【背景与需求】

钢铁业板材产线生产的成品热轧钢卷需要固定钢卷带头带尾，避免内圈塌卷，外圈散卷，传统固定方法是内圈人工进行点焊，外圈固定方法是人工进行点焊或者人工进行点焊/机器进行自动打捆带，上述操作过程中人员需要近距离（约20-30厘米）在500-800℃的高温钢卷上进行焊接，工作环境恶略，对人健康伤害大，安全存在隐患，厂内短暂流转钢卷，外圈用自动打捆机打捆，存在捆带耗材，也增加吨钢成本。由首自信公司设计开发完成的带钢带头、带尾等点焊机器人系统，满足了带钢生产时对带钢带头、带尾固定的要求， 实现了带钢卷曲后焊接的自动化作业。提高了焊接稳定性及规范性，改善了产业工人的工作环境，降低了内部流转钢卷吨钢成本，同时也解决了内圈人工弧焊肌瘤对钢卷在下道工序容易对内圈钢卷产生搁痕问题，整体提升了产线自动化程度。

【产品介绍】

产品简介：

首自信公司设计开发完成的带钢带头、带尾等点焊机器人系统，由机器人系统、视觉识别系统、焊接系统、内圈防塌卷装置等组成。系统通过机器视觉技术自动识别钢卷带头、带尾、焊缝定位与选取、引导机器人焊接，从而满足带钢带头、带尾焊接的要求，该产品由传统标准件和自研件构成，标准件如工业机器人本体和PLC控制器等，自研件是完场专项任务的灵魂，其中核心部件如下：

专用末端执行器：末端执行器中集成有焊枪/电阻焊、防撞器、3D 激光线扫相机、冷却系统及防尘罩等设备。该设备可完成带尾识别、焊缝选取及定位、焊接、碰撞报警等功能，配备的冷却系统满足了该设备在热轧带钢的生产需求，可在600℃-800℃左右热轧钢卷上长时间连续焊接作业。相机配备了专用防尘盖，用以避免焊渣对相机寿命的影响。

视觉识别系统：利用大视野3D 激光线扫相机，完成带尾识别及焊缝选取定位。大视野可有效避免带尾位置变化带来的影响，可适应600mm 以内宽度带钢。3D 激光线扫相机受环境光影响小，可以适应环境变化及冷热钢带来的影响。

焊接配方管理：依据生产计划自动切换焊接参数。实际操作时，系统根据生产数据与视觉识别获得的数据进行分析对比，确定带尾与内层板间隙大小，自动切换焊枪摆动形状，配合相应焊接参数保证焊接质量。

机器人系统：采用六轴工业机器人，实现自动焊接、自动清枪等功能，具备碰撞检测，自动回原位等功能。

该系统可满足国内外各带钢生产线带带头、尾焊接工作，可根据不同现场环境更换配置方案，确保满足生产工艺要求。

产品架构：

外圈模型图

内圈模型图

系统架构图

产品效果：

带头、带尾识别及焊缝定位准确率达99.5%；

焊接成功率达99%；

外圈带尾焊接周期T≤25s；

内圈带头焊接周期T≤25s；

焊接效果满足工艺要求，可适应不同规格厚度的产品。

【产品主要功能】

产品可以完成带钢的内圈、外圈的带头、带尾焊接固定，避免内圈钢卷塌卷，影响吊运和后道工序钢卷上线，避免外圈钢卷松卷，还可以节约钢卷捆带。

带钢的内圈、外圈的带头、带尾焊接效果稳定可靠，内圈外圈没有开焊现象，内圈没有肌瘤，焊接效率满足生产节奏；

产品在600℃-800℃左右钢卷边上，高温防护满足热轧环境，保障了机器人、工业相机等设备工作稳定；

适应性强，产品可根据不同用户生产要求，更改适应性配置。

内圈点焊效果图

外圈点焊效果图

【应用案例】

首钢京唐MCCR产线内圈点焊机器人，安装调试完成1套，主要解决了热轧钢卷的内圈带头固定问题，避免内圈塌卷，彻底改变了以前人工在500℃-600℃左右钢卷边上进行撬焊工作，彻底摒弃人工弧焊，解决了肌瘤问题。

钢卷内圈焊接效果图

山西立恒钢铁带钢厂外圈弧焊机器人，安装调试完成1套，主要解决了热轧钢卷的外圈带头固定问题，避免外圈松卷，不使用捆带打捆，降低生产成本，彻底改变了以前人工在600℃-800℃左右钢卷边上进行撬焊工作。

  钢卷外圈焊接效果图

首钢京唐点焊实验室，主要作用是完成首钢生产的钢板焊接性能指标测试，1套。

实验室布局图