一种钢卷自动拆捆装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及带钢生产技术领域，具体涉及一种钢卷自动拆捆装置及方法。包括机械臂与拆捆机头，机械臂安装在拆捆工位的地基上，拆捆机头固接在机械臂上；拆捆机头包括支架、缓冲机构、剪切机构、触发式测距机构、激光位移传感器与夹持机构，缓冲机构与支架相连，剪切机构、触发式测距机构、激光位移传感器与夹持机构固接在支架的底部，激光位移传感器与夹持机构位于剪切机构的前方，触发式测距机构位于剪切机构的后方，支架顶部与机械臂相连；还包括控制器，机械臂与拆捆机头均通过信号线与控制器相连。实现高成功率、高效、安全的切断捆扎钢卷的钢带，并将剪断的捆扎带转运至捆扎带回收位置，实现自动化作业。

A device and method for automatically uncoiling steel coil

【技术实现步骤摘要】
一种钢卷自动拆捆装置及方法
本专利技术涉及带钢生产
，具体涉及一种钢卷自动拆捆装置及方法。
技术介绍
在带钢生产过程中，在某些工序前需要拆除钢卷表面的捆扎钢带。目前国内多数钢企采用的是人工拆捆，使用特殊的增力剪刀人工将捆扎带铲起并剪断，该方法生产效率低且存在安全风险。少数大型企业采用了自动拆捆装置，拆捆方式主要是先使用楔形工具将钢带铲起，然后通过剪切或冲裁方式将钢带剪断。CN201410023321“一种钢带拆捆机”、CN201720460036“钢带拆捆机头及钢带拆捆移动装置”、CN201821951157“钢带自动拆捆装置”，上述专利公开的拆捆方法中的一个必备工序均是用楔形工具将钢带铲起，但由于打捆时打捆带具有较大的张紧力(超过10000N)，使得打捆带紧贴在钢卷的外表面上，不能保证打捆带被顺利铲起，导致拆捆成功率低、降低了生产效率、增加了生产成本。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种钢卷自动拆捆装置及方法，实现高成功率、高效、安全的切断捆扎钢卷的钢带，并将剪断的捆扎带转运至捆扎带回收位置，实现自动化作业。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种钢卷自动拆捆装置，包括机械臂与拆捆机头，机械臂安装在拆捆工位的地基上，拆捆机头固接在机械臂上；所述拆捆机头包括支架、缓冲机构、剪切机构、触发式测距机构、激光位移传感器与夹持机构，缓冲机构与支架相连，剪切机构、触发式测距机构、激光位移传感器与夹持机构固接在支架的底部，激光位移传感器与夹持机构位于剪切机构的前方，触发式测距机构位于剪切机构的后方，支架顶部与机械臂相连；还包括控制器，机械臂、剪切机构、触发式测距机构、激光位移传感器与夹持机构均通过信号线与控制器相连。还包括保护壳，所述保护壳罩在剪切机构、触发式测距机构、激光位移传感器与夹持机构外部，保护壳顶部通过缓冲机构与支架相连。所述支架由圆法兰、上连接管、中间板、下连接管、下板自上而下依次固接而成；圆法兰与机械臂相连，中间板与缓冲机构相连，下板与剪切机构相连。所述缓冲机构包括螺杆、弹簧与自锁螺母，螺杆为弹簧的内导柱，缓冲机构的两端分别与支架、保护壳相连。所述剪切机构包括上连接板、滚珠丝杠直线模组、下连接板、电机、圆盘锯片与后导轮；上连接板与支架相连，滚珠丝杠直线模组固接在上连接板的底部，下连接板固接在滚珠丝杠直线模组底部，电机与后导轮固接在下连接板上，电机与圆盘锯片相连，并带动其转动。所述滚珠丝杠直线模组包括底座、滑块、导轨、丝杠、丝杠螺母与伺服电机；导轨与伺服电机固接在底座上，滑块与导轨滑动相连，丝杆螺母、下连接板与滑块相连，丝杆螺母与丝杆啮合；伺服电机与丝杆相连，并带动其转动，进而带动滑块及圆盘锯片沿导轨滑动。所述后导轮包括导柱、轮轴、导轮与薄螺母；导柱一端通过两个薄螺母安装在下连接板上，通过调整薄螺母调整导柱的高度，导轮通过轮轴安装在导柱的另一端。还包括保护罩，保护罩罩在圆盘锯片外部，位于圆盘锯片与后导轮之间。所述夹持机构为气动夹爪，其夹爪设有倾斜凹槽。一种钢卷自动拆捆方法，具体包括如下步骤：1)调整后导轮高度，后导轮最低点与圆盘锯片最低点之间的距离即为圆盘锯片的最大切割深度；2)钢卷到达拆捆工位后，首先通过触发式测距机构的触头接触钢卷外圆周3处位置以及端面2处位置，触头微量回缩后触发微动开关，控制器读取接触点的空间坐标，通过计算确定钢卷外表面实际位置；3)依据前述钢卷外圆周的空间位置，机械臂带动激光位移传感器沿单一外圆移动，检测出钢卷的收尾位置；机械臂带动激光位移传感器沿收尾位置附近单一母线移动，检测捆扎带和钢卷的精确位置，即切割位置；4)依据捆扎带实际位置机械臂带动拆捆机头移动，使保护壳两侧边压紧钢带；5)之后电机带动圆盘锯片开始旋转工作，控制器根据钢带空间位置数据，设置切割进给量，带动剪切机构脱离保护壳单独少量进给，滚珠丝杠直线模组带动锯片移动，切割钢带；6)控制器通过激光位移传感器检测捆扎带位置数据判断钢带是否被切断，若切断后捆扎带弹起离开钢卷，若没有完全切断捆扎带则通过圆盘锯片进行二次切割直至切断；7)最后控制器控制夹持机构夹紧，夹爪利用倾斜凹槽结构稳固夹紧切断后弹起的钢带，将已切断的钢带夹至捆扎带回收区。与现有的技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术包括机械臂与安装在机械臂上的拆捆机头，机械臂可带动拆捆机头进行三维运动，拆捆机头设有剪切机构、触发式测距机构、激光位移传感器与夹持机构，机械臂、剪切机构、触发式测距机构、激光位移传感器与夹持机构均通过信号线与控制器相连。触发式测距机构与激光位移传感器可精确测量空间位置，实现钢卷和捆扎带位置检测、钢卷收尾位置检测。剪切机构将钢带切断，夹持机构夹紧切断的钢带，机械臂将已切断的钢带夹至捆扎带回收区。无需将钢带铲起，便可完成钢带的切断，切断成功率大幅提高，生产效率大幅提高。2、整个作业过程实现机械化，无需人工拆捆，全自动作业避免捆扎带弹起伤人，安全性高。3、剪切作业在钢卷收尾处完成，且设有后导轮，后导轮控制圆盘锯片的高度，以减小钢板表面损伤，只伤及钢卷最外层0.1mm厚尾料，成材率高。4、本专利技术还设有缓冲机构，当保护壳侧壁接触钢卷外圆周上的捆扎带时，起到缓冲和压紧捆扎带的作用。附图说明图1为本专利技术立体结构示意图；图2为本专利技术拆捆机头立体结构示意图；图3为本专利技术拆捆机头内部立体结构示意图；图4为本专利技术剪切机构立体结构示意图；图5为本专利技术支架立体结构示意图；图6为本专利技术夹持机构立体结构示意图；图7为本专利技术控制系统结构示意图。图中：1-机械臂，2-拆捆机头，3-支架，4-保护壳，5-触发式测距机构，6-缓冲机构，7-上连接板，8-后导轮，9-剪切机构，10-夹持机构，11-激光位移传感器，12-滚珠丝杠直线模组，16-微动开关，17-底座，18-滑块，19-导轨，20-后板，21-丝杠，22-薄螺母，23-导柱，24-轮轴，25-导轮，26-薄螺母，27-保护罩，28-圆盘锯片，29-圆螺母，30-止动垫片，31-圆法兰，32-上连接管，33-中间板，34-下连接管，35-下板，36-电机，37-下连接板，38-丝杠螺母，39-电机板，40-伺服电机，41-气缸，42-夹爪，43-连杆机构，61-螺杆，62-弹簧，63-自锁螺母。具体实施方式实施例：下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进一步说明：如图1～6所示，一种钢卷自动拆捆装置，包括机械臂1和拆捆机头2。机械臂1安装在拆捆工位的地基上，带动拆捆机头2实现钢卷位置检测、钢卷收尾位置检测、捆扎带位置检测和捆扎带切断。机械臂1为现有产品，可采用KR-210-R3100六轴机械臂，工业机械臂是拟人手臂、手腕和手功能的机械电子装置，机械臂1内设控制器，它可把任一物件或工具按空间位姿(位置和姿态)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢卷自动拆捆装置，其特征在于：包括机械臂与拆捆机头，机械臂安装在拆捆工位的地基上，拆捆机头固接在机械臂上；/n所述拆捆机头包括支架、缓冲机构、剪切机构、触发式测距机构、激光位移传感器与夹持机构，缓冲机构与支架相连，剪切机构、触发式测距机构、激光位移传感器与夹持机构固接在支架的底部，激光位移传感器与夹持机构位于剪切机构的前方，触发式测距机构位于剪切机构的后方，支架顶部与机械臂相连；还包括控制器，机械臂、剪切机构、触发式测距机构、激光位移传感器与夹持机构均通过信号线与控制器相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种钢卷自动拆捆装置，其特征在于：包括机械臂与拆捆机头，机械臂安装在拆捆工位的地基上，拆捆机头固接在机械臂上；
所述拆捆机头包括支架、缓冲机构、剪切机构、触发式测距机构、激光位移传感器与夹持机构，缓冲机构与支架相连，剪切机构、触发式测距机构、激光位移传感器与夹持机构固接在支架的底部，激光位移传感器与夹持机构位于剪切机构的前方，触发式测距机构位于剪切机构的后方，支架顶部与机械臂相连；还包括控制器，机械臂、剪切机构、触发式测距机构、激光位移传感器与夹持机构均通过信号线与控制器相连。


2.根据权利要求1所述的一种钢卷自动拆捆装置，其特征在于：还包括保护壳，所述保护壳罩在剪切机构、触发式测距机构、激光位移传感器与夹持机构外部，保护壳顶部通过缓冲机构与支架相连。


3.根据权利要求1或2所述的一种钢卷自动拆捆装置，其特征在于：所述支架由圆法兰、上连接管、中间板、下连接管、下板自上而下依次固接而成；圆法兰与机械臂相连，中间板与缓冲机构相连，下板与剪切机构相连；支架穿过保护壳上方的方孔，支架与保护壳之间可以相对移动。


4.根据权利要求1或2所述的一种钢卷自动拆捆装置，其特征在于：所述缓冲机构包括螺杆、弹簧与自锁螺母，螺杆为弹簧的内导柱，缓冲机构的两端分别与支架、保护壳相连。


5.根据权利要求1所述的一种钢卷自动拆捆装置，其特征在于：所述剪切机构包括上连接板、滚珠丝杠直线模组、下连接板、电机、圆盘锯片与后导轮；上连接板与支架相连，滚珠丝杠直线模组固接在上连接板的底部，下连接板固接在滚珠丝杠直线模组底部，电机与后导轮固接在下连接板上，电机与圆盘锯片相连，并带动其转动。


6.根据权利要求5所述的一种钢卷自动拆捆装置，其特征在于：所述滚珠直线丝杠模组包括底座、滑块、导轨、丝杠、丝杠螺母与伺服电机；导轨与伺服电机固接在底座上，滑块与导轨滑动相连，丝杆螺母、下连接板与滑块相连，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈东，程万胜，夏慧超，武广涛，李江，范志豪，解学科，
申请(专利权)人：辽宁科技大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21