机器人型钢等离子/激光切割生产线设计及关键技术分析

汪永刚1，于浩楠2，李乃健1，熊斌2，王智新3，高健2，王凯旋2（1.宁波金凤焊割机械制造有限公司；2.东北石油大学机械科学与工程学院；3.中国机械总院集团哈尔滨焊接研究所有限公司）

摘要：【目的】针对传统型钢切割工艺效率低下、精度不足等问题，文中设计了一种机器人型钢自动切割生产线，并对其关键技术进行了深入研究。【方法】该生产线采用等离子切割工艺，兼具激光切割功能，能够实现型钢的快速切断、开孔划线、端部坡口切割等多种加工任务，并具备自动喷印划线功能。生产线通过多个功能单元的协同作业，实现了从上料、输送、夹持、切割到出料的全流程自动化。系统设计中引入了激光检测装置，能够对原材料的变形进行三维检测，并自动修正切割轨迹，确保加工精度。此外，通过三维型材套料软件和机器人参数标定与补偿技术，进一步优化了切割路径和机器人运动精度。【结果】试验结果表明，该生产线在切割效率和精度方面均满足技术要求，能够高效完成多种规格型钢的切割任务，具有良好的运动平稳性和广泛的型材兼容性。【结论】该研究为海洋工程、钢结构建筑等领域型钢加工的智能化提供了技术支持，具有重要的现实意义。

关键词：等离子/激光切割；机器人型钢切割生产线；激光检测；Shape Nest 套料软件；近净成形精密切割