机器人水射流切割与清洗应用

水射流切割系统接收进水，并使用增压泵将其提升至超高压（60k – 87k PSI）。然后，高压水流被引导至切割头或清洁转环，这些切割头或清洁转环可安装在运动系统龙门架、机械臂上，具体应用视情况而定。该水流由数控程序控制，可实现非常精确的切割精度和高质量的表面光洁度。

许多材料只需使用高压水即可切割。纯水切割尤其适用于加工橡胶、塑料、泡沫和纺织品等软质或柔性材料。将磨料加入水流中，可切割的材料类型将成倍增加。这包括复合材料、铝、玻璃、石材、黑色金属和有色金属，以及不锈钢、钛和铬镍铁合金等特种合金。

运动系统的龙门架上可安装各种3 轴和5 轴切割头。切割台的尺寸范围从 4 英尺 x 4 英尺到 13 英尺 x 24 英尺，具体取决于原材料的尺寸和成品部件的特性。数控软件控制切割头的运动，并通过驱动器来确保系统的精度和可重复性。

尽管这些系统具有诸多优势和效率，但水射流头/龙门架/工作台的组合在某些应用中可能会受到限制。具体来说，有时水射流切割机的整体生产效果会更好，但龙门架和/或工作台可能会成为决定性因素。在这些应用中，将切割头从工作台和龙门架上解放出来，并将其连接到机械臂上，可以执行更复杂的加工步骤和切割轮廓。以下将探讨机器人水射流切割的两种常见应用。

许多零件是通过切割以外的方法成型的，例如铸造、模塑、锻造和冲压。这些零件有一些共同的特征，例如接缝、浇口、多余材料、飞边等，需要修剪掉才能达到最终的外观效果。修剪过程通常在称为修剪单元的小型专用工作空间内进行。

滚塑塑料等较软的材料通常使用铣刀进行修边。玻璃纤维和陶瓷则可能使用锯或磨床进行修边。在许多其他情况下，解决方案涉及使用砂纸、锉刀和锉刀等材料去除工具进行手动修边。这些类型的修边单元通常非常耗费人力，并且可能对操作员造成安全隐患。

了解水射流修边单元。将水射流切割头连接到机械臂上后，无需使用铣刀和手动修边操作。机器人水射流修边单元切割需要将工件固定在固定部件的夹具上。然后，机械臂在部件周围自由移动，利用水流进行修边切割。水射流机械臂不受运动系统工作台上 3 轴或 5 轴切割的限制。

水射流还有其他经常被忽视的用途，例如清洁、脱脂和剥离。当需要去除表面污染物时，水射流清洁是一种独特的解决方案。在这些应用中，有时被称为水射流剥离或水射流喷砂，其目标是去除所有油脂和旧涂层，但不去除基材。  

在这些应用中使用水射流系统有很多好处。使用水射流系统时，无需使用溶剂和其他刺激性化学品，因为水的力量可以去除材料。当水射流切割头配备清洁转环并连接到机械臂时，只需清洁需要清洁的表面。集中加压水流取代了手动清洁和腐蚀性化学品的使用。所有这些过程都在一个专门建造的腔室内进行，腔室内配有各种用于固定零件的夹具。

机器人切割和清洁自动化工艺的重点在于减少或消除加工时间。然而，它还具有许多其他潜在优势，包括消除二次操作、自动化重复性任务、提高工艺质量、降低操作员受伤风险、提高生产吞吐量以及/或扩展无人值守切割能力。

自动化在生产系统的物料处理方面无处不在。拾取放置系统、分拣系统、传送带等设备非常常见。将自动化或半自动化物料处理系统集成到水射流切割中，可以提高效率。以下详细介绍了两种常见的物料处理系统。

这种自动化解决方案或许是您最熟悉的。各公司经常会播放视频，展示这些机械奇迹如何以精准的精度在各个加工站之间移动零件，完成生产步骤。机器人自动化的运用，传递着高科技、精准、前沿和高质量的制造工艺。

在最常见的应用中，机器人从库存中拾取工件或零件，并将其放置在工作台面上，以便切割。然后，水射流切割头沿着工件移动，将其切割成形，形成所需的轮廓和表面光洁度。切割周期结束时，机械臂将完成的零件移至下一个生产阶段，拾取另一个零件，然后重复该过程。如果机械臂/水射流切割头组合拥有稳定的零件供应，则可以实现全天候无人值守或以极少的人工投入运行。

在线输送系统是另一种常见的自动化解决方案，尤其是在连续分切和切割工艺中。这类系统在泡沫、纸张和纺织品生产中很常见。制造过程围绕输送机进行，原材料从一端进入，成品从另一端输出。当一个或一组零件加工完成后，输送机将完成的工件推进，并将下一个工件毛坯送至切割台。图中所示的高轨系统在定制的横杆上安装了四个水射流切割头，以提高生产效率和产量。

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