【背景与需求】

钢铁业板材产线生产过程中需要反复对热轧卷、冷轧卷等半成品进行再加工，生产出符合最终用户需求的合格钢卷，再加工过程中，需要对原料钢卷进行开卷，在开卷前需要对原料卷的卷取方向进行确定，对带尾位置进行确定，对包装捆带进行剪切并收集，在国内 2020年前上的全自动冷轧生产线和后加工生产线，由于受限于时代技术局限性，国内无论是进口或国产全自动冷轧生产线，上述定向、定位、拆带等工序基本上需要人工进行操作，没有实现机械自动完成。上述工序操作人员需要点动控制地辊定位带头位置，用加力钳子剪切很紧的捆带，并且将废捆带抽出送往废料斗。不同功能的冷轧加工产线，生产节奏快的50秒左右一卷，慢的十几分钟一卷，无论春夏秋冬操作人员都要24小时坚守在这个岗位完成捆带拆除任务，劳动强度很大，三班操作岗位设置数量增加，在剪断钢卷捆带时，必须近距离在步进梁内的钢卷边上，且捆带张力很大，也存在安全隐患。首自信公司自主研发的自动拆捆带机器人，配有卷取方向检测、带头定位等辅助功能，与产线控制系统结合实现产线入口的无人化。

【产品简介】

产品简介：

首自信公司自主研发的自动拆捆带机器人，是将机器人、机械、控制、精密传感和网络通讯等技术充分融合，形成的一套应用于带钢生产线上的钢卷捆带或PE捆带自动拆除智能机器人系统。主要由工业6轴机器人（可选配第七轴，实现一机双通道作业）、拆捆带夹具、捆带收集和输送装置（废捆带打卷收集或可利用收集）、电气控制系统、上位监控系统等组成。可全自动完成热轧、冷轧各类产线上卷前的捆带剪切，收集工作。此外还可以选配带头定位，卷取方向检测等辅助功能，该产品由传统标准件和自研件构成，标准件如工业机器人本体和PLC控制器等，自研件是完场专项任务的灵魂，其中核心部件如下：

Ø 自动拆捆带：系统利用高精度线激光测距传感器定位带头位置、检测捆带数量，并判断捆带间距是否满足拆带要求。满足条件，机器人带动机头移动到定位的捆带处，下降贴紧钢卷表面，铲起并夹紧捆带，出刀切断捆带，控制完成捆带切断动作。若条件不满足，系统则发出报警，提示进行人工处理。

Ø 废捆带收集输送：机器人将切断的捆带从钢卷上抽出，并放置在平行于捆带收集装置开口上。收集装置压住捆带，机器人铲带气缸或液压缸收回松开捆带。机器人回原始位。收集装置卷取马达旋转，将捆带卷成圆卷。操作完成后，捆带卷通过滑道落入传送带上。平台气缸回到原始位，传送电机启动，将捆带卷输送到废料斗内。

Ø 视觉带头定位、捆带识别定位及卷曲方向判定（选配功能）：利用工业相机辅以深度学习算法进行捆带识别与定位，克服外界环境变化对识别的影响，模型能够对不同光照、不同规格、不同姿态的捆带进行有效的识别和定位。

产品架构：

双通道拆捆带模型图

系统架构图

产品效果：

自动拆捆带机器人适用于国内冷轧厂的各类酸洗、酸轧、连退、镀锌、重卷、平整等产线入口区域拆捆带作业。

拆带周期：一根：≤45s，两根：≤70s；

拆带成功率≥98%；

识别准确：基于深度学习算法的视觉识别技术，判断钢卷卷取方向，定位带头位置，定位精度高。采用智能传感器，结合三角几何算法，可实现卷径精确计算、多捆带精确定位。

刀具稳定：采用特定材质和热处理技术，研发的专用高强度拆带刀具，使用寿命长。

收集简洁：采用冲压缠绕/自缠绕/直线式（捆带二次利用）等和伸缩皮带输送方式，实现废捆带一站式收集。能够完全替代现场工人自动完成钢卷捆带拆除回收的操作。

产品效果：运行效果良好，完全满足现场生产需求，技术达到国内领先水平。解决了人工拆捆带劳动强度高、工作环境恶劣、安全风险高等问题，减少了3D岗位。

【产品主要功能】

自动拆捆带机器人主要替换原冷轧各种加工生产入口钢卷带头位置调整、捆带拆除等人工完成的工作，实现带钢卷曲方向识别、带头位置定位，捆带自动拆除和收集，彻底解放了3D拆带岗位的职工。

自动拆捆带机器人适应性强，产品可根据不同用户生产要求，更改适应性配置，可以实现一机多用。

【应用案例】

首自信自动拆捆带机器人在下表多个地点和项目得到应用，主要解决3D岗位问题，既减轻了岗位操作人员的劳动强度又为企业增效做出贡献，该产品产品的定位功能运行稳定，剪切和收集效果良好，多套投运设备中，工作最长时间的已经达到7年多。