ABB机械人在激光切割范畴的相干技巧利用  (图片)

导读：跟着汽车业、军工及重工等行业的飞速开展，这些行业中的三维钣金零配件跟特别型材的切割加工浮现小批量化、多样化、高精度化的趋向。产业机械人跟光纤激光所组成的机械人激光切割体系一方面存在产业机械人的特色，可以自在、机动的完成各类繁杂三维曲线加工轨迹，另一方面采纳柔韧性好、可以远间隔传输激光光纤作为传输介质，不会对于机械人的活动门路发生限度作用。绝对于传统的加工法子，机械人激光切割体系在知足准确性要求的同…

跟着汽车业、军工及重工等行业的飞速开展，这些行业中的三维钣金零配件跟特别型材的切割加工浮现小批量化、多样化、高精度化的趋向。产业机械人跟光纤激光所组成的机械人激光切割体系一方面存在产业机械人的特色，可以自在、机动的完成各类繁杂三维曲线加工轨迹，另一方面采纳柔韧性好、可以远间隔传输激光光纤作为传输介质，不会对于机械人的活动门路发生限度作用。绝对于传统的加工法子，机械人激光切割体系在知足准确性要求的同时，能很好地进步整个激光切割体系的柔性，占用更少的空间，存在更高的经济性跟竞争力。

一、ABB机械人相干手艺


与点焊、搬运等活动节制所不同的是，激光切割是基于持续工艺形态下的活动节制，除了要求机械人存在较高的活动点的精度跟反复定位精度外，还对于机械人活动的轨迹即机械人的直线跟圆弧轨迹插补的精度提出了很高的要求。激光切割中的倒角切割跟小圆切割的精度跟波动机能够很好的权衡机械人的活动节制才能。ABB应用本身壮大的研发气力开发了一系列的高端手艺，来知足市肆的需求。所开发的TrueMove跟QuickMove手艺可以很好地解决高速情形下倒角切割的精度问题，Advanced Shape TuNIng跟Wrist Move手艺则可以很好地解决小圆切割的精度问题。同时，联合ABB的离线编程仿真软件RobotStudio跟良好的人机交互接口Flexpendant及人机界面，使得整个激光切割体系在知足客户手艺要求的条件下，容易操作及治理。

TrueMove跟QuickMove手艺

如图1所示，传统机械人在低速情形下实际门路与编程门路相吻合，然而在高速情形下做转弯活动时，实际门路就会偏离编程门路。基于高档前馈伺服节制手艺的TrueMove极大的晋升了活动节制精度，解决了机械人在高速情形下实际活动门路偏离编程门路的问题，真正完成了所编即所得。

如图2所示，传统机械人在速率回升跟降低的进程中减速度坚持不变，相应的实现一家动作节奏的光阴也较长。基于高档能源模子节制手艺的QuickMove能够准确节制机械人的加加速度跟波动速率，经由过程使机械人恣意时辰的减速度最大化来减少动作节奏光阴。

AdvancedShapeTuning跟WristMove手艺

ABB开发的AdvancedShapeTuning软件可以弥补机械人轴摩擦力功用，对于机械人在走繁杂的三维切割门路时的渺小颤动、共振等情形做实时、准确的弥补。这些功用包括在机械人的选项中，利用时客户只要要挪用相应的功用模块，机械人就能依据指令反复走所编程的门路而且主动取得各个轴的摩擦参数。

WristMove是使机械人在切割时1、2、3轴不动，只无机器人活动末了4、5、6轴进交运动，这就防止了1、2、3轴活动时轴摩擦力对于小圆切割门路造成的不良影响。

离线编程仿真跟人机交互接口

RobotStudio是ABB开发的离线编程与仿真软件，可在电脑上实现简直一切的机械人编程与仿真。如图3所示，经由过程RobotStudio可以完成非常真切的模仿，而且所用的均为实际使用的机械人顺序跟设置文件。合作ABBAbsoluteAccuracy校订体系，能够使模仿成果到达很高的精度。RobotStudio还可不便地导入IGES、STEP、CATIA等主流CAD格局数据，而后根据这些准确的数据体例机械人顺序。使用软件中的AutoPath功用，仅在数分钟之内便可主动天生和踪加工曲线所须要的机械人地位(门路)，很好地解决了激光切割中繁杂切割曲线无奈经由过程示教发生的问题，大小节约了编程光阴。

ABB机械人采纳触摸屏式的示教器FlexPendent，合作示教器上的摇杆跟简练的按键设计，使用非常不便。同时，ABB新开发的公用切割操作软件存在良好的激光切割人机界面，将切割参数配置、轴摩擦力调剂及I/O监控等界面以图形化、数字化等情势显示在示教器上，界面非常友爱，便于使用职员对于体系进行形态监控跟操作。

二、相干利用案例

ABB2600型机械人所构建的激光切割体系很好地体惟妙惟肖了ABB机械人在激光切割利用领域相干的手艺，上面以此为利用案例进行先容。

体系组成

机械人激光切割体系内部规划跟外部规划分手如图4跟图5所示。整个体系次要由ABBIRB2600机械人及MTC750转台(图6a)、IPG激光器及水冷设施(图6b)、Precitec激光切割头(图6c)、RIP烟尘污染设施组成(图6d)。

1)IRB2600机械人存在同类产物中最高的定位精度及减速度，可确保高产量及低成品率从而进步出产率。所切割的钣金件安放在MTC750转台上。利用ABB机械人的MultiMove功用，机械人跟转台可以协同活动，且能到达很高的活动精度，从而保障工件的激光切割精度。

2)激光产生器及水冷设施选用IPG公司的，型号为YLS-1000，激光最大功率为1000W。激光采纳光纤传输，经聚焦后作为切割热源，使工件被照耀处的资料迅速融化，同时用与激光束同轴的高速气流来吹除熔融物资，以构成空泛，跟着光束与资料沿必定轨迹作绝对活动，从而使孔洞持续构成必定外形的切缝，实现对于工件的激光切割。

3)激光切割头选用Precitec公司YRC型切割头，该切割头除了存在用来聚焦激光的聚焦透镜以及相应的光纤插口、水冷跟气体衔接口外，还存在高度传感器，可以进行防碰撞维护跟主动浮动调焦。该功用能够无效地进步激光切割品质。

除此之外，为了避免激光切割进程中所发生的激光辐射跟烟尘净化，2600机械人跟MTC750转台都搁置在工作房内，整个加工进程在工作房内进行，用在察看切割进程跟上下料的窗口均采纳特制的激光防护玻璃，发生的烟尘在加工进程中应用RIP污染设施实时抽走，从而保障了整个激光切割体系的保险性。

体系特色

1)采纳ABB离线编程与仿真手艺，显著缩短了整个体系的编程跟调试的光阴，进步了整体出产效力。大局部机械人编程均可在RobotStudio环境下实现。起首将相干的机械人、转台模子，以及Precitec激光切割头、所加工工件的三维模子导入到RobotStudio中，利用AutoPath功用依据工件外形模子主动天生编程门路，必要时进行门路优化跟碰撞检测。而后经由过程虚构运转机械人顺序，在RobotStudio虚构三维环境中可以直观的察看机械人的活动门路，以便进行改动跟调剂。最后将肯定好的机械人顺序下载至实际的机械人节制器中，进行少量的实际调试即可实现整个体系的机械人编程。实际出产中利用该手艺，无论是投产仍是换线，机械人编程均可提早预备停当，大大下降了在出产惟妙惟肖场调试跟停机中止出产的光阴，进步了出产效力，扩展了机械人体系投资报答。

2)采纳ABB机械人TrueMove跟QuickMove手艺，最大水平地保障了机械人的活动精度跟速率。同时应用AdvancedShapeTuning对于2600机械人6个轴的摩擦力进行弥补，进步了机械人本身活动精度，最大水平地下降了机械人活动偏差对于激光切割品质的不良影响。

3)高品质的激光切割后果除了要求机械人本身应存在很高的活动轨迹精度外，良好的切割工艺也是必备要素。切割工艺触及到切割速率跟减速度、激光功率、焦点地位、吹宇量等多种要素的综合调理。图7为工艺调剂后切割出的小圆，直径分手为Φ6，Φ8，Φ10，Φ12，Φ14，Φ16，Φ20，Φ30，能够看出切割后的小圆热变形很小，边沿光洁，无分明缺陷。经丈量，小圆的轨迹偏差约为0.1~0.25mm，阐明基于ABB机械人的激光切割体系存在很高的活动精度跟切割精度。

三、停止语

ABB机械人激光切割体系既存在机械人活动机动，柔性高的特色，又存在激光切割的切割速率快、品质好、切缝窄等长处，很好地知足了惟妙惟肖代制作业开展的要求;同时借助ABB机械人在激光切割领域的相干手艺，不只在手艺上可以知足繁杂三维切割的要求，有助于进步产业产物的品质程度，同时下降了出产本钱，可以给企业带来宏大的经济效益。

  上一条: 7千米级深海探测紫外激光拉曼光谱仪海试胜利

  下一条: ACCESS LASER CO2激光器胜利利用于引力波探测