(19)國家知識產(chǎn)權局地址300112天津市南開區(qū)科研西路天津(72)發(fā)明人謝允安王珺張爽蔣偉豪葛欣所(普通合伙)12210專利代理師付長杰一種用于熱鍍鋅的自動添加鋅錠系統(tǒng)及方法本發(fā)明涉及一種用于熱鍍鋅的自動添加鋅21.一種用于熱鍍鋅的自動添加鋅錠系統(tǒng)，包括用于夾取鋅錠的機器人、用于輸送鋅錠的滑道傳送裝置、視覺監(jiān)測組件以及安裝在鋅鍋內(nèi)用于監(jiān)測鋅鍋液位的激光測距液位傳感所述滑道傳送裝置包括滑道主體、阻擋機構和釋放機構；所述滑道主體由耐高溫材料制成，一側靠近機器人操作區(qū)域，另一側延伸至鋅鍋中鋅液的上方；鋅錠在滑道主體上受自身重力作用自動滑向滑道主體末端；所述阻擋機構位于滑道主體的末端，用于將鋅錠暫時阻擋在鋅鍋中鋅液的上方進行烘所述釋放機構與阻擋機構聯(lián)動，用于在鋅錠烘干完成后由機器人操作釋放機構釋放鋅激光測距液位傳感器與機器人聯(lián)動控制，激光測距液位傳感器在設定時間間隔內(nèi)將鋅鍋液位實時數(shù)據(jù)傳送給機器人的控制單元，控制單元根據(jù)設定的液位閾值上下限確定是否所述視覺監(jiān)測組件用于對鋅垛中鋅錠的位置、方向及表面狀態(tài)進行識別；控制單元與視覺監(jiān)測組件電性連接，根據(jù)視覺監(jiān)測組件的檢測結果確定機器人是否抓取所監(jiān)測的鋅錠。2.根據(jù)權利要求1所述的用于熱鍍鋅的自動添加鋅錠系統(tǒng)，其特征在于，滑道主體前后由滑道支撐結構支撐，所述滑道支撐結構包括靠近機器人操作區(qū)域的前端支撐結構、靠近鋅鍋的后端支撐結構以及固定支架，前端支撐結構和后端支撐結構的構造相同，但高度不同，形成高度差，使滑道主體呈現(xiàn)斜坡狀；所述滑道主體上設有多個輥輪，滑道主體朝向鋅鍋的一端低于朝向機器人操作區(qū)域的一端，鋅錠通過輥輪自動滑向滑道主體末端。3.根據(jù)權利要求2所述的用于熱鍍鋅的自動添加鋅錠系統(tǒng)，其特征在于，前后端支撐結構的高度差能自由調(diào)節(jié)。4.根據(jù)權利要求2所述的用于熱鍍鋅的自動添加鋅錠系統(tǒng)，其特征在于，所述阻擋機構和釋放機構通過鋼絲聯(lián)動，釋放機構松開或拉緊鋼絲能夠使阻擋機構的擋板落下或抬起；機器人通過執(zhí)行組件控制連接釋放機構和阻擋機構的鋼絲松開或拉緊，進而控制阻擋機構落下或抬起實現(xiàn)對鋅錠的阻擋或釋放。5.根據(jù)權利要求1所述的用于熱鍍鋅的自動添加鋅錠系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括氮氣保護氣幕裝置，氮氣保護氣幕裝置通過支架固定于激光測距液位傳感器的鏡頭正下方，所述氮氣保護氣幕裝置包括中空的氮氣分配管和封閉圓管，封閉圓管套設于所述氮氣分配管的外部，且氮氣分配管與封閉圓管之間的區(qū)域兩端進行密封設置，氮氣分配管與封閉圓管之間形成環(huán)形進氣空腔；在封閉圓管的中部設置有進氣接口；在氮氣分配管高度方向上設置多組噴口朝向氮氣分配管內(nèi)部的小孔噴嘴，每組沿氮氣分配管的周向均勻布置多個小孔噴嘴。6.根據(jù)權利要求5所述的用于熱鍍鋅的自動添加鋅錠系統(tǒng)，其特征在于，所述支架為能夠允許對氮氣分配管的位置及角度進行微調(diào)的結構。7.根據(jù)權利要求1所述的用于熱鍍鋅的自動添加鋅錠系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括云端，所述云端包括云端服務器、用戶訪問接口、云數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計模塊和時間序列預測模3云數(shù)據(jù)庫包含液位數(shù)據(jù)表、鋅錠用量日志表及視覺圖像信息表；液位數(shù)據(jù)表存儲時間戳與實時液位數(shù)值，鋅錠用量日志表記錄每次鋅錠添加數(shù)量及對應時間；統(tǒng)計模塊用于自動匯總鋅用量；時間序列預測模型用于根據(jù)歷史鋅用量數(shù)據(jù)，預測未來鋅錠耗用趨勢；通過用戶訪問接口與終端或用戶進行通信。8.一種用于熱鍍鋅的自動添加鋅錠方法，其特征在于，所述方法使用權利要求1-7任一所述的用于熱鍍鋅的自動添加鋅錠系統(tǒng)，包括以下步驟：利用待抓取鋅錠的自重、滑動主體的滾動摩擦系數(shù)計算能使鋅錠自動滑落到滑道主體底端時的滑道主體的傾斜角度，并調(diào)整滑道主體至計算的傾斜角度，同時計算鋅錠到達阻擋機構的時間t1;激光測距液位傳感器在設定時間間隔內(nèi)將鋅鍋液位實時數(shù)據(jù)傳送給機器人的控制單控制單元將鋅鍋液位實時數(shù)據(jù)與設定的液位閾值上下限進行比較，若鋅鍋液位實時數(shù)據(jù)大于液位閾值上限則向機器人發(fā)出補充鋅錠的指令；當機器人接收到補充鋅錠的指令后，控制單元實時獲取視覺監(jiān)測組件的數(shù)據(jù)，確定是初始狀態(tài)下，阻擋機構保持落下狀態(tài)，阻擋機構中鋅錠的通路關閉，釋放機構中鋅錠的通路打開；抓取后的鋅錠由機器人放置在滑道傳送裝置的滑道主體上，記錄鋅錠放置在滑道主體上的初始時間t0,之后鋅錠在自身重力下自動向鋅鍋方向滑動，在此過程中持續(xù)記錄時間，當控制單元的時間指針達到t0+t1時，此時鋅錠到達滑道主體末端并由阻擋機構阻擋其進入鋅鍋；設定烘干時間t3,當控制單元的時間指針達到t0+t1+t3時，此時鋅錠在當前位置利用鋅液的余熱實現(xiàn)有效烘干，且烘干完成，機器人控制釋放機構工作使阻擋機構抬起，釋放烘干好的鋅錠；鋅錠落入鋅鍋后，機器人松開釋放機構回到初始狀態(tài)，時間清零，繼續(xù)判斷是否需要補充鋅錠，當鋅鍋液位實時數(shù)據(jù)小于液位閾值下限時，機器人停止添加鋅錠，機器人復位。4一種用于熱鍍鋅的自動添加鋅錠系統(tǒng)及方法技術領域[0001]本發(fā)明涉及熱鍍鋅技術領域，具體涉及一種用于熱鍍鋅的自動添加鋅錠系統(tǒng)及方法，尤其適用于通過機器人抓取鋅錠并實現(xiàn)鋅錠自動滑入鋅鍋的系統(tǒng)。背景技術[0002]在熱鍍鋅生產(chǎn)過程中，向鋅鍋中及時補充鋅錠進行熔煉是確保鍍鋅過程連續(xù)進行的關鍵環(huán)節(jié)。鋅錠的添加對鋅鍋的溫度和鍍鋅質(zhì)量有直接影響。為避免因溫度波動和鍍液預熱和烘干(邊沿溫度約為200℃),然后再緩慢地將鋅錠投入鋅鍋中，以確保溫度穩(wěn)定和成著自動化技術的發(fā)展，機器人逐漸被引入鋅錠添加系統(tǒng)，以提高效率和安全性。然而，現(xiàn)有技術中，機器人抓取鋅錠后直接放入鋅鍋的方式存在以下問題：1.鋅錠烘干不足：鋅錠在進入鋅鍋前需要充分烘干，以避免水分進入鋅鍋導致爆炸等安全隱患。[0003]2.液位測量受限：激光測距傳感器被鋅液表面強烈反射光、以及粉塵干擾，導致測量不準確。已有的文獻中采用濾光機構來解決鏡面反射問題。而鋅鍋環(huán)境高溫、多粉塵，濾光片易被鋅蒸汽或氧化物污染，導致透光率下降，需頻繁維護，此外濾光機構可能因鋅液表面波動或蒸汽濃度變化導致信號失真。[0004]3.機器人操作受限：由于鋅鍋高溫環(huán)境(鋅鍋溫度可達450℃或更高),機器人需要與鋅鍋保持一定距離，導致鋅錠無法直接精準投放。此外，過量添加鋅錠可能會導致爆鋅現(xiàn)象，從而造成更嚴重的安全事故。[0005]4.連續(xù)作業(yè)困難：傳統(tǒng)系統(tǒng)中，鋅錠的添加和烘干過程無法高效銜接，影響生產(chǎn)效[0006]因此，亟需一種能夠解決上述問題的用于熱鍍鋅的自動添加鋅錠系統(tǒng)及方法，實發(fā)明內(nèi)容[0007]本發(fā)明的目的是，提供一種用于熱鍍鋅的自動添加鋅錠系統(tǒng)及方法，通過滑道傳送裝置實現(xiàn)鋅錠烘干和自動滑入鋅鍋，配合機器人的控制單元解決了現(xiàn)有技術中鋅錠烘干不足、機器人操作受限以及連續(xù)作業(yè)困難的問題。[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：第一方面，本發(fā)明提供一種用于熱鍍鋅的自動添加鋅錠系統(tǒng)，包括用于夾取鋅錠的機器人、用于輸送鋅錠的滑道傳送裝置、視覺監(jiān)測組件以及安裝在鋅鍋內(nèi)用于監(jiān)測鋅鍋液位的激光測距液位傳感器；所述滑道傳送裝置包括滑道主體、阻擋機構和釋放機構；所述滑道主體由耐高溫材料制成，一側靠近機器人操作區(qū)域，另一側延伸至鋅鍋5中鋅液的上方；鋅錠在滑道主體上受自身重力作用自動滑向滑道主體末端；所述阻擋機構位于滑道主體的末端，用于將鋅錠暫時阻擋在鋅鍋中鋅液的上方進行烘干；所述釋放機構與阻擋機構聯(lián)動，用于在鋅錠烘干完成后由機器人操作釋放機構釋放鋅錠；激光測距液位傳感器與機器人聯(lián)動控制，激光測距液位傳感器在設定時間間隔內(nèi)將鋅鍋液位實時數(shù)據(jù)傳送給機器人的控制單元，控制單元根據(jù)設定的液位閾值上下限確定是否出發(fā)補充鋅錠的指令；所述視覺監(jiān)測組件用于對鋅垛中鋅錠的位置、方向及表面狀態(tài)進行識別；控制單元與視覺監(jiān)測組件電性連接，根據(jù)視覺監(jiān)測組件的檢測結果確定機器人是否抓取所監(jiān)測的鋅錠。[0009]進一步地，滑道主體前后由滑道支撐結構支撐，所述滑道支撐結構包括靠近機器人操作區(qū)域的前端支撐結構、靠近鋅鍋的后端支撐結構以及固定支架，前端支撐結構和后端支撐結構的構造相同，但高度不同，形成高度差，使滑道主體呈現(xiàn)斜坡狀；所述滑道主體上設有多個輥輪，滑道主體朝向鋅鍋的一端低于朝向機器人操作區(qū)域的一端，鋅錠通過輥輪自動滑向滑道主體末端。[0010]進一步地，前后端支撐結構的高度差能自由[0011]進一步地，所述阻擋機構和釋放機構通過鋼絲聯(lián)動，釋放機構松開或拉緊鋼絲能夠使阻擋機構的擋板落下或抬起；機器人通過執(zhí)行組件控制連接釋放機構和阻擋機構的鋼絲松開或拉緊，進而控制阻擋機構落下或抬起實現(xiàn)對鋅錠的阻擋或釋放。[0012]進一步地，所述系統(tǒng)還包括氮氣保護氣幕裝置，氮氣保護氣幕裝置通過支架固定于激光測距液位傳感器的鏡頭正下方，所述氮氣保護氣幕裝置包括中空的氮氣分配管和封閉圓管，封閉圓管套設于所述氮氣分配管的外部，且氮氣分配管與封閉圓管之間的區(qū)域兩端進行密封設置，氮氣分配管與封閉圓管之間形成環(huán)形進氣空腔；在封閉圓管的中部設置有進氣接口；在氮氣分配管高度方向上設置多組噴口朝向氮氣分配管內(nèi)部的小孔噴嘴，每組沿氮氣分配管的周向均勻布置多個小孔噴嘴。[0013]進一步地，所述支架為能夠允許對氮氣分配管的位置及角度進行微調(diào)的結構。[0014]進一步地，所述系統(tǒng)還包括云端，所述云端包括云端服務器、用戶訪問接口、云數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計模塊和時間序列預測模型；云數(shù)據(jù)庫包含液位數(shù)據(jù)表、鋅錠用量日志表及視覺圖像信息表；液位數(shù)據(jù)表存儲時間戳與實時液位數(shù)值，鋅錠用量日志表記錄每次鋅錠添加數(shù)量及對應時間；統(tǒng)計模塊用于自動匯總鋅用量；時間序列預測模型用于根據(jù)歷史鋅用量數(shù)據(jù)，預測未來鋅錠耗用趨勢；通過用戶訪問接口與終端或用戶進行通信。[0015]第二方面，本發(fā)明提供一種用于熱鍍鋅的自動添加鋅錠方法，所述方法使用所述的用于熱鍍鋅的自動添加鋅錠系統(tǒng)，包括以下步驟：利用待抓取鋅錠的自重、滑動主體的滾動摩擦系數(shù)計算能使鋅錠自動滑落到滑道6主體底端時的滑道主體的傾斜角度，并調(diào)整滑道主體至計算的傾斜角度，同時計算鋅錠到達阻擋機構的時間t1;激光測距液位傳感器在設定時間間隔內(nèi)將鋅鍋液位實時數(shù)據(jù)傳送給機器人的控制單元，控制單元將鋅鍋液位實時數(shù)據(jù)與設定的液位閾值上下限進行比較，若鋅鍋液位實時數(shù)據(jù)大于液位閾值上限則向機器人發(fā)出補充鋅錠的指令；當機器人接收到補充鋅錠的指令后，控制單元實時獲取視覺監(jiān)測組件的數(shù)據(jù)，確初始狀態(tài)下，阻擋機構保持落下狀態(tài)，阻擋機構中鋅錠的通路關閉，釋放機構中鋅錠的通路打開；抓取后的鋅錠由機器人放置在滑道傳送裝置的滑道主體上，記錄鋅錠放置在滑道主體上的初始時間t0,之后鋅錠在自身重力下自動向鋅鍋方向滑動，在此過程中持續(xù)記錄時間，當控制單元的時間指針達到t0+t1時，此時鋅錠到達滑道主體末端并由阻擋機構阻擋其進入鋅鍋；設定烘干時間t3,當控制單元的時間指針達到t0+t1+t3時，此時鋅錠在當前位置利用鋅液的余熱實現(xiàn)有效烘干，且烘干完成，機器人控制釋放機構工作使阻擋機構抬起，釋放烘干好的鋅錠；鋅錠落入鋅鍋后，機器人松開釋放機構回到初始狀態(tài)，時間清零，繼續(xù)判斷是否需要補充鋅錠，當鋅鍋液位實時數(shù)據(jù)小于液位閾值下限時，機器人停止添加鋅錠，機器人復1.自動化操作：本發(fā)明系統(tǒng)將機器人的控制單元與視覺監(jiān)測、釋放機構的工作、激光測距液位傳感器結合在一起，視覺監(jiān)測、激光測距液位傳感器、滑道傳送裝置與機器人協(xié)[0017]2.測量精準：采用氮氣保護氣幕，利用氮氣保護氣幕保護光路，形成“氣體隔離層”,通過主動防護解決了鋅液鏡面反射的核心問題，提高液位測量的穩(wěn)定性和準確性。此外在高溫、多污染的鋅鍋環(huán)境中更具可靠性和維護優(yōu)勢，尤其適合長期連續(xù)工況。[0018]3.高效烘干：本發(fā)明中的滑道傳送裝置依靠高度差使鋅錠自動滑落至阻擋機構，鋅錠在鋅鍋上方停留并烘干，確保鋅錠在進入鋅鍋前充分去除水分，提高安全性。[0019]4.連續(xù)作業(yè)：本發(fā)明通過控制單元的整體控制，使得鋅錠的添加和烘干過程無縫[0020]5.結構簡單可靠：本發(fā)明滑道傳送裝置整體均采用耐高溫材料，且無需引入額外的傳感器、電機等電器元件即可實現(xiàn)對阻擋機構抬升和落下的控制，降低了系統(tǒng)的組裝成[0021]本發(fā)明系統(tǒng)及方法大幅減少人工操作，能夠利用機器人技術、激光測距液位傳感本發(fā)明一方面由激光測距液位傳感器能實時監(jiān)測鋅液液位，及時觸發(fā)機器人補鋅，能夠確保鋅液穩(wěn)定，避免鋅液過量/不足的問題，另一方面烘干后的鋅錠被緩慢的釋放進鍋(一方面滑道的傾角可根據(jù)鋅錠規(guī)格進行最優(yōu)調(diào)節(jié)；另一方面鋅錠被阻擋在滑道末端烘干后進行7釋放，此時鋅錠由靜止開始向鋅鍋內(nèi)滑落，可以實現(xiàn)緩慢滑向鋅鍋)避免發(fā)生爆鋅，降低鋅鍋內(nèi)液面起伏波動，有效保證鋅液鍍層的均勻性。附圖說明[0022]圖1為本發(fā)明用于熱鍍鋅的自動添加鋅錠系統(tǒng)一種實施例的結構示意圖。[0023]圖2為本發(fā)明中一種實施例的滑道傳送裝置的結構示意圖。[0024]圖3為本發(fā)明一種實施例的滑道前端支撐結構的示意圖。[0025]圖4為本發(fā)明一種實施例的阻擋機構的正面結構示意圖。[0026]圖5為本發(fā)明一種實施例的阻擋機構的側面結構示意圖。[0027]圖6為本發(fā)明一種實施例的釋放機構的正面結構示意圖。[0028]圖7為本發(fā)明一種實施例的釋放機構的側面結構示意圖。[0029]圖8為本發(fā)明中一種實施例的氮氣保護氣幕裝置的整體結構示意圖。[0030]圖9為本發(fā)明中一種實施例的氮氣保護氣幕裝置的氮氣分配管的結構示意圖。[0031]圖10為本發(fā)明中一種實施例的氮氣保護氣幕裝置的透視結構示意圖。[0032]其中，1為鋅鍋，2為視覺監(jiān)測組件，3為滑道傳送裝置，4為機器人，5為鋅垛，6為夾31為滑道主體、32為滑道支撐結構、33為阻擋機構、34為釋放機構；311為輥輪；321為底座、322為支撐柱、323為調(diào)節(jié)部件、324為連接部件、3221為大空心方鋼管、3231為小空心方鋼管、3232為絲杠升降臺；3233為手輪；331為小支撐架、332為擋板、333為滑輪、334為旋轉絲杠部件；3341為絲杠、3342為絲杠軸承、3343為絲杠蓋板；3321為鋼板；342為按板、341按板連接件、3411鋼絲孔；71氮氣分配管；711小孔噴嘴；72封閉圓管；721進氣接口。具體實施方式[0033]以下結合實施例及附圖對本發(fā)明進行詳細說明，但并不以此作為對本申請保護范圍的限定。[0034]實施例1:本實施例用于熱鍍鋅的自動添加鋅錠系統(tǒng)(參照圖1),包括用于夾取鋅錠的機器人4、用于輸送鋅錠的滑道傳送裝置3、視覺監(jiān)測組件2以及安裝在鋅鍋1內(nèi)用于監(jiān)測鋅鍋液位的激光測距液位傳感器(圖中未標出)。[0035]所述滑道傳送裝置(參見圖2)包括滑道主體31、阻擋機構33和釋放機構34;所述滑道主體由耐高溫材料制成，一側靠近機器人操作區(qū)域，另一側延伸至鋅鍋中鋅液的上方；鋅錠在滑道主體上受自身重力作用自動滑向滑道主體末端；所述阻擋機構位于滑道主體的末端，用于將鋅錠暫時阻擋在鋅鍋中鋅液的上方進行烘干；所述釋放機構與阻擋機構聯(lián)動，用于在鋅錠烘干完成后由機器人操作釋放機構釋放鋅錠；激光測距液位傳感器與機器人聯(lián)動控制，激光測距液位傳感器在設定時間間隔內(nèi)8將鋅鍋液位實時數(shù)據(jù)傳送給機器人的控制單元，控制單元根據(jù)設定的液位閾值上下限確定是否出發(fā)補充鋅錠的指令；所述視覺監(jiān)測組件用于對鋅垛5中鋅錠的位置、方向及表面狀態(tài)進行識別；控制單元與視覺監(jiān)測組件電性連接，根據(jù)視覺監(jiān)測組件的檢測結果確定機器人是否抓取所監(jiān)測的鋅錠。[0036]實施例2:本實施例中，滑道傳送裝置包括滑道主體31、滑道支撐結構32、阻擋機構33和釋放機構34。[0037]滑道主體31由耐高溫材料制成，一側連接機器人操作區(qū)域，另一側延伸至鋅鍋中鋅液上方；輥輪311設于滑道主體31上，用于使鋅錠自動滑向滑道末端；阻擋機構33設于滑道末端，用于將鋅錠5暫時阻擋在鋅鍋上方，利用鋅鍋的鋅液上方熱氣流對鋅錠進行烘干，鋅鍋內(nèi)鋅液的溫度在450℃左右，其上方對流熱空氣的溫度通常在200-300℃左右；釋放機構34與阻擋機構33聯(lián)動，用于在鋅錠烘干完成后釋放鋅錠。[0038]由滑道支撐結構支撐，滑道主體朝向鋅鍋的一端低于朝向機器人操作區(qū)域的一端，鋅錠通過輥輪311自動滑向滑道主體末端。本實施例中，滑道支撐結構32(參見圖2和圖3)包括靠近機器人操作區(qū)域的前端支撐結構、靠近鋅鍋的后端支撐結構以及固定支架，兩端支撐結構的構造相同，但高度不同，通過形成一定的高度差，使滑道主體呈現(xiàn)斜坡狀，便于鋅錠依靠重力沿滑道主體自動滑落。前端支撐結構和后端支撐結構之間通過所述固定支架連接，用于加強滑道主體與支撐結構的連接。[0040]所述前端支撐結構包括底座321、支撐柱322、調(diào)節(jié)部件323以及連接部件324。所述底座通過螺栓固定在地面或工作平臺上。[0041]所述支撐柱322包括固定連接底座的大空心方鋼管3221,支撐柱322的下端與底座321相連，上端與調(diào)節(jié)部件323對接。所述調(diào)節(jié)部件包括小空心方鋼管3231和絲杠升降臺3232,其中小空心方鋼管3231可伸縮式插入大空心方鋼管3221內(nèi)部。絲杠升降臺3232通過旋轉手輪驅動，能夠精確調(diào)節(jié)小空心方鋼管3231伸入大空心方鋼管3221的深度，從而實現(xiàn)支撐結構高度的靈活調(diào)整，兩個小空心方鋼管3231的上端連接有用于與滑道主體固定的連接部件324。[0042]具體地，通過旋轉手輪實現(xiàn)驅動。手輪3233的旋轉帶動與手輪連接的絲杠的線性運動，從而精確控制小空心方鋼管3231伸入大空心方鋼管3221的深度。這種嵌套式結構不僅保證了結構的穩(wěn)定性，還提供了足夠的調(diào)節(jié)范圍，以適應不同工作環(huán)境的高度需求。絲杠升降臺由手輪手動調(diào)節(jié)，避免自動調(diào)節(jié)時需要引入電控等精密儀器而導致耐高溫成本增[0043]本發(fā)明的滑道支撐結構通過大小空心方鋼管的伸縮配合與絲杠升降臺的精密驅動，實現(xiàn)了高度的靈活調(diào)整，設計巧妙、操作簡便，不僅能夠精準適配不同工作環(huán)境的高度需求，還確保了滑道主體在鋅錠滑落過程中的穩(wěn)定性與可靠性。在鍍鋅生產(chǎn)線使用初期，根據(jù)生產(chǎn)線上鋅鍋和機器人操作區(qū)域的位置，調(diào)整前后支撐結構的高度，后期加料過程中不再對其高度進行調(diào)節(jié)。9本實施例中，阻擋機構33(參見圖4和圖5)包括小支撐架331、擋板332、滑輪333和旋轉絲杠部件334。所述小支撐架331由耐高溫不銹鋼材料制成，呈n字形結構，并通過小支撐架的底部與滑道主體固定連接。小支撐架331上端對稱安裝有兩個滑輪333,用于減少鋼絲的摩擦阻力。小支撐架331在豎立方向的中間部分設有可旋轉的旋轉絲杠部件334,旋轉絲杠部件334由絲杠3341和絲杠軸承3342和絲杠蓋板3343構成，絲杠蓋板3343將絲杠軸承3342和絲杠3341半包覆，起到保護和固定的作用。絲杠蓋板3343的上端向鋅鍋方向延伸并與擋板332固定連接，所述擋板332其一端與絲杠蓋板3343相連，另一端垂直方向連接一塊等寬的鋼板3321。鋼板3321的下端用于阻擋鋅錠，上端有連接鋼絲的通孔，該通孔在水平方向上與兩個滑輪一致。[0045]具體地，阻擋機構設于滑道主體末端，并根據(jù)鋅錠的長度來固定小支撐架底座的位置，使得擋板落下時鋅錠位于擋板內(nèi)側，不會掉落到鋅鍋中。擋板332處于無力作用下靠自身重力將鋅錠暫時阻擋在滑道末端，使其在鋅鍋上方停留一段時間，利用鋅液上方熱氣流對鋅錠進行烘干。[0046]通過鋼絲將小支撐架上的滑輪與擋板上的通孔、釋放機構連接在一起，釋放機構松開或拉緊鋼絲能夠使擋板落下或抬起。當鋅錠烘干完畢后通過拉動鋼絲，可帶動擋板抬起從而實現(xiàn)鋅錠的自由滑落，結構簡單可靠，能夠有效控制鋅錠的滑落時機，確保鋅錠在滑道主體中的精準定位和釋放。[0047]初始狀態(tài)是擋板下部貼合在滑道主體上，此時阻擋機構中鋅錠的通路關閉。本實施例中，釋放機構(參見圖6和圖7)也包括小支撐架、安裝在小支撐架上的滑輪以及安裝在小支撐架中部的旋轉絲杠部件。此外還包括有按板342和按板連接件341。[0049]釋放機構的小支撐架與阻擋機構的小支撐架331結構相同，并保持等高且平行的配置；釋放機構的小支撐架的下端與滑道主體31固定連接，以確保整體穩(wěn)定性，上端對稱裝有兩個滑輪，旨在減少鋼絲運行過程中的摩擦阻力，從而提高機構運行的流暢性和效率；釋放機構的旋轉絲杠部件中的絲杠蓋板上部與按板連接件固定，按板連接件向機器人操作區(qū)域方向延伸，并在按板連接件上對稱設置有用于引導的鋼絲孔，按板連接件與按板固定連接；兩根鋼絲一端固定在按板連接件上的鋼絲孔3411上，另一端依次經(jīng)過沿滑道主體長度方向上的兩個滑輪與擋板上的通孔固定，保證鋼絲的穩(wěn)定連接與引導；所述按板342由耐高溫不銹鋼材料制成，保證其在高溫環(huán)境下的持久性與耐用性，機器人通過按下按板342來實現(xiàn)阻擋機構33的擋板332起落，進而控制鋅錠的保留與釋放。[0050]具體的：鋼絲穿過阻擋機構與釋放機構，當鋅錠完成烘干作業(yè)，通過機器人按下按板實現(xiàn)阻擋機構與釋放機構的聯(lián)動，使得擋板能夠有效地控制鋅錠的釋放。此時按板為執(zhí)行組件。本實施例用于熱鍍鋅的自動添加鋅錠方法，采用上述的系統(tǒng)，包括用于夾取鋅錠的機器人、用于輸送鋅錠的滑道傳送裝置、視覺監(jiān)測組件以及安裝在鋅鍋內(nèi)用于監(jiān)測鋅鍋液位的激光測距液位傳感器，各部分通過機器人的控制單元控制；所述滑道傳送裝置包括滑道主體31、滑道支撐結構32、阻擋機構33、釋放機構34;所述滑道主體31,由耐高溫材料制成，一端連接機器人操作區(qū)域，另一端延伸至鋅鍋中鋅液上方；滑道主體上設有多個輥輪311,鋅錠通過輥輪311自動滑向滑道主體末端。[0052]所述滑道支撐結構32包括靠近機器人操作區(qū)域的前端支撐結構、靠近鋅鍋的后端支撐結構以及固定支架，兩端支撐結構的構造相同，但高度不同，通過形成一定的高度差，使滑道主體呈現(xiàn)斜坡狀，從便于鋅錠依靠重力自動滑落。所述固定支架連接兩端支撐結構，用于加強滑道主體與支撐結構的連接。[0053]所述前端支撐結構包括底座321、支撐柱322、調(diào)節(jié)部件323。所述底座通過螺栓固定在地面或工作平臺上。[0054]控制單元與機器人電性連接，機器人負責抓取鋅錠，并通過釋放機構對阻擋機構進行控制，通過控制阻擋機構抬起或落下實現(xiàn)對鋅錠的釋放或阻擋，實現(xiàn)全自動化操作。[0055]本發(fā)明中所有部件均選擇耐高溫材料，優(yōu)選能夠耐受400-500℃的耐高溫材料。滑道傳送裝置與機器人和激光測距液位傳感器之間的信息流是實時的，確保鋅錠能夠在最佳狀態(tài)下被釋放并加到鋅鍋中，以便進行后續(xù)的鍍鋅工藝，具體工作流程如下：一、激光測距液位傳感器與機器人的聯(lián)動控制工作原理：激光測距液位傳感器利用激光測距技術，通過發(fā)射激光束到鋅液表面并接收反射光，計算激光往返時間，從而確定液位高度。激光測距液位傳感器設定有高溫保護外罩，確保在高溫環(huán)境中正常工作，避免外部干擾，提升測量的穩(wěn)定性和準確性，激光測距液位傳感器置于鋅鍋內(nèi)，并位于鋅液上方，在整個使用過程中激光測距液位傳感器均不會浸泡于鋅液中。激光測距液位傳感器持續(xù)獲取和計算鋅液面的高度，并在設定的時間間隔(如每1秒)內(nèi)將數(shù)據(jù)發(fā)送給機器人的控制單元。控制單元設定液位閾值上限和液位閾值下限(本實施例中液位閾值下限(最低閾值)為1.5m,液位閾值上限(最大閾值)為1.6m),即當液位值大于1.6m時，系統(tǒng)將認為需要補[0058]控制單元對比實時液位數(shù)據(jù)與液位閾值上下限，自動判斷是否出發(fā)補充鋅錠的指一旦檢測到液位值大于1.6m時，控制單元立即生成“補充鋅錠”指令，并將指令發(fā)送給機器人?？刂茊卧ㄟ^多次檢查液位數(shù)據(jù)，確保不會在液位波動下誤觸發(fā)指令，即當檢測到需要補充鋅錠時，在設定的時間間隔達到之前再進行至少連續(xù)三次采樣，若多次采樣的11工作原理視覺監(jiān)測組件2通過3D工業(yè)相機對鋅垛5進行實時監(jiān)控，利用先進的圖像處理算法和深度學習模型識別鋅錠的位置、方向及表面狀態(tài)。在機器人的控制單元發(fā)出補充鋅錠指令后，機器人首先移動到指定位置，并立即向視覺監(jiān)測組件發(fā)送指令，啟動視覺監(jiān)測組件的3D工業(yè)相機拍攝鋅垛區(qū)域。[0063]3D工業(yè)相機以高頻率捕捉鋅錠的位置數(shù)據(jù)，支持多角度拍攝，確分析拍攝到的圖像，識別每個鋅錠的具體位置坐標信息和狀態(tài)數(shù)據(jù)，所述狀態(tài)數(shù)據(jù)指鋅錠處于正面還是反面。將識別到的鋅錠具體位置坐標信息和狀態(tài)數(shù)據(jù)通過高帶寬通道迅速傳回機器人的控制單元。[0066]如果識別到的信息不足(如返回坐標信息為0),則發(fā)送“重新拍照”請求，確保獲取最準確的數(shù)據(jù)。機器人的控制單元根據(jù)視覺監(jiān)測組件傳回的數(shù)據(jù)，判斷抓取的可行性，并選擇適合的夾具6(本實施例使用高溫可調(diào)夾具，為申請人公司已有產(chǎn)品)。控制原理：滑道傳送裝置通過重力和機械設計確保鋅錠的有效運輸與烘干，滑道主體上設置有阻擋機構33和釋放機構34,確保鋅錠在到達鋅鍋上方時能夠適度停留，進行高溫烘干。[0069]1、鋅錠的夾取與放置：機器人通過夾具夾取鋅錠，并將其平穩(wěn)放置在滑道主體上。鋅錠在滑道主體上通過輥輪311的作用，能夠在自身重力下自動向鋅鍋方向滑動。輥輪的存在有效減少了鋅錠與滑道主體之間的摩擦，確保鋅錠能夠順暢移動。[0070]2、烘干處理：當鋅錠到達滑道主體末端時，阻擋機構33的擋板332將其阻擋，利用鋅液的余熱進行有效烘干。[0071]3、釋放機制：一旦達到設定的烘干時間t3機器人啟動釋放機構34,機器人按下釋放機構34的按板342。按板342的按下動作通過鋼絲聯(lián)動阻擋機構33,使擋板332被提起，從而釋放烘干好的鋅錠。烘干時間與鍋內(nèi)溫度以及鋅錠規(guī)格有直接的關系，可根據(jù)實際生產(chǎn)需求設定，通常取鋅錠被烘干的平均時間作對流熱空氣的溫度在200-300℃,針對10Kg的鋅錠，通常在1-5分鐘內(nèi)可完成烘干。如鋅錠不太潮濕可根據(jù)生產(chǎn)節(jié)湊取2分鐘為一個工作周期，如果鋅錠微潮取5分鐘為一個工作周期，具體烘干時間可根據(jù)實際生產(chǎn)線的情況而定。[0072]4、擋板的復位與下一循環(huán)：當鋅錠被釋放后，機器人松開按板342,釋放機構中鋅錠的通路打開，且擋板332在重力作用下自動落下，恢復到初始位置，得阻擋機構中鋅錠的通路關閉。擋板332的復位使其能夠阻擋下一塊新放置的鋅錠，從而開啟新一輪的烘干和釋放流程。[0073]5、整體協(xié)調(diào)：控制單元對比鋅鍋液位實時數(shù)據(jù)與設定的液位閾值上下限的相對大小，當鋅鍋液位實時數(shù)據(jù)小于液位閾值下限1.5m時，不要補充鋅錠，機器人停止添加鋅錠。[0074]6、機器人復位：機器人接受到停止添加鋅錠[0075]本發(fā)明中初始狀態(tài)時鋼絲不受力，擋板貼合在滑道主體上，阻擋機構中鋅錠的通錠滑落，鋅錠滑落后松開按板鋼絲恢復不受力的初始狀態(tài)，釋放機構中鋅錠的通路打開。[0076]實施例7:本實施例方法的過程是：利用待抓取鋅錠的自重、滑動主體的滾動摩擦系數(shù)計算能使鋅錠自動滑落到滑道主體底端時的滑道主體的傾斜角度，并調(diào)整滑道主體至計算的傾斜角度，同時計算鋅錠到達阻擋機構的時間t1;激光測距液位傳感器在設定時間間隔內(nèi)將鋅鍋液位實時數(shù)據(jù)傳送給機器人的控控制單元將鋅鍋液位實時數(shù)據(jù)與設定的液位閾值上下限進行比較，若鋅鍋液位實時數(shù)據(jù)大于液位閾值上限則向機器人發(fā)出補充鋅錠的指令；當機器人接收到補充鋅錠的指令后，控制單元實時獲取視覺監(jiān)測組件的數(shù)據(jù)，確初始狀態(tài)下，阻擋機構保持落下狀態(tài)，即與滑道主體接觸，阻擋機構中鋅錠的通路抓取后的鋅錠由機器人放置在滑道傳送裝置的滑道主體上，記錄鋅錠放置在滑道主體上的初始時間t0,之后鋅錠在自身重力下自動向鋅鍋方向滑動，在此過程中持續(xù)記錄時間，當控制單元的時間指針達到t0+t1時，此時鋅錠到達滑道主體末端并由阻擋機構阻擋其進入鋅鍋；設定烘干時間t3,當控制單元的時間指針達到t0+t1+t3時，此時鋅錠在當前位置利用鋅液的余熱實現(xiàn)有效烘干，且烘干完成，機器人控制釋放機構工作使阻擋機構抬起，釋放烘干好的鋅錠并落入鋅鍋內(nèi)；鋅錠落入鋅鍋后，機器人松開釋放機構回到初始狀態(tài)，時間清零，繼續(xù)判斷是否需要補充鋅錠，當鋅鍋液位實時數(shù)據(jù)小于液位閾值下限時，不需要補充鋅錠，機器人停止添加鋅錠，機器人復位。在滑道主體上一般只有一個鋅錠，當前鋅錠落入鋅鍋后再放置下一個鋅錠于滑道主體上。[0077]烘干時間與鋅錠規(guī)格有直接的關系，可根據(jù)實際生產(chǎn)需求設定，通常取鋅錠被烘干的平均時間作為參考。本實施例中機器人的選擇主要考慮到機器人額定負載、工作半徑、重復定位精度，環(huán)境適應性等，其中額定負載≥1.5×鋅錠最大重量，工作半徑≥工況最大運動直徑×1.2,重復定位精度≤±0.15mm(鋅錠抓取位)。由于機器人置于鋅鍋附近，其溫度可達50℃左右，需選用耐高溫且防腐蝕涂層機器人。如常用鋅錠的重量≤20kg,最大運動直徑在1.5m左右的可選用額定負載為50kg,臂展(工作半徑)為2m,重復定位精度≤±0.15mm(鋅錠抓取位)的耐高溫防腐蝕機器人本體。[0079]本實施例中夾具為高溫抓取不同規(guī)格鋅錠的可調(diào)節(jié)耐高溫夾具，能夠在高溫條件下抓取不同規(guī)格的鋅錠，有利于實現(xiàn)從拆垛抓取到鋅錠下料的全過程自動化。[0080]所述視覺監(jiān)測組件根據(jù)工況必要時添加照明組件如LED光源、可調(diào)光源等。視覺監(jiān)測組件的3D工業(yè)相機置于機器人臂端，也可根據(jù)工況需要通過安裝支架置于機器人外適當[0081]在拆垛抓取時，針對鋅錠碼垛方式為第一層以凸凹面朝上擺放，而自第二層起則以平面朝上(以下定義凸凹面為正面，平面為反面),或正反面交叉堆疊，正反表面特征差異較大，造成抓取面不一致，需要根據(jù)當前鋅錠正反面來調(diào)整適配夾具。[0082]具體地，視覺監(jiān)測組件識別鋅錠的尺寸、位置以及表面特征(凸凹面和平整面),將獲取的信息傳送給機器人的控制單元，確定當前需要抓取的鋅錠面為正面還是反面，并控制夾具相應位置的真空吸盤與待抓取鋅錠上的抓取位置匹配，進而驅動夾具進行精準抓取。[0083]激光測距液位傳感器置于鋅鍋的鋅液正上方距離鋅液表面約有1.5米的距離，保證射出的光線和鋅液表面呈垂直的狀態(tài)。激光測距液位傳感器外部設有防護罩，確保其在高溫環(huán)境下仍能正常工作。[0084]本發(fā)明可以根據(jù)實際生產(chǎn)需要在控制單元中設置各部分操作的時間。鍍鋅作業(yè)中，一般機器人操作區(qū)域距離鋅鍋大概2-3m左右，且鋅鍋周圍布置較多設備，在狹小高溫空間內(nèi)現(xiàn)有設備無法進行自動上料，本發(fā)明無需在滑道主體上設置復雜的電機、傳感器等電控設備，能自動添加鋅錠，具有高效自動化、精準控制鋅錠滑落、鋅錠烘干功能、高度可調(diào)優(yōu)勢。通過機器人抓取鋅錠并配合滑道傳送裝置實現(xiàn)全自動化添加，結合阻擋機構精準控制鋅錠停留與釋放，利用鋅液上方熱氣流烘干鋅錠，降低安全隱患?；乐谓Y構可靈活調(diào)節(jié)高度，適配不同工作環(huán)境，整體結構簡潔耐用，適用于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)，顯著提升熱鍍鋅生產(chǎn)線的效率與安全性。為解決激光測距儀在熱鍍鋅鋅鍋內(nèi)液位測量過程中受鋅液表面強反射光、粉塵等干擾的問題，本實施例系統(tǒng)還包括氮氣保護氣幕裝置。所述氮氣保護氣幕裝置如圖8-圖10a)一根直徑約為10毫米的中空氮氣分配管71,該氮氣分配管沿縱向均勻布設有多組小孔噴嘴711,所述小孔噴嘴的孔徑為0.5毫米；小孔噴嘴的噴口均朝向氮氣分配管內(nèi)b)一根直徑約為50毫米的封閉圓管72,所述封閉圓管套設于所述氮氣分配管的外部，且封閉圓管兩端除了氮氣分配管所在位置以外均進行密封設置，在氮氣分配管和封閉圓管之間形成環(huán)繞氮氣分配管的環(huán)形進氣空腔；在封閉圓管的中部設置有進氣接口721;c)氮氣由進氣接口721進入所述封閉圓管的環(huán)形空腔，通過空腔環(huán)繞氮氣分配管縱向均勻分布，進而由氮氣分配管的小孔噴嘴向內(nèi)噴射形成沿氮氣分配管高度方向的氮氣保護氣幕；d)所述氮氣保護氣幕裝置整體高度為150毫米，適用于激光測距儀光路的保護。[0086]所述小孔噴嘴711的孔徑優(yōu)選為0.5毫米