张超逸，钱雪平

[摘    要]以南鋼3 500 mm定尺剪为例，详细介绍工业机器人在定尺取样系统的应用，视觉与机器人共同坐标系建立，机器人取样、存料、切割、激光打标、数据库及伺服控制系统的应用。

[关键词]机器人;视觉;伺服系统

[中图分类号]TP273+.1 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2022）02–00–03

Research on Sampling Robot System of Fixed Length Shear

Zhang Chao-yi，Qian Xue-Ping

[Abstract]Based on 3500 mm fixed length shear as an example， detailed introduces the application of industrial robot in sizing sampling system，vision and robot establish the same coordinate system，the application of Robot sampling、 storage，、cutting、laser marking，database and servo control system.

[Keywords]robot; vision; servo system

南钢3500定尺剪于2021年投用全球首例工业机器人视觉伺服自动取样切割系统，视觉采用3D结构光自动计算样条角度，与工业机器人采用同一坐标系，机器人根据视觉数据自动摆动进行取样。

1 系统控制原理

1.1 取样系统网络架构

工业机器人视觉伺服自动取样切割系统由取样软件系统、视觉识别系统、样条拾取机器人系统、样条缓存及切割系统、样块移栽机器人系统、激光打标系统、样块存储桁架库系统等7大系统组成，综合应用了MES、数据库、机器人和PLC等多种先手段，实现了样条识别、拾取、等离子切割、激光打码、自动库位存储、自动出库等功能，替代人工手动作业，降低劳动强度和安全风险，避免取样错误、混号风险、提高智能化水平。具体系统网络拓扑图如图1所示。

1.2 系统通讯控制

取样控制系统采用TIA 1516 PLC，通过TCP通讯协议与定尺剪TDC通讯，获取剪切试样长宽厚相关信息，与MES通讯获取取样计划，与数据库通讯获取切割计划、库位存储计划和打标规则。

取样PLC控制系统与等离子切割机采用485通讯，根据钢板厚度自动计算切割弧压、切割电流。

取样PLC与视觉通过TCP通讯，告知视觉样条长宽厚，视觉根据样条规格切换不同算法自动计算样条在运输链上样条姿态角度信息，取样机器人与视觉同一坐标系，取样机器人与控制系统通过Profinet通讯，获取样条角度信息，根据获取的角度自动调整姿态拾取样条。……