一种成捆棒材标牌焊接机器人系统技术方案

本发明专利技术公开了一种成捆棒材标牌焊接机器人系统，包括标牌制备装置、机器视觉装置、焊牌装置、焊钉输送装置和焊机，所述机器视觉装置与待标记成捆棒材的端面相对，机器视觉装置的信号输出端与焊牌装置的控制器连接，所述焊牌装置包括工业机器人以及安装在工业机器人末端的焊钉夹持机构和标牌吸取装置，所述焊钉输送装置的焊钉输出端位于焊钉夹持机构的取钉位置，所述标牌制备装置的标牌输出端位于标牌吸取装置的取牌位置，所述焊机通过电缆与焊钉夹持机构连接。本发明专利技术实现了棒材标牌的自动化焊接，不仅大大提高了工作效率，而且可保证焊接质量，降低出现错焊、漏焊、掉牌的概率，从而保证了产品入库信息跟踪和外销信息溯源工作的顺利进行。的顺利进行。的顺利进行。

【技术实现步骤摘要】
一种成捆棒材标牌焊接机器人系统


[0001]本专利技术涉及一种成捆棒材标牌焊接机器人系统，特别是一种利用机器视觉对成捆棒材实现标牌进行自动焊接的机器人系统，属于冶金设备


技术介绍

[0002]钢铁是一个国家建设、发展的重要材料，是一个国家经济产能的重要支柱。中国是钢铁生产和消费大国，钢铁产量连续多年居世界第一。棒材是当前钢铁行业的主要产品，更是工业领域重要的生产加工原材料。棒材产品生产最终的一环是：为完成生产的成捆棒材标记记录有钢种、炉号、规格、长度等“身份”的信息标签，以方便技术人员和工人直观了解棒材产品的详细信息，满足企业日益增长的信息化管理、工作效率、流程的连贯性和数据的可追溯性要求。
[0003]现在钢铁企业一般采用人工方法来对棒材产品进行标签标记，所使用的方法主要有手写、打标、喷码、贴标等。这些常用的标记方法存在标签易模糊、易脱落导致无法辨认的问题。标牌焊接是指将穿挂标牌的焊钉焊接到成捆棒材端面，具有标记明显、焊接牢固等优点。人工焊接标牌的过程一般是：工人手持焊钳、手动送钉、穿挂标牌并焊接、手动掰断多余的焊钉尾部的焊接夹持杆。其缺点是焊标过程步骤繁琐、工作效率低、风险隐患多，而且人工操作容易出现错焊、漏焊、掉牌等问题，严重影响了产品入库信息的跟踪和外销信息的溯源，给企业造成经济和信誉损失。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种成捆棒材标牌焊接机器人系统，以提高标牌焊接工作效率，避免出现错焊、漏焊、掉牌等问题，保证产品入库信息跟踪和外销信息溯源工作的顺利进行。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种成捆棒材标牌焊接机器人系统，包括标牌制备装置、机器视觉装置、焊牌装置、焊钉输送装置和焊机，所述机器视觉装置与待标记成捆棒材的端面相对，机器视觉装置的信号输出端与焊牌装置的控制器连接，所述焊牌装置包括工业机器人以及安装在工业机器人末端的焊钉夹持机构和标牌吸取装置，所述焊钉输送装置的焊钉输出端位于焊钉夹持机构的取钉位置，所述标牌制备装置的标牌输出端位于标牌吸取装置的取牌位置，所述焊机通过电缆与焊钉夹持机构连接。
[0006]上述成捆棒材标牌焊接机器人系统，所述焊钉夹持机构包括气缸安装架、滑块气缸和两个夹钉手指，所述气缸安装架通过连接架固定在工业机器人的末端，所述滑块气缸的缸体固定在气缸安装架上，滑块气缸的控制阀的控制线圈与焊牌装置的控制器连接，两个夹钉手指分别固定在滑块气缸的两个滑块上并通过电缆与焊机连接，两夹钉手指之间夹持焊钉尾部的焊接夹持杆。
[0007]上述成捆棒材标牌焊接机器人系统，所述标牌吸取装置为吸盘，所述吸盘通过连
接架固定在工业机器人的末端并通过管路与负压装置连接。
[0008]上述成捆棒材标牌焊接机器人系统，所述负压装置包括空气压缩机和真空发生器，所述真空发生器为空气射流真空泵，其压缩空气入口接空气压缩机，负压接口与标牌吸取装置连接。
[0009]上述成捆棒材标牌焊接机器人系统，所述焊牌装置还包括焊钉掰断装置，所述焊钉掰断装置包括推杆气缸、掰钉套筒和导轨滑块配合，所述导轨滑块配合的导轨安装在气缸安装架上，所述掰钉套筒固定在导轨滑块配合的滑块上并与已焊接焊钉尾部的焊接夹持杆相对应，所述推杆气缸的缸体固定在气缸安装架上，推杆气缸的推杆与掰钉套筒连接。
[0010]上述成捆棒材标牌焊接机器人系统，所述标牌制备装置包括底座及安装在底座上的标牌上料装置、激光打印装置、取牌送料装置和标牌滑槽，所述标牌上料装置包括上料直线模组和标牌托盘，所述上料直线模组竖直安装在底座上，所述标牌托盘安装在上料直线模组的滑块上并位于激光打印装置的打印头正下方；所述取料送料装置包括取料直线模组、取料真空吸盘和取料气缸，所述取料直线模组水平安装在底座上，所述取料气缸竖直固定在取料直线模组的滑块上，所述取料真空吸盘安装在取料气缸的推杆上，取料真空吸盘随取料直线模组的滑块移动的两个极限位置分别与标牌托盘和标牌滑槽的高端相对应，所述标牌滑槽的低端为标牌制备装置的标牌输出端。
[0011]上述成捆棒材标牌焊接机器人系统，所述焊钉输送装置包括基座以及固定在基座上的取钉送料装置、直线送料装置和圆形送料装置，所述圆形送料装置为震动上料器，所述直线送料装置为震动式送料器，直线送料装置的送钉料道的输入端接圆形送料装置的输出端，输出端接取钉送料装置的输入端；所述取钉送料装置包括固定在基座上的底架以及安装在底架上的夹钉装置、取钉料道和无杆气缸，所述取钉料道的进料端与直线送料装置的送钉料道的输出端连接；所述无杆气缸水平固定在底架上，所述夹钉装置安装在无杆气缸的滑台上，夹钉装置的夹爪与取钉料道的出料端的焊钉头部相对应，从而在无杆气缸驱动下将取钉料道出料端的焊钉运送到焊钉夹持机构的取钉位置。
[0012]上述成捆棒材标牌焊接机器人系统，所述机器视觉装置包括相机支架和3D相机，所述3D相机固定在相机支架上并与待标记成捆棒材的端面相对。
[0013]上述成捆棒材标牌焊接机器人系统，所述真空发生器集成在焊牌装置的连接架内部。
[0014]上述成捆棒材标牌焊接机器人系统，所述焊机为螺柱焊机。
[0015]本专利技术采用机器视觉进行定位，利用机器人进行焊牌，实现了棒材标牌的自动化焊接，不仅大大提高了工作效率，而且可保证焊接质量，降低出现错焊、漏焊、掉牌的概率，从而保证了产品入库信息跟踪和外销信息溯源工作的顺利进行。
附图说明
[0016]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0017]图1是本专利技术的总体结构示意图；图2是标牌制备装置的结构示意图；图3是标牌上料装置的结构示意图；图4是取牌送料装置的结构示意图；
图5是机器视觉装置的结构示意图；图6是焊牌装置的结构示意图；图7是焊牌装置的另一视图；图8是焊钉夹持机构的结构示意图；图9是焊钉掰断装置的结构示意图；图10是焊钉输送装置的结构示意图；图11是取钉送料装置的结构示意图；图12是取钉料道与夹钉装置部分结构示意图；图13是焊钉结构示意图；图14是标牌焊接效果示意图。
[0018]图中各标号为：1、负压装置，2、标牌制备装置，3、机器视觉装置，4、焊牌装置，5、焊钉输送装置，6、焊机，7、焊钉，8、棒材，9、标牌。
[0019]1‑
1、空气压缩机，1
‑
2、真空发生器。
[0020]2‑
1、底座，2
‑
2、标牌上料装置，2
‑
3、激光打印装置，2
‑
4、取牌送料装置，2
‑
5、标牌滑槽。
[0021]2‑2‑
1、上料直线模组，2
‑2‑
2、标牌托盘，2
‑4‑
1、取料直线模组，2
‑4‑
2、取料真空吸盘，2
‑4‑
3、取料气缸。
[0022]3‑
1、相机支架， 3
‑
2、3D相机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种成捆棒材标牌焊接机器人系统，其特征是，包括标牌制备装置（2）、机器视觉装置（3）、焊牌装置（4）、焊钉输送装置（5）和焊机（6），所述机器视觉装置（3）与待标记成捆棒材的端面相对，机器视觉装置（3）的信号输出端与焊牌装置（4）的控制器连接，所述焊牌装置（4）包括工业机器人（4
‑
1）以及安装在工业机器人（4
‑
1）末端的焊钉夹持机构（4
‑
3）和标牌吸取装置（4
‑
5），所述焊钉输送装置（5）的焊钉输出端位于焊钉夹持机构（4
‑
3）的取钉位置，所述标牌制备装置（2）的标牌输出端位于标牌吸取装置（4
‑
5）的取牌位置，所述焊机（6）通过电缆与焊钉夹持机构（4
‑
3）连接。2.根据权利要求1所述的一种成捆棒材标牌焊接机器人系统，其特征是，所述焊钉夹持机构（4
‑
3）包括气缸安装架（4
‑3‑
1）、滑块气缸（4
‑3‑
2）和两个夹钉手指（4
‑3‑
3），所述气缸安装架（4
‑3‑
1）通过连接架（4
‑
2）固定在工业机器人（4
‑
1）的末端，所述滑块气缸（4
‑3‑
2）的缸体固定在气缸安装架（4
‑3‑
1）上，滑块气缸（4
‑3‑
2）的控制阀的控制线圈与焊牌装置（4）的控制器连接，两个夹钉手指（4
‑3‑
3）分别固定在滑块气缸（4
‑3‑
2）的两个滑块上并通过电缆与焊机（6）连接，两夹钉手指（4
‑3‑
3）之间夹持焊钉7尾部的焊接夹持杆（7
‑
1）。3.根据权利要求2所述的一种成捆棒材标牌焊接机器人系统，其特征是，所述标牌吸取装置（4
‑
5）为吸盘，所述吸盘通过连接架（4
‑
2）固定在工业机器人（4
‑
1）的末端并通过管路与负压装置（1）连接。4.根据权利要求3所述的一种成捆棒材标牌焊接机器人系统，其特征是，所述负压装置（1）包括空气压缩机（1
‑
1）和真空发生器（1
‑
2），所述真空发生器（1
‑
2）为空气射流真空泵，其压缩空气入口接空气压缩机（1
‑
1），负压接口与标牌吸取装置（4
‑
5）连接。5.根据权利要求4所述的一种成捆棒材标牌焊接机器人系统，其特征是，所述焊牌装置（4）还包括焊钉掰断装置（4
‑
4），所述焊钉掰断装置（4
‑
4）包括推杆气缸（4
‑4‑
1）、掰钉套筒（4
‑4‑
2）和导轨滑块配合（4
‑4‑
3），所述导轨滑块配合（4
‑4‑
3）的导轨安装在气缸安装架（4
‑3‑
1）上，所述掰钉套筒（4
‑4‑
2）固定在导轨滑块配合（4
‑4‑
3）的滑块上并与已焊接焊钉（7）尾部的焊接夹持杆（7
‑
1）相对应，所述推杆气缸（4
‑4‑
1）的缸体固定在气缸安装架（4
‑3‑
1）上，推杆气缸（4
‑4‑
1）的推杆与掰钉套筒（4
‑4‑
2）连接。6.根据权利要求5所述的一种成捆棒材标牌焊接机器人系统，其特征是，所述标牌制备装置（2）包括底座（2
‑
1）及安装在底座（2
‑
1）上的标牌上料装置（2
‑
2）、激光打印装置（2
‑
3）、取牌送料装置（2
‑
4）和标牌滑槽（2
‑
5），所述标牌上料装置（2
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：黄永建，张海宁，孙晓明，王敬文，李荣祥，张晓辉，周玉朋，苗趁意，董飞，叩志飞，纪树梅，张麟，
申请(专利权)人：石家庄钢铁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：