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随着钢铁工业自动化的发展，我国人工成本的不断提高，焊接机器人快速寻位焊接方式必然会逐步代替传统手工焊接方式，完成冷轧厂钢卷卷芯内圈带头的焊接。
但是，机器人对钢卷卷芯内卷焊接前必须先知道钢卷内卷带头的位置，机器人自身是无法识别的，所以机器必须借助传感器来完成钢卷卷芯内卷带头位置的检测，通过IO或通讯的方式告知机器人位置，机器人焊接指定位置，完成钢卷卷芯内卷焊接。
看似简单的寻位过程，需要考虑的问题很多。接下来小编结合冷轧厂钢卷卷芯内圈焊接的难点，痛点等问题来阐述邦纳LPM是如何完成挑战的。
应 用 背 景
冷轧厂主要以1.2-25mm热轧钢卷为原料，通过酸轧或二十辊轧机处理后，轧制成0.15~0.5mm厚的冷轧薄卷，再通过后续不同工艺生产出不同的产品，例如无取向硅钢、有取向硅钢、镀锌卷等等。例如，无取向硅钢产品生产主要流程如下：
5mm热轧卷→酸轧或二十辊轧机→0.25nm厚冷轧薄卷→连退线→精整包装→最终客户进一步加工
冷轧钢卷在这些机组过渡中，都需要天车吊卷，开卷机上料，难免会造成内径510mm钢卷卷芯（不带套筒）损坏，上料受阻影响机组连续生产的情况。
如何解决钢卷卷芯内圈不松散？
在天车吊卷和开卷机上卷中，为防止钢卷卷芯松动导致卷芯钢带损坏和抽芯故障，必须将钢卷卷芯内圈焊接固定。目前国内采取的是这两种有效的处理方式：手工电弧焊或手持式远程焊接方式；焊接机器人快速寻位焊接方式。
▲内圈松散
两种焊接方式的利弊
手工电弧焊或手持式远程焊接方式：
操作人员劳动强度大
人身健康受到焊灰、有毒气体的危害
操作过程存在安全隐患
不同人焊接造成焊点质量不一
焊接机器人快速寻位焊接方式：
LPM激光线扫传感器快速寻位，无需提前调整带头位置
代替人工焊接作业，实现钢卷卷芯焊接自动化和无人化
有效避免操作人员不安全作业，保障工作人员的身心健康
焊点质量一致，保障焊点统一牢固
解 决 锦 囊
要求
钢卷内径大小：510直径，带钢厚度最薄0.25mm
Profinet 通讯（传送坐标）+IO信号（机器人停机信号）
触发方式：相机内部时间运行，激光线开启可控
焊枪与LPM激光测量传感器一起进入内径寻位-焊接
带尾位置检测要求
厚度检测精度要求Z =0.2mm，机器人扫描速度50mm/s
带尾位置精度要求X=3~5mm，焊点大小20~25mm（也可能是一个区域内焊点）
（钢卷内部为圆弧，通过内圈带尾厚度0.25mm的高差变换来判断内径带尾位置）
小的凹凸可以通过多点拟合基准线过滤一下（一般不会有凹凸点）
内圈松散溢出检测要求（附加新功能）
钢卷内圈是否有错层、错位或塔型长度，0.2mm精度
解决方案
▲方案选型：LPM301-170NIX485R2Q
物距90-170mm，保证机器人在钢卷510内径中自由旋转
Z方向0.006-0.014mm的分辨率，保证0.25mm的厚度差的检测
支持Profinet和双路IO输出，同时激光可控
机器人扫描速度70mm/s及以内可稳定检测
▲LPM检测示意图
钢卷内径带尾位置效果
工艺流程：以0.2~0.3mm的带钢片放在钢板表面模拟测试带钢片的边缘，注意：只检测下降沿的位置，需要忽略上升沿的位置，扫描方向从右到左。
遇到下降沿，使用轮廓尺寸工具，检测重叠区域高低点高差，成型正高差，在规定范围内，直接输出IO信号。钢卷卷芯内圈带头位置X、Z，通过Profinet发送给PLC再到机器人，或者直接EtherNet/IP 直接发给机器人。
收益
防止钢卷卷芯内圈松散，开卷机上卷顺畅，天车吊卷顺畅，降低产品破损率，提高成品率
钢卷经罩式炉退火后，提高成品率和产品质量
减低操作人员的劳动强度，保证操作人员免受焊灰伤害，减少操作人员焊接不一致的问题
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