目前，在我國鋼鐵企業的實際生產過程中，對于棒材（含中棒、小棒、螺紋鋼）和高線產品，在打捆后的標識工序，尚處于采用人工執行階段。工人在工作室將標牌打印完畢后，由專人運送到焊牌工序段，當產品打捆完成到達指定位置（或冷床）后，需有操作工人取標牌、取焊釘，手握焊槍完成焊接動作。（安裝位置）

根據我國大中型鋼鐵企業冷熱軋板帶生產線、中寬厚板生產線已基本全部實現板卷自動噴號的經驗，結合人工焊接標牌的諸多弊端，如：①現場工作環境高溫、粉塵和噪音污染；②人工成本較高、焊接效率低；③自動化程度低，物料（標牌、焊釘和焊槍）使用不規范，浪費嚴重。再結合目前國家提出新舊動能轉換、大力推進工業信息化和自動化戰略，

該設備基于機器人技術與計算機圖像技術，通過與在線MES系統連接傳送，并完成自動打印標牌、自動取焊釘、自動取牌、自動識別目標位置并優選焊接位置等步驟完成自動焊接。

基本設計數據

?環境條件及能源情況

本報價的電控系統設計及設備制造應考慮如下條件：

電源：三相五線制，AC380V±10%，50Hz±1%；

濕度：≤80%；

現場最高環境溫度：50℃；

冷卻水：工業凈水(無腐蝕無顆粒物質)，最高溫度35℃；

氣源壓力：0～0.5MPa。

棒材參數

棒材端面規格范圍：Φ12～Φ50mm；????? 年 產 量：200萬噸（單線）；

定尺長度：6～15m；???????????????????? 捆??? 重：2～5t；

成捆鋼材溫度：≤200 ℃（熱軋冷卻后）

焊牌相關技術參數

一次焊接成功率：≥99.8%；

2張標牌焊接完成時間: ≤30s；

設備作業率: ≥99.8%；

視覺系統拍照成功率：100%；

自動送釘系統能力：＞10個/分鐘，輸出正確率＞99.5%；

鋼捆支數復檢準確率100%。

設備功能：

能實現標牌打印、裁切；

能實現標牌有無檢測，自動標牌整理，標牌自動定位；

能實現機械手自動取牌、夾牌、退牌；

能實現棒材位置自動識別，自動標牌焊接；

能實現焊釘的自動分揀、送釘、退釘；

能實現實時監控系統的運行情況，異常情況實時報警；

能實現鋼捆支數復檢；

能實現機器人具備碰撞自診斷功能；

能實現機器人高溫及粉塵防護功能。

其他相關要求

①焊牌位置避開斷面不平、凸出或縮進的棒材；

②當一捆棒材含有凸出超過50mm的棒材成品時，應有報警信息，提醒員工處理；

③機器人區域應安裝視頻監控，可在中控室內觀察到設備的運行過程。

④機器人忽略異常的定尺棒材或非尺，不作焊牌處理，同時有報警信息，提醒員工處理。

功能描述

現場位置安裝方案

自動焊牌機器人及附屬設備安裝在圖中所示的圓形區域,所需平面面積可控制在4.5平方米內，空間體積控制在9m3，即長2250mm，寬2000mm，高度方向控制在2000mm以內。這是螺紋鋼撞齊端的固定式安裝位置。另一端的安裝，因考慮到螺紋鋼的規格有9000mm和12000mm兩種長度，請用戶方提供機器人變軌移動的工作條件。

不論安裝在哪端的設備，都要考慮該區域上方是否會有行車吊著重物通過，避免重物墜落，砸壞設備。為此，請用戶考慮重物墜落而導致的安全問題。

• 標牌自動焊接系統

系統組成

焊牌系統主要由六軸工業機器人、視覺識別系統、焊接系統、焊釘分揀裝置 、標牌打印及定位裝置、安全防護系統、電氣控制柜及操作控制軟件部分等組成。

1. 拾取焊釘：采用六軸工業機器人為動作平臺，可達到多角度自由焊接的功能，系統配備國際一線品牌機器人ABB產品。機器人由初始位置運行至焊釘分揀系統中的取釘位置，利用焊槍嘴的夾緊力，將焊釘取走，并移動到標牌上方位置，準備進行下一步標牌信息核對及自動拾取工作。

系統設置有焊釘檢測單元，當取釘失敗時，系統將報警，同時機器人返回取釘位置重新取釘。

2. 成品支數復檢：機器人視覺識別系統掃描成品棒材的端面，對識別出的棒材端面進行打點標記，自動統計該捆棒材的支數。通過與軋線控制系統的通訊，可以接收支數報警設定值、發送支數統計結果及報警等信息。同時將復檢圖像傳輸至操作室由司磅工進行人工確認。（和3焊標位置識別同步進行）
3. 焊標位置識別：當新的工件到達指定位置并停止后，PLC控制系統發送新工件到達命令給視覺識別系統(2D)，視覺識別系統將自動進行拍照、圖像采集，并自動選取合適的焊標目標螺紋鋼的截面，并將目標截面的位置信息發送給機器人。（和2成品支數復檢同步進行）
4. 標牌自動打印：稱重完成后，稱重控制系統通過以太網將稱重信息、打捆支數（已復檢合格）、規格信息及二維碼等內容發送給標牌打印機，標牌打印機自動打印標牌，標牌打印好后，傳送到標牌整理機構上，由標牌整理機構將標牌定位好，以便進行標牌信息核對及標牌的吸附（自動拾取）。
5. 標牌信息核對及自動拾取：標牌打印完畢并定位好后，由已在標牌位置上方等待的機器人對標牌二維碼進行自動掃描解碼，并將螺紋鋼兩端系統同步解碼所得信息與稱重控制系統的原始數據同時進行比對。確認信息準確無誤后，自動拾取標牌。標牌的拾取采用真空吸盤吸附的方式完成，機器人拾取標牌后自動運行至焊標初始位置等待焊標牌命令。當標牌模糊或者兩端標牌信息不一致時，則機器人發出報警信息，提醒員工處理。

當在標牌拾取過程中，出現不慎將標牌丟失的情況時，真空吸附系統將自動報警，并反饋給工控機，工控機將重新補打一張同樣信息的標牌，供機器人重新取牌。

6. 自動測距：機器人根據視覺識別系統提供給的目標螺紋鋼位置信息對目標進行軸向測距，測距通過激光測距儀實現，并將距離信息反饋給系統。
7. 機器人自動焊標：機器人根據視覺識別及測距獲得焊標目標位置后自動運行至焊標位置，隨后通電完成焊接。為保證焊接的牢固性及準確率，同時保護焊槍避免遭受接觸力過大的損害，我們可以同時將力傳感器集成在焊槍的后方，待焊槍與截面接觸后，超過一定力值時即通電完成焊接。
8. 機器人返回原位：機器人焊標牌完畢后，釋放焊釘及標牌，然后自動返回至原位（初始位），等待下一次焊接循環。同時發出焊標完成信號給收集區PLC控制系統，通知系統可以移走棒捆。PLC，選擇S7-1200系列產品,預留以太網通訊接口，用于和精整自動化系統通訊，可以配合精整自動化成套商完成通訊調試。PLC柜與機器人控制柜采用供方設計一體柜，電氣系統控制柜和機器人控制柜放于現場，現場設置配氣箱及端子箱。

焊接效果