本發(fā)明屬于鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)施工中的火焰切割技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用機(jī)器人對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的K型坡口進(jìn)行火焰切割的火焰坡口機(jī)器人K型坡口切割裝置。

背景技術(shù)：

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，要建造更多更大的體育、休閑、展覽、航空港、機(jī)庫等大空間和超大空間建筑物的需求十分旺盛。此類建筑形式一般為空間鋼結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)型式可分為網(wǎng)架(輕鋼)、空間桁架(重鋼)等。這些建筑物通常都具有跨度大、造型獨(dú)特、受力復(fù)雜及建成后具有地區(qū)標(biāo)志性意義等特點(diǎn)。

在這些大跨度鋼結(jié)構(gòu)中，需要對(duì)鋼板板材工件進(jìn)行二次坡口切割加工形成如V型坡口、Y型坡口或K型坡口等形狀各異的零件以滿足不同鋼結(jié)構(gòu)需求。目前，材料(主要指普通鋼材)切割技術(shù)已經(jīng)非常成熟和豐富，常用的切割方法包括：等離子切割、激光切割及火焰切割等。等離子切割及激光切割方法精度高，但是成本也高，而且板材的切割厚度受到很大的限制。而單純的火焰切割辦法只能實(shí)現(xiàn)平面切割，無法滿足高精度及高質(zhì)量的要求。

現(xiàn)有常用的火焰切割方法是采用火焰垂直切割用以切斷板材，從而形成形狀各異的零件。而鋼結(jié)構(gòu)零件焊接需要在零件焊接部位切割K型或V型坡口，在此情況下，采用平面切割的火焰切割方式并不能解決上述坡口切割要求，于是需要開發(fā)火焰坡口切割機(jī)構(gòu)或者工藝，用以達(dá)到零件坡口切割的要求，其中以K型坡口的加工最為復(fù)雜?，F(xiàn)有的K型坡口的切割成型方式很多，如采用傳統(tǒng)方法分次切割的，此種方法需將零件翻身后進(jìn)行二次切割，不僅耗費(fèi)工時(shí)，而且很難保證加工精度。

專利號(hào)CN 202388088 U中揭示的一種龍門式多頭火焰切割機(jī)K型坡口切割裝置，采用雙割嘴同步切割，在減小切割變形的同時(shí)增加了割嘴數(shù)量，增大設(shè)備投入和操作難度，切割風(fēng)險(xiǎn)不可控；同時(shí)，由于割嘴的角度選擇各有不同，也極大地影響了切割的效果；而專利號(hào)CN 202344098 U中揭示的另一種火焰切割機(jī)坡口切割火焰三割炬裝置，采用三割嘴同步切割的方法實(shí)現(xiàn)K型坡口加工，該設(shè)備除操作要求高及復(fù)雜繁瑣外，原材料損耗率較大顯得更不可忽視。

上述現(xiàn)有的多種火焰坡口切割裝置均不能根據(jù)不同的板厚和坡口形式自動(dòng)計(jì)算生成加工參數(shù)，或者按照合適的加工參數(shù)進(jìn)行切割槍自動(dòng)定位和坡口切割工作，導(dǎo)致自動(dòng)化程度不高、加工精度不夠、成本較高、勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)操作人員的經(jīng)驗(yàn)要求較高；另外，現(xiàn)有的火焰坡口切割槍不能自動(dòng)旋轉(zhuǎn)180°，導(dǎo)致加工雙面坡口時(shí)需要對(duì)工件翻身，加工效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種火焰坡口機(jī)器人K型坡口切割裝置，旨在其不僅能夠縮短加工時(shí)間，降低量產(chǎn)時(shí)的生產(chǎn)及人工成本，切割操作直觀、方便、穩(wěn)定性更佳；而且采用離線編程的方式，自動(dòng)調(diào)節(jié)加設(shè)在火焰坡口機(jī)器人第六軸端部的切割槍的位姿及行走軌跡，能夠使工件無需翻身即可完成坡口的切割加工。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種火焰坡口機(jī)器人K型坡口切割裝置，其包括：包括機(jī)器人、操作平臺(tái)、激光掃描儀、切割槍及控制系統(tǒng)；所述操作平臺(tái)用于放置待加工的工件；所述激光掃描儀設(shè)置在所述切割槍上并可沿所述切割槍的長度方向移動(dòng)以對(duì)所述切割槍的位姿信息進(jìn)行掃描從而保證所述切割槍在切割前的切割直線度；所述控制系統(tǒng)內(nèi)部通過離線編程方式設(shè)有所述切割槍的姿態(tài)、位置及角度參數(shù)信息；所述切割槍與所述機(jī)器人的末端連接并可隨所述機(jī)器人的末端一起運(yùn)動(dòng)；所述控制系統(tǒng)將所述切割槍的實(shí)際位姿信息與所述控制系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)定的所述切割槍的參數(shù)信息進(jìn)行比較以得出所述實(shí)際位姿信息與所設(shè)定的參數(shù)信息之間的差異，并根據(jù)所述比較結(jié)果驅(qū)動(dòng)所述機(jī)器人自動(dòng)調(diào)整所述切割槍的姿態(tài)及行走軌跡以對(duì)所述工件進(jìn)行坡口切割。

進(jìn)一步地，前述的工件可以單一的或者批量的放置在所述操作平臺(tái)上并處于所述機(jī)器人的工作范圍內(nèi)，所述工件的坡口的待切割面與所述機(jī)器人的世界坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸平行。

進(jìn)一步地，前述的機(jī)器人為工業(yè)六軸機(jī)器人，所述激光掃描儀為三維激光掃描儀；所述激光掃描儀的排列方向與所述切割槍的長度方向平行以便使所述激光掃描儀具有沿所述切割槍的長度方向移動(dòng)的充足行程，所述激光掃描儀沿所述切割槍的長度方向移動(dòng)的行程范圍為50-100mm；所述切割槍連接在所述機(jī)器人的第六軸的末端。

進(jìn)一步地，前述的切割槍切割的電壓由切割電源提供，所述切割電源上設(shè)置有水冷裝置以用于降低所述切割電源的溫度，防止所述切割槍因溫度過高而發(fā)生安全事故；所述切割槍與所述第六軸末端位于一條直線上或者處于相互平行的狀態(tài)，所述切割槍的型號(hào)可根據(jù)坡口切割的需求進(jìn)行調(diào)整，且與切割氧及燃燒氣體的壓力相匹配。

進(jìn)一步地，前述的控制系統(tǒng)包括離線編程模塊、校準(zhǔn)模塊及機(jī)器人控制器；所述離線編程模塊與所述校準(zhǔn)模塊及所述機(jī)器人控制器電性連接，相互間能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞；所述離線編程模塊用于根據(jù)帶有所述工件標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)的三維CAD模型生成所述工件的加工路徑及利用預(yù)先建立或者已有的機(jī)器人模型以及選定的機(jī)器人路徑生成機(jī)器人離線數(shù)據(jù)代碼；所述校準(zhǔn)模塊根據(jù)所述激光掃描儀掃描得到的所述切割槍的位姿信息與內(nèi)部通過離線編程所設(shè)定的所述切割槍的參數(shù)信息進(jìn)行比較以得出所述實(shí)際位姿信息與所設(shè)定的參數(shù)信息之間的差異，并將比較結(jié)果傳送給所述機(jī)器人控制器；所述機(jī)器人控制器根據(jù)所述比較結(jié)果修正所述機(jī)器人及所述切割槍的加工路徑。

進(jìn)一步地，前述的切割裝置還包括驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置與所述機(jī)器人及所述激光掃描儀連接并根據(jù)所述控制系統(tǒng)傳遞的信息驅(qū)動(dòng)所述機(jī)器人前進(jìn)、后退、升降、旋轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)而帶動(dòng)所述切割槍自動(dòng)調(diào)整所述切割槍的姿態(tài)及行走軌跡；所述機(jī)器人控制器負(fù)責(zé)控制所述機(jī)器人、所述激光掃描儀及所述切割槍的動(dòng)作；所述機(jī)器人控制器通過所述工件的厚度和坡口坐標(biāo)自動(dòng)計(jì)算生成所述機(jī)器人及所述切割槍的定位數(shù)據(jù)，該定位數(shù)據(jù)包括所述驅(qū)動(dòng)裝置的位置參數(shù)；所述機(jī)器人在所述驅(qū)動(dòng)裝置的作用下帶動(dòng)所述切割槍旋轉(zhuǎn)180°，對(duì)所述工件進(jìn)行無翻身的內(nèi)側(cè)坡口及外側(cè)坡口的切割。

進(jìn)一步地，前述的離線編程模塊包括輸入及讀取模塊、離線數(shù)據(jù)生成模塊、仿真模塊及輸入控制模塊；所述輸入及讀取模塊、所述離線數(shù)據(jù)生成模塊、所述仿真模塊及所述輸入控制模塊分別連接，且相互之間能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞；所述輸入及讀取模塊用于輸入帶有工件標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)的三維CAD模型，及在所述CAD中讀取其二維圖形設(shè)計(jì)文件并對(duì)文件中的所述工件設(shè)置坡口特征。

進(jìn)一步地，前述的離線數(shù)據(jù)生成模塊用于打開設(shè)置好的工件坡口的特征文件，并利用預(yù)先建立或者已有的機(jī)器人模型以及選定的機(jī)器人路徑，生成不同的機(jī)器人離線數(shù)據(jù)代碼；所述仿真模塊用于對(duì)所生成的離線數(shù)據(jù)代碼進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬、仿真和防碰撞數(shù)據(jù)驗(yàn)證，然后輸出給所述輸入控制模塊；所述輸入控制模塊用于接收所述仿真模塊輸出的所述機(jī)器人離線數(shù)據(jù)代碼，并將其傳輸?shù)剿鰴C(jī)器人控制器中以控制所述機(jī)器人帶動(dòng)所述切割槍對(duì)所述工件進(jìn)行坡口切割。

進(jìn)一步地，前述的機(jī)器人的路徑產(chǎn)生后，所述離線數(shù)據(jù)生成模塊根據(jù)在工件坐標(biāo)系下所述機(jī)器人路徑各點(diǎn)的坐標(biāo)，該路徑的路徑方向，該路徑的坡口角度，計(jì)算該路徑上每一點(diǎn)的機(jī)器人直角坐標(biāo)空間的位姿以及各關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度；通過采用齊次坐標(biāo)變換來描述機(jī)器人機(jī)械手各關(guān)節(jié)坐標(biāo)之間以及工件與機(jī)器人之間的關(guān)系，并生成所述機(jī)器人離線數(shù)據(jù)代碼；所述工件的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)與所述機(jī)器人離線數(shù)據(jù)代碼內(nèi)的坐標(biāo)值一致。

進(jìn)一步地，前述的離線數(shù)據(jù)生成模塊計(jì)算所述機(jī)器人路徑上每一點(diǎn)的機(jī)器人直角坐標(biāo)空間的位姿以及各關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度的過程包括：所述切割槍切割所述工件的坡口過程中，所述切割槍沿著坡口邊的方向運(yùn)動(dòng)，并且所述切割槍與所述工件外側(cè)面的坡口邊所形成的夾角為設(shè)定的工件坡口角度，以得到所述機(jī)器人的末端在工件坐標(biāo)系下的位姿；再根據(jù)所述機(jī)器人的末端在工件坐標(biāo)系下機(jī)器人路徑中各點(diǎn)的坐標(biāo)及位姿，將工件坐標(biāo)系下路徑中各點(diǎn)的坐標(biāo)及位姿轉(zhuǎn)化為機(jī)器人基坐標(biāo)系下的坐標(biāo)及位姿；根據(jù)所述機(jī)器人基坐標(biāo)系下各點(diǎn)的坐標(biāo)及位姿，解機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程求出機(jī)器人各關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：本發(fā)明實(shí)施方式提供的火焰坡口機(jī)器人K型坡口切割裝置，通過離線編程的方式調(diào)節(jié)加設(shè)在火焰坡口機(jī)器人第六軸端部的切割槍的位姿及行走軌跡，零件無需翻身即可完成K型坡口的切割加工；相對(duì)于傳統(tǒng)火焰切割裝置，不僅可以降低設(shè)備投入及材料損耗，而且操作更顯直觀、簡單；更為重要的是，機(jī)器人離線編程可實(shí)現(xiàn)無間斷生產(chǎn)，程序化命令使零件的加工質(zhì)量具有很高的穩(wěn)定性，可明顯的縮短加工時(shí)間，量產(chǎn)的情況下更能極大的降低人工成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的火焰坡口機(jī)器人K型坡口切割裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中的火焰坡口機(jī)器人K型坡口切割裝置的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖1中的火焰坡口機(jī)器人K型坡口切割裝置的切割槍在切割K形坡口的內(nèi)側(cè)坡口時(shí)的姿態(tài)及位置示意圖。

圖4是圖1中的火焰坡口機(jī)器人K型坡口切割裝置的切割槍在切割K形坡口的外側(cè)坡口時(shí)的姿態(tài)及位置示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請(qǐng)參閱圖1至圖2所示，本發(fā)明提供的火焰坡口機(jī)器人K型坡口切割裝置用于對(duì)鋼結(jié)構(gòu)中的K型坡口進(jìn)行火焰切割。所述火焰坡口機(jī)器人K型坡口切割裝置包括機(jī)器人1、操作平臺(tái)2、激光掃描儀3、切割槍4、驅(qū)動(dòng)裝置(未標(biāo)號(hào))及控制系統(tǒng)5。所述操作平臺(tái)2用于放置待加工的工件6。所述激光掃描儀3設(shè)置在所述切割槍4上并可沿所述切割槍4的長度方向移動(dòng)以對(duì)所述切割槍4的位姿信息進(jìn)行掃描，從而保證所述切割槍4在切割前的切割直線度，同時(shí)將掃描到的所述切割槍4的位姿信息傳遞給所述控制系統(tǒng)5。所述切割槍4與所述機(jī)器人1的末端連接并可隨所述機(jī)器人1的末端一起運(yùn)動(dòng)。所述控制系統(tǒng)5的內(nèi)部通過離線編程方式設(shè)有所述切割槍4的姿態(tài)、位置及角度參數(shù)信息。所述控制系統(tǒng)5將所述切割槍4的實(shí)際位姿信息與其內(nèi)部設(shè)定的所述切割槍4的參數(shù)信息進(jìn)行比較以得出所述實(shí)際位姿信息與所設(shè)定的參數(shù)信息之間的差異，并將所述比較結(jié)果傳遞給所述驅(qū)動(dòng)裝置。所述驅(qū)動(dòng)裝置與所述機(jī)器人1及所述激光掃描儀3連接并根據(jù)所述控制系統(tǒng)5傳遞的信息驅(qū)動(dòng)所述機(jī)器人1前進(jìn)、后退、升降、旋轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)而帶動(dòng)所述切割槍4自動(dòng)調(diào)整所述切割槍4的姿態(tài)及行走軌跡以對(duì)所述工件6進(jìn)行坡口切割。所述工件6可以單一的或者批量的放置在所述操作平臺(tái)2上并處于所述機(jī)器人1的工作范圍內(nèi)，所述工件6的坡口的待切割面與所述機(jī)器人1的世界坐標(biāo)系X/Y軸平行。

在本實(shí)施例中，所述機(jī)器人1為工業(yè)六軸機(jī)器人，所述激光掃描儀3為三維激光掃描儀。所述激光掃描儀3的排列方向與所述切割槍4的長度方向平行以便使所述激光掃描儀3具有沿所述切割槍4的長度方向移動(dòng)的充足行程，且所述激光掃描儀3沿所述切割槍4的長度方向移動(dòng)的行程范圍為50-100mm。所述切割槍4連接在所述機(jī)器人1的第六軸10的末端。所述切割槍4切割的電壓由切割電源提供，所述切割電源上設(shè)置有水冷裝置(未圖示)以用于降低所述切割電源的溫度，防止所述切割槍4因溫度過高而發(fā)生安全事故。所述切割槍4與所述第六軸10末端位于一條直線上或者處于相互平行的狀態(tài)，所述切割槍4的型號(hào)可根據(jù)坡口切割的需求進(jìn)行調(diào)整，且與切割氧及燃燒氣體的壓力相匹配。所述驅(qū)動(dòng)裝置為變頻步進(jìn)電機(jī)。

所述控制系統(tǒng)5包括離線編程模塊50、校準(zhǔn)模塊51及機(jī)器人控制器52。所述離線編程模塊50與所述校準(zhǔn)模塊51及所述機(jī)器人控制器52電性連接，且相互間能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。所述離線編程模塊50用于根據(jù)帶有所述工件6標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)的三維CAD模型生成所述工件6的加工路徑及利用預(yù)先建立或者已有的機(jī)器人模型以及選定的機(jī)器人路徑生成機(jī)器人離線數(shù)據(jù)代碼，所述校準(zhǔn)模塊51根據(jù)所述掃描儀3掃描得到的所述切割槍4的位姿信息與內(nèi)部通過離線編程所設(shè)定的所述切割槍4的參數(shù)信息進(jìn)行比較以得出所述切割槍4的實(shí)際位姿信息與所設(shè)定的參數(shù)信息之間的差異，并將比較結(jié)果傳送給所述機(jī)器人控制器52，所述機(jī)器人控制器52根據(jù)所述比較結(jié)果修正所述機(jī)器人1及所述切割槍4的加工路徑。

所述機(jī)器人控制器52負(fù)責(zé)控制所述機(jī)器人1、所述激光掃描儀3及所述切割槍4的動(dòng)作。所述機(jī)器人控制器52能夠通過所述工件6的厚度和坡口坐標(biāo)自動(dòng)計(jì)算生成所述機(jī)器人1及所述切割槍4的定位數(shù)據(jù)，該定位數(shù)據(jù)包括所述驅(qū)動(dòng)裝置的位置參數(shù)，所述機(jī)器人1在所述驅(qū)動(dòng)裝置的作用下帶動(dòng)所述切割槍4旋轉(zhuǎn)180°，對(duì)所述工件6進(jìn)行無翻身的內(nèi)側(cè)坡口及外側(cè)坡口的切割。

所述離線編程模塊50包括輸入及讀取模塊500、離線數(shù)據(jù)生成模塊501、仿真模塊502及輸入控制模塊503。所述輸入及讀取模塊500、所述離線數(shù)據(jù)生成模塊501、所述仿真模塊502及所述輸入控制模塊503分別連接，且相互之間能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。所述輸入及讀取模塊500用于輸入帶有工件標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)的三維CAD模型，及在所述CAD中讀取其二維圖形設(shè)計(jì)文件并對(duì)文件中的所述工件6設(shè)置坡口特征。

所述離線數(shù)據(jù)生成模塊501用于打開設(shè)置好的工件坡口的特征文件，并利用預(yù)先建立或者已有的機(jī)器人模型以及選定的機(jī)器人路徑，生成不同的機(jī)器人離線數(shù)據(jù)代碼；所述仿真模塊502用于對(duì)所生成的離線數(shù)據(jù)代碼進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬、仿真和防碰撞數(shù)據(jù)驗(yàn)證，然后輸出給所述輸入控制模塊503。

所述輸入控制模塊503用于接收所述仿真模塊502輸出的機(jī)器人離線數(shù)據(jù)代碼，將其傳輸?shù)剿鰴C(jī)器人控制器52中，從而控制所述機(jī)器人1帶動(dòng)所述切割槍4完成對(duì)所述工件6的坡口切割。

在所述機(jī)器人1的路徑產(chǎn)生后，所述離線數(shù)據(jù)生成模塊501根據(jù)在工件坐標(biāo)系下所述機(jī)器人路徑各點(diǎn)的坐標(biāo)，該路徑的路徑方向，該路徑的坡口角度，計(jì)算該路徑上每一點(diǎn)的機(jī)器人直角坐標(biāo)空間的位姿以及各關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度；通過采用齊次坐標(biāo)變換來描述機(jī)器人機(jī)械手各關(guān)節(jié)坐標(biāo)之間以及工件與機(jī)器人之間的關(guān)系，從而生成機(jī)器人離線數(shù)據(jù)代碼。在本實(shí)施例中，所述工件6的實(shí)際坐標(biāo)與所述機(jī)器人離線數(shù)據(jù)代碼內(nèi)的坐標(biāo)值一致。

所述離線數(shù)據(jù)生成模塊501計(jì)算該路徑上每一點(diǎn)的機(jī)器人直角坐標(biāo)空間的位姿以及各關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度的過程包括：所述機(jī)器人1通過所述切割槍4在切割所述工件6的坡口的過程中，所述切割槍4沿著坡口邊的方向運(yùn)動(dòng)，并且所述切割槍4與所述工件6外側(cè)面的坡口邊所形成的夾角為設(shè)定的工件坡口角度，如此就得到了所述機(jī)器人1的末端在工件坐標(biāo)系下的位姿；再根據(jù)所述機(jī)器人1的末端在工件坐標(biāo)系下機(jī)器人路徑中各點(diǎn)的坐標(biāo)及位姿，將工件坐標(biāo)系下路徑中各點(diǎn)的坐標(biāo)及位姿轉(zhuǎn)化為機(jī)器人基坐標(biāo)系下的坐標(biāo)及位姿；根據(jù)所述機(jī)器人基坐標(biāo)系下各點(diǎn)的坐標(biāo)及位姿，解機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程求出機(jī)器人各關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度即關(guān)節(jié)變量。由于所生成的機(jī)器人離線數(shù)據(jù)代碼是以機(jī)器人的各關(guān)節(jié)角度為基礎(chǔ)的，在生成離線數(shù)據(jù)代碼之前就能對(duì)這些關(guān)節(jié)變量進(jìn)行判斷并選擇所述機(jī)器人1能夠?qū)崿F(xiàn)的位置姿態(tài)，因此所述切割裝置在對(duì)所述工件6進(jìn)行實(shí)際切割加工前就可以模擬出所述機(jī)器人1的全部工作姿態(tài)和路徑。

所述機(jī)器人控制器52在獲得所述離線數(shù)據(jù)生成模塊501傳遞的所述機(jī)器人離線數(shù)據(jù)代碼后，通過所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述機(jī)器人1及所述切割槍4按照所述離線數(shù)據(jù)對(duì)所述工件6進(jìn)行坡口切割加工，同時(shí)所述激光掃描儀3適時(shí)掃描所述切割槍4的姿態(tài)、位置及角度等參數(shù)信息，并將掃描到的參數(shù)信息傳遞給所述校準(zhǔn)模塊51，所述校準(zhǔn)模塊51通過計(jì)算將所述位姿信息與所述離線編程數(shù)據(jù)進(jìn)行比較以確定所述切割槍4的坐標(biāo)是否存在偏差值，若存在偏差，則通過所述機(jī)器人控制器52適時(shí)調(diào)整所述機(jī)器人1及所述切割槍4的加工路徑以改變所述切割槍4的位姿及行走軌跡，從而修正所述切割槍4的實(shí)際加工路徑，直至能按照所述工件6的實(shí)際需求準(zhǔn)確地加工出坡口。在本實(shí)施例中，所述工件6的坡口為K型坡口，所述切割裝置加工所述K型坡口的加工順序?yàn)橄燃庸?nèi)側(cè)坡口，所述內(nèi)側(cè)坡口加工完成后根據(jù)所述激光掃描儀3掃描的實(shí)際數(shù)據(jù)以及所述脫機(jī)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)調(diào)整所述切割槍4的姿態(tài)和位置，以進(jìn)行外側(cè)坡口的加工。

所述切割裝置切割K型坡口的加工過程如下：(1)待加工工件上料：將待加工工件6安裝在操作平臺(tái)2的加工區(qū)；(2)離線編程：通過人工標(biāo)定同時(shí)在離線系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行模坡口切割過程的離線編程，并對(duì)切割過程內(nèi)所述切割槍的姿態(tài)、位置及角度等參數(shù)進(jìn)行記錄以形成離線數(shù)；通過所述離線編程模塊501通過輸入帶有工件標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)的三維CAD模型以及所述操作平臺(tái)2的坐標(biāo)，在離線編程系統(tǒng)內(nèi)建模并進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，生成工件加工路徑；(3)三維掃描：所述激光掃描儀3掃描所述切割槍4，得到相應(yīng)的位姿信息以保證所述切割槍4在切割前的切割直線度，根據(jù)所述校準(zhǔn)模塊51確定所述切割槍4的坐標(biāo)偏差值，修正所述切割槍4的實(shí)際加工路徑并對(duì)所述工件6進(jìn)行切割加工；(4)產(chǎn)品下料：將加工后的所述工件6從所述操作平臺(tái)2的加工區(qū)取下。

請(qǐng)參閱圖3所示，當(dāng)所述切割槍4切割K型坡口的內(nèi)側(cè)時(shí)，先找出所述工件6的K型坡口的中間線A，切割前先將切割槍4設(shè)置為垂直于所述工件6預(yù)熱，即圖3中的位置姿態(tài)100；當(dāng)預(yù)熱結(jié)束，切割坡口時(shí)，所述切割槍4為圖3中的位置姿態(tài)101；切割結(jié)束后，所述切割槍4為圖3中的位置姿態(tài)102。

請(qǐng)參閱圖4所示，當(dāng)所述切割槍4切割K型坡口的外側(cè)時(shí)，先找出所述工件6的K型坡口的外側(cè)基準(zhǔn)線B，切割前先將切割槍4設(shè)置為垂直于所述工件6的外側(cè)基線B預(yù)熱，即圖4中的位置姿態(tài)100’；當(dāng)預(yù)熱結(jié)束，對(duì)坡口進(jìn)行切割時(shí)所述切割槍4為圖4中的位置姿態(tài)101’；切割結(jié)束后，所述切割槍4為圖4中的位置姿態(tài)102’。

本發(fā)明實(shí)施方式提供的火焰坡口機(jī)器人K型坡口切割裝置，通過離線編程的方式，調(diào)節(jié)加設(shè)在火焰坡口機(jī)器人第六軸端部切割槍頭的位姿、行走軌跡及其火焰峰線的狀態(tài)，零件無需翻身即可完成K型坡口的切割加工；相對(duì)于傳統(tǒng)火焰切割裝置，不僅可以降低設(shè)備投入及材料損耗，而且操作更顯直觀、簡單；更為重要的是，機(jī)器人離線編程可實(shí)現(xiàn)無間斷生產(chǎn)，程序化命令使零件的加工質(zhì)量具有很高的穩(wěn)定性，可明顯的縮短加工時(shí)間，量產(chǎn)的情況下更能極大的降低人工成本。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。