切割机器人

切割机器人系统的组成：

　　切割机器人由三大部分组成，一是切割机器人机械臂，二是机器人控制系统，三是焊接坡口编程套料软件。

　　机械臂部分：自主设计研发，获得切割机械臂，采用连杆结构、同心轴和关节并联设计，采用高精度无间隙行星机器人减速器，使用松下和安川大惯量伺服驱动器和马达，采用减速器和马达直连的方式，整体运动精度达到±0.2mm。

　　控制部分：自主研发的切割机械人控制器(控制系统)和自主研发的内置式等离子智能弧压调高系统，包括FastFNC平板坡口切割控制系统、FastPBC管子相贯线坡口切割系统和H型钢及球扁钢坡口切割控制系统。

　　软件部分：针对切割机器人切割平板、管材和型钢需要，开发了三组离线编程软件：

　　1. 平板坡口编程套料软件，将平板坡口焊接工艺写入软件，直接实现平板坡口的离线编程、整板套料和数控切割。

　　2. 管子相贯线和管架钢结构坡口切割软件，将中国CWS和美国AWS管子焊接工艺写入软件，实现管子焊接坡口的离线编程和一次成型切割。

　　3. 型钢切割编程套料软件，一次完成各种型钢切割的离线编程和数控切割。

切割机器人系统的组成系统构成：

　　1. 切割机器人专用机械臂

　　2. 高精度无间隙行星减速器

　　3. 坡口切割运动的光电限位

　　4. 坡口切割运动的机械限位

　　5. 机械臂专用调试工具一套

　　1.机械臂采用同心轴传动方式，不仅解决了连杆机构二个偏摆轴不同心问题，而且解决了无限或有限回转坡口机构的等离子电缆线缠绕问题，有效提高了坡口切割质量。

　　2.机械臂采用机器人高精度无间隙行星减速器，重复定位精度高，包括反向间隙在几个弧分。此外，机械臂全部采用数控机床加工，其整体运动精度在±0.20mm，保证了坡口切割精度。普通坡口切割机的运动精度在±2.00mm。

　　3.机械臂左右偏摆可以到达正负60度，前后偏摆可以到达正负45度，较大限度的满足焊接工艺的切割标准，减少人工打磨量，提高用户的切割焊接生产效率。

　　4.机械臂配有专用的精度检具，便于用户和切割机厂的工程师快速简便的使用和检测割枪高度，确保切割质量。

　　内置式智能弧压调高系统

　　在平板垂直切割弧压检测的基础上，针对坡口切割，研发了智能弧压调高系统，自动采集弧压值，自动适应各种坡口类型、各种弧压要求，自动适应新旧喷嘴电极对弧压的影响，有效解决平板坡口切割中的弧压控制难题。无需人工介入干预，系统会自动完成弧压的采集和处理，自动控制坡口切割的高度。

　　配合平板坡口编程套料软件，达到更合理的调高开关时机选择。采用PID算法配合伺服马达控制高度，调节速度更精细，避免断弧可能。

　　内置式智能弧压调高系统能适应市场上绝大多数高频高压或低频高压起弧的等离子电源，包括海宝、维克多、凯尔贝和伊萨等离子电源。

　　控制系统

　　数控系统采用双处理器结构,前台为工业级的PC104主板运行微软视窗系统,提供功能丰富,使用便搜索的用户界面;后台采用专用的运动控制数字处理芯片(DSP),对高速准确的轴运动和复杂的机器逻辑进行更为强大和紧贴切的控制,在处理速度,抗力，系统性能和系统稳定性上都有极大提高。

　　提供多达8轴的控制,可控制数字PWM,模拟伺服,步进电机等,具有包括PID调节,S曲线启停,前馈速度控制,龙门架双边驱动等高级控制功能。

　　平板坡口数控切割机使用平板切割系统，配套FastCAM坡口版软件，实现了变坡口、内角坡口、外角坡口在拐角处无外切鼠耳等大难度的坡口切割，拐角更锋利，内角更平顺。

　　管子相贯线数控切割机使用管子相贯线切割系统，配合管子相贯线和管架钢结构软件，实现各种输送管道和管架钢结构工程的施工建设，特别是在海洋平台的管架钢结构建设中，满足美国AWS焊接工艺要求。

　　平板坡口切割系统与管子相贯线切割系统共享硬件，用户可以方便的在管板两种切割类型实现切换，根据定制机架的不同，可以用来生产管板两用的数控火焰等离子切割机。

　　控制系统本着简便快捷的用户体验精神，配合坡口编程套料软件生成的切割代码，从代码中分析出切割面积，切割长度，坡口信息，拐角角度等，从而自动进行拐角加减速，圆弧减速，无鼠耳偏摆，内角提前偏摆等一系列切割工艺操作，大幅度降低操作繁琐度，配合智能弧压使用，使坡口切割成为现实，免去二次手工或机械打磨，直接可以使用机器人进行焊接。