CN115092592A - 一种特钢样棒机器人智能探伤方法及*** - Google Patents

一种特钢样棒机器人智能探伤方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种特钢样棒机器人智能探伤方法及***，方法包括S100：获取连续工作或MES***换产需求，产线总控计算机基于辊筒输送线状态并发送样棒出库探伤指令；S200：倍福控制器接收来自产线总控计算机的指令并控制多自由度低时延样棒存取单元精确运动到待探伤样棒坐标位置，接收来自产线总控计算机的指令并控制复合机械臂实现对样棒的抓取及存入；接收来自产线总控计算机的指令通过辊筒输送线控制器控制辊筒输送线的运行；接收来自产线总控计算机的指令并通过探伤机控制器控制探伤机对样棒进行自动化探伤；S300：标定探伤完成后，多自由度低时延样棒存取单元将样棒重新入库。本发明实现多样棒并发低时延出库、自动化探伤、库流水线智能化控制。

Description

一种特钢样棒机器人智能探伤方法及***
技术领域
本发明属于机器人自动化重载搬运技术领域，更具体地，涉及一种特钢样棒机器人智能探伤方法及***。
背景技术
特种钢也叫合金钢。在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种不同的特殊性能，如强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀，以及其他许多优良性能。特钢样棒通过高温炉冶炼成型后，需要对其进行探伤检测，以确保其质量满足特殊力学性能。
目前针对特钢样棒进行探伤依赖进口设备，该设备每间隔4小时就需要重新对其进行标定，或针对不同批号、不同型号的特钢样棒，均需对其进行重新标定，因此对特钢样棒的探伤检测时限要求非常高，传统方法主要依靠桁车辅以人工方式在特钢样棒存储仓库中频繁取出或存储，不仅难以满足在极短时间间隔内，大量的特钢样棒、不同批次、不同型号、存储区域、取放顺序均不相同多因素耦合条件下的特钢样棒探伤控制技术要求，而且特钢样棒一般超重，劳动强度极高，存在诸多不安全因素。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种特钢样棒智能探伤控制方法和***，产线总控单元调用探伤样棒数据库检索与目前样棒规格一致的样棒信息，获得样棒相关信息，如样棒批次、型号、规格、探伤需求、存储坐标等信息，并向所述多自由度低时延样棒存取单元、双向样棒输送单元和样棒探伤单元并发控制指令，控制所述多自由度低时延样棒存取单元精确运动至待探伤样棒坐标位置准确抓取样棒后出库，所述双向样棒输送单元接收指令后就位，并将多自由度低时延样棒存取单元抓取的样棒运输至样棒探伤单元进行标定和探伤，探伤完成后的样棒陆续通过双向样棒输送单元运回，通过多自由度低时延样棒存取单元抓取存入样棒存储单元内，依次连续循环作业，实现特钢样棒的智能数据调取、计算、指令下达，实现多样棒并发低时延出库、自动化探伤、库流水线智能化控制，解决了传统方法在极短时间间隔内，大量的特钢样棒、不同批次、不同型号、存储区域、取放顺序均不相同多因素耦合条件下的特钢样棒探伤控制技术难题。
为了解决上述问题，按照本发明的一个方面，提供一种特钢样棒机器人智能探伤方法，包括如下步骤：
S100：获取连续工作或MES***换产需求，产线总控计算机基于辊筒输送线状态并发送样棒出库探伤指令；
S200：倍福控制器接收来自产线总控计算机的指令并控制多自由度低时延样棒存取单元精确运动到待探伤样棒坐标位置，接收来自产线总控计算机的指令并控制复合机械臂实现对样棒的抓取及存入；接收来自产线总控计算机的指令通过辊筒输送线控制器控制辊筒输送线的运行；接收来自产线总控计算机的指令并通过探伤机控制器控制探伤机对样棒进行自动化探伤；
S300：标定探伤完成后，产线总控计算机控制辊筒输送线反向运输至多自由度低时延样棒存取单元附近触发限位开关，停止辊筒输送线，同时阻隔挡板升起阻止样棒前进，多自由度低时延样棒存取单元将样棒重新入库，多自由度低时延样棒存取单元和阻隔挡板复位，滚筒传输线和探伤机恢复运行，总线控制计算机控制产线恢复正常棒材精整和探伤作业。
进一步地，步骤S100中，具体包括：
S101：产线总控计算机通过探伤样棒的标定通过MES***换产指令触发或者探伤机内部定时器连续累计标定时间到达四小时的指令信息来启动样棒自动标定程序；
S102：对于换产的自动化标定工作，产线总控计算机需要根据MES换产的棒材信息在样棒数据库中匹配需要标定的样棒型号，匹配获取最佳的样棒型号后，总控控制计算机启动自动化标定流程作业；
S103：对于连续累计工作时间到达四小时的情况，产线总控计算机调用目前生产棒材信息在样棒数据库中匹配需要标定的样棒型号，匹配获取最佳的样棒型号后，总控控制计算机启动自动化标定流程作业。
进一步地，步骤S200中，具体包括：
S201：样棒出库：产线控制计算机或现场控制计算机通过以太网接口给倍福控制器下发从棒料库取XX号探伤样棒指令，倍福控制器收到指令后调用样棒型号数据库，查看该指令对应的XX号探伤样棒在棒料库中的具***置，并调用机器人***该型号样棒取样出库操作的运动控制子程序，最后下达指令给伺服驱动器控机器人各功能部件动作完成相应的操作，实现样棒出库；
S202：样棒下料操作：探伤样棒出库后，机器人按照预先编辑好路径将探伤样棒搬运到探伤机的滚筒输送线上，待下料完成后，机器人回到待机位置，等待样棒入库操作指令。
进一步地，步骤S300中，具体包括：
S301：样棒入库操作：待样棒探伤标定完成后，产线总控计算机或现场控制计算发出XX号样棒入库指令给倍福控制器，倍福控制器收到指令后调用样棒型号数据库，查看该指令对应的样棒在样棒立体仓储库中的位置，并调用多自由度低时延样棒存取单元该型号样棒入库操作的运动控制子程序，下达指令给伺服驱动器控制机器人各功能部件依次动作到达各个工位并完成相应操作；
S302：在样棒的标定过程中，产线总控计算机需要根据辊筒输送线控制器发送的压力传感器和接近传感器信息来判断辊筒输送线上面是否有棒材。经检测判断无棒材后，产线总控计算机发送控制指令来协调辊筒输送线、特钢样棒取放机器人以及探伤机的工作，完成探伤机的标定工作；
S303：机器人将探伤样棒运回棒料库中相应的位置，完成样棒入库操作。入库操作完成后机器人到达初始位置，等待新的指令。
按照本发明的另一个方面，提供一种特钢样棒机器人智能探伤***，包括样棒存储单元、与该样棒存储单元匹配设置的多自由度低时延样棒存取单元、设于所述样棒存储单元一端的双向样棒输送单元、设于所述双向样棒输送单元下一步工位的样棒探伤单元以及与所述多自由度低时延样棒存取单元、双向样棒输送单元和样棒探伤单元通信连接的产线总控单元，产线总控单元调用探伤样棒数据库检索与目前样棒规格一致的样棒信息，获得样棒相关信息如样棒批次、型号、规格、探伤需求、存储坐标，并向所述多自由度低时延样棒存取单、双向样棒输送单元和样棒探伤单元并发控制指令，控制所述多自由度低时延样棒存取单元精确运动至待探伤样棒坐标位置准确抓取样棒后出库，所述双向样棒输送单元接收指令后就位，并将多自由度低时延样棒存取单元抓取的样棒运输至样棒探伤单元进行标定和探伤，探伤完成后的样棒陆续通过双向样棒输送单元运回，通过多自由度低时延样棒存取单元抓取存入样棒存储单元内，依次连续循环作业，实现特钢样棒的智能数据调取、计算、指令下达，实现多样棒并发低时延出库、自动化探伤、库流水线智能化控制。
进一步地，所述样棒存储单元包括地基结、设于该地基结构上的立柱组件及设于该地基结构与立柱组件之间的样棒库；
进一步地，所述多自由度低时延样棒存取单元与样棒存取单元匹配设置，其包括设于所述样棒库顶部一侧的水平X方向运动模块、设于所述样棒库顶部另一侧的Y方向运动模块，以及分别设于所述X方向运动模块和Y方向运动模块上的水平运动载板组件，所述X方向运动模块、Y方向运动模块、复合机械臂以及末端夹持工具上均设有至少一个伺服电机。
进一步地，所述多自由度低时延样棒存取单元包括与所述水平运动载板组件连接的复合机械臂，该复合机械臂包括竖直伸缩模块、设于该竖直伸缩模块上的姿态调整模块以及设于所述竖直伸缩模块一端部的末端夹持工具。
进一步地，所述双向样棒输送单元包括设于样板存储单元与样棒探伤单元之间的辊筒输送线，以及设于该辊筒输送线上的压力传感器和接近传感。
进一步地，产线总控制单元包括MES***计算机、其他产线设备控制器、产线总控计算机、辊筒输送线控制器、探伤机控制器、倍福控制器，以及与X方向运动模块、Y方向运动模块、复合机械臂以及末端夹持工具上伺服电通信连接的伺服器。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
1.本发明的方法，产线总控单元调用探伤样棒数据库检索与目前样棒规格一致的样棒信息，获得样棒相关信息，如样棒批次、型号、规格、探伤需求、存储坐标等信息，并向所述多自由度低时延样棒存取单元、双向样棒输送单元和样棒探伤单元并发控制指令，控制所述多自由度低时延样棒存取单元精确运动至待探伤样棒坐标位置准确抓取样棒后出库，所述双向样棒输送单元接收指令后就位，并将多自由度低时延样棒存取单元抓取的样棒运输至样棒探伤单元进行标定和探伤，探伤完成后的样棒陆续通过双向样棒输送单元运回，通过多自由度低时延样棒存取单元抓取存入样棒存储单元内，依次连续循环作业，实现特钢样棒的智能数据调取、计算、指令下达，实现多样棒并发低时延出库、自动化探伤、库流水线智能化控制，解决了传统方法在极短时间间隔内，大量的特钢样棒、不同批次、不同型号、存储区域、取放顺序均不相同多因素耦合条件下的特钢样棒探伤控制技术难题。
2.本发明的方法，倍福控制器通过总线分别与多路伺服驱动器通信，一是接收来自产线总控计算机的指令并控制多自由度低时延样棒存取单元精确运动到待探伤样棒坐标位置，二是接收来自产线总控计算机的指令并控制复合机械臂实现对样棒的抓取及存入；三是接收来自产线总控计算机的指令通过辊筒输送线控制器控制辊筒输送线的运行；四是接收来自产线总控计算机的指令并通过探伤机控制器控制探伤机对样棒进行自动化探伤，如此循环实现对多线程复杂样棒探伤流水线的精确控制，确保整条产线智能运行。
3.本发明的方法，通过多自由度低时延样棒存取单元结构实现水平方向的大范围移动，可以在水平方向上覆盖整个探伤样棒放置的整个棒料库的范围，并可根据探伤样棒的长度等不同来调整两复合机械臂之间的距离，从而调整探伤样棒的抓取位置；通过伸缩臂控制来实现在垂直方向末端夹持器的所需到达的探伤样棒棒料库位置；通过两自由度的姿态调整机械臂来实现末端夹持机构的姿态调整，以最优的姿态实现探伤样棒的抓取操作；最后，通过末端夹持机构实现探伤样棒的抓取操作。
4.本发明的方法，基于多自由度低时延样棒存取单元结构设计的双臂协同作业机器人***，该***的样棒取放工作是完全自动化的，可以在现场操作***立控制或接入产线控制***进行统一控制，实现探伤样棒取放的自动化作业操作。
5.本发明的方法，一方面可以减轻工人的劳动强度，避免人工操作的安全性问题，可以在现场操作台或产线总控室来控制机器人进行自动化作业操作，另一方面可以极大的提高作业效率，并且由于该系列的结构灵活性，可以在相同空间内放置更多的探伤样棒，实现作业空间的节约。
附图说明
图1为本发明实施例一种特钢样棒机器人智能探伤***组成结构示意图；
图2为本发明实施例一种特钢样棒机器人结构示意图；
图3为本发明实施例一种特钢样棒机器人智能探伤***控制单元组成原理示意图；
图4为本发明实施例一种特钢样棒机器人智能探伤***控制流程示意图；
图5为本发明实施例一种特钢样棒机器人特钢连续生产的探伤样棒自动化标定过程流程示意图；
图6为本发明实施例一种特钢样棒机器人特钢棒材换产的探伤样棒自动化标定流程示意图；
在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-地基结构、2-多自由度低时延样棒存取单元、3-辊筒输送线、4-探伤机、5-立柱组件、6-样棒库、7-水平X方向运动模块、8-水平Y方向运动模块、9-水平运动载板组件、10-竖直伸缩模块、11-姿态调整模块、12-末端夹持工具。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1和图2所示，本发明实施例提供一种特钢样棒机器人智能探伤***，其包括样棒存储单元、与该样棒存储单元匹配设置的多自由度低时延样棒存取单元2、设于所述样棒存储单元一端的双向样棒输送单元、设于所述双向样棒输送单元下一步工位的样棒探伤单元以及与所述多自由度低时延样棒存取单元2、双向样棒输送单元和样棒探伤单元通信连接的产线总控单元。其中，产线总控单元调用探伤样棒数据库检索与目前样棒规格一致的样棒信息，获得样棒相关信息，如样棒批次、型号、规格、探伤需求、存储坐标等信息，并向所述多自由度低时延样棒存取单元2、双向样棒输送单元和样棒探伤单元并发控制指令，控制所述多自由度低时延样棒存取单元精确运动至待探伤样棒坐标位置准确抓取样棒后出库，所述双向样棒输送单元接收指令后就位，并将多自由度低时延样棒存取单元2抓取的样棒运输至样棒探伤单元进行标定和探伤，探伤完成后的样棒陆续通过双向样棒输送单元运回，通过多自由度低时延样棒存取单元2抓取存入样棒存储单元内，依次连续循环作业，实现特钢样棒的智能数据调取、计算、指令下达，实现多样棒并发低时延出库、自动化探伤、库流水线智能化控制，解决了传统方法在极短时间间隔内，大量的特钢样棒、不同批次、不同型号、存储区域、取放顺序均不相同多因素耦合条件下的特钢样棒探伤控制技术难题。
如图1和图2所示，所述样棒存储单元包括地基结构1、设于该地基结构1上的立柱组件5及设于该地基结构1与立柱组件5之间的样棒库6。所述多自由度低时延样棒存取单元2与样棒存取单元匹配设置，其包括设于所述样棒库6顶部一侧的水平X方向运动模块7、设于所述样棒库6顶部另一侧的Y方向运动模块8，以及分别设于所述X方向运动模块7和Y方向运动模块8上的水平运动载板组件9，与所述水平运动载板组件9连接的复合机械臂，该复合机械臂包括竖直伸缩模块10、设于该竖直伸缩模块10上的姿态调整模块11以及设于所述竖直伸缩模块10一端部的末端夹持工具12。其中，所述X方向运动模块7和水平方向载板组件9共同配合，实现水平方向大范围内复合机械臂执行精确运动至对应样棒的坐标位置。进一步地，X方向运动模块7、Y方向运动模块8、复合机械臂以及末端夹持工具12上均设有至少一个伺服电机。优选地，该复合机械部设有多个，可同时实现不同样棒的并发抓取出库、下料及探伤后样棒的抓取入库工作。此外，所述姿态调整模块包括两旋转自由度，如沿X方向和Y方向旋转，从而调整末端夹持工具12的姿态，同时配合竖直伸缩模块10调节末端夹持工具12的竖直位置，实现对样棒的精确抓取。优选地，末端夹持工具12为包络抓取结构，可以对圆柱形截面板材进行自适应抓取，并在抓取操作过程中夹持机构处于锁紧状态，保证抓取操作过程中样棒不会脱落。
如图1所示，所述双向样棒输送单元包括设于样板存储单元与样棒探伤单元之间的辊筒输送线3，以及设于该辊筒输送线3上的压力传感器和接近传感器，通过采集滚筒输送线上的压力传感器和接触传感器信息判断滚筒输送线上是否还有棒材；若有棒材，滚筒输送线继续工作直到所有棒材均输送完成；若无棒材或棒材输送完成，产线总控计算机直接控制滚筒输送线停止工作。
如图1所示，所述样棒探伤单元包括按探伤机4及附属结构零部件(图中未示意)，产线总控计算机收到指令后，发送指令控制滚筒输开始输送样棒的工作，并发送指令给探伤机，启动探伤机标定程序，滚筒输送线将样棒发送到探伤机中进行探伤标定工作。
如图3和图4所示，产线总控制单元包括MES***计算机、其他产线设备控制器、产线总控计算机、辊筒输送线控制器、探伤机控制器、倍福控制器，以及与X方向运动模块7、Y方向运动模块8、复合机械臂以及末端夹持工具12上伺服电通信连接的伺服器。其中，MES***也称为制造执行***(Manufacturing Execution Systems，MES)定义为“制造执行***传递信息使得从下单到完成品间的生产过程能够最佳化”。产线总控计算机，特钢样棒机器人智能探伤***采用集中控制的方式，产线总控计算机通过以太网接口与探伤样棒取放机器人的倍福控制器、辊筒输送线控制器以及探伤机控制器进行通信与控制，通信协议为TCP/IP或UDP协议。倍福控制器通过总线分别与多路伺服驱动器通信，如图3所示，其中一个实施例中，伺服驱动器1与伺服电机1通信；伺服驱动器2与伺服电机2通信；伺服驱动器3、4和5分别与伺服电机3、4和5通信；伺服驱动器6与伺服电机6通信；伺服驱动器7、8和9分别与伺服电机7、8和9通信；伺服驱动器10与伺服电机10通信，同时，伺服驱动器1、2、3…10分别通过总线与倍福控制器通信，倍福控制器通过I/O开关与接近传感器/限位开关通信连接，倍福控制器对探伤样棒取放机器人***的伺服驱动以及接近传感器、限位开关等I/O进行集中控制。倍福控制器与伺服驱动器之间采用实时总线进行控制指令和数据信息的交互，比如EtherCAT总线、PROFINET总线、CANOpen总线，一是接收来自产线总控计算机的指令并控制多自由度低时延样棒存取单元精确运动到待探伤样棒坐标位置，二是接收来自产线总控计算机的指令并控制复合机械臂实现对样棒的抓取及存入；三是接收来自产线总控计算机的指令通过辊筒输送线控制器控制辊筒输送线的运行；四是接收来自产线总控计算机的指令并通过探伤机控制器控制探伤机对样棒进行自动化探伤，如此循环实现对多线程复杂样棒探伤流水线的精确控制，确保整条产线智能运行。
如图4所示基于以上实施例，本发明实施例提供一种特钢样棒机器人进行特钢样棒储存和运输的方法，包括如下步骤：
S100：获取连续工作或MES***换产需求，产线总控计算机基于辊筒输送线状态，向多自由度低时延样棒存取单元2发送样棒出库指令；
S200：倍福控制器接受指令并控制多自由度低时延样棒存取单元2搬运样棒，完成出库、下料工作，并将样棒放到辊筒输送线3上，产线总控计算机控制辊筒输送线3运输至探伤机4进行标定探伤；
S300：标定探伤完成后，产线总控计算机控制辊筒输送线3反向运输至多自由度低时延样棒存取单元2附近触发限位开关，停止辊筒输送线3，阻隔挡板升起阻止样棒前进，多自由度低时延样棒存取单元2将样棒重新入库，多自由度低时延样棒存取单元2和阻隔挡板复位，滚筒传输线和探伤机恢复运行，总线控制计算机控制产线恢复正常棒材精整和探伤作业。
进一步地，步骤S100中，具体包括：
S101：产线总控计算机通过探伤样棒的标定通过MES***换产指令触发或者探伤机内部定时器连续累计标定时间到达四小时的指令信息来启动样棒自动标定程序；
S102：对于换产的自动化标定工作，产线总控计算机需要根据MES换产的棒材信息在样棒数据库中匹配需要标定的样棒型号，匹配获取最佳的样棒型号后，总控控制计算机启动自动化标定流程作业；
S103：对于连续累计工作时间到达四小时的情况，产线总控计算机调用目前生产棒材信息在样棒数据库中匹配需要标定的样棒型号，匹配获取最佳的样棒型号后，总控控制计算机启动自动化标定流程作业。
进一步地，步骤S200中，具体包括：
S201：样棒出库：产线控制计算机(或现场控制计算机)通过以太网接口给倍福控制器下发从棒料库取XX号探伤样棒指令。倍福控制器收到指令后调用样棒型号数据库，查看该指令对应的XX号探伤样棒在棒料库中的具***置，并调用机器人***该型号样棒取样出库操作的运动控制子程序，最后下达指令给伺服驱动器控机器人各功能部件动作完成相应的操作，实现样棒出库；
S202：样棒下料操作：探伤样棒出库后，机器人按照预先编辑好路径将探伤样棒搬运到探伤机的滚筒输送线上。待下料完成后，机器人回到待机位置，等待样棒入库操作指令。
进一步地，步骤S300中，具体包括：
S301：样棒入库操作：待样棒探伤标定完成后，产线总控计算机(或现场控制计算机)发出XX号样棒入库指令给倍福控制器，倍福控制器收到指令后调用样棒型号数据库，查看该指令对应的样棒在样棒立体仓储库中的位置，并调用多自由度低时延样棒存取单元该型号样棒入库操作的运动控制子程序，下达指令给伺服驱动器控制机器人各功能部件依次动作到达各个工位并完成相应操作；
S302：在样棒的标定过程中，产线总控计算机需要根据辊筒输送线控制器发送的压力传感器和接近传感器信息来判断辊筒输送线上面是否有棒材。经检测判断无棒材后，产线总控计算机发送控制指令来协调辊筒输送线、特钢样棒取放机器人以及探伤机的工作，完成探伤机的标定工作。
S303：机器人将探伤样棒运回棒料库中相应的位置，完成样棒入库操作。入库操作完成后机器人到达初始位置，等待新的指令。
实施例1：
如图5所示，在本发明一个实施例中，提供一种特钢连续生产的探伤样棒自动化探伤方法，包括如下步骤：
(1)探伤机控制器一直通过内部时钟进行定时，探伤机控制器连续计时判断是否连续工作4小时，若是则控制探伤机继续工作；若否，则每隔4小时通过总线或I/O接口给产线总控计算机发送待标定信息；
(2)产线总控计算机收到待标定信息后将棒材探伤部分的滚筒输送线与产线其它部分的控制进行分离，通过采集滚筒输送线上的压力传感器和接触传感器信息判断滚筒输送线上是否还有棒材；若有棒材，滚筒输送线继续工作直到所有棒材均输送完成；若无棒材或棒材输送完成，产线总控计算机直接控制滚筒输送线停止工作；
(3)产线总控计算机调用探伤样棒数据库，检索与目前棒材规格一致的样棒信息，获取样棒的相关信息；
(4)产线计算机给特钢样棒取放机器人发送xx型号样棒的出库指令，倍福控制器收到产线计算机的控制指令后在其指令数据库中调用该样棒的运行程序并执行；
(5)倍福控制器根据程序控制机器人各个关节运动到达样棒所在存储库中的位置,倍福控制器通过伺服总线控制末端两套夹持机构同时运动完成对样棒的抓取工作,抓取完成后，倍福控制器通过伺服总线控制机器人将样棒搬运到滚筒输送线上，并且末端夹持机构放开对样棒的夹持状态，特钢样棒取放机器人运动到待机位置，等待倍福控制器的下一步指令；
(6)特钢样棒取放机器人待机动作完成后，倍福控制器发送样棒出库下料完成指令给产线总控计算机，产线总控计算机收到指令后，发送指令控制滚筒输开始输送样棒的工作，并发送指令给探伤机，启动探伤机标定程序；
(7)滚筒输送线将样棒发送到探伤机中进行探伤标定工作，探伤机标定工作完成后，发送指令给产线总控计算机，产线总控计算机收到探伤完成指令后，发送控制指令给滚筒输送线，对滚筒输送线进行反转控制，即将样棒进行反向运输；
(8)滚筒输送线将样棒运送到特钢样棒取放机器人的位置附近时，触发限位开关，产线总控计算机收到限位信号后立即停止滚筒输送线动作，阻隔挡板动作升起，并阻断样棒的前进；
(9)滚筒输送线停止动作后，产线总控计算机发送指令给特钢样棒取放机器人，特钢样棒取放机器人收到指令后，到滚筒输送线上夹持样棒，并将样棒运回样棒库，样棒入库完成后，特钢样棒取放机器人回到初始位置状态，并发送样棒已入库指令给产线总控计算机；
(10)产线总控计算机下发指令将滚筒输送线恢复正常工作状态，发送指令给探伤机控制器，调用钢材探伤工作程序并运行，并实现特钢精整作业产线联合作业。
实施例2：
如图6所示，本发明另一个实施例提供一种特钢棒材换产的探伤样棒自动化探伤方法，包括如下步骤：
(1)特钢产线MES***下发换产指令给产线总控计算机，产线总控计算机收到指令后在所有工序完成后停止整个产线的工作；
(2)产线总控计算机根据MES***换产信息，根据钢材的规格和要求等信息，在探伤样棒数据库中检索与目前棒材规格相匹配的样棒信息。
(3)产线计算机给特钢样棒取放机器人发送检索到的XX号样棒的出库指令，倍福控制器收到产线计算机的控制指令后在其指令数据库中调用该样棒的运行程序并执行，倍福控制器根据程序控制机器人各个关节运动到达样棒所在存储库中的位置，倍福控制器通过伺服总线控制末端两套夹持机构同时运动完成对样棒的抓取工作，抓取完成后，倍福控制器通过伺服总线控制机器人将样棒搬运到滚筒输送线上，并且末端夹持机构放开对样棒的夹持状态，特钢样棒取放机器人运动到待机位置，等待倍福控制器的下一步指令；
(4)特钢样棒取放机器人待机动作完成后，倍福控制器发送样棒出库下料完成指令给产线总控计算机，产线总控计算机收到指令后，发送指令控制滚筒输开始输送样棒的工作，并发送指令给探伤机，启动探伤机标定程序；
(5)滚筒输送线将样棒发送到探伤机中进行探伤标定工作，探伤机标定工作完成后，发送指令给产线总控计算机；
(6)产线总控计算机收到探伤完成指令后，发送控制指令给滚筒输送线，对滚筒输送线进行反转控制，即将样棒进行反向运输，滚筒输送线将样棒运送到特钢样棒取放机器人的位置附近时，触发限位开关，产线总控计算机收到限位信号后立即停止滚筒输送线动作，阻隔挡板动作升起，并阻断样棒的前进；
(7)滚筒输送线停止动作后，产线总控计算机发送指令给特钢样棒取放机器人，特钢样棒取放机器人收到指令后，到滚筒输送线上夹持样棒，并将样棒运回样棒库，样棒入库完成后，特钢样棒取放机器人回到初始位置状态，并发送样棒已入库指令给产线总控计算机；
(8)产线总控计算机下发指令将滚筒输送线恢复正常工作状态，发送指令给探伤机控制器，调用钢材探伤工作程序并运行，并实现特钢精整作业产线联合作业。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种特钢样棒机器人智能探伤方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100：获取连续工作或MES***换产需求，产线总控计算机基于辊筒输送线状态并发送样棒出库探伤指令；
S200：倍福控制器接收来自产线总控计算机的指令并控制多自由度低时延样棒存取单元精确运动到待探伤样棒坐标位置，接收来自产线总控计算机的指令并控制复合机械臂实现对样棒的抓取及存入；接收来自产线总控计算机的指令通过辊筒输送线控制器控制辊筒输送线的运行；接收来自产线总控计算机的指令并通过探伤机控制器控制探伤机对样棒进行自动化探伤；
S300：标定探伤完成后，产线总控计算机控制辊筒输送线反向运输至多自由度低时延样棒存取单元附近触发限位开关，停止辊筒输送线，同时阻隔挡板升起阻止样棒前进，多自由度低时延样棒存取单元将样棒重新入库，多自由度低时延样棒存取单元和阻隔挡板复位，滚筒传输线和探伤机恢复运行，总线控制计算机控制产线恢复正常棒材精整和探伤作业。
2.根据权利要求1所述的一种特钢样棒机器人智能探伤方法，其特征在于，步骤S100中，具体包括：
S101：产线总控计算机通过探伤样棒的标定通过MES***换产指令触发或者探伤机内部定时器连续累计标定时间到达四小时的指令信息来启动样棒自动标定程序；
S102：对于换产的自动化标定工作，产线总控计算机需要根据MES换产的棒材信息在样棒数据库中匹配需要标定的样棒型号，匹配获取最佳的样棒型号后，总控控制计算机启动自动化标定流程作业；
S103：对于连续累计工作时间到达四小时的情况，产线总控计算机调用目前生产棒材信息在样棒数据库中匹配需要标定的样棒型号，匹配获取最佳的样棒型号后，总控控制计算机启动自动化标定流程作业。
3.根据权利要求2所述的一种特钢样棒机器人智能探伤方法，其特征在于，步骤S200中，具体包括：
S201：样棒出库：产线控制计算机或现场控制计算机通过以太网接口给倍福控制器下发从棒料库取XX号探伤样棒指令，倍福控制器收到指令后调用样棒型号数据库，查看该指令对应的XX号探伤样棒在棒料库中的具***置，并调用机器人***该型号样棒取样出库操作的运动控制子程序，最后下达指令给伺服驱动器控机器人各功能部件动作完成相应的操作，实现样棒出库；
S202：样棒下料操作：探伤样棒出库后，机器人按照预先编辑好路径将探伤样棒搬运到探伤机的滚筒输送线上，待下料完成后，机器人回到待机位置，等待样棒入库操作指令。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种特钢样棒机器人智能探伤方法，其特征在于，步骤S300中，具体包括：
S301：样棒入库操作：待样棒探伤标定完成后，产线总控计算机或现场控制计算发出XX号样棒入库指令给倍福控制器，倍福控制器收到指令后调用样棒型号数据库，查看该指令对应的样棒在样棒立体仓储库中的位置，并调用多自由度低时延样棒存取单元该型号样棒入库操作的运动控制子程序，下达指令给伺服驱动器控制机器人各功能部件依次动作到达各个工位并完成相应操作；
S302：在样棒的标定过程中，产线总控计算机需要根据辊筒输送线控制器发送的压力传感器和接近传感器信息来判断辊筒输送线上面是否有棒材。经检测判断无棒材后，产线总控计算机发送控制指令来协调辊筒输送线、特钢样棒取放机器人以及探伤机的工作，完成探伤机的标定工作；
S303：机器人将探伤样棒运回棒料库中相应的位置，完成样棒入库操作。入库操作完成后机器人到达初始位置，等待新的指令。
5.一种特钢样棒机器人智能探伤***，其特征在于，包括样棒存储单元、与该样棒存储单元匹配设置的多自由度低时延样棒存取单元(2)、设于所述样棒存储单元一端的双向样棒输送单元、设于所述双向样棒输送单元下一步工位的样棒探伤单元以及与所述多自由度低时延样棒存取单元(2)、双向样棒输送单元和样棒探伤单元通信连接的产线总控单元，产线总控单元调用探伤样棒数据库检索与目前样棒规格一致的样棒信息，获得样棒相关信息如样棒批次、型号、规格、探伤需求、存储坐标，并向所述多自由度低时延样棒存取单(2)、双向样棒输送单元和样棒探伤单元并发控制指令，控制所述多自由度低时延样棒存取单元精确运动至待探伤样棒坐标位置准确抓取样棒后出库，所述双向样棒输送单元接收指令后就位，并将多自由度低时延样棒存取单元(2)抓取的样棒运输至样棒探伤单元进行标定和探伤，探伤完成后的样棒陆续通过双向样棒输送单元运回，通过多自由度低时延样棒存取单元(2)抓取存入样棒存储单元内，依次连续循环作业，实现特钢样棒的智能数据调取、计算、指令下达，实现多样棒并发低时延出库、自动化探伤、库流水线智能化控制。
6.根据权利要求5所述的一种特钢样棒机器人智能探伤***，其特征在于，所述样棒存储单元包括地基结(1)、设于该地基结构(1)上的立柱组件(5)及设于该地基结构(1)与立柱组件(5)之间的样棒库(6)。
7.根据权利要求6所述的一种特钢样棒机器人智能探伤***，其特征在于，所述多自由度低时延样棒存取单元(2)与样棒存取单元匹配设置，其包括设于所述样棒库(6)顶部一侧的水平X方向运动模块(7)、设于所述样棒库(6)顶部另一侧的Y方向运动模块(8)，以及分别设于所述X方向运动模块(7)和Y方向运动模块(8)上的水平运动载板组件(9)，所述X方向运动模块(7)、Y方向运动模块(8)、复合机械臂以及末端夹持工具(12)上均设有至少一个伺服电机。
8.根据权利要求7所述的一种特钢样棒机器人智能探伤***，其特征在于，所述多自由度低时延样棒存取单元(2)包括与所述水平运动载板组件(9)连接的复合机械臂，该复合机械臂包括竖直伸缩模块(10)、设于该竖直伸缩模块(10)上的姿态调整模块(11)以及设于所述竖直伸缩模块(10)一端部的末端夹持工具(12)。
9.根据权利要求5-8中任一项所述的一种特钢样棒机器人智能探伤***，其特征在于，所述双向样棒输送单元包括设于样板存储单元与样棒探伤单元之间的辊筒输送线(3)，以及设于该辊筒输送线(3)上的压力传感器和接近传感。
10.根据权利要求7或8所述的一种特钢样棒机器人智能探伤***，其特征在于，产线总控制单元包括MES***计算机、其他产线设备控制器、产线总控计算机、辊筒输送线控制器、探伤机控制器、倍福控制器，以及与X方向运动模块()、Y方向运动模块(8)、复合机械臂以及末端夹持工具(12)上伺服电通信连接的伺服器。
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