關于激光切管機自動上下料系統可行性研究

么嘉祥

（天津市勇猛機械股份有限公司，天津 301800）

1 上料機構方案設計

根據上料機構的方案目標整捆上料、8小時無人值守和上料長度的自動調節等關鍵點技術指標進行技術分析。

（1）總體方案制訂。現狀分析：上料管材為140×80×8的無縫冷拔矩形管，管材材質為16Mn，整捆狀態捆狀態為3×3共計9根的疊放；端采用扁平金屬扎帶捆綁；目前需要操作員工在來料存放區解開扎帶，利用車間橋式起重機和相應吊具單根吊裝到設備上，吊裝過程需為了設備安全，只能停機操作，單根吊裝時間2 min；單根平均純加工時間為25 min；方案設計：根據方案目標和現狀分析制定以下技術方案；整個上料機構采用備料庫、取料三軸機器人、輸送定位裝置和上料裝置組成。

（2）上料機構的設計要點。料庫設計：根據來料的結構形式和平均加工節拍，將備料庫容量定為兩捆即18根；備料方式采用起重機分兩次吊裝就位，就位后要求能方便人工解開扎帶，需留出取扎帶空間，防止壓死無法取出，同時根據取料機器人的取料精度要求，必須使備料庫碼放整齊。

取料機器人：依據上料機構整體布置方案，取料機器人采用三加一軸機器人，能實現X、Y、Z和X1軸的移動；備料庫的兩段各設計一個取料機器人，兩機器人協同工作完成將原材料從備料庫移動到輸送機構上；取料方式采用X軸的銷手機構插入到管材兩端的內孔中，通過兩機器人的配合實現抓取；抓取后將管材放置于輸送機構上，完成動作。

輸送定位裝置：輸送裝置的目的為了將管材從備料庫端輸送到激光切管機的上料區；并訂好位置和位姿，確保上料時管材位置和姿勢的正確，此裝置應用了氣動定位，實現管材的位置正確；應用了滾輪輸送裝置，實現管材的輸送到位；

上料裝置：機構目的是為了將管材以平動形勢從輸送裝置轉移到設備本體上，實現工件的上料交付。對于此動作采用了平行四邊形的搬運機構，此機構采用伺服電機驅動，來實現工件的機構的平動，以達到搬運目的，過程設計細節主要是考慮到與機床動作的配合，避免干涉和碰撞。

2 下料機構方案設計

（1）總體方案制訂。現狀分析：根據激光切管機的加工能力以及目前加工產品的結構特點，加工完成后的成品件的最小長度為700 mm，最大長度為8000 mm；而且同一長度上由于孔位不同又分為不同的件；根據最小加工節拍，即直接切斷無孔位加工時間為1 min；所以下料機構的節拍不能大于1 min；方案設計：根據方案目標和現狀分析制定以下技術方案；下料機構采用絎架機器人和分類貨架組成；由于各成品的長度不同，利用傳感器技術識別工件的長度，然后進行分類；再針對不同長度工件，通過與機床通信或手工編程方式實現同一種部件的識別和分類；整機下料采用絎架機器人技術，抓取下料，絎架機器人機構可以將分類的工件準確的放到分類貨架上。

（2）下料機構的設計要點。絎架機器人裝置：根據加工后的成品長度為700～8000 mm整體范圍比較大，最大工件重量為200 kg，絎架機器人采用雙抓手機構，針對70 mm小工件使用單機械手抓持；根據成品件的最小加工節拍為1 min；因此絎架機器人的下料節拍最大不能大于1 min。

3 激光切管機自動上下料系統經濟效益

激光切管機自動上下料系統以其工序少、效率高、成本低。質量有保障的優勢占據整個工業市場的一席之地，相比于其他切割機器來說，激光切管機自動上下料系統在環保和安全，方便快捷上都有著很大優勢，在生產材料加工，切割上更能夠被人們所使用，因為操作不復雜，程序不繁亂，在講究效率和質量的機器設備上來說，是使得人們更偏向于選擇激光切管機自動上下料系統原因之一。

4 結語

激光切管機自動上下料系統技術在很多領域都有運用到，在曾經還是用人工器械的時代，是一件費時費力的事，不僅要耗費大量人力、物力、財力，還面臨著一旦返工就需要付出更多的代價，并且在切割的過程還有可能保證不了質量，這是一個大問題。但是隨著科學技術的進步，在切割，技術上有了激光切管機自動上下料系統，這對于提高工作效率，降低成本，以及保證切割精度和切割質量上做出了巨大貢獻，有著重要的作用和價值意義。