一种智能高效的穿心打包机及其打包方法与流程

本发明涉及打包机设备领域，尤其涉及穿心式打包机及其打包方法。

背景技术：

1、在钢企生产中，当冷轧钢板生产完成并制成卷材后，需要对卷材进行捆扎、称重、标识打码等流程，以方便后续卷材运输及卷材信息的识别。

2、目前，冷轧钢板卷材捆扎的穿心打包机不具备自动识别卷材直径的功能，需要在现场增加一个工位，额外敷设电气线路和设置检测传感器，由产线控制系统对卷材的直径进行测量，再将数据传送至打包机，打包机根据传送的数据自动上升至打包高度，对卷材执行一道或多道捆扎，以满足不同规格卷材的穿心打包要求。因此，单独的测量直径工位占据了空间、增加了时间，提高了成本。

3、另外，目前卷材的捆扎、称重、标识打码均为独立的工位，较多的工位不仅浪费生产线空间，也造成了生产流程执行顺序等待时间的延长、额外成本的付出及生产效率的低下，影响了企业产线智能化、标准化、模块化、集约化的发展进程。

技术实现思路

1、本发明所要解决的问题是提供一种智能高效的穿心打包机及其打包方法。本发明打包机可以实现自动识别卷材直径，大大节约了成本、缩小了空间。同时，本发明还具备称重及标识打码功能。因此，本发明打包机节约了生产线空间，避免产生执行顺序的等待时间、降低了成本、提高了生产效率，符合企业产线智能化、标准化、模块化、集约化的要求。

2、本发明一种智能高效的穿心打包机，它包括机架、打包头伸缩装置、打包头、左右横移装置、卷材托举装置，它还包括卷材直径测量组件，卷材直径测量组件包括提升电机、编码器、提升装置、激光测距传感器，提升装置与机架的上端固定连接，提升装置的上下端分别连接提升电机、打包头，激光测距传感器固定在打包头的下面，打包头伸缩装置与打包头连接。

3、进一步地，穿心打包机还包括称重传感器，称重传感器设置在卷材托举装置中辊道的下方。

4、进一步地，穿心打包机还包括打标组件，打标组件包括激光打标机、打标机伸缩装置，激光打标机固定在打包头平台的上面，打标机伸缩装置与激光打标机连接。

5、本发明一种智能高效的穿心打包机的打包方法，其具体步骤为：

6、①、卷材放置在辊道上，打包机通过左右横移装置左移至打包工位；

7、②、打包头从打包机的上面往打包位下降，激光测距传感器实时精准读取打包机与卷材间的距离数据，通过数据变化得到卷材的中心高信息，编码器将对应的高度数据实时传送至打包机plc，通过计算得到卷材的半径数据和打包头的位置信息；

8、③、打包头的中心与卷材的中心平齐时停止下降，打包头通过打包头伸缩装置左移直至打包头接触到卷材；

9、④、打包头的线道闭合，从卷材的中心处穿过，打包机进行打包；

10、⑤、打包机根据所测卷材的半径判断是否控制辊道旋转，以对卷材进行多道打捆；

11、⑥、打包头打包结束后，激光打标机在卷材上打标相关信息。

12、其中，步骤②的具体步骤为：ⅰ、提升电机工作，提升装置带动打包头从上面往打包位下降；ⅱ、当打包头下降到激光测距传感器刚刚识别到检测的钢卷时(a点)，命名为打包头位置1，打包机plc记录此时编码器传送的打包头的高度位置数据l1；ⅲ、打包头继续下降，若激光测距传感器的测距数据值一直变大，说明打包头仍在卷材的上半圆行走，未到达卷材中心位置；ⅳ、打包头继续下降，若激光测距传感器的测距数据值突然比前面数据值小了，说明打包头已从卷材的中心位置(b点)下移，命名为打包头位置2，打包机plc记录此时编码器传送的打包头的高度位置数据l2，并通过数据计算得到卷材的半径＝l2-l1；ⅴ、打包头继续下降h的距离，当打包头的中心与卷材的中心平齐时停止下降。

13、其中，步骤ⅱ和步骤ⅳ中，l＝p÷n÷i*(2πr)；其中，l：打包头位置；p：编码器当前脉冲值；n：编码器分辨率；i：减速机速比；r：减速机输出轮半径。

14、其中，步骤ⅳ中：h为打包头的中心与激光测距传感器之间的距离。

15、其中，步骤⑤中：打包机打包前，将所测卷材的半径与配方数据(打包机内置的数据)比对，自动执行一道或多道捆扎线的捆扎动作；打包机打包时，打包机plc系统驱动辊道根据需要捆扎线的数量进行转动，使卷材处在合适的打包角度。

16、其中，步骤⑥的具体步骤为：打标机与打包机plc建立通讯，打包机将所测卷材的半径、重量、生产批次等数据发送信息至打标机，对卷材进行打标处理；打标机伸缩装置带动打标机向左移动与打包头接触。

17、其中，步骤①中：当卷材放置到辊道上后，称重传感器将被打包的卷材的重量记录并传送至打包机plc。

18、本发明打包机的优点是：一通过激光测距传感器和编码器两者数据的结合，直接获得钢板卷材的直径，不再需要设置专门的单独工位测量卷材的直径，既大大提高了效率，又降低了成本、节约了空间；二、称重传感器对被打包的卷材的重量进行记录并传送至打包机plc；激光打标机与卷材接触，将重量等标识相关信息打标在卷材上；因此，本发明不再需要单独的测重工位和打标工位，既大大提高了效率，又降低了成本、节约了空间。

19、总之，本发明穿心打包机集识别卷材半径、捆扎、称重、标识打码为一体，大大节约了生产线空间，避免产生执行顺序的等待时间、降低了成本、提高了生产效率，符合企业产线智能化、标准化、模块化、集约化的要求。

技术特征：

1.一种智能高效的穿心打包机，其特征是：它包括机架(1)、打包头伸缩装置(5)、打包头(6)、左右横移装置(10)、卷材托举装置(14)，它还包括卷材直径测量组件，卷材直径测量组件包括提升电机(3)、编码器(4)、提升装置(2)、激光测距传感器(7)，提升装置(2)与机架(1)的上端固定连接，提升装置(2)的上下端分别连接提升电机(3)、打包头(6)，激光测距传感器(7)固定在打包头(6)的下面，打包头伸缩装置(5)与打包头(6)连接。

2.根据权利要求1所述的穿心打包机，其特征是：它还包括称重传感器(13)，称重传感器(13)设置在卷材托举装置(14)中辊道(12)的下方。

3.根据权利要求1所述的穿心打包机，其特征是：它还包括打标组件，打标组件包括激光打标机(8)、打标机伸缩装置(9)，激光打标机(8)固定在打包头(6)平台的上面，打标机伸缩装置(9)与激光打标机(8)连接。

4.权利要求1-3所述的一种智能高效的穿心打包机的打包方法，其具体步骤为：

5.根据权利要求4所述的的打包方法，其特征是：

6.根据权利要求5所述的的打包方法，其特征是：步骤ⅱ和步骤ⅳ中，l＝p÷n÷i*(2πr)；其中，l：打包头位置；p：编码器当前脉冲值；n：编码器分辨率；i：减速机速比；r：减速机输出轮半径。

7.根据权利要求5所述的的打包方法，其特征是：步骤ⅳ中：h为打包头的中心与激光测距传感器之间的距离。

8.根据权利要求4所述的的打包方法，其特征是：步骤⑤中：打包机打包前，将所测卷材的半径与配方数据(打包机内置的数据)比对，自动执行一道或多道捆扎线的捆扎动作；打包机打包时，打包机plc系统驱动辊道根据需要捆扎线的数量进行转动，使卷材处在合适的打包角度。

9.根据权利要求4所述的的打包方法，其特征是：步骤⑥的具体步骤为：打标机与打包机plc建立通讯，打包机将所测卷材的半径、重量、生产批次等数据发送信息至打标机，对卷材进行打标处理；打标机伸缩装置带动打标机向左移动与打包头接触。

10.根据权利要求4所述的的打包方法，其特征是：步骤①中：当卷材放置到辊道上后，称重传感器将被打包的卷材的重量记录并传送至打包机plc。

技术总结
本发明公开了一种智能高效的穿心打包机及其打包方法。本发明智能高效的穿心打包机包括机架、打包头伸缩装置、打包头、左右横移装置、卷材托举装置，它还包括卷材直径测量组件，卷材直径测量组件包括提升电机、编码器、提升装置、激光测距传感器，提升装置与机架的上端固定连接，提升装置的上下端分别连接提升电机、打包头，激光测距传感器固定在打包头的下面，打包头伸缩装置与打包头连接。本发明打包机可以实现自动识别卷材直径，大大节约了成本、缩小了空间。因此，本发明打包机节约了生产线空间，避免产生执行顺序的等待时间、降低了成本、提高了生产效率，符合企业产线智能化、标准化、模块化、集约化的要求。

技术研发人员：陈飞,尹强飞,干国强,黄骏,汤传
受保护的技术使用者：安徽燊泰智能设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23