噴號機器人系統(tǒng)設(shè)計

　　噴號機器人系統(tǒng)由工業(yè)機器人本體、PLC控制系統(tǒng)、噴槍系統(tǒng)、噴涂系統(tǒng)及視頻監(jiān)控等子項系統(tǒng)組成。其工作原理是由工業(yè)機器人控制噴槍按預(yù)設(shè)的軌跡在指定的位置范圍內(nèi)移動，同時通過噴涂系統(tǒng)將特定涂料均勻連續(xù)地輸送到噴槍管路中，在PLC系統(tǒng)控制下，對噴槍的開閉進行控制，使涂料按要求噴出，形成字符。

　　由于鋼鐵行業(yè)工作環(huán)境的復(fù)雜性，為了保證所噴涂號碼的清晰牢固，在噴槍系統(tǒng)中增加了待噴面清理設(shè)備，在噴號作業(yè)開始前先對鋼坯端面進行機械除鱗，除鱗鋼刷同鋼坯端面接觸摩擦，清除端面的氧化層，從而保證噴涂字符的質(zhì)量，然后噴號機器人執(zhí)行噴號作業(yè)。噴槍系統(tǒng)增加自動清洗裝置使用水氣混合物定期對噴槍和噴嘴進行清洗，防止涂料堵塞噴槍，保證噴號效果清晰。同時噴號機器人在除鱗、噴號過程中，要近距離接觸鋼坯，經(jīng)連鑄工藝生產(chǎn)的鋼坯端面溫度高，熱輻射強，為了防止設(shè)備長期工作在高溫環(huán)境下導(dǎo)致管路系統(tǒng)、設(shè)備結(jié)構(gòu)老化變形，在原有噴號機器人系統(tǒng)中加入了冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，對暴露在高溫環(huán)境中的部件進行冷卻降溫，保證設(shè)備使用期限。另外，為了防止噴號機器人所使用的涂料在輸送管路中沉積，對原有噴涂系統(tǒng)進行改造，涂料由隔膜泵從涂料桶抽出，經(jīng)過加壓送入噴槍，涂料桶加裝攪拌裝置防止涂料沉淀，噴號后多余的涂料由內(nèi)循環(huán)通道流回涂料桶。

　　最終，武漢南銳 設(shè)計的噴號機器人系統(tǒng)實現(xiàn)了在鋼鐵企業(yè)惡劣環(huán)境下對鋼坯端面的除鱗、噴號功能，其控制原理如圖所示。

　　噴號機器人系統(tǒng)控制原理圖

　　噴號機器人系統(tǒng)具備多種模式選擇功能，可以工作在遠程模式和就地模式，就地模式下通過現(xiàn)場操作臺進行單體控制，遠程模式下通過HMI上位系統(tǒng)進行操作。

　　噴號機器人系統(tǒng)通過PLC控制系統(tǒng)綜合協(xié)調(diào)管控各個相關(guān)運行設(shè)備。PLC控制系統(tǒng)與連鑄系統(tǒng)進行設(shè)備運行信號交互保證相關(guān)設(shè)備運行正常，并與連鑄編碼系統(tǒng)通信獲取待噴號碼。PLC控制系統(tǒng)通過工業(yè)以太網(wǎng)與機器人控制系統(tǒng)進行通訊，實現(xiàn)機器人本體軌跡控制。PLC控制系統(tǒng)完成對噴槍系統(tǒng)和噴涂系統(tǒng)的控制，實現(xiàn)鋼坯到位檢測，噴號位置確認;在噴號前執(zhí)行除鱗動作，保證鋼坯端面平整且沒有易脫落的氧化皮;控制噴槍開閉時間，保證涂料按要求噴出，形成所需字符，實現(xiàn)自動噴號功能;按固定時間間隔周期性運行噴槍清洗程序，用水氣混合物對管路進行沖洗，防止涂料沉積。PLC控制系統(tǒng)控制冷卻水系統(tǒng)持續(xù)運行，實現(xiàn)對機器人設(shè)備的物理降溫。

　　同時，機器人本體的啟動、停止以及暫停、急停等運轉(zhuǎn)方式可以通過機器人示教器進行控制。系統(tǒng)運行狀態(tài)及系統(tǒng)報警可以在示教器上顯示。當(dāng)生產(chǎn)工藝發(fā)生變化時，可以通過示教器重新示教機器人的軌跡動作或重新編制有關(guān)控制程序來適應(yīng)新的生產(chǎn)需要。

　　通過使用武漢南銳工程設(shè)計的噴號機器人系統(tǒng)，可以實現(xiàn)機器代替人工，避免現(xiàn)場工人的重復(fù)性工作，促進勞動效率及操作安全性的提升，保障產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)線智能化水平。