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焊接機(jī)器人

機(jī)器人火焰切割系統(tǒng)

機(jī)器人介紹

關(guān)于火焰切割

 

火焰切割的定義

 

是利用可燃?xì)怏w同氧混合燃燒所產(chǎn)生的火焰分離材料的熱切割，又稱(chēng)氧氣切割或氣割。切割時(shí)，火焰在起割點(diǎn)將材料預(yù)熱到燃點(diǎn)，然后噴射氧氣流，使金屬材料劇烈氧化燃燒，生成的氧化物熔渣被氣流吹除，形成切口。    

火焰切割的原理

 

是利用可燃?xì)怏w與氧氣混合燃燒的火焰熱能將工件切割處預(yù)熱到一定溫度后，噴出高速切割氧流，使金屬劇烈氧化并放出熱量，利用切割氧流把熔化狀態(tài)的金屬氧化物吹掉，而實(shí)現(xiàn)切割的方法。金屬的氣割過(guò)程實(shí)質(zhì)是鐵在純氧中的燃燒過(guò)程，而不是熔化過(guò)程。    

常用氣體

火焰切割用的氧純度應(yīng)大于99%；可燃?xì)怏w一般用乙炔氣，也可用石油氣、天然氣或煤氣。用乙炔氣的切割效率最高，質(zhì)量較好，但成本較高。    

 

標(biāo)準(zhǔn)火焰切割機(jī)器人系統(tǒng)

 

 

機(jī)器人火焰切割系統(tǒng)的效率高、操作簡(jiǎn)單，能夠?qū)崿F(xiàn)各種位置的切割和對(duì)應(yīng)各種外形復(fù)雜的零件，廣泛應(yīng)用于鋼板下料、焊接坡口的切割。主要用于切割各種碳鋼和普通低合金鋼。
 

系統(tǒng)構(gòu)成

     
機(jī)器人火焰切割系統(tǒng)(圖1)
 
 
系統(tǒng)型號(hào)
型號(hào) 適用燃燒氣體 備注
YA-TY1960 丙烷 多級(jí)氣路
 
 
配置構(gòu)成
序號(hào) 名稱(chēng) 型號(hào)及規(guī)格 數(shù)量(套)
1 機(jī)器人 機(jī)器人本體 TL1800 1
機(jī)器人控制柜 -- 1
機(jī)器人示教盒 -- 1
2 變壓器 TRANS-10 1
3 火焰切割系統(tǒng) 氣路控制箱箱及氣路系統(tǒng) YA-TY1960 1
氣路控制箱支架組合 1
割炬單元 1
點(diǎn)火單元 1
控制模塊安裝盒（控制系統(tǒng)集成在機(jī)器人控制柜內(nèi)） 1
氣管及線(xiàn)纜支撐單元 1
氣管及線(xiàn)纜吊架單元 1
操作盒 1
4 機(jī)器人底座 -- 1
注：上表中所示為單套工作站所含部品數(shù)量
 

 

 機(jī)器人本體

 可搭載的機(jī)器人本體為T(mén)L1800    

 

機(jī)器人火焰切割系統(tǒng)(圖2)
TL1800

類(lèi)型：加長(zhǎng)手臂型

 

結(jié)構(gòu)：6軸 獨(dú)立多關(guān)節(jié)型

 

最大可搬重量：8 kg

 

手臂動(dòng)作范圍

最大到達(dá)距離：1801 mm

最小到達(dá)距離：383 mm

前后動(dòng)作范圍：1418 mm

 

各軸動(dòng)作范圍

手臂

旋轉(zhuǎn)（RT軸）：正面基準(zhǔn) ±170°

抬臂（UA軸）：垂直基準(zhǔn) -90°~+165°

前伸（FA軸）：水平基準(zhǔn) -205°~+270°

                       上臂基準(zhǔn) -80°~+210°

手腕

轉(zhuǎn)動(dòng)（RW軸）：±270°

彎曲（BW軸）：前臂基準(zhǔn) -160°~+95°

扭轉(zhuǎn)（TW軸）：焊槍電纜外置型 ±400°

 

更多參數(shù)、外形尺寸、動(dòng)作范圍＞ 

 
 

 

 

 

機(jī)器人示教器和控制器

     

 

機(jī)器人火焰切割系統(tǒng)(圖3)

G3
 

機(jī)器人火焰切割系統(tǒng)(圖4)

TP

 

方便的操作盒

 

火焰切割系統(tǒng)的控制部分的核心為日本三菱PLC，通過(guò)對(duì)操作盒輸入信號(hào)的處理以及和機(jī)器人I/O的信號(hào)交互，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體截止閥手動(dòng)/自動(dòng)的打開(kāi)與關(guān)斷控制。

 

機(jī)器人火焰切割系統(tǒng)(圖5)

 

 

接觸傳感器（選配）

機(jī)器人火焰切割系統(tǒng)可以加載用于尋找割口的接觸傳感器（選配） ，有效防止新裝載工件因?yàn)槲恢?ldquo;再現(xiàn)性”不好而引起的切割偏差。

 

 
 

功能詳述

V型布局坡口切割工作站

 

 

 

 

 

 

 

    

 

 

 

機(jī)器人火焰切割系統(tǒng)(圖6)

 

 

系統(tǒng)組成

本切割系統(tǒng)由松下 TL系列機(jī)器人、高壓接觸觸感器、火焰切割系統(tǒng)、切割工作臺(tái)、接渣小車(chē)、操作盒以及安全圍欄等構(gòu)成。 主要切割工件是挖掘機(jī)動(dòng)臂上的側(cè)板。

 

 

系統(tǒng)特點(diǎn)

 

高負(fù)載、多自由度、工作范圍大、精度高

 高負(fù)載、多自由度、工作范圍大、精度高

 

 

 

 

 

 

用松下TL-G3系列機(jī)器人，該機(jī)器人末端負(fù)載8Kg，具有6個(gè)關(guān)節(jié)自由度，手臂伸展半徑超過(guò)1800mm，重復(fù)定位精度在±0.08mm以?xún)?nèi)，完全滿(mǎn)足火焰切割的需求    

功能精確

功能精確

 

 

 

 

精確的直線(xiàn)、圓弧插補(bǔ)和點(diǎn)到點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)功能    

搭載高級(jí)功能

搭載高級(jí)功能

 

高壓接觸傳感功能。通過(guò)帶有高電壓的觸針，有效擊穿工件母材表面的油污、銹蝕、黑皮等絕緣物，準(zhǔn)確找到切割起始點(diǎn)、結(jié)束點(diǎn)以及中間任意點(diǎn)    

 

信號(hào)交互處理更智能

信號(hào)交互處理更智能

機(jī)器人工作站控制系統(tǒng)采用的是日本三菱PLC，通過(guò)對(duì)操作盒輸入信號(hào)的處理以及和機(jī)器人I/O的信號(hào)交互，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體截止閥手動(dòng)/自動(dòng)的打開(kāi)與關(guān)斷控制。該系統(tǒng)還配備了自動(dòng)點(diǎn)火裝置，會(huì)自動(dòng)點(diǎn)燃預(yù)熱火焰和切割火焰

 

高端割炬

高端割炬

切割割炬采用美國(guó)捷銳公司的產(chǎn)品，其機(jī)用割炬整體采用優(yōu)質(zhì)鍛造銅制造，采用等壓式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最大切割能力可達(dá)300mm

 

人性化工作臺(tái)設(shè)計(jì)

人性化工作臺(tái)設(shè)計(jì)

切割工作臺(tái)臺(tái)面為多孔式結(jié)構(gòu)，孔距一般在150~200mm之間，利用插銷(xiāo)支撐定位被切割工件。支撐銷(xiāo)采用平頭設(shè)計(jì)，既能夠適應(yīng)小型工件的放置，也能夠適應(yīng)較大工件的放置。 工作臺(tái)下設(shè)接渣小車(chē)，割渣從工作臺(tái)脫落掉入接渣小車(chē)，方便清理

 

方便易操作的操作盒

方便易操作的操作盒

操作盒面簡(jiǎn)單直觀，采用雙手啟動(dòng)，保障安全。同時(shí)具備設(shè)定工件、程序預(yù)約、設(shè)定時(shí)間、暫停、急停、點(diǎn)火、熄火等操作按鈕，方便操作

 

 

 工作流程

 

 

 

 

 

 

雙手按下A工位的啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，機(jī)器人移動(dòng)到自動(dòng)點(diǎn)火裝置處，發(fā)出點(diǎn)火指令，點(diǎn)燃預(yù)熱火焰先對(duì)A工位工件預(yù)熱。完成預(yù)熱時(shí)間后再次發(fā)出點(diǎn)火指令，點(diǎn)燃切割火焰。先對(duì)工件進(jìn)行去除毛邊的切割，切割完畢后，變換割炬傾角，對(duì)工件進(jìn)行坡口切割。

啟動(dòng)A工位的程序后，可以在B工位更換切割工件，并按下預(yù)約按鈕。當(dāng)A工位切割完畢后，機(jī)器人繼續(xù)執(zhí)行B工位的切割。

 

 

 

實(shí)施效果
  • 工人的勞動(dòng)條件和強(qiáng)度均得到改善，只需要上下工件和按動(dòng)按鈕即可實(shí)現(xiàn)工件的切割
  • 機(jī)器人切割的坡口光潔度高，坡口鈍邊基本一致，并且能夠適應(yīng)多種工件的切割，切割效率高，切割后的工件僅需去簡(jiǎn)單地除飛刺毛邊后即可進(jìn)行焊接
  • 機(jī)器人可連續(xù)工作；產(chǎn)品生產(chǎn)周期更加明確，方便了用戶(hù)安排生產(chǎn)計(jì)劃。機(jī)器人切割系統(tǒng)的應(yīng)用不僅提高了產(chǎn)品的科技含量，給客戶(hù)也帶來(lái)了切實(shí)的效益

 

工法與案例 

  • 坡口切割工作站
  • 雙工位+行走
  • 單工位+行走