一种坡口切割方法及机器人技术

本发明专利技术属于火焰切割技术领域，特别涉及一种坡口切割方法及机器人。该方法包括以下几个步骤：步骤1：通过辅助设备将板材转运至定位工装上；步骤2：对板材的底部靠近边缘区域进行打磨清理；步骤3：在打磨清理后的底部靠近边缘区域内焊接金属丝；步骤4：在焊接有金属丝的底部靠近边缘区域内喷涂耐火材料固化层；步骤5：火焰切割板材的端部，形成坡口曲面；同时流淌下来的金属液在耐火材料固化层上形成切割瘤；步骤6：去除切割瘤和耐火材料固化层；步骤7：去除金属丝。本发明专利技术提高坡口切割瘤去除效率，缩短切割瘤去除时间，节约人力物力成本，消除中厚板坡口物流链瓶颈，加快中厚板坡口发运速度，提高中厚板坡口连续生产能力。提高中厚板坡口连续生产能力。提高中厚板坡口连续生产能力。

【技术实现步骤摘要】
一种坡口切割方法及机器人


[0001]本专利技术属于火焰切割
，特别涉及一种坡口切割方法及机器人。

技术介绍

[0002]火焰切割对中厚板材且坡口会产生切割瘤，特别是下切口切割瘤很大，往往达到8~10mm高，由于这会严重影响后面机器人自动化生产线的正常生产，因此必须设法消除或减少切割瘤。切割瘤不仅影响产品质量而且危害设备。一般采用人工去切割瘤的方法，中厚板坡口下线后由人工拿錾子去除，有些切割瘤与母材连较紧，需要用割枪进行割除。中厚板坡口下线后温度高达550度，清瘤人员长时间在下线区域作业易发生灼烫、中暑等人身伤害事故。其次，作业人员在高温环境中作业，大幅度降低了作业效率。再次，中厚板坡口经过缓冷坑冷却后，附着在中厚板坡口切割面下的切割瘤变硬，与中厚板坡口母材的粘接力变大，人工清理切割瘤更加困难。缓冷时间到中厚板坡口需要及时出坑发运，由于人工去切割瘤效率低，导致中厚板坡口不能及时发运，清瘤成为制约生产的瓶颈。另一方面，如果遇到需要红送的中厚板坡口，人工清瘤需要的时间较长，增加了中厚板坡口在常温环境中的温降时间，影响中厚板坡口组织结构的形成，造成中厚板坡口质量下降。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种坡口切割方法及机器人，以提高中厚板坡口切割瘤去除效率，缩短切割瘤去除时间，节约人力物力成本，消除中厚板坡口物流链瓶颈，加快中厚板坡口发运速度，提高中厚板坡口连续生产能力。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术一实施例提供的一种坡口切割方法，包括以下几个步骤：步骤1：通过辅助设备将板材转运至定位工装上；步骤2：对板材的底部靠近边缘区域进行打磨清理；步骤3：在打磨清理后的底部靠近边缘区域内焊接金属丝；步骤4：在焊接有金属丝的底部靠近边缘区域内喷涂耐火材料固化层；步骤5：火焰切割板材的端部，形成坡口曲面, 火焰切割过程中流淌下来的金属液在耐火材料固化层上形成切割瘤；步骤6：去除切割瘤和耐火材料固化层；步骤7：去除金属丝。
[0005]在一种可能的实现方式中，步骤2中，六自由度机器人通过打磨视觉执行模块对板材的底部靠近边缘区域进行打磨清理。
[0006]在一种可能的实现方式中，步骤3中，所述金属丝通过六自由度机器人执行末端的掐丝焊接执行模块进行焊接，且成网状。
[0007]在一种可能的实现方式中，步骤4中，首先，在焊接有金属丝的底部靠近边缘区域内，六自由度机器人通过耐火浆执行模块喷涂耐火浆；然后，六自由度机器人通过烘干加热
执行模块对耐火浆进行烘干，形成干燥固态的耐火材料固化层。
[0008]在一种可能的实现方式中，步骤5中，六自由度机器人通过切割执行模块切割板材的端部坡口。
[0009]在一种可能的实现方式中，步骤6中，六自由度机器人通过振动铲执行模块振碎并铲除掉干燥固态的耐火材料固化层和切割瘤。
[0010]在一种可能的实现方式中，步骤7中，六自由度机器人通过打磨视觉执行模块打磨去除金属丝。
[0011]本专利技术的另一实施例提供一种实现上述任一项所述的坡口切割方法的坡口切割机器人，包括六自由度机器人、定位工装、执行辅助工作台及执行模块，其中定位工装包括火焰切割台和支柱，支柱设置于火焰切割台上，用于支撑待切割的板材；六自由度机器人和执行辅助工作台设置于火焰切割台的一侧，执行辅助工作台用于放置多种执行模块；六自由度机器人用于拾取不同种类的执行模块对火焰切割台上的板材进行坡口切割工艺。
[0012]在一种可能的实现方式中，各所述执行模块均包括执行驱动模块、线缆及末端执行器，其中执行驱动模块设置于所述执行辅助工作台的顶部，末端执行器放置于所述执行辅助工作台下部，且通过线缆与执行驱动模块连接。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述执行辅助工作台上布设有：掐丝焊接执行模块、耐火浆执行模块、烘干加热执行模块、切割执行模块、振动铲执行模块及打磨视觉执行模块，其中掐丝焊接执行模块的末端执行器为氩弧焊枪，通过氩弧焊枪完成金属丝焊接；耐火浆执行模块的末端执行器为喷涂机，通过喷涂机喷涂耐火浆；烘干加热执行模块的末端执行器为热风机，通过热风机将耐火浆烘干为耐火材料固化层；切割执行模块的末端执行器为离子火焰切割机，通过等离子火焰切割机对板材的端口进行火焰切割，形成坡口曲面；振动铲执行模块的末端执行器为振动铲，通过振动铲振碎并铲除掉耐火材料固化层和切割瘤；打磨视觉执行模块的末端执行器为电动打磨头，通过电动打磨头进行打磨清理或去除金属丝；电动打磨头上设有视觉检测模块。
[0014]本专利技术的优点及有益效果是：本专利技术提供的一种坡口切割机器人及方法，切割瘤清除效率高、效果好、操作简单方便，缩短切割瘤去除时间，节约人力物力成本，消除中厚板坡口物流链瓶颈，加快中厚板坡口发运速度，提高中厚板坡口连续生产能力。
[0015]本专利技术通过气压伺服和运动控制器的控制，切割的坡口具有外形均匀；适应各种曲线及曲面分界面的切割，成型较快的优点；同时改善焊接工人的工作环境，由于耐火材料覆盖层的热阻高，热影响区小，切割变形和应力小。
[0016]本专利技术具有视觉检验，切割质量容易控制，不需要特定形状的陶瓷衬板，节省时间成本和费用，质量一致性好，不受人的因数影响，适合连续切割作业，中间过程中坡口成型效果好，工作环境好，粉尘收集气流效率高，对于坡口形状，控制系统适应能力强。
[0017]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0018]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0019]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中图1为本专利技术一种坡口切割机器人的轴测图之一；图2为图1中Ⅰ处放大图；图3为本专利技术一种坡口切割机器人的轴测图之二；图4为图3中Ⅱ处放大图；图中：1为六自由度机器人，2为火焰切割台，3为支柱，4为板材，5为坡口曲面，6为耐火材料固化层，7为切割瘤，8为掐丝焊接执行模块，9为耐火浆执行模块，10为烘干加热执行模块，11为切割执行模块，12为振动铲执行模块，13为打磨视觉执行模块，14为线缆，15为末端执行器，16为执行驱动模块，17为上支撑板，18为上定位槽，19为下支撑板，20为下定位槽，21为执行辅助工作台，22为立柱，23为上板，24为工作台底座。
具体实施方式
[0020]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种坡口切割方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤1：通过辅助设备将板材（4）转运至定位工装上；步骤2：对板材（4）的底部靠近边缘区域进行打磨清理；步骤3：在打磨清理后的底部靠近边缘区域内焊接金属丝；步骤4：在焊接有金属丝的底部靠近边缘区域内喷涂耐火材料固化层（6）；步骤5：火焰切割板材（4）的端部，形成坡口曲面（5）, 火焰切割过程中流淌下来的金属液在耐火材料固化层（6）上形成切割瘤（7）；步骤6：去除切割瘤（7）和耐火材料固化层（6）；步骤7：去除金属丝。2.根据权利要求1所述的坡口切割方法，其特征在于，步骤2中，六自由度机器人（1）通过打磨视觉执行模块（13）对板材（4）的底部靠近边缘区域进行打磨清理。3.根据权利要求1所述的坡口切割方法，其特征在于，步骤3中，所述金属丝通过六自由度机器人（1）执行末端的掐丝焊接执行模块（8）进行焊接，且成网状。4.根据权利要求1所述的坡口切割方法，其特征在于，步骤4中，首先，在焊接有金属丝的底部靠近边缘区域内，六自由度机器人（1）通过耐火浆执行模块（9）喷涂耐火浆；然后，六自由度机器人（1）通过烘干加热执行模块（10）对耐火浆进行烘干，形成干燥固态的耐火材料固化层（6）。5.根据权利要求1所述的坡口切割方法，其特征在于，步骤5中，六自由度机器人（1）通过切割执行模块（11）切割板材（4）的端部坡口。6.根据权利要求1所述的坡口切割方法，其特征在于，步骤6中，六自由度机器人（1）通过振动铲执行模块（12）振碎并铲除掉干燥固态的耐火材料固化层（6）和切割瘤（7）。7.根据权利要求1所述的坡口切割方法，其特征在于，步骤7中，六自由度机器人（1）通过打磨视觉执行模块（13）打磨去除金属丝。8.一种实现权利要求1
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7任一项所述的坡口切割方法的坡口切割机器人，其特征在于，包括六自...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建国，王庆竹，屈冠彤，朱维金，褚晓晨，
申请(专利权)人：潍坊新松机器人自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：