电解铝是重要的金属材料，广泛应用于建筑、运输（汽车、飞机）、包装、电力传输等领域。作为全球化供应链中的重要一环，电解铝行业在全球范围内具有重要的战略和经济价值，但因具有高能耗和高碳排放的显著特点，也同时面临着环境和社会责任的挑战。随着技术的进步和对可持续发展的追求，电解铝行业正在探索更加环保和高效的生产方法，满足日益增长的市场需求同时尽可能降低对环境的负面影响。

本期进行智能化改造的客户是国内一家专注于新材料生产的企业，该企业在铝及铝合金领域有着广泛的业务。在电解铝工艺中，阳极更换后，残留的磷铁渣需要被及时清除，以保持电解槽的清洁和高效运行。改造前这项工作通常是人工在高温高粉尘的恶劣环境下进行，不仅清理效率较低，也对操作人员的安全和健康构成了威胁。

中原动力提供的磷铁清理机器人投入使用后，它可无人干预的情况下自动识别并清理磷铁渣，具有自动化操作、远程操控、数据分析与优化、强适应性等显著特点，帮助客户提升生产效率、降低安全风险和减少人工成本。磷铁清理机器人的引入，标志着电解铝行业正朝着更加自动化和智能化的方向发展。

磷铁清理机器人的工作流程

磷铁清理机器人是一种专门设计用于清理电解铝生产过程中产生的磷铁渣的自动化设备。磷铁清理机器人在满足工况要求的情况下，可完成阳极炭块上部粘附的磷铁及其他杂质的清理。

当新炭块进入清磷铁工位后，传感器检测到位信号有效，炭块定位举升装置启动，对炭块进行定限位，确保在磷铁清理期间保持阳极的稳固。同时，举升一定高度，使悬链系统不受机器人清理冲击力的影响，保证线体安全。

限位完成后，视觉定位系统启动，对炭块表面进行扫描测量，根据磷铁特征算法，视觉系统计算出磷铁分布图和具体磷铁位置坐标，坐标数据通过总线方式通信传至机器人系统，机器人系统根据坐标数据执行清理作业。

中原动力自研视觉系统

中原动力自研的视觉系统可以扩展应用对清理后的阳极进行质量判别，通过机器视觉系统，可以确定阳极外观是否符合质量要求，扩展应用可以检测判别浇铸情况等质量问题。

清理过程中不会损伤阳极块及炭碗，清理后完成自动清扫，进一步清理炭块表面磷铁及残渣，清理后的废料经过冷却后，自动收集至下部原有裙式输送皮带，过程中不会烫伤皮带，目的是让炭块上表面没有散落的磷铁块、浮料，并通过封闭罩壳确保粉尘没有外溢。

除以上清理清扫功能外，还可支持自适应识别阳极块高度、远程操控、质量监控、异常报警等功能。

中原动力自研激光3D相机效果图

磷铁清理机器人中搭载了中原动力自研激光3D相机ODL-D2000，该相机硬件通过正压式防护装置，可保证传感器在高温、高粉尘环境中可靠耐久地工作。

视觉系统可根据炭块特性的需要开发自学习算法，保证关键测量点的精度和准确性。还可根据多传感器测量数据和边界阈值设置算法冗余，确定炭块尺寸偏差在经验范围内，避免机器人作业动作范围越界。通过底层的算法更改，针对阳极产品图像特征设计算法，实现机器视觉具备工况条件应用。

此次研发出能够高效应对电解铝生产中磷铁渣清理难题的磷铁清理机器人，是中原动力在电解铝应用领域的创新突破。磷铁清理机器人的成功应用，为电解铝行业智能化转型树立了新的标杆，也预示着未来智能机器人将在更多传统行业中发挥革命性作用，引领工业制造业向更高层次迈进。