关于激光切管机自动上下料系统可行性研究

么嘉祥

（天津市勇猛机械股份有限公司，天津 301800）

1 上料机构方案设计

根据上料机构的方案目标整捆上料、8小时无人值守和上料长度的自动调节等关键点技术指标进行技术分析。

（1）总体方案制订。现状分析：上料管材为140×80×8的无缝冷拔矩形管，管材材质为16Mn，整捆状态捆状态为3×3共计9根的叠放；端采用扁平金属扎带捆绑；目前需要操作员工在来料存放区解开扎带，利用车间桥式起重机和相应吊具单根吊装到设备上，吊装过程需为了设备安全，只能停机操作，单根吊装时间2 min；单根平均纯加工时间为25 min；方案设计：根据方案目标和现状分析制定以下技术方案；整个上料机构采用备料库、取料三轴机器人、输送定位装置和上料装置组成。

（2）上料机构的设计要点。料库设计：根据来料的结构形式和平均加工节拍，将备料库容量定为两捆即18根；备料方式采用起重机分两次吊装就位，就位后要求能方便人工解开扎带，需留出取扎带空间，防止压死无法取出，同时根据取料机器人的取料精度要求，必须使备料库码放整齐。

取料机器人：依据上料机构整体布置方案，取料机器人采用三加一轴机器人，能实现X、Y、Z和X1轴的移动；备料库的两段各设计一个取料机器人，两机器人协同工作完成将原材料从备料库移动到输送机构上；取料方式采用X轴的销手机构插入到管材两端的内孔中，通过两机器人的配合实现抓取；抓取后将管材放置于输送机构上，完成动作。

输送定位装置：输送装置的目的为了将管材从备料库端输送到激光切管机的上料区；并订好位置和位姿，确保上料时管材位置和姿势的正确，此装置应用了气动定位，实现管材的位置正确；应用了滚轮输送装置，实现管材的输送到位；

上料装置：机构目的是为了将管材以平动形势从输送装置转移到设备本体上，实现工件的上料交付。对于此动作采用了平行四边形的搬运机构，此机构采用伺服电机驱动，来实现工件的机构的平动，以达到搬运目的，过程设计细节主要是考虑到与机床动作的配合，避免干涉和碰撞。

2 下料机构方案设计

（1）总体方案制订。现状分析：根据激光切管机的加工能力以及目前加工产品的结构特点，加工完成后的成品件的最小长度为700 mm，最大长度为8000 mm；而且同一长度上由于孔位不同又分为不同的件；根据最小加工节拍，即直接切断无孔位加工时间为1 min；所以下料机构的节拍不能大于1 min；方案设计：根据方案目标和现状分析制定以下技术方案；下料机构采用绗架机器人和分类货架组成；由于各成品的长度不同，利用传感器技术识别工件的长度，然后进行分类；再针对不同长度工件，通过与机床通信或手工编程方式实现同一种部件的识别和分类；整机下料采用绗架机器人技术，抓取下料，绗架机器人机构可以将分类的工件准确的放到分类货架上。

（2）下料机构的设计要点。绗架机器人装置：根据加工后的成品长度为700～8000 mm整体范围比较大，最大工件重量为200 kg，绗架机器人采用双抓手机构，针对70 mm小工件使用单机械手抓持；根据成品件的最小加工节拍为1 min；因此绗架机器人的下料节拍最大不能大于1 min。

3 激光切管机自动上下料系统经济效益

激光切管机自动上下料系统以其工序少、效率高、成本低。质量有保障的优势占据整个工业市场的一席之地，相比于其他切割机器来说，激光切管机自动上下料系统在环保和安全，方便快捷上都有着很大优势，在生产材料加工，切割上更能够被人们所使用，因为操作不复杂，程序不繁乱，在讲究效率和质量的机器设备上来说，是使得人们更偏向于选择激光切管机自动上下料系统原因之一。

4 结语

激光切管机自动上下料系统技术在很多领域都有运用到，在曾经还是用人工器械的时代，是一件费时费力的事，不仅要耗费大量人力、物力、财力，还面临着一旦返工就需要付出更多的代价，并且在切割的过程还有可能保证不了质量，这是一个大问题。但是随着科学技术的进步，在切割，技术上有了激光切管机自动上下料系统，这对于提高工作效率，降低成本，以及保证切割精度和切割质量上做出了巨大贡献，有着重要的作用和价值意义。