工业机器人在轧钢系统的应用研究

梁丽云

摘要：社会经济与科学技术的飞速进步，加快了社会的现代化建设进程，一方面提高了人们的物质生活水平，另一方面使得人们对各类资源的需求量明显提升，直接促进各行各业的不断发展与变革，这在工业发展的社会需求中具有突出的体现。工业机器人，是科学技术与社会发展的时代产物，将其应用在工业生产中，尤其是应用在轧钢系统中，能为钢铁工业健康稳定的发展提供有力的推动作用。为此，本文针对工业机器人在轧钢系统中的具体应用进行了详细的分析，以期为工业机器人的相关研究提供了部分理论参考。

关键词：工业机器人;喷号机器人;打捆机器人;堆垛机器人

1工业机器人的相关简述

社会经济与科学技术的不断发展与变革使得钢铁工业生产的高速化、大型化以及连续化特点体现得更加显著，并且钢铁工业各项生产技术的优质高效性，自动化与智能化程度明显提升，同时部分生产技术已经逐步实现无人管理的模式，由此，便加速了钢铁工业中工业机器人的出现。工业机器人由以下部分组成，即操作体部分，控制器部分，伺服驱动系统以及检测传感器部分。工业机器人能实现替代人工操作的模式，如简单繁重的重复劳动，应用工业机器人，能直接提升生产效率与生产质量，为企业创造更多的经济效益。

科学技术的变革与创新使得钢铁工业未来的主要发展趋势是互联网与大数据的融合发展，在“工业4.0”时代背景的影响下，使得“智能化制造”成为当下工业发展的主要方向。也就是说工业生产的主要对象将由传统的粗放型的产品类型，逐步转化为高精尖类型的产品，并且产品的品质与附加值将更高。工业机器人不仅仅是自动执行人类工作指令的机器设备，还能对预先编订的各类逻辑程序进行精准的执行，结合人工智能技术的原则纲领开展生产行动。工业机器人将会协助人类的主要工作，甚至能取代人类的大部分工作。

2喷号机器人

2.1喷号机器人的概述

在进行钢材的具体生产过程中，要确保各项钢板生产数据以及入库数据信息都得到科学精准的统计与管理，实现对产品质量源头的精准追溯，则需要利用PDI信息，也就是对钢卷进行喷印钢卷号，利用喷印的唯一钢卷号则能准确的查找到产品质量的相关信息，由此提升产品质量控制的系统性与有效性。传统模式的喷印式喷号机是使用的多喷枪多排距的阵式结构模式，利用充分压缩空气的方式，实现白色涂料顺利喷涂在工作件表面的最终目标，如果是多点同时喷印，则能获得相应的字符。但是传统式的喷号机在具体的使用过程中，如果其中某一个喷枪出现故障，无法正常的喷印，则会导致喷印出的字符不全面的情况，所以该类型的喷印方式故障发生率高，并且维修与检测难度大。

通过对传统的喷印式喷号机不断改进与完善，获得了喷印式喷号机器人。喷号机器人主要是采取一用多备的方式进行工作，也就是利用单喷枪的方式进行喷印工作，在对机器人机械臂合理控制的基础上，达到在卧式钢板或钢卷圆周面喷印数字信息的根本目标。例如，在冷轧带卷流转以及中厚板成品钢板方面的喷印，自动喷印机器人都有良好的应用效果。

2.2喷号机器人的主要组成部分

产品机器控制系统;自带维护面板的电气控制PLC系统;HMI上位机以及涂料喷涂控制系统等四大设备是喷号机器人的主要组成部分。其中，产品控制系统，主要是用于对机器人具体运动轨迹的有效控制，实现对钢卷数据的准确喷写。而自带维护面板的电气控制PLC系统，主要是对各类基本控制进行联锁以及连接网络控制系统。HMI上位机，主要是位于操作台上，技术人员能利用HMI上位机准确的了解和掌控机器人的实际运行情况，并能手动对钢卷数据进行统计，以及实现手动远程操作喷号机。

2.3喷号机器人的主要优点

喷号机器人运作过程不仅具有高效稳定的特点，在操作的过程中可靠性与灵活性明显高于传统喷印式喷号机;针对恶劣环境也具有极强的适应能力;可离线编程功能使得现场调试时间获得了显著的缩短。安装与更换元件操作简单便捷，维护与保养工作得开展难度较低。

3打捆机器人

在钢材包装环节，带钢卷全自动捆扎机是主要的生产设备，而带钢卷全自动捆扎机的性能对钢卷和型钢的实际包装质量有着十分重要的影响。所以，应用打捆机器人尤为重要。打捆机器人的捆扎原理：在充分结合带钢卷实际宽度的基础上，合理调整捆丝扭结结构的结臂对钢卷两侧的具体高低情况，当获得打捆设定后对打捆的位置进行有效的确定，实现抽紧捆丝，再将其剪断压紧。

4堆垛机器人

4.1基本原理

当下线钢板结束辊道定位后，码垛机则在充分结合钢板PDI宽度数据信息的基础上精准计算出横移的位置，达到磁头中心位置重合钢板中心位置，确保钢板不出现倾斜现象。当横移结束后，码垛机磁头降低，下致到钢板表面，结合钢板的长度情况进行单独励磁。

4.2下线优化控制分析

针对下线垛位钢板高度，传统码垛机是无法进行自动识别判断的，在此情况下，则可以利用激光遥感测距技术实现对下线垛位钢板高度数据信息的测定采集。程序会对采集的数据信息进行分析计算，得出钢板的高度情况，指导磁头进行相应高度的下降。

5结语

科学技术的飞速发展使得工业机器人在钢铁生产行业的应用频率越来越高。在工业机器人的作用下，工业生产的集成化，自动化与智能化特点则愈发显著，工业生产成本控制的有效性更高。结合科学技术与时代发展需求，对工业机器人进行不断的优化与完善，将是工业机器人扩大应用范围与提升应用效果的根本措施。

参考文献

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[2]王田苗，陶永.我国工业机器人技术现状与产业化发展战略[J].机械工程学报.2014（09）.