[发明专利]采煤机滚筒体的火焰加工装置及火焰加工方法

权利要求书

1.一种采煤机滚筒体的火焰加工装置，其特征在于：包括机器人控制系统、直线往复移动机构、割枪装置、切割机器人和回转变位机，在三维直角坐标系下，所述回转变位机设有能够绕Y轴方向360度旋转的回转平台，所述回转平台上安装有滚筒固定工装，滚筒固定工装的轴线垂直于回转平台，所述滚筒固定工装具有绕自身轴线360度旋转自由度，所述直线往复移动机构位于回转变位机的一侧，且直线往复移动机构平行于X轴方向水平铺设，所述切割机器人安装在直线往复移动机构上并在直线往复移动机构带动下直线滑移，所述割枪装置上设有割炬，所述割枪装置与切割机器人的基座相对固定且割枪装置位于切割机器人的工作臂的回转半径范围内，所述切割机器人上设置有割炬锁紧装置和火焰切割气源，所述直线往复移动机构、切割机器人、回转变位机和滚筒固定工装各自通过电缆与机器人控制系统连接成一个整体。

2.如权利要求1所述的采煤机滚筒体的火焰加工装置，其特征在于：所述机器人控制系统设有多个通讯模块，所述直线往复移动机构、切割机器人、回转变位机和滚筒固定工装各自通过一个所述通讯模块与所述机器人控制系统通信连接。

3.如权利要求2所述的采煤机滚筒体的火焰加工装置，其特征在于：还包括操作台，操作台上设有开机、关机和急停操作按钮，操作台内设有PLC控制器，PLC控制器与机器人控制系统通信连接。

4.如权利要求1、2或3所述的采煤机滚筒体的火焰加工装置，其特征在于：所述切割机器人上还设置有视觉传感器。

5.一种采煤机滚筒体的火焰加工方法，其特征在于：采用权利要求1、2、3或4所述的采煤机滚筒体的火焰加工装置并执行以下步骤：

a)通过导入程序或者在线示教的方式向机器人控制系统中输入控制程序；

b)机器人控制系统控制回转变位机和滚筒固定工装联动，将待加工滚筒体转动到一个齿座焊接缺口的预设加工位置；

c)机器人控制系统控制切割机器人动作，将割炬安装到切割机器人上并利用所述割炬锁紧装置对割炬进行固定；

d)机器人控制系统控制切割机器人动作，带动割炬到达待加工滚筒体的相应齿座焊接缺口的设计位置并点火，调节火焰强度，按控制程序设定好的缺口曲线切割出一个完整缺口，然后割炬关火；

e)切割机器人与直线往复移动机构联动，使割炬回归安全位置；

f)机器人控制系统控制回转变位机和滚筒固定工装联动，将待加工滚筒体转动到下一个齿座焊接缺口的预设加工位置，然后执行步骤d)、e)；

g)重复步骤f)，直至所有齿座焊接缺口加工完毕。

6.一种采煤机滚筒体的火焰加工方法，其特征在于：采用权利要求3所述的采煤机滚筒体的火焰加工装置并执行以下步骤：

a)通过操作台操作按钮实现开机及系统预检、归零位；

b)通过导入程序或者在线示教的方式向机器人控制系统中输入控制程序；

c)机器人控制系统控制回转变位机和滚筒固定工装联动，将待加工滚筒体转动到一个齿座焊接缺口的预设加工位置；

d)机器人控制系统控制切割机器人动作，将割炬安装到切割机器人上并利用所述割炬锁紧装置对割炬进行固定；

e)机器人控制系统控制切割机器人动作，带动割炬到达待加工滚筒体的相应齿座焊接缺口的设计位置并点火，调节火焰强度，按控制程序设定好的缺口曲线切割出一个完整缺口，然后割炬关火；

f)切割机器人与直线往复移动机构联动，使割炬回归安全位置；

g)机器人控制系统控制回转变位机和滚筒固定工装联动，将待加工滚筒体转动到下一个齿座焊接缺口的预设加工位置，然后执行步骤e)、f)；

h)重复步骤g)，直至所有齿座焊接缺口加工完毕。

7.如权利要求5或6所述的采煤机滚筒体的火焰加工方法，其特征在于：所述切割机器人上设有视觉传感器，在切割齿座焊接缺口的过程中，机器人控制系统控制所述视觉传感器对切割缺口进行抓拍并返回信号，如果机器人控制系统根据返回信号识别出割穿后的火焰高度为零，则判断为齿座焊接缺口未被割穿。