组件并控制其吸附、滚附钢卷标签，PLC系统控制柜通过网络连接视觉及光源系统并控制其进行标签钢卷信息的对比检核，PLC系统控制柜通过IO硬线连接激光测距传感器并控制其计算不同规格钢卷的半径，PLC系统控制柜通过网络连接激光线扫传感器控制器，该激光线扫传感器控制器通过激光线扫专用电缆连接激光线扫传感器并控制其寻找不同规格钢卷的钢卷带头。
3.根据权利要求1或2所述的冷轧钢卷机器人自动周向贴标及卷尾贴附系统，其特征在于：所述的网络连接的通信是基于TCP/IP协议。
4.根据权利要求2所述的冷轧钢卷机器人自动周向贴标及卷尾贴附系统，其特征在于：所述视觉及光源系统为工业相机和光源。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112693714A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-23 | 江苏沙钢集团有限公司 | 一种线材自动挂标签系统 |
| CN115258344A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-11-01 | 包头钢铁（集团）有限责任公司 | 一种钢卷表面机器人自动贴标签的操作方法 |
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2019
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Denomination of utility model: Automatic circumferential labeling and coil tail attaching system for cold rolled steel coil robots Effective date of registration: 20231103 Granted publication date: 20201110 Pledgee: Industrial Bank Co.,Ltd. Shanghai Pudong Sub branch Pledgor: Shanghai MCC Hengtian Intelligent Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023310000712 |
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