【摘 要】
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圆钢是钢铁行业中常见的金属原材料且有着广泛的工业应用,圆钢的规格及种类也伴随着钢铁行业的发展呈现出多样化趋势。在圆钢生产中,在圆钢端面上粘贴带有生产信息的标签是必
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圆钢是钢铁行业中常见的金属原材料且有着广泛的工业应用,圆钢的规格及种类也伴随着钢铁行业的发展呈现出多样化趋势。在圆钢生产中,在圆钢端面上粘贴带有生产信息的标签是必不可少的一步。目前所采用的人工贴标不仅工作效率低,而且在贴标过程中容易出现标签褶皱和无法保证标签粘贴的牢固度。针对圆钢贴标的工作环境,建立使用机器视觉代替人眼,工业机器人代替人工贴标的成捆圆钢端面贴标机器人系统是保证贴标的牢固度、精准度和贴标工作效率的关键,具有很强的现实意义。本文针对现有贴标工艺中出现标签褶皱和粘贴不牢固的问题,结合现有贴标工艺生产要求,利用真空元件,搭建采用气体负压吸附标签、正压压实标签的真空气路,针对现有真空吸盘无法满足贴标要求的问题,利用有限元模拟技术对真空吸盘进行建模,对真空吸盘中关键参数如气管直径、圆形阵列孔的孔径、孔数和孔距进行优化研究,设计出可以保证标签吸取过程中无褶皱发生且保证标签粘贴牢固的真空吸盘;针对贴标中容易出现的标签漏贴现象和贴标工作环境恶劣的问题,搭建成捆圆钢端面贴标机器人系统机器视觉单元,利用工业相机完成对圆钢和标签的识别与定位,并完成对贴标中的标签漏贴判断,提高贴标的准确率;建立与UR5机器人的远程实时通信,解析机器人反馈的实时数据包,实现在极端工作条件下的工业机器人安全预警;建立与钢厂生产信息数据库的联系,对关键信息进行提取,实现标签的在线自动打印,搭建成捆圆钢端面贴标机器人系统,并在钢厂对整个系统进行实验验证和示范应用。设计的贴标机器人专用末端操作器具有一定行程的弹性压紧功能,能很好的适应成捆圆钢端面的不平齐度从而保证贴标的牢固度。圆钢端面标签漏贴检测和工业机器人极端条件下的安全预警保证了贴标的准确性,提高生产效率和经济效益,为成捆圆钢端面贴标机器人系统的示范应用奠定基础。在钢厂现场对成捆圆钢端面贴标系统进行贴标试验并设置极端工作条件下的机器人安全预警,验证了系统的可行性,满足钢厂对贴标的技术要求。
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