CN102463428A - 机械手臂型钢切割与划线生产系统 - Google Patents
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Abstract
一种机械手臂型钢切割与划线生产系统，属于机器人工程领域，主要包括：可移动平台、型钢、六轴联动机械手臂、冷却液喷嘴、冷却液盒、工作台、支架，支架上部设置有一个沿工作台纵向的轨道，在轨道上设置一个可移动平台，在平台下表面设置六轴联动机械手臂，六轴联动机械手臂在其运行轨道上沿放置在工作台上的型钢的纵向方向可往复移动工作。这种生产系统最大限度地利用了六轴联动机械手臂的柔性控制特点，又避免了复杂的非标准辅助装置的设计与制造，有效得降低型钢加工过程的受热变形，同时节省了生产场地，所以，达到了低投资情况下的精度造船型钢的生产问题。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种型钢切割与划线生产系统，特别是一种机械手臂型钢切割与划线生产系统，属于机器人工程领域。
背景技术
型钢在很多的钢结构制造中大量使用，特别是造船工业中，各种种类的型钢，如扁钢、角钢、等边角钢、球扁钢等，是船舶结构中的主要材料之一。在构成船舶结构时，型钢都要留有按设计位置所规定的各种类型孔道，以便与其他相应结构连接，构成一定的功能作用。另外，型钢在船舶结构中不仅起着支撑作用，还必须与相邻构件组合在一起，这就需要型钢在安装前，必须要在其表面划出按设计所需的工作线作为标志线，以便相邻构件与之组合。众所周知，船舶结构有大有小，船形千变万化。因此，型钢的长短、大小、坡口形式、孔道种类以及位置布置、工作线位置布置等都是不同的设计。以往生产过程是，设计人员按设计划好作业图，由技术人员按1：l比例放样，再由操作人员人工在型钢上按照放样依次作切割与划线工作。这种方式缺点很明显，生产效率低，放样精度低，孔道之间位置精度差，操作人员的劳动卫生条件恶劣。因此，这种生产过程已不适应目前的精度造船与快节奏造船的国际化制造趋势。机器人或多轴机械手臂用于型钢切割与划线技术已经是该领域发展应用的主要技术。
《中外船舶科技》1996年第1期P1—5页“型钢自动加工系统的开发”一文中介绍了一种国外典型的机器人型钢加工生产线。该系统配置有一台型钢输送链和两条机器人加工生产线。每条线上配有火焰切割机器人、等离子弧切割机器人以及划线印字机器人。机器人固定不动，只能在机器人的回转工作半径内完成型钢上所需的切割与划线工作。型钢从输送链上以电动传输方式输送到机器人工作位置，为了不使加工中的热变形以及型钢原料固有的变形影响切割精度，在机器人工位的前后各配有一套夹持装置夹住型钢。该系统夹持型钢的有效距离为600毫米，待该600毫米段的切割与划线工作完成后，夹持装置松开，恢复原位，型钢被向前送进600mm，夹持装置再夹持住型钢，如此周而复始，直至整根型钢所有切割与划线工作完成。如果一根型钢长12米，则上述操作(夹持、前送、切割与划线)过程需间断进行20次。这种技术需大量非切割与划线的预准备工作与时间并且型钢机器人加工系统必须有型钢搬运、夹持、定位以及移动距离的精密测量等装置，因为型钢标准长度在12M以上，所以该系统的辅助工装多、占地面积大，资金一次性投入高。采用夹持型钢，逐段划线切割加工方式，机器人工位加工辅助时间长。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，克服现有技术中的不足，提供一种机械手臂型钢切割与划线生产系统，以克服辅助时间长，占地面积大等缺点。
为解决上述技术问题，本发明提供一种机械手臂型钢切割与划线生产系统包括：机械手臂、支架、工作台、型钢、可移动平台，所述机械手臂是六轴联动机械手臂，支架上端设有沿工作台纵向的轨道，在轨道上设置一个可移动平台，在平台下表面设置可在其运行轨道上沿放置在工作台上的型钢的纵向方向上往复移动的六轴联动机械手臂。
本发明具有如下有益效果：六轴联动机械手臂可以保证全空间轨迹的运动，适合型钢各种端头、坡口、孔道的切割以及各种图形的划线。六轴联动机械手臂是可随移动平台移动的，这样可保证在布置节省占地面积并减少工件切割与划线的预备时间。这种生产系统最大限度地利用了六轴联动机械手臂的柔性控制特点，又避免了复杂的非标准辅助装置的设计与制造，所以，达到了低投资情况下的精度造船型钢的生产问题。
附图说明
图l是本发明机械手臂型钢切割与划线生产系统的结构示意图。
具体实施方式
请参照图1所示，本发明机械手臂型钢切割与划线生产系统包括：六轴联动机械手臂3、工作台1，在切割与划线过程中，六轴联动机械手臂3固定在移动平台4下表面上，随移动平台在支架6上端的轨道上沿放在工作台上的型钢4纵向方向可移动往复工作。六轴联动机械手臂3在工作台的上方移动进行工作。生产系统中的工作台1布置为纵向两个工位，一个工位处于切割与划线工作时，另一个工位可进行型钢4输入和输出操作过程。
工作台1布置为左右工位，成直线形布置。在工作台1上固定有支架6，支架上端设有导轨，导轨上安装一个可移动平台4，一台六轴联动机械手臂3固定在平台4下表面。这样，驱动可移动平台4，六轴联动机械手臂3就可沿工作台1纵向往复移动。通常为保证六轴联动机械手臂3纵向移动的位置精度与重复精度，平台4的传动机构由交流伺服电机加精密传动部件构成。
机械手臂型钢切割与划线生产系统的工作过程如下：用起重设备将一根型钢吊装至本发明生产系统的工作台的一个工位上，自由地放置在工作台1上。六轴联动机械手臂3按人工键入的命令，或网络传输，或软盘输入的命令，随可移动平台4移至型钢起始端，开始按指令的顺序和参数进行该型钢的切割与划线工作。在六轴联动机械手臂进行切割与划线工作的同时，用起重设备将另一根型钢吊至工作台的另一个工位上，机械手臂完成当前型钢的切割与划线工作后，自动移至另一工位进行另一个工位上的型钢切割与划线工作。如此循环往复地工作下去。
同时，为更好适应不同厚度的型钢，机械手臂的主轴能在竖直方向进行二级伸缩运动。在平台4上方装有冷却液盒5，通过导管与冷却液喷嘴7相连，六轴联动机械手臂3工作时，喷嘴喷出冷却液，能降低型钢的受热变形，保证型钢的加工精度。
本发明中的六轴联动机械手臂可以保证全空间轨迹的运动，适合型钢各种端头、坡口、孔道的切割以及各种图形的划线。六轴联动机械手臂是可随移动平台移动的，这样可保证在布置节省占地面积并减少工件切割与划线的预备时间。这种生产系统最大限度地利用了六轴联动机械手臂的柔性控制特点，又避免了复杂的非标准辅助装置的设计与制造，所以，达到了低投资情况下的精度造船型钢的生产问题。
Claims (5)
1.一种机械手臂型钢切割与划线生产系统，主要包括：机械手臂(3)、支架(6)、工作台(1)、型钢(2)、可移动平台(4)，其特征在于，所述机械手臂(3)是六轴联动机械手臂，支架(6)上端设有沿工作台(1)纵向的轨道，在轨道上设置一个可移动平台(4)，在平台(4)下表面设置可在其运行轨道上沿放置在工作台(1)上的型钢(2)的纵向方向上往复移动的六轴联动机械手臂(3)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：可移动平台(4)的传动机构包括交流伺服电机加精密传动部件。
3. 根据权利要求l所述的系统，其特征在于：所述六轴联动机械手臂(3)具有能进行二级伸缩运动的主轴。
4. 根据权利要求l所述的系统，其特征在于：工作台(1)布置为纵向两个工位，当一个工位处于切割与划线工作时，另一个工位可进行型钢输入和输出操作。
5. 根据权利要求l所述的系统，其特征在于：还包括设置在所述可移动平台(4)上表面的冷却液盒(5)，所述冷却液盒(5)通过导管与冷却液喷嘴(7)相连。
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Publications (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2010
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120523 |