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特钢棒材精整线自动焊牌系统关键技术研究

特钢棒材精整线自动焊牌系统关键技术研究

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作者：郭连成河北科技大学

学位级别：硕士

棒材标牌的在线制备与智能焊接是实现特钢棒材生产信息全流程可追溯的重要一环,也是钢铁制造业实现数字化和智能化的关键技术之一。棒材产品通过在端面上焊接记录钢种、炉号、规格、长度等“身份”信息的标牌,方便企业的生产管理、存储... 详细信息

棒材标牌的在线制备与智能焊接是实现特钢棒材生产信息全流程可追溯的重要一环,也是钢铁制造业实现数字化和智能化的关键技术之一。棒材产品通过在端面上焊接记录钢种、炉号、规格、长度等“身份”信息的标牌,方便企业的生产管理、存储运维。但是目前企业对此道工序仍然采用人工焊牌的方式,工人劳动强度大,作业效率低,且容易产生漏焊、错焊、掉焊的问题,严重影响产品入库信息跟踪和外销信息溯源,造成企业经济和信誉的损失。所以,设计开发一套适用于特钢棒材精整线的自动焊牌系统是棒材生产企业急需解决的重要课题。本文主要对自动焊牌系统中的焊钉自动进给系统、标牌在线制备系统、机械手末端执行器和电气控制系统进行研究与开发,具体工作内容包括如下几个部分:1)为实现焊钉的自动进给功能,设计开发了焊钉进给系统,梳理工作流程,对组成的重要元件进行选型和原理阐释;2)开发了标牌制备系统,对控制激光打标机的板卡进行二次开发,满足上位机系统的数据通讯和控制要求,并研制了实现标牌自动上下料功能的机械机构;3)设计了机械手末端执行机构,实现对焊钉与标牌的抓取与吸附,并完成后续的焊接动作;4)组态了满足上述系统控制要求的电气系统,按照上位机命令指示,并实现相应机构的动作;5)搭建了自动焊牌实验系统,并对设计开发的系统机构进行试验、调试。试验结果证明,设计开发的自动焊牌系统中的相关机构和电气控制系统,实现了焊钉的自动分拣与定点传送功能,满足了标牌的在线制备和自动上下料的要求,完成了相关焊接材料携取和焊接动作的执行,解决了自动焊牌系统的关键技术。为推进自动焊牌系统的整体开发奠定了基础,同时也为同行业或者相似课题提供了现成案例和实践经验。

关键词：特钢棒材焊标系统焊钉进给标牌制备 PLC控制

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