2017年4月安川首鋼研發(fā)的一體化全方位機器人激光切割系統(tǒng)在客戶處成功進行了試生產，完成了500套工件的全自動激光切割，成品質量穩(wěn)定，精度達到預期技術要求，滿足了客戶高效、高精度的生產需要。

該系統(tǒng)由DX200系列激光專用機器人MOTOMAN-MC2000Ⅱ搭配激光發(fā)生器和切割頭，以及變位機、安全欄組成。系統(tǒng)通過I/O通訊控制激光功率，使機器人動作與激光發(fā)生器的功率控制完全同步，從而實現針對不同的工件條件精準控制激光功率的目的，為完美呈現切割品質提供了技術基礎。

圖1 切割中的MC2000II

作為激光專用機器人除了精準的重復定位精度之外，機器人運行過程中的軌跡精度是實現高品質切割的關鍵。在通用機器人的基礎上，MC2000Ⅱ通過提高本體結構剛性、全面提升電機容量、提高減速機剛性這三大對策，即使在高速運轉情況下也能夠實現高軌跡精度的直線運動和圓弧運動，達到同級別機器人中最高水平的動作性能。MC2000II的許用負載為30kg(最大50kg)，可輕松應對各類激光頭，水平可達半徑為2038mm，其充裕的可達范圍，加上卓越的軌跡精度和指令跟蹤性能，使得該機器人非常適用于汽車座椅、保險杠、底盤后橋等零部件的激光切割、焊接等應用。

圖2 MC2000II本體

安全性是激光系統(tǒng)的重中之重，安川首鋼研發(fā)的激光切割系統(tǒng)從三個方面進行了全面的防護。

首先，充分利用DX200控制柜的安全功能。該功能通過雙重CPU構成的[安全功能模塊]對機器人和工具的位置及速度進行監(jiān)控，可將機器人動作控制在設定范圍內。當機器人的任何部分將要超出限制區(qū)域時，機器人會自動切斷伺服，確保機器人準確無誤地停止下來，即使受到慣性的影響，也不會超過限制區(qū)域。基于DX200安全功能的使用，該激光切割系統(tǒng)只允許激光發(fā)生器在安全區(qū)域內出光，從而避免了造成人員和設備的傷害。

圖3 DX200安全功能

其次，設計了適用于激光用途的高防護安全欄，該安全欄采用雙層折彎鋼板緊密拼接而成，防止激光外漏。安全欄的大小也因為采用DX200安全功能，而收縮了機器人動作范圍，從而節(jié)約了現場安裝空間。

圖4 基于安全功能的安全欄

同時，系統(tǒng)安裝了視頻監(jiān)控設備，操作人員可在安全欄外通過監(jiān)視屏觀察工作站內的設備運轉情況，保證操作安全。

以上安全措施從不同角度保障了激光系統(tǒng)的安全性，也充分體現了安川首鋼“追求卓越，顧客至上”的公司理念。

在系統(tǒng)調試過程中，安川首鋼有效利用MotosimEG-VRC仿真軟件中的CAM功能，大幅度縮短了調試時間，提高了程序精度。CAM功能即自動示教功能，可結合三維數模及作業(yè)條件，自動生成機器人動作程序，即使工件是由復雜的空間曲線組成也可以應對。其中針對激光切割，更集成了一系列標準切割方法，如：開孔切割、激光修整、穿孔加工等，即使非熟練工人也可輕松高效地編寫出高品質的切割程序，極大減輕了現場調試人員的工作量。

圖5 CAM自動示教功能

隨著制造技術的不斷發(fā)展，社會對產品加工方面的要求更加精益求精，激光切割有著廣闊的發(fā)展前景。安川首鋼機器人有限公司成功研制的機器人激光切割系統(tǒng)達到了國內先進水平，公司將始終秉承以市場為導向，以技術為根基的發(fā)展理念，在機器人激光應用領域不斷開拓，大放異彩。