冶金钢铁企业计量化检验中心板材智能检验规划.docx

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1、XX钢铁计量化检验中心板材智能检验规划XX日期：2023年3月1总则1.1整体说明A本规划适用于XX钢铁计量化检验中心板材智能检验规划，对项目目标、技术规格要求、主要系统功能、性能指标等方面提出了技术要求；本规划提出了本项目最基本的技术要求；2项目基本情况1.1 1项目名称XX钢铁计量化检验中心板材智能检验规划1.2 项目概况XX钢铁质检计化检验中心始建于2007年，负责XX钢铁分公司原燃料、过程产品、最终产品的物化检验管理及分公司计量管理。检验室机加工设备和检测设备已经运行了十多年，疲劳服役状态下，设备状态较差，故障率高，自动化程度低，人员劳动量大。为了提升生产线的检测效率，与国内同类产线和

2、实验室对标，现板材检验室设计能力无法满足生产的检测需求，需要对板材检验室进行工艺优化，瓶颈环节能力升级，经板检化检验中心开展调研论证，可引进先进装备，开展自动化装备改造，引进智能制造技术，提升检测效率,产线检测需求。板材检验目前迫切需要检验能力的提升，以满足目前板材检验任务的需求。1.3 项目目标在现有基础上，对板材检验室工艺优化，瓶颈环节能力升级，开展智能化、信息化装备改造，引进智能制造技术，实现主要检验项目自动上样、自动检测，提升检测效率，实现人力资源优化。1.4 项目建设主要内容本项目主要设计内容为新增全自动拉伸试样加工中心1套、全自动冲击加工中心1套、全自动拉伸试验机1套、全自动冲击试

3、验机1套、半自动弯曲试验机一套（需手动更换压头）、AGV运输车一套。新增全自动板材检验系统及附属配套设施。主要包括场地内废旧设备保护性拆除、场地清理、新购设备安装。区域内仍保留部分手动制样设备，用于特殊试样的临时制备。3主要技术要求3.1 全自动检验系统流程制样区新增全自动拉伸加工中心一套，检验室新增全自动拉伸试验机和半自动弯曲试验机各一套，用于拉伸和弯曲试样加工和检验。人工将接收生产厂样品贴签后有序摆放到上料工位、启动自动程序，加工中心自动加工，并将加工后成品试样有序摆放到下料工位，由AGV运输到全自动拉伸机或弯曲机上料工位，自动完成拉伸或弯曲测试，最后将测试结果上传。制样区新增全自动冲击加

4、工中心一套，检验室新增全自动冲击试验机，用于冲击试样加工和检验。人工将接收生产厂样品贴签后有序摆放到上料工位、启动自动程序，加工中心自动加工，并将加工后成品试样有序摆放到下料工位，由AGV运输到全自动冲击上料工位，自动完成冲击测试，最后将测试结果上传。制样区：12000_3D3V2O检修空间监控系统统一协调制样和试验机设备工作，调配AGV传递试样，实现试样的自动加工和检验全流程。3.2 全自动拉伸试样加工中心设备介绍全自动拉伸试样加工中心是触摸屏专用拉伸试样加工系统，采用机械手自动上下料，触摸屏控制，使操作简单方便。并配备液压卡具，能加工不同形状的拉伸试样。该设备严格按照国家标准BT228.b

5、2010金属材料拉伸试验室温试验方法的要求去除加工硬化区，是拉伸试样加工的专用设备，比通用的数控加工中心程序进行了极大的简化，方便使用者操作。设备组成：主体设备、机械手、设备随机附件、设备附件等。主体设备：主要包括床身、主轴单元、传动系统、电气及数控系统、冷却系统、排屑系统、润滑系统、防护系统、液压复合夹具等。床身：由底座、立柱、滑座、工作台等组成。采用优质铸铁材料，具有良好动静特性，保证低速时无爬行。适合重切削科学合理的箱型结构，保证机床在长时间使用下仍能保持良好的精度和刚性。工作台具有高刚性，荷重时变形小，导向精度高，能承受重切削加工。主轴单元：包含精密主轴、精密轴承、主轴电机等。主轴具有

6、高低档自动变速功能，在低速时可实现大扭矩切削。主轴转速配合高解析度解码器，误差小，精度高，响应速度快。配置高精度主轴轴承，具有主轴吹气功能，主轴精度保持性好、寿命长。主轴电机采用伺服主轴电机。传动系统：机床三轴均由三菱交流伺服电机和精密滚珠丝杠副驱动，滚珠丝杠副采用进口的高刚性、大导程滚动导轨副，具有钟型加减速功能、良好的动态特性、高位置精度，实现高加工精度。电气及数控系统：采用触摸数控系统，功能先进、性能可靠、低故障率，操作界面为拉伸试样形状，在试样界面可以写入试样原始尺寸、目标尺寸，系统自动识别按照要求完成试样加工；铳样过程中分粗铳和精铳，粗铳和精铳所用铳刀不同；可预先置入样品强度，系统根

7、据试样强度调整转数，保证加工样品精度和铳刀寿命。内置P1C系统完成机床的逻辑控制，包括信号采集、设备控制、运行状态监控和设备故障报警等。具有对电气系统、润滑系统、液压系统的监控和故障自诊断功能。具备图形显示功能。具备设备动作记忆、保存、查询记录功能。具备连锁功能和报警功能。具备短路、过载、过流等保护功能。常用操作程序对用户开放，可修改、能锁定。电气柜具有良好的密封性能，并配有空调系统。3.3全自动冲击试样加工中心机床简介1）专用数控加工中心，机械手自动上下料，专为冲击试样加工设计的数控机床，有刀库，存储多种刀具，最适合冲击式样的、批量加工，并且能保证具有较高的尺寸、形状及位置精度。能够满足各类

8、高温合金、钛合金、耐热合金、不锈钢、铸铁、铸钢等材料以及有色金属材料的粗、精加工。2）专用复合夹具和刀具适合于立式综合加工中心机床工作台。3）标识打标系统。由独立的计算机驱动控制。机床特点1）本机床主轴功率大。具有自动定位、自动换刀、自动加工。加工精度符合国际标准要求的55mmX10mmIOmm的冲击试样。2）包括试样打标记工序，1小时加工试样24件以上。3）绿色环保加工：机床采用世界流行的高速切削加工方式，具有完善的排屑装置及安全可靠的防护功能。4）本机制作精良，加工试样一致性好，具有国家提倡的节能、环保、低碳功能。生产加工产品规格数控冲击试样加工专用机床加工完成的试样尺寸可满足如下三种试样

9、规格要求55m10mm10mm,55mm7.5mm10mm,55mm5mmIOmm工件加工精度加工后的试样尺寸、V（U）口尺寸及加工精度符合JIS、ASTMISO、GBDIN标准。3.4 全自动拉伸试验机系统设备介绍拉伸试验机系统主要由1台60吨拉伸机、1套横截面积测量系统、1套机器人及夹具、1套上料料架、1套废料小车、1套电控系统、1套防护系统和1套软件系统组成。可实现拉伸试样的自动上下料、自动测量、试样分类回收、数据自动采集、存储和上传。系统预留设备检修通道，方便用户日常点检和维修使用，外围采用安全防护围栏将人员与机器人安全有效的隔离。自动测量整体结构更加简单，使得维护量极小。测量部件选用

10、国际一流品牌的传感器，测量精度高确保能满足实际精度需求。自动测量系统的测量方式为接触式，即上下左右四个方向上都有一个德国进口长度计，可精确测量试样的直径，系统测量精度可达0005mm0试验数据实时上传、实时判定、实时分类，试验数据精准可靠。能够实现自动取样，自动检测。3.5 全自动冲击试验机系统设备介绍该系统由冲击试验机、标准六轴机器人、冷却系统、机器人夹具、自动分拣系统、电控系统、安全护栏以及软件系统等共同组成，并实现以下功能目标：1）实现试样实际数量与组批数量比对复合；2）实现低温槽自动开关门、降温、保温；3）实现试样自动上料进行冲击试验；4）实现根据试验结果分类收集试验完成试样；5）实现

11、试验结果自动上传；6）具有可靠的安全联锁，保障生产稳定有序进行。7）对试样适应性较强，对现有试样加工无特殊要求，满足买方现有力学试验实际现状；8) V型缺口定位精度高，可达0.1mm,试验结果一致性好；9)夹具设计可应对低温环境下试样间粘结情况，系统运行稳定；10)试验数据实时上传、实时判定、实时分类，试验数据精准可靠。11)能够实现自动取样，自动分拣。3.6 半自动弯曲试验机设备介绍该系统由弯曲试验机、标准六轴机器人、冷却系统、机器人夹具、自动分拣系统、电控系统、安全护栏以及软件系统等共同组成，能够实现自动上料、检测，需手动更换压头。微机控制薄板弯曲试验机主要用于金属薄板的弯曲性能测试。该设

12、备采用独特设计的冲压弯曲及测量装置，可通过三点弯曲的方式将金属薄板试样压弯到目标角度，具有测控精度高、稳定性好等特点。在试验过程中可对试验力、跨距和压头位移等数据进行实时采集，并在软件主界面实时显示弯曲角度值。3.7 自动化系统集成根据XX钢铁计量化检验中心板材智能检验规划，实现板材检验室设备自动化。3.7.1AGV运输车(I)AGV运输车在加工车间布置AGV运输小车，当车间某一环节需要辅料时，由工作人员向计算机终端输入相关信息，计算机终端再将信息发送到中央控制室，由专业的技术人员向计算机发出指令，在电控设备的控制下，这一指令最终被AGV接受并执行一一将辅料送至相应地点。AGV在制造业的生产线

13、中大显身手，高效、准确、灵活地完成物料的搬运任务。并且可多台AGV组成柔性的物流搬运系统，搬运路线可以随着生产工艺流程的调整而及时调整，大大提高了生产的柔性和生产率。(2)充电自动化当AGV小车的电量即将耗尽时，它会向系统发出请求指令，请求充电，在系统允许后自动到充电的地方“排队”充电。(3)引导方式AGV采用电磁感应式引导，在地面上，沿预先设定的行驶路径埋设电线，当高频电流流经导线时，导线周围产生电磁场，AGV上左右对称安装有两个电磁感应器，它们所接收的电磁信号的强度差异可以反映AGV偏离路径的程度。AGV的自动控制系统根据这种偏差来控制车辆的转向，连续的动态闭环控制能够保证AGV对设定路径

14、的稳定自动跟踪。3. 7.2集中监控中心建设一个集中监控中心，监测生产车间设备和人员的实时状态，利用计算机通过网络系统实现对加工生产设备的集中监控。(1)采集手段多样，实时掌控设备状况对车间设备有多种采集方式，提供丰富可靠的生产数据用以分析和计划。帮助分析整个部门设备信息，显示当前生产现场信息。管理人员不用进车间就能查看到设备生产状态。(2)可视化管理根据实际应用需求，实现可视化精益制造管理，大幅度提升生产现场的透明度和生产过程可控性。(3)设备状态及生产过程分析记录跟踪设备每个操作者的用时，例如开机、加工、调试、停机或空闲时间，帮助车间管理人员真正提高设备利用率。(4)生产进度及质量分析分析设备、班组、人员的产量和质量的详细数据，为企业管理者提供有效的管理决策依据。XX2023年3月