镀锌产线在线锌锅浮渣捞取机器人 技术标准.docx

中国金属学会团体标准镀锌产线在线锌锅浮渣捞取机器人通用技术条件编制说明冶金自动化研究设计院2020年4月20日一、工作简况1、任务来源根据中国金属学会金字200113号“关于征集2018年智能制造技术领域团体标准项目的通知”，由中国钢研冶金自动化研究设计院、河钢股份有限公司、马钢股份有限公司等单位负责起草镀锌产线在线锌锅浮渣捞取机器人通用技术条件团体标准，由中国金属学会归口。本标准负责起草单位：冶金自动化研究设计院、河钢股份有限公司、马钢股份有限公司。本标准起草成员：郝晓东、刘宏强、刘劭、边岩、白璐、刘景钧、李耀强、谢义康、李斌、尹子豪、王顺、曹一凡。2、目的和意义锌锅是镀锌产线的核心装备，镀锌线生产过程中，锌锅液面连续产生浮渣，大量浮渣聚集后会对带钢产品表面质量造成严重影响，需要对浮渣及时进行捞除。传统的捞渣模式为人工捞渣。人工捞渣一般为2人进行。为保证安全，操作人员需穿戴防护服、防溅头盔、防噪音耳罩，并且必须系安全带。人工捞渣存在以下问题：1）工作环境恶劣，存在安全隐患。锌锅温度达460C,工作位置环境温度约80、气刀噪音高达120db并伴有大量粉尘。操作过程中工人距离高温镀液仅为0.2米，在完成复杂捞渣作业的过程中，存在较高人身安全风险。2）劳动强度大影响健康，单次作业的捞渣量约为30公斤，且须在规定时间内完成，平均日捞渣量超过3吨。3）捞渣工艺控制困难，影响产品质量。捞渣过程基本依靠工人经验，捞渣频率不固定、捞渣标准不统一。尤其对于汽车板和高档家电板，只能由具有多年工作经验的员工依靠目测进行随机捞渣，容易造成产品质量不稳定。4）企业成本控制困难。捞渣时随锌渣带走锌液，导致生产成本提高。因此，针对镀锌产线捞渣现状，采用机器人替代人工进行捞渣作业，不仅可以大幅度降低员工劳动强度，提高安全性，而且可以减少锌液损失，降低企业成本，实现提质增效。因此，针对镀锌产线捞渣现状，采用机器人替代人工进行捞渣作业，不仅可以大幅度降低员工劳动强度，提高安全性，而且可以减少锌液损失，降低企业成本，实现提质增效。但目前对于镀锌产线在线捞渣机器人的主要性能指标及技术指标没有进行规定，试验方法和检验规则没有规范，因此有必要对镀锌产线在线锌锅浮渣捞取机器人进行标准化，促进在线捞渣机器人的安全健康发展。3、主要工作过程起草工作阶段：根据任务要求，冶金自动化研究设计院联合河钢集团、马钢集团等单位成立了标准编制工作起草小组，由冶金自动化研究设计院为组长单位,负责主要起草工作。标准起草工作组制定了标准编制工作计划、编写大纲，明确任务分工及各阶段进度时间。同时，标准起草工作组成员认真学习了GB/T1.12009标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则，结合标准制定工作程序的各个环节，进行了探讨和研究。工作组对国内镀锌线捞渣设备使用情况与工艺和技术现状与发展情况进行全面调研，同时广泛搜集相关标准和国内外技术资料，结合捞渣机器人的研制技术、生产经验及技术发展趋势，进行全面总结和归纳，在此基础上编制出锌锅在线捞渣机器人通用技术条件标准草案初稿。2020年3月通过电子邮件将标准草案初稿发送给起草各单位或专家征求意见。对草案提出的反馈意见、建议进行了认真分析、理解和总结，进而对标准征求意见稿进行了补充、修改，形成送审初稿。二、标准编制原则和主要内容1、标准编制原则(I)本标准的制定工作遵循“统一性、协调性、适用性、一致性、规范性”的原则，按照GB/T1.1-2009给出的规则起草，以国家国家机器人标准体系指南、绿色制造标准体系建设指南为指导。本标准借鉴了实际生产过程中的相关工艺指标并把相关要求纳入了本标准中。使标准内容及指标更加符合实际应用。(2)参照国家标准化体系建设发展规划、装备制造业标准化和质量提升规划要求，力争达到“科学、合理、先进、实用”。结合近年来国内钢铁企业的发展，以及国内锌锅捞渣机器人系统的基本数据制定本标准。（3）有利于技术进步，提高产品质量，降低生产成本。参考资料如下：GB/T1912008包装储运图示标志GB2897-2001安全色GB2894-1995安全标志GB/T4768-2008防霉包装GB/T4879-2016防锈包装GB/T5048-1999防潮包装GB/T3766-2015液压传动系统及其元件的通用规则和安全要求GB5226.1-2008机械电气安全机械电气设备第一部分：通用技术条件GB/T11291-2011工业机器人安全规范GB/T12642-2013工业机器人性能规范及其试验方法GB/T12644-2001特性表示GB/Z19397-2003工业机器人电磁兼容性试验方法和性能评估准则指南GB50169-2006电气装置安装工程基地装置施工及验收规范JB/T88961999工业机器人验收规则GB/T3766-2015液压传动系统及其元件的通用规则和安全要求GB/T29298-2012规定数字（码）相机的要求和技术条件GB11291.2-2013机器人与机器人装备工业机器人的安全要求第2部分：机器人系统与集成GB11291.1-2011工业环境用机器人安全要求第1部分：机器人强制性国家标准2、主要内容针对“工业4.0”、“智能制造”、“智能制造标准体系建设”等发展要求，结合企业科研开发、设计、试制、应用过程，经广泛调查研究，认真总结和汲取了国内外先进技术和实践经验，对锌锅在线捞渣机器人的分类、性能、技术要求、试验方法及检验规则进行规范。本标准规定了锌锅在线捞渣机器人的范围、规范性引用文件、术语和定义、机器人分类、性能、技术要求、试验方法、检验规则、检验项目、标志、包装、运输和贮存。3、主要内容的解释和说明（1）标准名称：标准名称为“在线锌锅捞渣机器人通用技术条件二（2）范围：本标准规定了在线锌锅捞渣机器人的术语和定义、机器人分类、性能、技术要求、试验方法及检验规则、检验项目、标志、包装、运输和贮存。本标准适用于不同锌锅尺寸、不同锌液成分的在线捞渣机器人。（3）规范性引用文件：本标准中引用和参考了最新版的国内先进标准，以充分保证本标准条款的可依性和可行性。（4）术语和定义：根据使用习惯，对锌锅捞渣常用术语进行规范，GB/T34038-2017GB/T12642-2013>GB/T12644-2001界定的术语和定义同样适用于本文件。（5）机器人分类：根据机器人惯例及捞渣工艺的特殊性，按照坐标型式、构型方式、驱动方式、视觉伺服方式、运动范围、捞渣工具的类别及形式。值得说明的是，按视觉伺服分类中，带视觉伺服的捞渣机器人带有工业摄像机，通过对锌锅的拍照，采用机器视觉的方法判定锌渣在锌锅中的分布，然后发出捞渣指令，机器人自主完成捞渣动作。（6）性能：规定了在线锌锅捞渣机器人的一般性能指标。（7）技术要求：规定了在线捞渣机器人的一般性要求、外观和结构、功能、液压系统、气动系统、电气系统、安全、连续运行、噪音、电源适应能力、环境条件、耐运输性、可靠性、成套性等。（8）试验方法：结合JB/T8896-1999工业机器人验收规则等，按照技术要求规定了试验条件、外观和结构检查、功能检查、液压气动系统检查、性能测试、安全试验、连续运行试验、噪音试验、电源适应能力试验、振动测试、可靠性试验、整机试验等。（9）检验规则：结合JB/T8896-1999工业机器人验收规则，规定了在线捞渣机器人的检验规则。（10）检验项目：根据技术要求、试验方法，规定了在线捞渣机器人的技术参数检验、出厂检验、型式试验。（三）标志、包装、运输和贮存：对标志进行了规范，保证包装、运输和贮存中的防护。三、主要实验情况分析，预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况按照本标准条款的要求，在马钢冷轧镀锌产线、邯钢邯宝冷轧镀锌产线进行了在线捞渣机器人应用验证，经过以上试验全面验证标准编写条款的适用性与可行性，验证结果看，满足标准编写要求。通过标准的制定和实施，将统一相关技术语言和概念，规定了在线捞渣机器人的分类依据，促进技术创新，为推进产业结构调整与智能化升级创造条件，引领行业绿色智能发展，对规范市场竞争，引导市场良性发展，加快行业智能装备的快速发展具有积极的促进作用。四、采用国际标准和国外先进标准的情况，与国际、国内同类标准水平的对比情况本标准在制定过程中未查到同类国际标准。本标准在制定时对国外机器人进行了测试。本标准的总体技术水平属于国内领先水平。五、与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是强制性标准的关系本标准属于标准体系中冶金绿色制造标准。本标准与现行相关法律、法规、规章及相关标准协调一致，没有冲突。六、重大分歧意见的处理经过和依据无。七、标准性质的建议说明；建议本标准的性质为推荐性团体标准。八、贯彻标准的要求和措施建议建议本标准在批准发布6个月后实施。九、废止或代替现行相关标准的建议无。十、其他应予说明的事项。无。镀锌产线在线锌锅捞渣机器人通用技术条件标准编制工作组2020年4月20日