阅读说明：本技术 可自动匹配标准样棒的智能分钢系统 (Intelligent steel distribution system capable of automatically matching standard sample rods ) 是由 孙茂杰 魏鹏 徐海宁 孙敬忠 王广来 李梓玮 张洪川 徐宗立 董炜 于 2019-11-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种可自动匹配标准样棒的智能分钢系统,包括控制器、机器人、样棒架、静态分钢装置、输送装置、动态分钢装置、分选装置,所述机器人包括机器人本体、设置在所述机器人本体自由端的夹爪,所述样棒架、静态分钢装置位于所述机器人本体的四周,所述样棒架上储存有标准样棒,所述夹爪的活动范围覆盖所述样棒架和静态分钢装置,所述输送装置、动态分钢装置、分选装置依次排列设置,所述机器人、静态分钢装置、输送装置、动态分钢装置、分选装置分别与所述控制器信号关联。本发明的优点是：通过静态分钢装置和动态分钢装置分别对于标准样棒和生产棒材的自动分析和比对,智能分选混钢和成批钢材,提高了分选效率和精度。(The invention discloses an intelligent steel separating system capable of automatically matching standard sample rods, which comprises a controller, a robot, a sample rod rack, a static steel separating device, a conveying device, a dynamic steel separating device and a sorting device, wherein the robot comprises a robot body and clamping jaws arranged at the free end of the robot body, the sample rod rack and the static steel separating device are positioned at the periphery of the robot body, the sample rod rack is stored with the standard sample rods, the moving range of the clamping jaws covers the sample rod rack and the static steel separating device, the conveying device, the dynamic steel separating device and the sorting device are sequentially arranged, and the robot, the static steel separating device, the conveying device, the dynamic steel separating device and the sorting device are respectively associated with signals of the controller. The invention has the advantages that: divide steel device and developments to divide the steel device respectively to the automatic analysis and the comparison of standard appearance stick and production rod, the intelligent separation mixes steel and steel in batches, has improved separation efficiency and precision.)

可自动匹配标准样棒的智能分钢系统

技术领域

本发明涉及一种智能分钢系统，尤其是一种可自动匹配标准样棒的智能分钢系统，属于智能控制的技术领域。

背景技术

在现有的钢厂条件下，基于现场生产环节杂、运输环节多等因素，难以避免的会产生混钢现象，即在某一钢种的钢材中混杂了其它钢种的钢材。为避免混钢对钢材生产的影响，需要在钢厂生产的最后一道工序--精整探伤，以及在钢材使用之前做好钢种分选，把一批钢材中的混钢挑选出来，以保障成批钢材的一致性。

分钢仪是一种在钢材生产现场普遍采用的分钢装置，其内部具有圆形通道，棒材在穿过该圆形通道时，可通过分钢仪分析出该棒材的直径、材质等技术参数。目前，大型钢厂在采用分钢仪进行分钢时，一般需要先选定标准样棒作为参照，再通过分钢仪进行生产钢材的技术参数分析，最后将该生产钢材的参数分析结果与标准样棒进行比对，从而区分出成批钢材和混钢。

然而，现有的钢厂分钢现场，自动化程度低，参数比对依靠人工完成，其匹配准确性受人工主观因素影响，精确度得不到保障。同时，如生产钢种发生变化，则需要重新进行标准样棒选取过程，效率低下，不利于产业化。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种可自动匹配标准样棒的智能分钢系统，实现分钢现场的智能化、自动化操作，提高分钢效率和样棒匹配准确性。

技术方案：一种可自动匹配标准样棒的智能分钢系统，包括控制器、机器人、样棒架、静态分钢装置、输送装置、动态分钢装置、分选装置，所述机器人包括机器人本体、设置在所述机器人本体自由端的夹爪，所述样棒架、静态分钢装置位于所述机器人本体的四周，所述样棒架上储存有标准样棒，所述夹爪的活动范围覆盖所述样棒架和静态分钢装置，所述输送装置、动态分钢装置、分选装置依次排列设置，所述机器人、静态分钢装置、输送装置、动态分钢装置、分选装置分别与所述控制器信号关联；

所述夹爪用于从所述样棒架上夹取所述标准样棒，并置入所述静态分钢装置内；生产棒材通过所述输送装置经所述动态分钢装置后送入所述分选装置；所述动态分钢装置和静态分钢装置分别分析所述生产棒材和标准样棒的技术参数，所述分选装置分离出所述生产棒材中的混钢。

本发明的原理是：不同技术参数的标准样棒储存在样棒架上，当需要选取作为参照的标准样棒时，以机器人本体驱动夹爪至样棒架处，夹取标准样棒，并运送至静态分钢装置处放入，进行参数分析，得到参照参数。之后，生产棒材自前道工序进入输送装置，并通过输送装置送入动态分钢装置内，进行参数分析，得到每根生产棒材的技术参数，以该每根生产棒材的技术参数分别比对参照参数，误差在设计范围外的即为混钢，之后通过分选装置分离出混钢，从而完成分钢过程。

进一步，所述动态分钢装置包括底座、动态分钢仪组、滑移装置，所述滑移装置一端固定所述动态分钢仪组、另一端连接所述底座，所述动态分钢仪组为并排设置的多个动态分钢仪，且每个所述动态分钢仪的内部通道直径互不相同，所述动态分钢仪组、滑移装置分别与所述控制器信号关联；所述滑移装置带动每个所述动态分钢仪分别到达与所述生产棒材的输送路线对应的位置，供所述生产棒材穿过所述内部通道。本结构使用时，可根据成产棒材的技术参数挑选合适的动态分钢仪，并利用滑移装置将该合适的动态分钢仪滑动到与生产棒材的输送路线对应的位置，以共生产棒材穿过其内部通道，对其技术参数进行分析。而当生产棒材的尺寸参数发生变化，滑移装置可迅速将对应内部通道直径的动态分钢仪滑移到位，适用性高，利于产业化。

优选的，所述动态分钢仪组为纵向并排设置的多个动态分钢仪，每个所述动态分钢仪的内部通道方向与所述生产棒材的输送方向平行，所述滑移装置的滑移方向垂直于所述生产棒材的输送方向。

进一步，所述滑移装置包括上连接板、侧连接板、电缸，所述上连接板上端固定所述动态分钢仪组、底端通过滑轨与所述底座滑动连接，所述侧连接板一端与所述底座固定、另一端通过所述电缸连接所述上连接板，所述电缸与所述控制器信号关联。本结构使用时，通过电缸驱动上连接板在所述底座上滑动，带动动态分钢仪组到达与生产棒材输送路线对应的位置。

进一步，所述电缸包括电缸本体，安装在所述电缸本体上的滑块、伺服电机、多个接近开关，所述滑块背面与所述电缸本体滑动连接、正面固定所述上连接板、上端设置有挡片，所述伺服电机驱动所述滑块沿所述电缸本体的长度方向滑动，多个所述接近开关沿所述电缸本体的长度方向间隔设置，所述挡片分别与每个所述接近开关对位设置，所述接近开关数量与所述动态分钢仪的数量一致，且当所述挡片与任一个所述接近开关对位时，均有所述动态分钢仪移动至与所述生产棒材的输送路线对应的位置，所述伺服电机、接近开关分别与所述控制器信号关联。本结构中，以伺服电机驱动滑块相对于电缸本体滑动，通过上连接板带动动态分钢仪组滑动，使每个动态分钢仪分别到达与生产棒材输送路线对应的位置，通过接近开关与挡片的对位，确保每个动态分钢仪可以准确定位，供生产棒材穿过其内部通道。

进一步，所述接近开关整体呈C型，具有开口间隙，所述挡片整体呈L型，具有相连接的竖向段与横向段，所述挡片的竖向段与滑块固定、横向段在所述滑块的带动下分别穿过每个所述接近开关的开口间隙，供所述接近开关检测定位。本结构中，将挡片伸入接近开关的内部进行检测定位，可有效避免外部结构对接近开关的检测定位干扰，准确性高。

进一步，所述上连接板上端通过垫板固定所述动态分钢仪组，所述垫板呈阶梯状以使每个所述动态分钢仪的内部通道圆心在同一水平线上，便于生产棒材穿越。

进一步，所述静态分钢装置包括静态分钢仪组、支架，所述静态分钢仪组固定在所述支架上，所述静态分钢仪组为并排设置的多个静态分钢仪，所述静态分钢仪的数量与所述动态分钢仪的数量相同，且两者的内部通道直径一一对应，所述静态分钢仪组与所述控制器信号关联。

进一步，所述静态分钢仪的内部通道方向为竖向设置，以便于夹爪将标准样棒放入对应的内部通道内。

进一步，所述分选装置包括第一辊道，固定在所述第一辊道上的拨钢转轴、拨钢驱动和多个第一辊轮，多个所述第一辊轮沿所述第一辊道的长度方向间隔设置，所述拨钢转轴与所述第一辊道同向设置，所述拨钢转轴与所述拨钢驱动之间通过传动机构连接，所述拨钢转轴上套设有拨钢转板，所述拨钢转板具有向外伸出的钩状结构，所述拨钢转板位于多个所述第一辊轮的间隔处，所述拨钢驱动、第一辊轮与所述控制器信号关联；

所述生产棒材穿过所述动态分钢装置后，到达所述第一辊轮上，当所述动态分钢装置的分析结果为混钢时，通过所述拨钢转板的钩状结构将该混钢拨出。

进一步，所述拨钢转板包括套设在所述拨钢转轴上的三角板、沿所述三角板的三边位置分别设置的L型拨勺，所述拨勺的短边侧向外伸出形成所述钩状结构，以提高拨钢效率。

进一步，所述拨钢转轴、拨钢驱动、传动机构、拨钢转板镜像设置于所述第一辊道的长度方向两侧，分别用于拨出所述生产棒材中的混钢和成批棒材。

进一步，所述输送装置包括第二辊道和架设在所述第二辊道上的多个第二辊轮，多个所述第二辊轮沿所述第二辊道的长度方向间隔设置，所述第二辊轮与所述控制器信号关联；所述生产棒材在所述第二辊轮上传送，穿过所述动态分钢装置，到达所述分选装置处。

进一步，所述输送装置、动态分钢装置、分选装置与所述样棒架、机器人、静态分钢装置之间通过网状护栏分隔。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是：1、通过静态分钢装置和动态分钢装置分别对于标准样棒和生产棒材的自动分析和比对，智能分选混钢和成批钢材，提高了分选效率和精度；2、动态分钢装置可自动调整内部通道的直径，以对应不同尺寸的生产棒材，同时，静态分钢装置可采用对应直径的内部通道进行标准样棒的分析，利于规模化、产业化制造，提高生产效率。

附图说明

图1为本发明系统结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为样棒架结构示意图；

图4为动态分钢装置立体结构示意图；

图5为动态分钢仪组位置立体结构示意图；

图6为电缸结构示意图；

图7为图6中A位置的放大示意图；

图8为静态分钢装置结构示意图；

图9为分选装置结构示意图；

图10为拨钢转板结构示意图；

图11为输送装置立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

一种可自动匹配标准样棒的智能分钢系统，如附图1～2所示，包括控制器、机器人1、样棒架2、静态分钢装置3、输送装置4、动态分钢装置5、分选装置6、网状护栏7。

如附图1～2所示，机器人1包括机器人本体11、设置在机器人本体11自由端的夹爪12，样棒架2、静态分钢装置3位于机器人本体11的四周，夹爪12的活动范围覆盖样棒架2和静态分钢装置3。如附图3所示，样棒架2上储存有标准样棒100。输送装置4、动态分钢装置5、分选装置6依次排列设置。输送装置4、动态分钢装置5、分选装置6与样棒架2、机器人1、静态分钢装置3之间通过网状护栏7分隔。夹爪12用于从样棒架2上夹取标准样棒100，并置入静态分钢装置3内；生产棒材101通过输送装置4经动态分钢装置5后送入分选装置6；动态分钢装置5和静态分钢装置3分别分析生产棒材101和标准样棒100的技术参数，分选装置6分离出混钢。

如附图4所示，动态分钢装置5包括底座51、动态分钢仪组52、滑移装置53，滑移装置53一端固定动态分钢仪组52、另一端连接底座51，动态分钢仪组52为并排设置的多个动态分钢仪，且每个动态分钢仪的内部通道直径互不相同；滑移装置53带动每个动态分钢仪分别到达与生产棒材101的输送路线对应的位置，供生产棒材101穿过内部通道。动态分钢仪组52可以为纵向或竖向并排设置的多个动态分钢仪，本实施例中，优选的，采用纵向并排设置结构，且每个动态分钢仪的内部通道方向与生产棒材的输送方向平行，滑移装置53的滑移方向垂直于生产棒材的输送方向。同时，如附图4～5所示，滑移装置53具体包括上连接板531、侧连接板532、电缸533，上连接板531上端固定动态分钢仪组52、底端通过滑轨与底座51滑动连接，侧连接板532一端与底座51固定、另一端通过电缸533连接上连接板531。如附图6所示，电缸533具体包括电缸本体5331，安装在电缸本体5331上的滑块5332、伺服电机5333、多个接近开关5334，滑块5332背面与电缸本体5331滑动连接、正面固定上连接板531、上端设置有挡片5335，伺服电机5333驱动滑块5332沿电缸本体5331的长度方向滑动，多个接近开关5334沿电缸本体5331的长度方向间隔设置，挡片5335分别与每个接近开关5334对位设置，接近开关5334数量与动态分钢仪的数量一致，且当挡片5335与任一个接近开关5334对位时，均有动态分钢仪移动至与生产棒材的输送路线对应的位置。如附图7所示，接近开关5334整体呈C型，具有开口间隙a，挡片5335整体呈L型，具有相连接的竖向段b与横向段c，挡片5335的竖向段b与滑块5332固定、横向段c在滑块5332的带动下分别穿过每个接近开关5334的开口间隙a，供接近开关5334检测定位。本实施例中，为使每个动态分钢仪的内部通道圆心在同一水平线上，如附图5所示，上连接板531上端通过垫板534固定动态分钢仪组52，垫板534呈阶梯状。

如附图8所示，静态分钢装置3包括静态分钢仪组31、支架32，静态分钢仪组31固定在支架32上，静态分钢仪组31为并排设置的多个静态分钢仪，静态分钢仪的数量与动态分钢仪的数量相同，且两者的内部通道直径一一对应。本实施例中，为便于机器人1放置标准样棒100，静态分钢仪的内部通道方向优选采用竖向设置。

如附图9所示，分选装置6包括第一辊道61，固定在第一辊道61上的拨钢转轴62、拨钢驱动63和多个第一辊轮64，多个第一辊轮64沿第一辊道61的长度方向间隔设置，拨钢转轴62与第一辊道61同向设置，拨钢转轴62与拨钢驱动63之间通过传动机构65连接，拨钢转轴62上套设有拨钢转板66，拨钢转板66具有向外伸出的钩状结构d，拨钢转板66位于多个第一辊轮64的间隔处；生产棒材穿过动态分钢装置5后，到达第一辊轮64上，当动态分钢装置5的分析结果为混钢时，通过拨钢转板66的钩状结构d将该混钢拨出。本实施例中，为便于同时处理生产棒材101中的混钢和成批棒材，拨钢转轴62、拨钢驱动63、传动机构65、拨钢转板66镜像设置于第一辊道61的长度方向两侧，分别用于拨出生产棒材101中的混钢和成批棒材。本实施例中，如附图10所示，拨钢转板66包括套设在拨钢转轴62上的三角板661、沿三角板661的三边位置分别设置的L型拨勺662，拨勺662的短边侧向外伸出形成钩状结构d。此外，本实施例中，传动机构65可采用传送皮带与皮带轮的组合，或传动链与链轮的组合等方式。

如附图11所示，输送装置4包括第二辊道41和架设在第二辊道41上的多个第二辊轮42，多个第二辊轮42沿第二辊道41的长度方向间隔设置；生产棒材101在第二辊轮42上传送，穿过动态分钢装置5，到达分选装置6处。

本实施例中，第一辊轮64、第二辊轮42可采用集成的电机驱动，拨钢驱动63可采用伺服电机和减速机的组合，准确控制转动角度。

机器人1中的机器人本体11，静态分钢装置3中的静态分钢仪组31，输送装置4中的第二辊轮42，动态分钢装置5中的动态分钢仪组52、伺服电机5333、接近开关5334，分选装置6中的拨钢驱动63、第一辊轮64，分别与控制器信号关联。

本实施例的智能分钢系统使用时，在标准样棒100区域，控制器信号控制机器人本体11驱动夹爪12从样棒架2上夹取合适的标准样棒100，并放入相对应的静态分钢仪中，进行标准样棒100分析。在生产棒材101区域，控制器信号控制第二辊轮42转动，将生产棒材101沿第二辊道41的长度方向输送，同时，信号控制伺服电机5333驱动滑块5332沿电缸本体5331的长度方向滑动，通过接近开关5334与挡片5335进行精确定位，使对应的动态分钢仪准确到达生产棒材101的输送路线处，生产棒材101在第二辊轮42的输送下穿过动态分钢仪的内部通道后，到达第一辊轮64上。在穿越过程中，动态分钢仪对生产棒材101进行参数分析，如分析结果为混钢，控制器信号控制第一辊道61一侧的拨钢驱动63驱动该侧的拨钢转板66转动，利用拨勺662上的钩状结构d将混钢分离拨出；如分析结果为与标准样棒100对应的成批钢材，控制器信号控制第一辊道61另一侧的拨钢驱动63驱动该侧的拨钢转板66转动，将成批钢材分离拨出，完成分离混钢和成批钢材的动作。

本实施例通过静态分钢装置和动态分钢装置分别对于标准样棒和生产棒材的自动分析和比对，智能分选混钢和成批钢材，提高了分选效率和精度。同时，动态分钢装置可自动调整内部通道的直径，以对应不同尺寸的生产棒材，同时，静态分钢装置可采用对应直径的内部通道进行标准样棒的分析，利于规模化、产业化制造，提高生产效率。