[发明专利]一种捞渣机器人捞渣路径规划方法

说明书

本发明涉及一种捞渣机器人路径规划方法，属于热镀锌生产工艺和方法技术领域。本发明的技术方案是：对锌锅内的捞渣工作区域沿锅沿长边方向行程等间距划分成四个区域，从左向右依次为扒渣一区、捞渣一区、捞渣二区和扒渣二区。本发明的有益效果是：对捞渣工作区域进行合理划分，各区域扒捞分工明确，缩小了捞渣的行程距离，提高了捞渣机器人的捞渣工作效率；同时也避免了原方法造成的锌渣与锅沿粘接的情况发生，保证了机器人设备功能正常工作；捞渣作业完成后的锌液面清洁度得到显著提高，保障生产线稳定运行，适于在冷轧涂镀行业推广应用。

技术领域

本发明涉及一种捞渣机器人捞渣路径规划方法，属于热镀锌生产工艺和方法技术领域。

背景技术

连续热镀锌产线的涂镀工艺过程：经连续退火炉加热处理的带钢，通过封闭的炉鼻子设备腔体内进入锌锅内高温融化的锌液进行涂覆，经锅内的工作辊导向后，镀上锌液的带钢从锌锅内垂直向运行，再利用位于锌锅上方附近的气刀装置均匀吹扫带钢上多余粘附的锌液，从而使带钢镀上工艺要求的锌层厚度。在锌锅内，带钢上残留的杂质将与锌液会发生反应产生锌渣。由于产线生产的连续性必然会使得锌渣源源不断的产生，如果锅内锌渣得不到及时清理，将会划伤板带，造成板带表面质量缺陷事故。锌渣根据成分的占比不同分为底渣和面渣，底渣主要是下沉到锌锅底部，面渣主要漂浮于锌液面上。连续热镀锌产线锌锅设备主要以产生面渣为主。

产线采用六自由度机器人机械臂夹持末端捞渣斗进行定时捞渣作业，将装满锌渣的捞渣斗最终运送到专用容器进行倾倒收集。捞渣作业主要分捞渣和扒渣两种交叉作业过程，捞渣主要是将捞渣斗浸入锌渣下方，根据捞渣斗的装载量，在预设方向移动一定距离后，垂直起升装满锌液的捞渣斗脱离锌液面的操作过程；扒渣主要是利用捞渣斗工具沿口接触到锌渣的上表面，通过预设方向移动捞渣斗从而对锌渣进行的聚集归拢，以提高捞渣作业时的捞渣效率。

现场可供机械人捞渣的工作区域是位于锌锅后方的一块矩形区域，机器人的实际捞渣作业路径是按照示教器提前规划好的路径进行。目前，考虑到锌锅内设备区域的干涉因素，捞渣路径是从间隔锅沿左侧短边开始作业，平行于锅沿短边，从设备区域长边向锅沿长边进行移动进行第一行程捞渣作业，然后沿着设备区域长边等间距不断重复第一行程的捞渣操作步骤，直到捞渣斗捞渣作业到达锅沿右侧短边完成最后一次捞渣行程作业结束。捞渣作业完成后即开始进行扒渣操作，扒渣路径为分别从锅沿两条短边开始，平行于锅沿长边并间隔一定距离逐步向中间区域移动进而聚集归拢锌渣。

但是这种捞渣路径规划方法在实际应用中存在一些缺点：锌液面上的锌渣清理的不够彻底，即完成一个周期的捞渣作业后，锌液面上还存在漂浮的残留锌渣，捞渣的工作效率较低；由于锌渣具有一定的粘附性，在锅沿的长边方向，锌渣极易与锅沿发生粘接，当捞渣斗运动到位于锅沿粘接牢固的锌渣处进行捞渣作业时，机器人手臂会因力矩过载报警而停止捞渣作业，极易对机器人造成设备上的损坏，影响产线稳定运行。

因此如何找到一种合适的捞渣路径规划方法，避免了锌渣与锅沿粘接造成的设备损坏，同时能够保障捞渣作业完成后的液面无残留的锌渣，提高捞渣机器人工作效率成为了目前急需解决的问题。

发明内容

本发明目的是提供一种捞渣机器人捞渣路径规划方法，对捞渣工作区域进行合理划分，各区域扒捞分工明确，缩小了捞渣的行程距离，提高了捞渣机器人的捞渣工作效率；同时也避免了原方法造成的锌渣与锅沿粘接的情况发生，保证了机器人设备功能正常工作；捞渣作业完成后的锌液面清洁度得到显著提高，保障生产线稳定运行，适于在冷轧涂镀行业推广应用，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种捞渣机器人捞渣路径规划方法，包含以下步骤：对锌锅内的捞渣工作区域沿锅沿长边方向行程等间距划分成四个区域，从左向右依次为扒渣一区、捞渣一区、捞渣二区和扒渣二区；