团体标准-《新型碳碳复合材料整体成型内衬的智能机器人操作技术规范》.docx

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1、ICS77.120.10CCSH60T/CNI中国有色金属工业协会标准T/CNIAXXXX202X铝电解槽用新型碳/碳复合材料整体成型筑炉机器人操作技术规范OperationTechnicalCodeforIntegral-formingbyCellLining-RobotwithNewCarbon/CarbonCompositeMaterial（征求意见稿）20XX-XX-XX发布20XX-XX-XX实施中国有色金属工业协会中国有色金属学会友本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由全国有色金属标准化技术委员会提出并归口。本标准负责起草单位：贵阳铝镁设计研究院有限公司。本标准

2、参加起草单位：中国铝业股份有限公司贵州分公司、遵义铝业股份有限公司、贵州顺安机电设备有限公司、贵州康格力炭素材料有限公司、武汉大学、云南云铝绿源慧邦工程技术有限公司、中铝智能科技发展有限公司。本标准主要起草人：曹斌、杨孟刚、何飞、唐峰、王庆祝、于鸣湛、王怀江、吴中鼎、张嘉、杨运川、邓翔、闫朝宁、马靓、敖宇、吴志平、周剑。目录.2.2.2.2.2铝电解槽用新型碳/碳复合材料.整体成型筑炉机器人操作技术规范1.前言2 .范围3 .规范性引用文件4 .一般要求35 .主要操作管理流程45.1.筑炉机器人结构45.2.设备质量检测55.2.1.设备外观55.2.2.设备主要性能55.2.3.设备绝缘6

3、5.2.4.设备安全65.2.5.设备现场使用条件65.2.6.设备性能测试75.3.筑炉机器人操作熟悉95.3.1.相关操作管理人员设备培训95.3.2.筑炉机器人操作管理人员挂牌上岗105. 4.整体成型材料、工具准备105. 4.1.整体成型材料准备106. 4.2.整体成型设备及工器具准备105. 5.铝电解槽内衬砌筑116. 6.阴极钢棒铺设127. 7.测下部高强度防渗耐火料浇注138. 8.铝电解槽内衬的整体成型138.1.1. 铝电解槽底部内衬的整体成型138.1.2. 铝电解槽边角部内衬的整体成型145. 9.筑炉机器人整体成型质量检测151）筑炉前的槽壳检查:152）电解槽

4、底部内衬高导电树脂-碳/碳复合材料扎固导电性能检测16铝电解槽用新型碳/碳复合材料整体成型筑炉机器人操作技术规范1.前言为了利用新型碳/碳复合新材料并应用智能筑炉机器人实施铝电解槽内衬的整体成型，以进一步提升铝电解槽内衬筑炉的施工质量，改善筑炉功效，特制定本规范。本规范的解释权由贵阳铝镁设计研究院有限公司负责。5凹本标准规定了智能铝电解槽用新型碳/碳复合材料整体成型筑炉机器人(以下简称筑炉机器人)的技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输等。本标准适用于铝电解槽用新型碳/碳复合材料整体成型的筑炉机器人及其定制产品。本规范用于其它用途出现的问题，均不属于本规范责任范围内；3 .规范性引用文

5、件下列文件(不限于)对于本规范的应用是必要的。凡是注日期的引用文件,其注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 工业环境用机器人安全要求第1部分:机器人(GB/T11291.1-2011) 机器人与机器人装备工业机器人的安全要求第1部分：机器人(GB/T11291.2-2013) 工业机器人性能规范及其试验方法(GB/T12642-2013) 机器人互操作通用规范(T/CIE0572019) 施工现场临时用电安全技术规范(JGJ46-88) 集中施工高处作业技术规范（JGJ80-91） 工业炉砌筑工程施工及验收规范（GB50211-2004

6、） 工业炉砌筑工程质量验收规范（GB50309-2007）4 .一般要求1）本规范所采用的筑炉机器人应为用户依据铝电解槽的槽型和新型碳/碳复合材料而专门定制的专用筑炉机器人，定制内容主要包括：特定的工况：包括筑炉机器人的安装尺寸、槽内衬边角部、底部成型尺寸等特定要求；铝电解槽特定的新型碳/碳复合材料；整体成型性能要求：包括成型分层数、压缩比、体积密度、尺寸误差等特定要求；现场用电电压等级、压缩空气压力及环境使用条件等特定要求。本规范采用的新型碳/碳复合材料、筑炉机器人和相关工器具属于专用。必须申明，采用其他非特定的筑炉机器人代用品则不属于本规范的范畴；2）负责筑炉机器人的相关操作、管理人员应满

7、足以下要求：负责本规范筑炉机器人的操作和管理人员，应经过必要的技术培训（如通过工业机器人操作与运维初级、中级或高级技能培训）并获得1+X（学历+若干职业技能）等级证书经考评合格后方能挂牌上岗，以达到执行本规范要求的合理精准性和安全性保障；参与铝电解槽内衬整体成型的现场操作管理人员应经过必要的预焙铝电解槽内衬整体成型筑炉规程（企业标准）的技术培训，熟悉整体成型的工艺和操作管理要求并考核合格后方能挂牌上岗；3）本规范实施单位应制定相应的质量、安全和环保等管理责任制；4）本规范实施单位应采取有效防治措施应对施工现场生产的的粉尘、废气、废水、废弃物以及噪音对环境污染和人员健康的危害；5）本规范实施单位

8、应编制和组织相关操作管理人员学习企业安全生产文明施工现场管理规范，并制定严格的文明施工保障措施。5.主要操作管理流程本规范铝电解槽用新型碳/碳复合材料筑整体成型炉机器人的主要操作流程如下图所示：图5.1：筑炉机器人整体成型操作管理主流程示意图5.1. 筑炉机器人结构本规范采用的筑炉机器人组构图见下图。U-i/71zo65图5.1T：筑炉机器人组构简图（1-立柱；2-支腿；3-主梁；4-横梁；5-小车；6-工具车；7-升降装置；8-振打机构）5. 2.设备质量检测6. 2.1.设备外观筑炉机器人外观应符合如下要求：a）设备外观涂漆颜色应符合工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识（GB7231-

9、2016）的要求，以满足涂漆质量、安全识别等的要求；b）设备构件应齐全完整，满足现场正常使用要求，并便于维修；外观应表面光洁，不应有漏漆、起皮、脱落等缺陷，金属零件表面不应有锈蚀及其他机械损伤；c）设备上所标文字、符号和标志应清晰端正，各直线伺服运动轴处应标明轴号及其运动方向；d）本规范设备应附有设备质量检验报告，并配备相关操作和运维说明书，以满足现场正确安装、使用、操作、维护以及相关安全与环保等方面的需要。7. 2.2.设备主要性能a） X轴位移量应不小于对应槽型外廓宽度；b） Y轴位移量应不小于对应槽型外廓长度；c） Z轴位移量应不小于对应槽型所用阴极炭块钢棒到炭块表面的距离；d）工作平面

10、不大于对应槽型阴极炭块外轮廓尺寸；e）定位精度1mm；f）重复定位精度2mm；g）最小定位时间10s；5. 2.3.设备绝缘本规范所用筑炉机器人应在可能存在安全风险的机械组构件部位采取可靠的电气绝缘措施或设置保护装置，其中，筑炉机器人工具车上的振打机构相对主梁、支撑梁及辅助支腿相对大梁部位应设置两道以上绝缘，上述各机构分别相对大梁的总绝缘电阻值应22MQ；每道绝缘在常温状态（温度2025,相对湿度或85%）下的绝缘电阻值应25M。电气绝缘装置应能联锁报警，即当绝缘材料被损坏或用电设备漏电等导致在绝缘失效时，设备能自动发出现场危险报警。6. 2.4.设备安全1 ）筑炉机器人安全应符合GB1129

11、1.1-2011GB11291.2-2013GB5226.1-2008和GB/T15706-2012的规定。2）地面操作台结构与布置应操作方便，能使作业人员观察到所有工作对象。3）地面操作台上应标明操作铭牌，便于准确操作。4）工具车上的振打机构宜设下降防脱落装置，振打机构升降滑轮处应设防钢丝绳脱槽装置。5）筑路机器人应有限制各运动轴最大位移的机械硬限位装置。6）筑炉机器人应具有安全保护装置，当运行过程中出现超负载、超运行速度、超最大行程等故障时，控制系统应能发出报警信号并立即停止工作。7）筑炉机器人的电源线和外接软线固定装置应安全可靠，应有短路保护装置。8）筑炉机器人应设置安全警示用的声光报警

12、器。5. 2.5.设备现场使用条件除有另行规定外，本规范筑炉机器人的现场主要使用条件要求如下：1）环境温度：060；2）环境磁场：0GS300GS；3）相对湿度：W85%；4）大气压力：86kpa106kpa。当现场无法达到设备使用条件时，应及时与设备供应商联系，核实使用条件变化的可操作性，以保证筑炉机器人的正确规范操作和运维。5.2.6.设备性能测试1）各轴位移测量以机座坐标系为基准，测出筑炉机器人末端执行器各直线轴上的位移量。2）工作平面测量测试条件：振打机构关闭状态下执行。测试程序：根据机器人预设的路径绘制出工作平面简图。以机座坐标系为基准，测出工作平面上的各特殊点（极限位置点和拐点）的

13、坐标值。3）定位精度筑炉机器人停止时，实际到达的位置和理论达到位置的误差。矩阵式测量目标位置选择见图2,其测量方法如下：a）定义和符号：按GB/T17421.2-2016中第2章的规定。b）检验条件：按GB/T17421.2-2016中3.1的规定。c）被测机器人：被测机器人应完成装配并充分运转；在开始检验精度之前,机器人的调平、几何精度和功能检验都应完全符合要求；检验期间若使用机器人内部补偿程序，应记录在检验报告中。d）按机器人编制程序使运动部件沿着或围绕轴线运动到一系列的目标位置，并在各目标位置停留足够的时间，以便测量和记录实际位置。e）测量目标位置的选择：每个目标位置的距离可以自由选择，

14、建议根据图2选取中心点A和周围点B、D、F、Hof）测量：每个目标位置上应至少测量5次。g）测量结果：精度评定是按5次或n次的平均值做统计。B图5.1-2：矩阵式测量目标位置选择示意图4）重复定位精度同一个位置多次定位产生的误差，其测量方法：a）定义和符号：按GB/T17421.2-2016中第2章的规定；b）检验条件：按GB/T17421.2-2016中第3章的规定；c）被测机器人：被测机器人应完成装配并充分运转;在开始检验精度之前，机器人的调平、几何精度和功能检验都应完全符合要求；检验期间若使用机器人内部补偿程序，应记录在检验报告中；d）按机器人编制程序使运动部件沿着或围绕轴线运动到一系列的目标位置，并在各目标位置停留足够的时间，以便测量和记录实际位置；e）测量目标位置的选择：按4.3.3的规定；f）测量：每个目标位置上应至少测量5次，统计出来位置偏差值；g）测量结果：精度评定是按5次或n次的平均值做统计。5）最小定位时间测量按GB/T12642-2013中第9章进行试验。6）绝缘测试用1000V摇表测量各功能机构到大梁绝缘总电阻值及各绝缘点电阻值。7）静态刚性测试小车停在主梁的跨端，测量跨中标尺读数，然后将小车停