陶有能世界⾦属导报
1 机器⼈拆捆带作业过程
机器⼈拆捆带作业的整个周期为“⼀键启动、全⾃动运⾏”，概述如下：
1）当钢卷到达拆捆⼯位并具备机器⼈拆捆条件时，“拆捆准备好”灯亮，⼈⼯按下“开始拆捆”按钮，机器⼈拆捆系统将“步进梁、⼩车锁住”和“开始拆捆”信号发给机组PLC系统后，启动拆捆作业。
2）机器⼈携带拆剪⼯具移动到钢卷上⽅，⾸先通过拆剪⼯具上的激光位移传感器检测钢卷的外径，宽度。然后发送命令让地辊顺时针转动，同时检测钢卷带头，检测到带头后，发送命令让地辊再转⼤约70°，将带头压在地辊辊⼦处（5点钟或7点钟⽅向），防⽌捆带拆除后带头弹出。如钢卷旋转⼀圈后未检测到带头，可再旋转⼀圈，如两圈内未检测到带头，则报警提⽰。
3）然后机器⼈携带拆剪⼯具上的⾼精度激光位移传感器开始扫描钢卷表⾯，根据扫描曲线识别出捆带，实时发送捆带信号给机器⼈，机器⼈记录捆带位置坐标。扫描完成后，机器⼈依次拆剪捆带并将拆剪的捆带夹送⾄捆带收集装置内，启动收集装置，开始卷取并压缩捆带，压实的捆带输送⾄废料⽃内。启动收集装置的同时，机器⼈继续拆剪余下捆带。4）待所有捆带拆剪完成后，机器⼈⾃动回到待机位，机器 ⼈拆捆系统将“步进梁、⼩车解锁”和“完成拆捆”信号发给机组PLC系统后，准备下⼀次拆捆作业。
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2 拆剪⼯具技术装备
拆剪⼯具采⽤铲起、剪切的捆带拆除⽅案，采⽤两只液压缸分别驱动铲⼑和剪⼑拆除捆带。控制系统检测到捆带并确定精确位置后，机器⼈携带拆捆⼯具头压靠在钢卷上，先⽤铲⼑将捆带铲起并夹紧，再⽤剪⼑将捆带剪断，铲⼑夹紧的捆带由机器⼈移动放置在收集装置内。
拆剪⼯具与⼯业6轴机器⼈连接处采⽤浮动连接装置。机器⼈拆捆带时要求拆剪⼯具与钢卷表⾯贴服紧密，因此要求拆剪⼯具能够跟随钢卷表⾯进⾏⼩幅度的各个⽅向转动，同时压紧在钢卷表⾯，为此中冶南⽅创新了浮动连接装置，在末端执⾏器接触钢卷前，末端执⾏器与机器⼈刚度很⼤，不发⽣偏转，定位准；在末端执⾏器接触钢卷后，末端执⾏器与机器⼈刚度很⼩，末端执⾏器与钢卷贴服较好。
机器⼈拆捆带时，拆剪⼯具的铲⼑需将捆带从钢卷表⾯铲起，然后剪切，完成捆带拆除⼯作。捆带与钢卷贴合紧密，拆剪过程中运动幅度很⼩，很难分辩，拆剪是否成功的检测⼀直很难实现。中冶南⽅创新了机器⼈拆捆带的捆带检测装置，该捆带检测装置结构简单，通过检测组件可实时检测待拆捆带是否被铲起，同时在拖拽捆带时，可实时检测捆带是否滑脱。
3 捆带收集技术
为了⽅便拆除的捆带运输，机器⼈将拆除后的捆带夹送⾄捆带收集装置，由捆带收集装置卷取压紧成团状，滑⼊收集⽃或由⽪带运输机输送⾄收集⽃。中冶南⽅开发了两种捆带收集装置，分别如下：
1）常规压团⽅式。该捆带收集装置包括卷取装置和压紧装置，电机卷取，液压缸压实。机器⼈将拆剪后的捆带放⼊捆带收集装置内，⽓缸推动卷取轴从待机位沿轴向移动到卷取位，同时使捆带嵌⼊到卷取轴的开放性槽中，电机驱动卷取轴旋转，将剪切断的钢卷捆带通过卷取电机卷成卷，然后利⽤压紧液压缸将捆带卷压成团，通过排屑机⾃动卸⼊收集箱。
2）⽆⼼卷曲⽅式。⽆⼼卷曲捆带收集装置采⽤三辊连续弯曲捆带，使捆带发⽣塑性弯曲，⾃动卷曲成圆形卷。处理后的捆带成直径约200mm左右的圆环，可以作为⼩五⾦等⼯艺产品的原材料，⼤⼤提升捆带价值。⽆⼼卷曲辊式结构使弯曲连续发⽣在单层捆带上，弯曲曲率稳定，效率⾼，成型后的捆带美观，可⼆次利⽤。
4 捆带识别和精确定位技术
机器⼈拆捆带时钢卷捆带识别和精确定位，是重中之重。因为钢卷和捆带为同种材质，机械特性、电磁特性、颜⾊均相同或接近，并且捆带紧贴钢卷表⾯，造成识别困难。捆带识别和精确定位出现问题，
直接导致机器⼈拆捆带失败。中冶南⽅创新了钢卷捆带识别和精确定位⽅案，通过机器⼈携带激光位移传感器扫描钢卷表⾯，根据钢卷表⾯的变化曲线识别捆带，实时发送脉冲信号，机器⼈记录捆带坐标值；捆带识别时基于捆带厚度和宽度，同时识别出捆带扣。通过多种⼿段提升激光位移传感器精度和多参数的识别算法，实现捆带识别和精确定位，定位精度控制在0.5mm内，同时不误报也不漏报。与⼯业相机相⽐，本技术基于基本物理量测量，不受现场光线⼲扰，识别简单可靠，同时易于初始标定。
5 多功能拆捆带机器⼈技术
排屑装置
机器⼈拆捆带进⼀步发展出多功能拆捆带机器⼈。多功能拆捆机器⼈具有钢卷外径测量、钢卷宽度测量、钢卷位置测量功能。钢卷位置检测包括钢卷⾼度⽅向和钢卷宽度⽅向，分别⽤于⾼度对中和宽度对中，实现⾃动上卷功能。⾼度对中即⼊⼝钢卷车将钢卷抬升⾄开卷机卷筒⾼度，并使得钢卷中⼼线与卷筒中⼼线保持⼀致，宽度对中即⼊⼝钢卷车将钢卷横移⾄开卷机卷筒上，并使得带钢中⼼线与机组中⼼线保持⼀致。
多功能拆捆机器⼈可设置⼀套对钢卷边部、内圈、外圈拍照扫描系统，使⽤相机对钢卷进⾏拍照并传到识别系统。通过ORC算法进⾏条码（或⼆维码、钢卷号）识别，也可以配置专⽤标签识别智能相机识别钢卷卷号；通过缺陷检测系统的优化算法，显⽰缺陷类型和位置，通过计算机识别和⼈⼯确认缺
陷是否可以放⾏。端部表⾯成像采⽤成熟的⾯阵或者线阵视觉系统，可检测的缺陷类型有：亮点、飞刺、边损、边裂、头尾折叠、扁卷、松卷等。
针对钢卷内圈缺陷，多功能拆捆机器⼈通过快换装置切换内圈抚平装置，实现内圈抚平功能。
本⽂为部分内容，全⽂请参阅《世界⾦属导报》32期B16。
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