卷材自动打捆系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种卷材自动打捆系统及方法，其中，卷材自动打捆系统，包括：机架以及打捆执行机构，机架上安装有用于采集打捆执行机构位置信息的第一定位机构、用于采集卷材所需打捆位置信息的第二定位机构以及用于改变打捆执行机构与卷材所需打捆位置相对位置关系的移动机构，所述卷材自动打捆系统还包括控制模块，所述控制模块用于根据第一定位机构和第二定位机构判断打捆执行机构与卷材所需打捆位置的相对位置信息，然后控制移动机构驱动打捆执行机构运动到卷材所需打捆位置进行打捆操作。本方案中整个打捆过程实现无人化，有利于提高纵剪线的自动化程度，提高纵剪机的产出效率，降低作业人员的劳动强度。方法简单易施，实用性和适用性较大。用性和适用性较大。用性和适用性较大。

【技术实现步骤摘要】
卷材自动打捆系统及方法


[0001]本专利技术属于卷材打捆领域，特别是涉及一种卷材自动打捆系统及方法。

技术介绍

[0002]目前，随着国内人工成本的大幅度增加和钢材加工行业招工难问题的日渐突出，怎样提高钢材加工的自动化水平是各个钢材加工企业面临的亟待解决的问题。钢材打捆包装的质量直接影响钢材的外表面质量的保持、运输过程的安全性。钢材加工流水线通常根据钢材裁剪加工方向的不同分为纵剪线、横剪线和飞剪线三种。纵剪线上钢材成品以成卷的方式组合成型，因钢材存在一定韧性，若在无约束力的情况搬出会出现产品溃散的情况，故钢材在完成加工后需即刻在纵剪生产线上完成打捆操作或通过其他设备施加一定约束力之后才能搬出。打捆操作过程繁琐，通常一批成品中存在不同规格的产品，产品规格不同导致该产品的打捆位置也不相同，故需要由作业人员完成打捆位置判定、打捆带包装固定等动作，整体流程耗时较长，严重制约了纵剪生产线的产出效率。

技术实现思路

[0003]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种卷材自动打捆系统及方法，以实现卷材的自动打捆。
[0004]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种卷材自动打捆系统，包括：机架以及打捆执行机构，机架上安装有用于采集打捆执行机构位置信息的第一定位机构、用于采集卷材所需打捆位置信息的第二定位机构以及用于改变打捆执行机构与卷材所需打捆位置相对位置关系的移动机构，所述卷材自动打捆系统还包括控制模块，所述控制模块用于根据第一定位机构和第二定位机构判断打捆执行机构与卷材所需打捆位置的相对位置信息，然后控制移动机构驱动打捆执行机构运动到卷材所需打捆位置进行打捆操作。
[0005]进一步地，所述第二定位机构包括相机，所述相机用于对待打捆卷材图像进行采集，所述控制模块根据相机采集的图像获取卷材打捆位置对应的打捆基准点，然后通过控制移动机构驱动打捆执行机构运动到打捆位置基准点后对卷材进行打捆。
[0006]进一步地，所述控制模块包括坐标建立单元和转换单元，所述坐标建立单元用于对打捆执行机构建立一个世界坐标系，并对应相机拍摄范围建立一个相机坐标系；所述转换单元用于将相机坐标系内坐标与世界坐标系内坐标进行相互转换。
[0007]进一步地，所述控制模块还包括打捆位置基准点获取单元，所述打捆位置基准点获取单元用于获取相机采集的待打捆卷材的图像，并对卷材的图像进行裁剪，使得裁剪剩余图像只保留所需打捆的卷材图像，之后对裁剪后图像中的卷材中间位置进行标定，以中间位置点作为打捆基准点。
[0008]进一步地，所述控制模块还包括打捆控制单元，转换单元将打捆基准点在相机坐标系下的坐标转换成世界坐标系下的坐标后，打捆控制单元根据检测组件检测获取打捆执行机构在世界坐标系下的坐标，然后控制移动机构动作使得打捆执行机构移动，使得在世
界坐标系下，打捆执行机构的坐标与打捆基准点的坐标重合，控制打捆执行机构对卷材进行打捆操作。
[0009]进一步地，所述移动机构包括横移组件和纵移组件，所述横移组件包括安装在机架上的第一驱动部件、受第一驱动部件驱动的横移传动杆以及受横移传动杆带动的纵移传动杆，所述第一驱动部件驱动横移传动杆转动，所述纵移传动杆随横移传动杆转动而沿着横移传动杆直线移动，所述纵移传动杆与机架滑动配合。
[0010]进一步地，所述纵移组件设置在纵移传动杆上，所述纵移组件包括用于驱动打捆执行机构动作的第二驱动部件，所述打捆执行机构安装在纵移传动杆上并能沿着纵移传动杆上下动作。
[0011]进一步地，所述检测组件包括用于检测打捆执行机构水平移动距离的第一检测元件以及用于检测打捆执行机构上下移动距离的第二检测元件，所述第一检测元件和第二检测元件采集的位置信息发送给控制模块。
[0012]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种卷材自动挡打捆方法，执行如下步骤：
[0013]S1、对应打捆执行机构建立一个世界坐标系，对应相机的拍摄范围建立一个相机坐标系；
[0014]S2、标定出相机坐标系和世界坐标系的姿态变换矩阵；
[0015]S3、相机采集待打捆卷材的图像，获取卷材的打捆基准点；
[0016]S4、通过姿态变换矩阵将打捆基准点在相机坐标系下的坐标转换为世界坐标系下的坐标；
[0017]S5、对应打捆基准点在世界坐标系下的坐标，控制打捆执行机构到对应位置进行打捆操作。
[0018]进一步地，在步骤S3中，打捆基准点获取前，将相机采集的图像进行裁剪，保留所需打捆卷材的图像，然后标定卷材的中间位置为打捆基准点。
[0019]如上所述，本专利技术的卷材自动打捆系统及方法，具有以下有益效果：
[0020]由于第一定位机构和第二定位机构的设置，以便于对打捆执行机构和卷材所需打捆位置进行定位。
[0021]由于移动模块的设置，以便于控制打捆执行机构动作以调整打捆执行机构与所需打捆卷材之间的相对位置。
[0022]由于控制模块的设置，以获取第一定位机构和第二定位机构采集的位置信息，然后控制移动模块动作，实现打捆执行机构对卷材的自动打捆。整个打捆过程实现无人化，有利于提高纵剪线的自动化程度，提高纵剪机的产出效率，降低作业人员的劳动强度。方法简单易施，实用性和适用性较大。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例中卷材自动打捆系统的结构示意图。
[0024]图2为本专利技术实施例中卷材自动打捆方法的流程图。
具体实施方式
[0025]说明书附图中的附图标记包括：机架1、相机2、横移传动杆3、第一驱动部件4、纵移传动杆5、第二驱动部件6、传动基座7、打捆执行机构8。
[0026]以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。
[0027]实施例
[0028]如图1所示，本实施例提供了一种卷材自动打捆系统，包括安装在机架1上的第一定位机构、第二定位机构和移动机构，机架1呈倾倒的“凹”字状，第一定位机构用于对打捆执行机构8进行定位，第二定位机构用于对卷材打捆位置进行定位。移动机构包括横移组件和纵移组件，横移组件包括第一驱动部件4、横移传动杆3和纵移传动杆5，第一驱动部件4为转动输出部件，第一驱动部件4的转动输出轴与横移传动杆3之间固定连接，通过第一驱动部件4驱动横移传动杆3转动；横移传动杆3左端与第一驱动部件4连接，横移传动杆3右端与机架1转动连接，纵移传动杆5顶端与机架1滑动配合。
[0029]横移传动杆3设置在水平方向上，通过横移传动杆3带动纵移传动杆5左右移动。具体实施时，可以通过在横移传动杆3上设置涡轮、蜗杆等转换机构，通过将纵移传动杆5固定在蜗杆上以实现纵移传动杆5的移动，也可以将横移传动杆3设置成丝杠，通过滚珠丝杠使得横移传动杆3转动时带动纵移传动杆5左右移动。
[0030]纵移传动杆5上设置有可以沿着纵移传动杆5上下移动的打捆执行机构8，通过在纵移传动杆5上设置纵移组件驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卷材自动打捆系统，其特征在于，包括：机架以及打捆执行机构，机架上安装有用于采集打捆执行机构位置信息的第一定位机构、用于采集卷材所需打捆位置信息的第二定位机构以及用于改变打捆执行机构与卷材所需打捆位置相对位置关系的移动机构，所述卷材自动打捆系统还包括控制模块，所述控制模块用于根据第一定位机构和第二定位机构判断打捆执行机构与卷材所需打捆位置的相对位置信息，然后控制移动机构驱动打捆执行机构运动到卷材所需打捆位置进行打捆操作。2.根据权利要求1所述的卷材自动打捆系统，其特征在于，所述第二定位机构包括相机，所述相机用于对待打捆卷材图像进行采集，所述控制模块根据相机采集的图像获取卷材打捆位置对应的打捆基准点，然后通过控制移动机构驱动打捆执行机构运动到打捆位置基准点后对卷材进行打捆。3.根据权利要求2所述的卷材自动打捆系统，其特征在于，所述控制模块包括坐标建立单元和转换单元，所述坐标建立单元用于对打捆执行机构建立一个世界坐标系，并对应相机拍摄范围建立一个相机坐标系；所述转换单元用于将相机坐标系内坐标与世界坐标系内坐标进行相互转换。4.根据权利要求3所述的卷材自动打捆系统，其特征在于，所述控制模块还包括打捆位置基准点获取单元，所述打捆位置基准点获取单元用于获取相机采集的待打捆卷材的图像，并对卷材的图像进行裁剪，使得裁剪剩余图像只保留所需打捆的卷材图像，之后对裁剪后图像中的卷材中间位置进行标定，以中间位置点作为打捆基准点。5.根据权利要求4所述的卷材自动打捆系统，其特征在于，所述控制模块还包括打捆控制单元，转换单元将打捆基准点在相机坐标系下的坐标转换成世界坐标系下的坐标后，打捆控制单元根据检测组件检测获取打捆执行机构在世界坐标系下的坐标，然后控制移动机构动作使...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘贵林，刘景亚，龚贵波，万小丽，
申请(专利权)人：中冶赛迪技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：