数控清根机器人

一、 加工要求

本专用全位置加工机器人具备对项目方提出的筒体直径7600毫米内肋骨外坡口加工能力。

管道外圆坡口尺寸：

清根宽度：26-30mm，深度16-20mm，角度为60 - 62.5度。

清根加工后坡口光顺均匀，宽度一致，宽度差小于2mm，清根应正对坡口间隙，保证清透。工件材料印度HV400，屈服极限1000N/mm2 。

由于加工过程中，工件本体处于静止固定状态，要求设备轻便，便于安装，远程操控，实现在线加工功能，同时具有环境适应性强、加工精度高、精度稳定，以及性价比高等特点。

要求设备适用于以下使用、工作环境：

1.使用运行环境要求：温度-10℃～45摄氏度，湿度：最大相对湿度100%。

2.供电：AC380V±10%电源，220V±10% 50Hz

3.设备运行空间尺寸：绕筒体做圆周运动，设备宽度≤900mm，设备高度1200mm。

4设备运行安全：应设计安全防护装置，例如防坠落缆绳或链条、断电失磁保护装置等，以保证设备在筒体外缘安全可靠运行。

5.设备应具备良好的刚性，且应轻便，便于装拆，投标文件应注明设备总重量，着重描述安装方案。

二、 设计理念

通过与用户的深度交流，设备整体的设计需要符合以下几项：

Ø 在线机械加工设计

由于被加工工件在现场无法移动，本体处于静止固定状态，所以要求工件不动，而加工设备通过自身移动的方式加工工件。

Ø 便携式、模块化设计

通过模块化设计，达到便携、安装方便，远程操控，实现在线机械加工功能。

Ø 自动化、高效率、高精度设计

主要是通过数控加工，一次性完成一段部件的整体加工，具有环境适应性强、加工效率高、加工精度高、精度稳定等特点。

Ø 轻量化设计

龙门架床身单元、横梁单元均采用一体化、轻量化制作，设备采用高强度铝合金7075材质，进行稳定化热处理工艺，设备结构部分在保证强度的前提下，又能保证设备的稳定性，同时大大减轻重量，提高安装效能以及设备的安全性，加工精度也同样能确保实现。

Ø 安全性设计

本方案单独设计了左右两道环形保护装置，并与磁力吸附固定单元，肋板翼板辅助轮安全装置形成了多重保护，确保在行走以及机械加工过程中的安全性。

Ø 适应不同规格管件的设计

在满足使用方提出的直径7600毫米管道外圆坡口加工要求的基础上，设备可以适应不同直径（7000-10000毫米以内）的管道外圆坡口铣削加工，大大降低了生产成本。

三、 全位置加工机器人主要组成部分

全位置加工机器人主要由四部分组成：

1. 机器人行走单元：实现机器人沿管径外壁行走，保持行走直线度，保证侧立、倒置等不同位置的行走通过性。

2. 数控加工单元：轻量化数控机床，实现坡口清根加工，通过数控机床精度保证加工精度。

3. 电磁铁：将轻量化数控机床吸附在被加工件表面，保证加工时机床的稳定性。

4. 升降单元：实现数控加工单元的升降，保证机器人加工和行走两种状态的切换。