Page 19 - 理化检验-物理分册2022年第十期

杨志权, 等: 热轧成品检验中自动化技术的应用与实践

率, 实现机械与电气自动化的结合是当前理化检验 系统可显示各个设备设施状态( 包含工作状态
行业内的共识。自动化技术就相当于理化检验行业 和非工作状态), 结合实际加工和检测信息, 对设备
的一场机械改革, 只有牢牢抓住这个改革机遇, 企业 运行效率进行量化统计、 分析。对各个单元和设备
才能有更好的发展、 更光明的未来 [ 5-6 ] 。在面对一场 设施的电气、 润滑、 液压等运行状态进行监控, 部分
改革时, 企业一般犹豫不决, 但是未来理化检验行业 设备出现故障后可实现自检功能、 故障报警、 故障类
的发展方向就是建设一套完整的自动化机械设备, 实 型和故障点信息提示, 便于故障点的查找和维修。
现加工、 检测一体化, 将精密的电子信息控制技术应 出现设备故障时, 系统自动将故障设备停运; 如果下
用在理化检验行业中, 切实提高企业的工作效率和安 道工序设备出现故障, 上道工序设备正常运行, 则试
全控制 [ 7-8 ] 。接下来具体分析自动化技术在钢铁企业 样从人工位输出并有相应提示, 任何单体设备故障
物理性能检验实验室中的应用实例。 不得影响其他子系统的正常运行。所有设备设施具
2.1 集中管控系统技术 有单体控制、 调试功能, 方便日常维修以及校准、 检
管控系统与自动分拣上料单元、 激光切割下料 定。数据处理系统具有安全、 可靠的大数据存储、 统
单元、 复合精加工单元、 全自动拉伸试验单元进行信 计、 分析功能, 可对试样分析数据进行分析、 梳理、 归
息交互、 指令收发, 实现试料、 坯料及试样的检验任 档存储, 便于试样制样溯源。数据处理系统还可优
务分配及全流程状态跟踪。管控系统具有质量检验 化检测结果报出流程, 根据预设规则进行数值比对、
相关规则的维护、 匹配功能; 具有设备状态监控、 数 报警, 自动审核、 上传。
据存储和分析, 以及安全、 可靠的连锁控制功能。 2.2 自动激光切割技术

集中管控系统包括: 任务分配跟踪系统、 工艺 全自动激光切割系统配备功率为6000W 的激
规则配置 系 统、 一 级 PLC ( 可 编 程 逻 辑 控 制 器) 控 光器, 可伸缩式试样台, 试样识别分拣、 小样放置平
制系统、 设 备 管 控 系 统、 数 据 处 理 系 统、 视 频 监 控 台, 设备除尘、 水冷系统等。通过接收总控系统下达
系统、 环 境 监 控 系 统、 安 全 防 护 系 统 等。 根 据 的切割指令和切割图形, 该系统可完成试样形状、 尺
LIMS委托和来样信息, 集中管控系统按照预设规 寸、 位置等信息的匹配, 快速完成不同试样的切割任
则自动编 排 加 工、 检 测 工 艺 流 程, 进 行 动 态 模 拟、 务。视觉系统识别切割试样的位置, 分拣机械手逐
直观显 示; 集 中 管 控 系 统 具 有 人 工 干 预、 调 整 功 个抓取至指定位置。带可视系统的分拣机器人将拉
能, 支持人 工 新 增 加 急、 科 研 等 任 务, 支 持 对 所 有 伸和弯曲试样按种类分拣到加工中心区域的放样平
待执行任 务 进 行 查 询、 调 整、 删 除 操 作, 可 以 实 现 台上, 根据切割指令, 自动将其他检验项目的试样分
任务明细 定 制 化 流 程, 对 系 统 自 动 生 成 或 人 工 创 配到交替式料盒中, 将试样按用途分类, 人工取走试

建的加工、 检测任务统一进行管理, 并实现单条任 样进行下一步检验。整台设备满足 GB / T2975 —

务执行的 全 流 程 跟 踪, 实 时 显 示 任 务 明 细 和 待 处 2018 《 钢及钢产品 力学性能试验取样位置及试样

理状态。实现对关键装备工作状态及试样传递位 制备》、 GB / T228.1 — 2010 《 金属材料 拉伸试验 第
置的动 态 跟 踪, 下 发 上 料、 下 料、 码 放、 收 集 等 指 1 部分: 室温试验方法》 的相关要求。

令, 实现试样( 含废料、 残样) 的全流程跟踪、 管理, 整 个 子 系 统 按 照 标 准 GB / T 7247.14 — 2012

确保加工、 检测全流程信息的可追溯性。 《 激光产品的安全 第 14 部分: 用户指南》 执行任务,
系统设有报警机制, 执行任务时间超过限定时 防护等级按照 4 类激光防护; 依靠可变化承托式夹
长或某个环节无法正常按照计划要求工作时, 执行 具承托不同规格的样板, 设备可根据来料信息厚度、
报警工作, 人工确认后可以切换工作模式, 调整工艺 切割信息等指令, 适应毛坯试样的来料尺寸, 以保证
路线。集中管控系统可对任务执行进行统计 和分 试样切割尺寸的准确度。高速响应的激光功率坡调
析, 不断优化工艺模型, 确保生产效率的最大化; 其 可保证拐角及尖角的切割质量; 插补补偿功能保证
可对激光切割机、 精加工中心、 拉伸试验机、 自动分 直线、 圆弧插补和割缝补偿, 保证切割工件的成品
拣上料机器人、 激光切割下料机器人、 精加工上下料 率; 特有的数据库系统可按照管控系统指令切割的
机器人、 拉伸试验上料机器人以及相应的视觉识别、 材料及其厚度, 控制器自动从数据库中调出切割参
等待位、 转出位、 废料输出装置等设备设施的工艺逻 数, 提高了加工的灵活性; 系统有具体的报警信息并
辑、 控制规则进行配置和调整。 附带故障处理方法。
3