随着钢筋生产技术的不断创新及其质量控制的有效管理，钢筋的质量也不断提高。其高质量发展对于推动钢铁行业转型升级具有重要意义。
提高和保证钢筋质量是一项非常重要的任务。为了保证建筑工程的质量和安全，国际上制定了一系列钢筋检测标准，对钢筋的材料性能检测有详细的定义和要求，包括拉伸试验、弯曲试验、重复弯曲试验和疲劳试验等。我国对于钢筋的生产、使用和质量检测一直有相关的控制标准，GB/T 1499.2-2018《钢筋混凝土用钢 第2部分：热轧带肋钢筋《钢筋》于2018年11月1日正式实施，规定了钢筋混凝土用钢材的性能检测项目和要求。内容主要包括：拉伸试验（下屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、最大总伸长率、屈强比等）、弯曲试验、反向弯曲试验、轴向疲劳试验、化学分析、尺寸测量、测定标准还对制样、矫直和人工时效提出了一些具体要求。
钢筋的力学性能是衡量钢筋产品质量最重要的指标之一。力学性能测试可以更好地为产品质量控制提供有效支撑。根据GB/T 1499.2-2018的相关规定，对于热轧带肋钢筋，每次试验需提交5个样品，以检验钢筋的质量和力学性能。各钢筋生产企业应按照国家有关标准抽取样品进行力学性能检测和质量偏差检验。其结果必须符合相关标准，防止不合格钢筋混入建设工程。
1 钢筋检验现状
目前部分钢铁企业钢坯检验、实物检测岗位人员不足，无法胜任新增产能的检验任务要求。需要通过自动化、智能化的方法提高检测效率，以适应产能增加带来的检测任务的增加。
一些单位现有检验人员配置不能满足专职人员开展品种开发和检验工作的需要。导致品种开发检验周期和检验能力不能满足和支撑品种开发要求。还需要通过自动化、智能化等方式替代人力，分流资金外流。部分人员从事品种开发检验和非常规检验工作。
针对卷材产品的特性，需要按照国家标准进行屈服强度测试。但在测试过程中，由于矫直工艺和人员操作的差异，屈服强度测试结果的稳定性较差，很容易导致结果的误判。
钢厂在规模化生产中，生产出来的产品需要进行分析检验，并将样品送往相关实验室进行检测分析。然而，目前的产品实验室大多距离生产现场较远。目前，国内大多数实验室在不同的样品处理程序、加工检测程序、样品管理、残留样品清理等流程中都必须由人工执行工艺流程，人工运输样品耗时长，影响检验周期。
随着自动化、智能化技术的发展，自动化、智能化技术在力学性能测试领域得到了广泛的应用。近年来，一些制造企业开始采用自动化机械性能测试技术进行产品检验，避免了人为因素对测试结果的影响，降低了产品质量风险，大大提高了工作效率，减轻了操作人员的劳动强度。 。
经过研究和技术交流，可以看出气动钢筋送样和钢筋力学性能自动化测试技术适合质量检验和质量控制模型。
2 气动送样系统
2.1 气动送样系统运行方式
为了快速、及时地将样品送至质检部门，应探索快速送样系统，实现自动化。
气动进样系统较早在钢铁企业中使用。目前，依靠气动进样技术在炉前输送样品已经是非常成熟的技术。采用气动进样技术，实现多种介质、不同规格的样品。送样功能可以解决送样不及时、检验结果反馈慢的问题，值得业内同行探索。
有必要开发一种能够输送符合标准要求的样品的正压单管气动样品输送系统。用于运输钢筋样品，在生产现场和实验室各采样点之间快速转移样品，并返回空样品箱。 。利用输送管道内一定压力的压缩空气流产生的推力，采用电气控制将盛有样品的样品盒沿着输送管道从采样现场推至实验室。实验室取样后，以同样的方式送至实验室。将空样品盒送回采样现场，实现重复运输，最终实现用气动送样代替人工采样。
钢制气动送样系统包括：发送站，即生产现场或现场取样室；接收站，即分析或实验室；现场分站和主分析室站均设有储气罐、收发柜和输送管道，两端分别位于收发柜内现场分站和主分析室站；其中，储气罐的输入端设有输入接口，用于输入压缩空气，其输出端设有输出接口。收发柜内有一个收发气缸。发送和接收气缸设置在输送管端口下方，用于发送和接收样品盒。整个系统操作简单，安全可靠，提高了样品传输效率。气动样品输送系统如图1所示。
2.2 气动送样系统设备说明
正压单管气动样品输送系统传输距离约300m，可承载长度500mm、直径50mm、质量4kg的螺纹钢、圆钢等样品。
上部按钮操作区主要包括：样品盒检测显示灯、主站分站工作显示灯、开门、关门操作键、异常复位键等。
下发射柜主要包括：可左右移动的样品盒承载装置、样品盒限位检测及弹出装置、自动开关门移动装置、气压阀及移动速度控制装置等。
样品盒承载装置必须配备专用样品盒进行运送。底部为可伸缩缓冲底座，连接压缩空气管路，后侧有可左右移动的控制滑道。
样品盒限位检测及顶出装置设有检测限位，控制样品盒正确定位，并通过气压将样品盒顶出。
样品盒就位后，自动开关门装置自动打开门，弹出样品盒。关门命令发出后，样品盒自动移动至发射底座并发射样品盒。
钢筋气动送样系统的开发和应用，实现了样品的快速传输功能。整个系统操作简单、安全可靠。不仅提高了样品传输效率，还减少了操作人员的工作量。可以更有效地增加样品到达时间，减轻劳动强度，提高工作效率。
3 全自动测试系统
3.1 全自动测试系统运行模式
打造新型一拖二（一套机械手和两台拉力试验机）自动拉力测试系统，用机械手代替人工完成指定地点待检样品的自动称重、测长、拉力测试，并自动上传检查，实现全自动检查。该系统包括全自动引伸计、样品传送机械手、样品架以及相应的控制系统。
全自动拉伸是一项成熟的应用技术，尤其是在板材检测领域。已有10多年的应用经验，已有部分企业成功应用该技术。
某公司棒线材产品占全部产品的80%以上。棒线材产品对检验项目和检验工艺有一致的要求。样品的形状和制样标准都比较统一。分析数据量较大，需要及时上传。
轧钢生产中按批次取样后（卷状样品采用矫直机在线矫直），从现有信息系统中（或人工创建）获取相应的批号、牌号、流水号等信息，并生成打印样品信息条码，将条码粘贴到相应样品上并发送给物理实验室。力学测试仪收到样品后，利用全自动拉力系统扫码登记，建立分析测试任务，并将样品按顺序放入样品装卸架中，进入自动测试流程。
样品进入自动检测流程后，机械手抓取样品送至称重测长系统进行长度和质量检测，并自动计算质量偏差。称重、测长完成后，利用机械手将弯曲试验样品返回卸料系统。手动移除样品架以进行弯曲测试。拉伸试样由机器人自动传送至拉伸试验站。拉力试验机根据测量的长度自动调整夹具之间的距离。试样就位后，自动夹紧。根据试样信息选择拉伸试验程序，自动进行拉伸试验。 ，自动清理钢屑，测试完成后，将结果与判断标准进行比较，判定结果是否合格。样品被机器人卸载后，送往相应标记的样品采集站，完成样品检测。根据检查任务重复上述过程。完成该批次所有样品的检测后，该批次结果上传至公司质量系统。 ，完成一批样品检测。
该系统是一个机械手和两台自动拉力试验机的工艺组合。系统可自动执行样品排队、任务分配等功能。
3.2 全自动测试系统主要功能
试样矫直范围为φ6~φ16mm；替代了人工矫直工艺钢材试验取样记录单，大大提高了矫直效率。 300，电液伺服拉力试验机精度等级为0.5级，夹持圆形试样直径分别为5.5~32mm和15~60mm。
六轴机械手的工作范围在半径为2.55m的圆内；其工作效率不低于20/h。使用模拟机械臂（ABB）的机器人，可以根据操作者的要求改变测试顺序（具有测试优先级）。六轴机械手可自动抓取最大质量为25kg的样品。确保抓取时操作平稳，防止样品晃动、歪斜，影响样品的居中位置。自动加载前先将样品居中，保证拉伸过程中样品的同轴度。每个动作控制单元都可以通过软件进行手动控制和测试。机械手取样时，具有识别功能，判断样品是否已被取样；当取较短的样品时，如果机械手不取钢材试验取样记录单，则样品夹盘无法打开。机械手爪的更换必须方便，并保证人机安全。
控制系统具有各设备的工作状态显示、控制及故障提示，各类设备工作状态的统计，各设备工作节点的数据统计，以及样品工作流程、工作情况的保留自动化系统的状态、分析结果等。 功能。控制系统还可以对数据进行分析并自动判断并上传至公司系统。
测试数据接收和传输系统可以根据通信协议从上位机接收有关样品的测试信息，并进行相应的设置；测试完成后，可根据设置自动上传测试数据，实现与上位机的数据通信。
操作软件和测试软件接口下的控制软件包（含上位机通讯软件包）功能包括：拉伸、压缩、弯曲、循环、设定试验方法、试验结果分析、自动数据发送、样品分选和测试优先级，图像分析软件模块，记录测试日期和时间，并包括力值和引伸计的自动测量程序。
测试程序可以安装在其他离线计算机上，以分析和查看其他计算机上的测试数据。
软件可显示试验力、横梁位移、引伸计变形、试件夹紧力、试验时间等。PLC（可编程逻辑控制器）编程监控软件可实时监控PLC的运行状态。
试验机控制计算机可自动预判试验结果是否合格、有效（试验数据是否符合相关标准）。如果规定的检测结果不合格或者无效，必须在检测结果数据上作出标记。试验机控制计算机可永久保留试验段的数据（10000个以上样品的试验数据），以便操作人员根据试验日期、试验人员、试验批次在控制计算机上模糊、动态查询以往的试验结果数量及其他条件。
试验机控制计算机具有手动样品注册功能，手动注册的测试结果也可以方便快捷地上传至上位机。
可以对试验机控制计算机上传的数据结构（试验数据小数点后位数、上传信息的项目）进行添加和修改。测控软件可选择自动或手动上传测试结果，上传数据结构（测试数据小数位数、上传信息项）可根据实际需要设置。
查看系统报警信息和具体故障点，避免数据录入和计算可能出现的错误，同时保证数据的可追溯性。
钢筋力学性能自动检测系统如图2所示。
4 结论
（1）气动送样系统优化后，从发射器到接收器的时间达到20秒，满足系统的设计标准，可以实现公司内部多个产线实验室的整合。
(2)该系统可以在自动加载前对样品进行居中，保证拉伸过程中样品的同轴度，提高断裂后伸长率检测的准确性。此外，自动化手段取代人工操作，具有实时测量应变的能力，真正满足了屈服强度等参数精确测量的要求。
（3）钢筋气动送样及全自动检测系统，可实现钢筋样品力学性能的集中检验和钢筋的全自动取样、检验、数据上传，开辟了钢筋检验的新管理方式。通过设备和人员的整合，可以解决现有人员短缺与批量检验、产能提升、品种开发检验等需要之间的矛盾，提高作业效率，降低劳动强度。
（4）全自动测试系统可实现流程操作的标准化和测试数据的信息化，可以最大限度地减少人为因素对测试结果的影响，提高分析质量；此外，还可以提高实验室设备的技术水平。
