一种低成本高效炉前化学成分快速检验方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种低成本高效炉前化学成分快速检验方法及系统。本发明专利技术包括：将接样口、铣样机、样品缺陷识别系统、直读光谱仪和打标系统、样品收集装置按顺序以智能机器人为圆心环形布置在其周围。本发明专利技术通过上位机控制软件、样品缺陷视觉识别系统、智能机器人技术的有机结合，通过控制机器人模仿人工操作，代替化验员完成所有的检验环节，并将判断合格的检验数据快速传递的公司平台上。本发明专利技术基于机器人技术融合智能识别技术与检验设备形成最适合钢铁企业的而提供一种低成本高效炉前化学成分快速检验方式。快速检验方式。快速检验方式。

【技术实现步骤摘要】
一种低成本高效炉前化学成分快速检验方法及系统


[0001]本专利技术涉及炼钢炉前化学成分检测
，尤其涉及一种低成本高效炉前化学成分快速检验方法及系统。

技术介绍

[0002]转炉炉前光谱检验室中的直读光谱仪每天都进行着大量转炉各种样品的化学成分检验，钢水样品是从转炉内、大包中、连铸浇铸过程中利用钢水球拍样取样器进行取样，经过冷却后利用铣样机或砂带机打磨抛光，直读光谱仪分析检测的样品，必须严格保证其被分析表面的光洁度、无油、无锈、无裂纹、无气泡、无砂眼、纹路清晰，只有这样才能得到准确的化学成分分析检测数据，准确反映出转炉实际冶炼状态，并根据光谱检验数据结果对转炉冶炼过程工艺调整进行有效指导。在各种样品的样品取样、冷却和制样过程中，球拍样品经常出现缩孔、气泡、裂纹等情况，如果这些样品缺陷没有被化验人发现，将对结果造成严重影响。
[0003]目前炼钢转炉样品化学分析主要由人工检验或炉前钢铁快分系统来完成，整个过程分为制样、制样符合性检查、光谱激发分析、数据上传等环节。其中，人工操作，劳动强度较大，分析周期长，数据报出不及时，人为因素影响较大，各检验单元独立存在，整体动作流程存在断点、导致检验动作、周期存在浪费。而自主开发自动化系统，需要打通系统中所有设备的通讯端口，各厂家之间存在着技术壁垒，难以全部打通。
[0004]现有钢铁快分系统基本被赫尔佐格、法福、美诺福所垄断，工艺复杂、对直读光谱仪及铣样机的型号要求非常严格，一般旧无法进行再利用，并且一般投用的前一至两年需要使用快分制造商的维保团队进行维保，整套系统的投资及后续维护非常昂贵。现有快分制造商主要做的是集成工作，将直读光谱仪厂商的光谱仪与机器手的控制软件与厂家的控制软件进行集成，后期无法对前端的机器人与光谱仪的光谱激发环节的速度进行调整，只能受制于光谱仪厂家进行调整，这就导致了分析机器人的运行效率无法达到最大效率，导致快分系统的整体分析周期普遍在130
‑
150秒左右，不能达最高效。

技术实现思路

[0005]根据上述提出的技术问题，而提供一种低成本高效炉前化学成分快速检验方法及系统，基于机器人技术融合智能识别技术与检验设备形成最适合钢铁企业的低成本高效炉前化学成分快速检验方式。有效地解决了
技术介绍
中存在的上述问题。本专利技术采用的技术手段如下：
[0006]一种低成本高效炉前化学成分快速检验方法，包括：将接样口、铣样机、样品缺陷识别系统、直读光谱仪和打标系统、样品收集装置按顺序以智能机器人为圆心环形布置在其周围。
[0007]进一步地，本专利技术具体包括如下步骤：
[0008]步骤1、判断进样口是否有样品，若有，则进入步骤2；
[0009]步骤2、控制智能机器人进样；
[0010]步骤3、判断铣样机是否有样品，若有，则进入步骤6，若无，则进入步骤4；
[0011]步骤4、控制智能机器人将样品移动到铣样机；
[0012]步骤5、铣样机接收到控制系统传输的放样信号后启动，按照预设标准进行铣样操作，直到铣样完成；
[0013]步骤6、判断光谱仪是否有样品，若有，则进入步骤9；若无，则进入步骤7；
[0014]步骤7、控制智能机器人将铣样机铣样后的样品移动至视觉系统，检查样品是否合格；
[0015]步骤8、控制智能机器人将检测合格的样品输送至直读光谱仪；
[0016]步骤9、控制直读光谱仪将样品压样至激发点位；
[0017]步骤10、控制直读光谱仪判断激发是否合格，若是，则将数据上传至服务器中，若否，则增加激发点位，并将判定结果传输至服务器中。
[0018]进一步地，步骤10后还设有如下步骤：
[0019]步骤11、控制智能机器人将直读光谱仪测量后的样品输送至打标机进行打标工作；
[0020]步骤12、控制智能机器人将打标后的样品放置到样品收集装置中。
[0021]一种低成本高效炉前化学成分快速检验系统，包括：控制系统、铣样机、样品缺陷识别系统、直读光谱仪、打标系统、样品收集装置和智能机器人系统，所述控制系统依次与铣样机、样品缺陷识别系统、直读光谱仪和打标系统、样品收集装置、智能机器人系统相连，通过控制系统控制智能机器人的取样操作、铣样机的铣样操作、样品缺陷识别系统的样品识别操作、直读光谱仪的光谱测量操作以及打标系统的样品标识操作、样品收集装置的样品收集操作。
[0022]进一步地，所述直读光谱仪包括PDA5500S光谱仪，所述铣样机包括HX
‑
T型铣样机，调整直读光谱仪激发时序及铣样机的主轴传数和进刀速度至预设标准。
[0023]进一步地，所述直读光谱仪包括用于自动压样的压样机构，还包括用于自动清扫电极、清理激发台的清理机构。
[0024]进一步地，所述控制系统基于串口通讯技术，读取光谱仪激发结果，建立数据存储、计算模式，实现统计功能，每个环节工作结束后自动上传状态，系统记录下该环节的工作周期，待分析结果结束后，自动发送至中心计算机的SQL数据库中，同时将数据发送到上位计算机的数据库及公司各使用单位。
[0025]本专利技术不更改仪器软件运行环境，以用现有的制样设备、检验设备，建立国内第一个无需通讯协议的自动化检化验系统，打破行业技术壁垒；本专利技术所有软硬件都是自主研发，在不断完善、改进中，没有交付终点，在不断迭代优化中提升，成为一个健康的生命体。通过机器人协作融合智能识别的新一代理化检验系统研发与应用，将炉前化学成分检验周期由原来的132s降低至79s，达到行业先进水平。通过本系统的建立，可以分析数据，控制系统将不同的子系统连接成一个系统，主要子系统包括辅助设备PLC、试样加工设备PLC、机械手PLC、视觉识别系统、直读光谱仪等，每个环节工作结束后自动上传状态，系统记录下该环节的工作周期，待分析结果结束后，自动发送至中心计算机的SQL数据库中，同时将数据发送到上位计算机的数据库及公司各使用单位，实现统计功能。通讯将数据快速导出。节省分
析传输时间。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术的布局图。
[0028]图2为本专利技术的样品缺陷识别系统识别状态示意图。
[0029]图3为本专利技术的工作流程图。
[0030]图中：1、接样口；2、铣样机；3、样品缺陷识别系统；4、直读光谱仪；5、打标系统；6、样品收集装置；7、控制柜；8、智能机器人。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成本高效炉前化学成分快速检验方法，其特征在于，包括：将接样口、铣样机、样品缺陷识别系统、直读光谱仪和打标系统、样品收集装置按顺序以智能机器人为圆心环形布置在其周围。2.根据权利要求1所述的低成本高效炉前化学成分快速检验方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、判断进样口是否有样品，若有，则进入步骤2；步骤2、控制智能机器人进样；步骤3、判断铣样机是否有样品，若有，则进入步骤6，若无，则进入步骤4；步骤4、控制智能机器人将样品移动到铣样机；步骤5、铣样机接收到控制系统传输的放样信号后启动，按照预设标准进行铣样操作，直到铣样完成；步骤6、判断光谱仪是否有样品，若有，则进入步骤9；若无，则进入步骤7；步骤7、控制智能机器人将铣样机铣样后的样品移动至视觉系统，检查样品是否合格；步骤8、控制智能机器人将检测合格的样品输送至直读光谱仪；步骤9、控制直读光谱仪将样品压样至激发点位；步骤10、控制直读光谱仪判断激发是否合格，若是，则将数据上传至服务器中，若否，则增加激发点位，并将判定结果传输至服务器中。3.根据权利要求2所述的低成本高效炉前化学成分快速检验方法，其特征在于，步骤10后还设有如下步骤：步骤11、控制智能机器人将直读光谱仪测量后的样品输送至打标机进行打标工作；步骤12、控制智能机器人将打标后的样品放置到样品收集装置中。4.一种低成本高...

【专利技术属性】
技术研发人员：隋兵，齐莹，俞连水，杜春哲，孙占秀，刘洪齐，刘德楼，翁莉，
申请(专利权)人：抚顺新钢铁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：