IT202200000287A1

IT202200000287A1 - Equipment for taking and/or cutting samples in a rolling process.

Info

Publication number: IT202200000287A1
Application number: IT102022000000287A
Authority: IT
Inventors: Mirko Bottini; Gianluca Maccani; Andrea Tonini
Original assignee: Bm Group Holding S P A
Priority date: 2022-01-11
Filing date: 2022-01-11
Publication date: 2023-07-11

Description

Apparecchiatura di prelievo e/o taglio di campioni in un processo di laminazione. Equipment for taking and/or cutting samples in a rolling process.

L?invenzione ha per oggetto un?apparecchiatura di prelievo e/o taglio di campioni in un processo di laminazione. The object of the invention is an apparatus for taking and/or cutting samples in a rolling process.

Attualmente, al fine di prelevare dei campioni del prodotto appena laminato, per effettuare controlli qualitativi e dimensionali, la tecnica nota prevede di mettere in pausa la laminazione, accedere a cesoie di taglio, per il solo prelievo di un campione, od alla placca di raffreddamento (dove risiedono barre ancora incandescenti e/o in fase di raffreddamento e con una superficie irregolare), per effettuare manualmente (solitamente mediante uso di cannelli di taglio oxyacetilenici) il taglio della porzione finale di una delle barre laminate per una lunghezza indicativa di 40-90cm. Currently, in order to take samples of the newly rolled product, to carry out quality and dimensional checks, the known technique involves pausing the rolling, accessing cutting shears, just to take a sample, or the cooling plate (where bars still incandescent and/or in the cooling phase and with an irregular surface reside), to manually cut (usually using oxyacetylene cutting torches) the final portion of one of the rolled bars for an indicative length of 40- 90cm.

Queste operazioni manuali presentano diversi inconvenienti per l?operatore. These manual operations present several inconveniences for the operator.

Innanzitutto, per quanto riguarda la sicurezza, gli operatori sono potenzialmente esposti a rischi residui anche a laminazione ferma (temperature, pavimentazione irregolare). First of all, with regards to safety, operators are potentially exposed to residual risks even when rolling is stopped (temperatures, uneven flooring).

Inoltre, sono necessari tempi lunghi per l?effettuazione del ciclo sopra enunciato, cos? come sono lunghi anche i tempi di pausa nel laminatoio per permettere le operazioni di prelievo e/o taglio campione; entrambi questi inconvenienti incidono inevitabilmente sulla produttivit?. Furthermore, long times are required to carry out the cycle stated above, so how long the pause times in the rolling mill are also long to allow sampling and/or cutting operations; Both of these inconveniences inevitably affect productivity.

Sulla placca di raffreddamento vi ?, inoltre, un problema connesso con la qualit? del taglio, in quanto il taglio con cannello deve essere successivamente riprocessato con una sega a nastro o circolare dal personale che si occupa di controllo qualit?. Furthermore, there is a problem associated with the quality of the cooling plate. of the cut, as the torch cut must subsequently be reprocessed with a band or circular saw by the quality control personnel.

Per eliminare i sopra citati inconvenienti la presente invenzione propone di realizzare un sistema totalmente automatizzato per effettuare il prelievo e/o taglio dei campioni da barre posizionate su una placca di raffreddamento. L?automazione di queste operazioni, infatti, consente l?eliminazione di qualsiasi tipo di intervento manuale rischioso per gli operatori. To eliminate the above-mentioned drawbacks, the present invention proposes to create a totally automated system for taking and/or cutting samples from bars positioned on a cooling plate. The automation of these operations, in fact, allows the elimination of any type of risky manual intervention for operators.

Inoltre, l?impiego di un sistema automatizzato permette di eliminare la necessit?, da parte degli operatori, di entrare in aree non sicure, riduce il tempo ciclo totale e offre una qualit? di taglio che non necessita di ulteriore rilavorazione. Furthermore, the use of an automated system eliminates the need for operators to enter unsafe areas, reduces total cycle time and offers superior quality. cutting that does not require further rework.

Per questi ed ulteriori scopi che meglio saranno compresi in seguito l?invenzione propone di realizzare un?apparecchiatura per il prelievo e/o taglio di campioni in un processo di laminazione caratterizzata dal fatto di comprendere: For these and further purposes which will be better understood below, the invention proposes to create an apparatus for taking and/or cutting samples in a rolling process characterized by the fact of comprising:

un dispositivo ottico, posizionato in corrispondenza dei profili disposti su una placca di raffreddamento, atto a individuare il profilo prescelto da cui rilevare un campione; an optical device, positioned in correspondence with the profiles arranged on a cooling plate, capable of identifying the chosen profile from which to detect a sample;

un dispositivo robotizzato, connesso operativamente con il dispositivo ottico, per compiere con il proprio braccio mobile un corretto autoallineamento con detto profilo prescelto dal dispositivo ottico; a robotic device, operationally connected with the optical device, to perform correct self-alignment with said profile selected by the optical device with its mobile arm;

mezzi di presa del profilo prescelto, azionati dal braccio mobile del robot, per sostenere il profilo prescelto in corrispondenza di una delle sue estremit?; means for gripping the chosen profile, operated by the mobile arm of the robot, to support the chosen profile at one of its ends;

mezzi di taglio, anch?essi azionati dal braccio mobile del robot per tagliare il profilo in corrispondenza di detti mezzi di presa realizzando detto campione. cutting means, also operated by the mobile arm of the robot to cut the profile in correspondence with said gripping means, creating said sample.

Verr? ora descritto il dispositivo secondo l?invenzione in una sua preferita ma non limitativa forma di realizzazione facendo riferimento ai disegni allegati in cui: Will he come? The device according to the invention is now described in one of its preferred but non-limiting embodiments by referring to the attached drawings in which:

Fig. 1 illustra l?apparecchiatura secondo l?invenzione in condizioni operative su una placca di raffreddamento; Fig. 1 illustrates the apparatus according to the invention in operating conditions on a cooling plate;

Fig. 2 e 3 sono viste da due posizioni angolari opposte di un particolare dell?apparecchiatura di Fig.1 in una prima forma di realizzazione; Fig. 2 and 3 are seen from two opposite angular positions of a detail of the apparatus of Fig. 1 in a first embodiment;

Fig. 4 e 5 sono viste frontali del particolare dell?apparecchiatura delle Fig. 2 e 3, in due diverse condizioni operative; Fig. 4 and 5 are front views of the detail of the equipment in Fig. 2 and 3, in two different operating conditions;

Fig. 6 e 7 sono rispettivamente le sezioni A-A di Fig. 4 e B-B di Fig. 5; Fig. 6 and 7 are respectively the sections A-A of Fig. 4 and B-B of Fig. 5;

Fig. 8, 10 e 12 sono viste angolari del particolare dell?apparecchiatura delle Fig. 2 e 3 in tre ulteriori diverse forme realizzative; Fig. 8, 10 and 12 are angular views of the detail of the apparatus of Fig. 2 and 3 in three further different embodiments;

Fig. 9, 11 e 13 sono rispettivamente i dettagli ingranditi dei particolari x, y e z delle figure 8, 10 e 12. Fig. 9, 11 and 13 are respectively the enlarged details of the x, y and z details of figures 8, 10 and 12.

L?apparecchiatura oggetto dell?invenzione prevede l?utilizzo di un robot 10, posizionato di fronte alla placca di raffreddamento 11, su cui giacciono le barre 12 disposte su file parallele. The equipment which is the object of the invention involves the use of a robot 10, positioned in front of the cooling plate 11, on which the bars 12 lie arranged in parallel rows.

Il robot ? in grado di ruotare di circa 180? in modo da coprire con il suo braccio una lunghezza di 150-200 cm lungo la placca di raffreddamento ed ? vantaggiosamente, ma non necessariamente, del tipo che non necessita di un settimo asse, in modo da ridurre l?ingombro quando si trova in posizione di riposo per consentire un migliore accessibilit? all?area circostante. The robot? capable of rotating about 180? so as to cover with its arm a length of 150-200 cm along the cooling plate and? advantageously, but not necessarily, of the type that does not require a seventh axis, so as to reduce the overall dimensions when it is in the rest position to allow better accessibility. to the surrounding area.

Il braccio 13 del robot 10 porta al suo estremo una piastra 14 collegata operativamente ed inferiormente a mezzi di taglio del profilo 12, che in una prima forma realizzativa illustrata nelle figure 2-7 sono costituiti da un corpo 15 recante centralmente un mezzo di taglio costituito da una sega circolare 16, ai lati della quale vi sono rispettivi mezzi di presa costituiti vantaggiosamente da due pinze 17, 17? attuate da mezzi pneumatici 18. The arm 13 of the robot 10 carries at its end a plate 14 connected operatively and below to cutting means of the profile 12, which in a first embodiment illustrated in figures 2-7 consist of a body 15 centrally bearing a cutting means consisting of by a circular saw 16, on the sides of which there are respective gripping means advantageously constituted by two pliers 17, 17? implemented by pneumatic means 18.

Il corpo 15 recante la sega circolare 16 ? incernierato in 19 alla piastra 14 e rotante anch?esso mediante mezzi pneumatici 20 intorno a detta cerniera 19. The body 15 bearing the circular saw 16? hinged at 19 to the plate 14 and also rotating by pneumatic means 20 around said hinge 19.

In una seconda forma realizzativa illustrata nelle figure 8 e 9, i mezzi di taglio sono costituiti da cesoie 24 montate anch?esse sulla piastra 14, tra i mezzi di presa 17 e 17? ed operativamente connesse al robot 10. In a second embodiment illustrated in figures 8 and 9, the cutting means are constituted by shears 24 also mounted on the plate 14, between the gripping means 17 and 17? and operationally connected to the robot 10.

In una terza forma realizzativa illustrata nelle figure 10 ed 11 i mezzi di taglio sono realizzati mediante un cannello 22 azionato anch?esso dal robot 10 e montato sulla piastra 14, tra i mezzi di presa 17 e 17? in modo scorrevole trasversalmente lungo un?asola 23. In a third embodiment illustrated in figures 10 and 11, the cutting means are made by means of a torch 22 also operated by the robot 10 and mounted on the plate 14, between the gripping means 17 and 17? slidingly transversely along a slot 23.

In una quarta forma realizzativa illustrata nelle figure 12 e 13 i mezzi di taglio sono realizzati mediante un apparecchio laser 25 azionato anch?esso dal robot 10 e montato sulla piastra 14, tra i mezzi di presa 17 e 17? in modo scorrevole trasversalmente lungo l?asola 23. In a fourth embodiment illustrated in figures 12 and 13, the cutting means are made by means of a laser device 25 also operated by the robot 10 and mounted on the plate 14, between the gripping means 17 and 17? slidingly transversely along the slot 23.

Completa l?apparecchiatura un dispositivo ottico 21 posizionato in corrispondenza del robot (vedi Fig.1) ed operativamente connesso con quest?ultimo per rilevare la posizione dei profili 12 posizionati sulla placca di raffreddamento 11 e determinare il corretto auto allineamento del robot rispetto al profilo prescelto affinch? si possano eseguire le corrette operazioni di taglio e prelievo del campione. The equipment is completed by an optical device 21 positioned in correspondence with the robot (see Fig.1) and operationally connected with the latter to detect the position of the profiles 12 positioned on the cooling plate 11 and determine the correct self-alignment of the robot with respect to the profile chosen so that? the correct cutting and sampling operations can be carried out.

Allo scopo, il dispositivo ottico pu? essere una telecamera 2D oppure 3D, a seconda della precisione richiesta e del prodotto laminato; la telecamera 21 ? calibrata sulle barre 12 della placca di raffreddamento11 per trasmettere la posizione della barra interessata e guidare il sistema di taglio al punto preciso in cui effettuare il corretto taglio del campione di barra. For this purpose, the optical device can? be a 2D or 3D camera, depending on the precision required and the rolled product; camera 21? calibrated on the bars 12 of the cooling plate 11 to transmit the position of the interested bar and guide the cutting system to the precise point in which to carry out the correct cutting of the bar sample.

In Fig.1 il dispositivo ottico 21 ? posizionato di fianco al robot 10, ma pu? anche essere montato a bordo del robot o, addirittura essere manovrato da un operatore. In Fig.1 the optical device 21? positioned next to robot 10, but can? can also be mounted on board the robot or even be operated by an operator.

L?importante ? che si trovi operativamente connesso con il robot per i motivi sopra descritti. The important thing is who is operationally connected to the robot for the reasons described above.

L?apparecchiatura ora descritta nei suoi particolari costruttivi in forma preferita, ma certo non esclusiva, opera nel modo seguente. The apparatus now described in its construction details in a preferred, but certainly not exclusive, form operates in the following way.

Mediante il dispositivo ottico 21 viene individuato il profilo prescelto ed il robot 10 viene guidato in corrispondenza dello stesso nella corretta posizione operativa. By means of the optical device 21 the chosen profile is identified and the robot 10 is guided in correspondence with it into the correct operating position.

Il robot scende sulle barre 12 in modo che le estremit? dei mezzi a pinza 17 e 17?, azionate dai mezzi pneumatici 18 si infilino al di sotto del profilo 12 prescelto e si sollevino leggermente per consentire alla sega circolare di effettuare il taglio. The robot descends on the 12 bars so that the ends? of the gripper means 17 and 17?, operated by the pneumatic means 18, slide under the chosen profile 12 and lift slightly to allow the circular saw to carry out the cut.

Nel caso in cui i mezzi di taglio siano costituiti dalla sega circolare 16, quest?ultima, insieme al suo corpo 15, viene fatta ruotare mediante i pistoni 20 intorno alla cerniera 19 in modo tale da effettuare il taglio voluto sul profilo 12. If the cutting means consist of the circular saw 16, the latter, together with its body 15, is rotated by the pistons 20 around the hinge 19 in such a way as to make the desired cut on the profile 12.

Nel caso invece in cui i mezzi di taglio siano costituiti dalla cesoia 24 delle Fig. 8 e 9, queste vengono azionate direttamente dal robot 10 per tagliare il profilo. However, in the case in which the cutting means consist of the shears 24 of Fig. 8 and 9, these are operated directly by the robot 10 to cut the profile.

Se invece, i mezzi di taglio sono costituiti dal cannello 22 di Fig. 10 ed 11, o dal laser 25 di Fig. 12 e 13 questi dispositivi, sono azionati sempre direttamente dal robot in modo scorrevole lungo l?asola 23, per effettuare un corretto taglio del profilo. If, however, the cutting means consist of the torch 22 of Fig. 10 and 11, or the laser 25 of Fig. 12 and 13, these devices are always operated directly by the robot in a sliding manner along the slot 23, to carry out a correct profile cutting.

Il ciclo produttivo pu? proseguire in due modi alternativi: The production cycle can proceed in two alternative ways:

1) si effettua il deposito del campione in un?area esterna alla placca di raffreddamento dove verr? poi prelevato dall? operatore. Per compiere questa operazione, ad esempio, la pinza 17? posta in corrispondenza del tratto lungo della barra 12 abbandona la presa, mentre la pinza 17 posizionata tra il taglio precedentemente effettuato e l?estremit? della barra 12 trattiene il campione ricavato in modo che il robot 10 possa trasferire il campione nella stazione dove verr? poi prelevato dall? operatore. 1) the sample is deposited in an area outside the cooling plate where it will be stored. then taken from operator. To carry out this operation, for example, the pliers 17? placed in correspondence with the long section of the bar 12 releases its grip, while the pliers 17 positioned between the cut previously made and the extremity of the bar 12 holds the sample obtained so that the robot 10 can transfer the sample to the station where it will come? then taken from operator.

2) si effettua un controllo automatizzato, utilizzando preferibilmente lo stesso robot. Si possono cos? effettuare tra gli altri un taglio a misura, un controllo di peso ed un controllo 3D dimensionale. Terminate queste operazioni si pu? asportare il campione con il metodo precedentemente descritto. 2) an automated check is carried out, preferably using the same robot. Can they be like this? carry out, among others, cutting to size, weight control and 3D dimensional control. Once these operations have been completed, can you? remove the sample with the method previously described.

Claims

1) Equipment for cutting samples in a rolling process characterized by the fact that it includes:

an optical device (21) positioned in correspondence with the profiles (12) arranged on a cooling plate (11) suitable for identifying the chosen profile from which to detect a sample;

a robotic device (10) operationally connected with the optical device (21) to perform correct self-alignment with said profile (12) chosen by the optical device with its mobile arm (13);

gripping means (17, 17?) of the selected profile (12) operated by the mobile arm (13) of the robot (10) to support the selected profile (12) at one of its ends;

cutting means (16, 24, 22, 25), also operated by the mobile arm (13), of the robot (10) to cut the profile in correspondence with said gripping means (17, 17?) creating said sample.

2) Apparatus according to claim 1 characterized in that the optical device (21) is a 2D or 3D camera calibrated on the bars (12) of the cooling plate (11).

3) Equipment according to claim 1 characterized by the fact that the mobile arm (13) of the robot (10) carries at its end a plate (14) connected operationally and below to a body (15) to which said cutting means (16) are connected ,24,22,25) and said gripping means (17,17?).

4) Equipment according to claim 3 characterized by the fact that the cutting means (16) are constituted by a circular saw, on the sides of which there are said gripping means constituted by two pliers (17, 17?).

5) Equipment according to claims 3 and 4 characterized by the fact that the body (15) which carries the circular saw (16) is hinged to the plate (14) to rotate between a rest position and an operational one.

6) Equipment according to claims 3 and 4 characterized by the fact that the body (15), which carries the circular saw (16)? operated by pneumatic means (20).

7) Equipment according to claim 2 characterized by the fact that the cutting means (24) are constituted by shears, on the sides of which there are said gripping means constituted by two pliers (17, 17?).

8) Equipment according to claim 2 characterized by the fact that the cutting means (22) are constituted by a torch, on the sides of which there are said gripping means constituted by two pliers (17, 17?).

9) Equipment according to claim 2 characterized by the fact that the cutting means (25) are constituted by a laser device, on the sides of which there are said gripping means constituted by two pliers (17, 17?).

10) Equipment according to claim 1 characterized by the fact that means (10) are provided which, at the end of the production of the sample, carry out automated checks on the sample itself, such as cutting to size, a weight control and a 3D dimensional control.