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火焰切割机器人工作站

一、工件基础资料及工件技术资料:

加工形式: 火焰切割开坡口;

最大切割厚度: 200mm

最小切割厚度: 5.0mm

 材质:碳钢,合金结构钢;

加工产品种类: 侧板、内测板、切削板、左前侧板
 

二、工件二维结构图及工艺流程:

1、工件结构图

2、工艺要求:
工件装卸方式: 采用人工吊装装卸方式。
切 割 工 艺 : 火焰切割
切 割 气 体:  乙炔+氧气;

四、机器人火焰切割工作站概述:
1、工作站简述
本机器人工作站配置日本安川MA1440机器人,机器人滑台、火焰切割系统,支撑平台,电气控制系统等组成,能够实现对工件高效、可靠的自动切割?该系统结构紧凑,操作简便,降低工人劳动强度;切割表面光滑,不需要二次处理等优点。平台采用多工位布置(含预留工位接口),减少了工作间歇时间,切割废料统一有平台下的废料小车收集,提高了整个系统的连续性;此站设预留焊接工位。
2、机器人工作站布局: (图中尺寸仅供参考)  

3、机器人工作站效果图:


4、机器人工作站工作流程介绍
生产工艺流程:
a) 将要切割的工件放到切割平台上定位;
b) 启动机器人开始按预定的切割程序进行切割;
c) 待切割完成,将工件调离切割平台,再吊装下一个工件,
d) 焊接工位为预留工位,待切割完成,机器人悬臂回转,自动换枪;
e) 启动机器人开始按预定的切割程序进行焊接;
f) 依此循环。
五、工作站配置清单

序号 名称 型号及配置 生产厂家 数量 备注
一、机器人系统
1 机器人本体 安川 Robot MA1440 日本安川 1套  
2 控制柜 KRC2 日本安川 1套  
3 示教器 KCP 日本安川 1套  
4 控制电缆 15m 日本安川 1根  
5 机器人与控制柜间电缆 7m 日本安川 1根  
6 机器人标准中文操作系统   日本安川 1本  
7 系统联线总成   日本安川 1套  
8 气管线吊挂平衡机构     1套  
9 接触传感   日本安川 1套 选用
10 电弧跟踪   日本安川 1套 选用
二、切割系统
1 自动点火装置     1套  
2 配气阀及附件     1套  
3 割枪及附件     1套  
三、周边设备
1 一维行走滑台 有效切割行程6m   1套  
2 L型升降回转悬臂     1套  
3 切割平台及夹具     1套  
4 防碰撞传感器 KS-1   1套  
5 ATI换枪系统     1套  
6 焊接电源 S5,含焊枪   1套  
四、系统控制设备
1 控制系统 外部控制盒、配线盒,     1套  
五、安全防护装置
1 安全围栏     1套  

六、主要设计产品
1、一维行走滑台:

机器人一维滑台的主要特点:

机器人一维行走滑台主要由安川伺服马达驱动,精密直线导轨导向,精密齿轮齿条无间隙传动,可实现机器人快速平稳横移,同时设有坦克链导线装置、防飞溅挡光装置等;

其机构合理,体积小,重量轻,可较大范围地扩展机器人的工作空间和防止机器人有干涉;

机器人行走平稳,无明显的抖动和振动现象。

2、机器人一维滑台的机构示意图:
 
3、机器人一维滑台主要技术参数:

最大横移速度 10m/min
有效切割行程 6m
重复定位精度 ± 0.2mm

4、切割平台及工装夹具:
a、切割机器人工作站的切割平台的机构形式如下图所示:
 
 
此切割平台为柔性度较高的工作平台,可实现客户提供的工件规格的切割,工件由人工装夹定位;工件在切割平台上的装夹形式如下图:
 
工件为碳钢平板,其放置形式为水平放置,通过人工吊装至切割平台上并定位,由于工件较大和较重,只需要在三个方向进行定位即可,其定位方式如上图所示。
b、接渣盘:
 
采用该结构能有效的使切割废料快速进入小车中。
c、废料小车:
 
废料小车采用万向滚轮移动和抽取式镶入接渣盘底部,能快速的在机器人间歇时间内转移废渣。

5、火焰切割及其控制系统:

本方案所配火焰切割系统由火焰切割气路及控制系统、割炬和割炬装置、自动点火装置、割枪管线吊挂平衡机构等组成。
a、火焰切割气路及控制系统
供气系统采用切割氧、预热氧、燃烧气三路供气方式。三路气体由汇流排分别把燃烧气及氧气集中,分别接入纵向三路供气总管,通过总管吊架接到主机的管路,由各自的压力表显示气压值,再经电磁阀进入主机,由分气排分配到割炬,通过割嘴实现气割钢板之目的。
具有多级气路切换功能,可以在预热阶段对工件进行氧化焰强预热,缩短预热时间。在切割阶段,将预热焰切换至中性焰,以保证切割质量。穿孔时能实现切割氧压力的逐级切换,从而避免割嘴因钢水飞溅而堵塞。
6、割炬装置
割炬装置是由割炬体、夹持器、手动调节阀、回火防止器、割嘴、管接头等组成,将割炬气路与工厂气源隔离,保证供气的稳定和安全。
配备适用于丙烷气体、不同切割厚度的割嘴,割嘴1#~5#各配备2套。
7、自动点火装置
本设备可以通过自动点火系统配合自动点火程序实现机器人自动点火。点火系统的点火枪位于工作台内侧,如发现回火防止器有堵塞现象应及时更换。
8、红外线指示器
配备红外线指示器,用于示教时使枪头准确定位,提高切割加工定位精度。
 

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