機(jī)器人水射流切割與清洗應(yīng)用

水射流切割系統(tǒng)接收進(jìn)水，并使用增壓泵將其提升至超高壓（60k – 87k PSI）。然后，高壓水流被引導(dǎo)至切割頭或清潔轉(zhuǎn)環(huán)，這些切割頭或清潔轉(zhuǎn)環(huán)可安裝在運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)龍門架、機(jī)械臂上，具體應(yīng)用視情況而定。該水流由數(shù)控程序控制，可實(shí)現(xiàn)非常精確的切割精度和高質(zhì)量的表面光潔度。

許多材料只需使用高壓水即可切割。純水切割尤其適用于加工橡膠、塑料、泡沫和紡織品等軟質(zhì)或柔性材料。將磨料加入水流中，可切割的材料類型將成倍增加。這包括復(fù)合材料、鋁、玻璃、石材、黑色金屬和有色金屬，以及不銹鋼、鈦和鉻鎳鐵合金等特種合金。

運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的龍門架上可安裝各種3 軸和5 軸切割頭。切割臺(tái)的尺寸范圍從 4 英尺 x 4 英尺到 13 英尺 x 24 英尺，具體取決于原材料的尺寸和成品部件的特性。數(shù)控軟件控制切割頭的運(yùn)動(dòng)，并通過驅(qū)動(dòng)器來確保系統(tǒng)的精度和可重復(fù)性。

盡管這些系統(tǒng)具有諸多優(yōu)勢(shì)和效率，但水射流頭/龍門架/工作臺(tái)的組合在某些應(yīng)用中可能會(huì)受到限制。具體來說，有時(shí)水射流切割機(jī)的整體生產(chǎn)效果會(huì)更好，但龍門架和/或工作臺(tái)可能會(huì)成為決定性因素。在這些應(yīng)用中，將切割頭從工作臺(tái)和龍門架上解放出來，并將其連接到機(jī)械臂上，可以執(zhí)行更復(fù)雜的加工步驟和切割輪廓。以下將探討機(jī)器人水射流切割的兩種常見應(yīng)用。

許多零件是通過切割以外的方法成型的，例如鑄造、模塑、鍛造和沖壓。這些零件有一些共同的特征，例如接縫、澆口、多余材料、飛邊等，需要修剪掉才能達(dá)到最終的外觀效果。修剪過程通常在稱為修剪單元的小型專用工作空間內(nèi)進(jìn)行。

滾塑塑料等較軟的材料通常使用銑刀進(jìn)行修邊。玻璃纖維和陶瓷則可能使用鋸或磨床進(jìn)行修邊。在許多其他情況下，解決方案涉及使用砂紙、銼刀和銼刀等材料去除工具進(jìn)行手動(dòng)修邊。這些類型的修邊單元通常非常耗費(fèi)人力，并且可能對(duì)操作員造成安全隱患。

了解水射流修邊單元。將水射流切割頭連接到機(jī)械臂上后，無需使用銑刀和手動(dòng)修邊操作。機(jī)器人水射流修邊單元切割需要將工件固定在固定部件的夾具上。然后，機(jī)械臂在部件周圍自由移動(dòng)，利用水流進(jìn)行修邊切割。水射流機(jī)械臂不受運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)工作臺(tái)上 3 軸或 5 軸切割的限制。

水射流還有其他經(jīng)常被忽視的用途，例如清潔、脫脂和剝離。當(dāng)需要去除表面污染物時(shí)，水射流清潔是一種獨(dú)特的解決方案。在這些應(yīng)用中，有時(shí)被稱為水射流剝離或水射流噴砂，其目標(biāo)是去除所有油脂和舊涂層，但不去除基材。  

在這些應(yīng)用中使用水射流系統(tǒng)有很多好處。使用水射流系統(tǒng)時(shí)，無需使用溶劑和其他刺激性化學(xué)品，因?yàn)樗牧α靠梢匀コ牧稀．?dāng)水射流切割頭配備清潔轉(zhuǎn)環(huán)并連接到機(jī)械臂時(shí)，只需清潔需要清潔的表面。集中加壓水流取代了手動(dòng)清潔和腐蝕性化學(xué)品的使用。所有這些過程都在一個(gè)專門建造的腔室內(nèi)進(jìn)行，腔室內(nèi)配有各種用于固定零件的夾具。

機(jī)器人切割和清潔自動(dòng)化工藝的重點(diǎn)在于減少或消除加工時(shí)間。然而，它還具有許多其他潛在優(yōu)勢(shì)，包括消除二次操作、自動(dòng)化重復(fù)性任務(wù)、提高工藝質(zhì)量、降低操作員受傷風(fēng)險(xiǎn)、提高生產(chǎn)吞吐量以及/或擴(kuò)展無人值守切割能力。

自動(dòng)化在生產(chǎn)系統(tǒng)的物料處理方面無處不在。拾取放置系統(tǒng)、分揀系統(tǒng)、傳送帶等設(shè)備非常常見。將自動(dòng)化或半自動(dòng)化物料處理系統(tǒng)集成到水射流切割中，可以提高效率。以下詳細(xì)介紹了兩種常見的物料處理系統(tǒng)。

這種自動(dòng)化解決方案或許是您最熟悉的。各公司經(jīng)常會(huì)播放視頻，展示這些機(jī)械奇跡如何以精準(zhǔn)的精度在各個(gè)加工站之間移動(dòng)零件，完成生產(chǎn)步驟。機(jī)器人自動(dòng)化的運(yùn)用，傳遞著高科技、精準(zhǔn)、前沿和高質(zhì)量的制造工藝。

在最常見的應(yīng)用中，機(jī)器人從庫存中拾取工件或零件，并將其放置在工作臺(tái)面上，以便切割。然后，水射流切割頭沿著工件移動(dòng)，將其切割成形，形成所需的輪廓和表面光潔度。切割周期結(jié)束時(shí)，機(jī)械臂將完成的零件移至下一個(gè)生產(chǎn)階段，拾取另一個(gè)零件，然后重復(fù)該過程。如果機(jī)械臂/水射流切割頭組合擁有穩(wěn)定的零件供應(yīng)，則可以實(shí)現(xiàn)全天候無人值守或以極少的人工投入運(yùn)行。

在線輸送系統(tǒng)是另一種常見的自動(dòng)化解決方案，尤其是在連續(xù)分切和切割工藝中。這類系統(tǒng)在泡沫、紙張和紡織品生產(chǎn)中很常見。制造過程圍繞輸送機(jī)進(jìn)行，原材料從一端進(jìn)入，成品從另一端輸出。當(dāng)一個(gè)或一組零件加工完成后，輸送機(jī)將完成的工件推進(jìn)，并將下一個(gè)工件毛坯送至切割臺(tái)。圖中所示的高軌系統(tǒng)在定制的橫桿上安裝了四個(gè)水射流切割頭，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)量。

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