张亚琼，侯志伟，刘得怀，杨大伟，张亚男

（淮阴工学院，江苏 淮安 223003）

合成氨是化工原料之一，近年来应用在生产生活的各个领域，合成氨的生产需要通过工艺管道进行输送反应。长时间的生产下，工艺管道被腐蚀，需要对管道与管道之间的相贯线进行切割。根据企业的实际需求，研发了一种高效的全自动的合成氨工艺管道相贯线切割机器人，基于数字控制技术，采用“NC嵌入PC”的双CPU的运动控制，以实现管道加工需求的各种相贯线切割，自动化程度更高，可以切割不同管径不同相贯角度的合成氨工艺管道，切割能力明显提高。

1 切割机器人的机械结构设计

所设计的切割机器人需要满足切割管材直径为200～400 mm，切割长度为5～30 m，切割厚度为5～20 mm，切割精度为±0.5 mm的要求。其机械结构由切割装置和管件上下料机构两部分组成。

1.1切割装置

切割装置（如图1所示）由旋转机构、上下移动机构、前后移动机构和割枪结构组成。套筒上连接着电机实现旋转运动；主滑块在龙门架两侧的导轨上运动实现上下移动机构；底部滑块在龙门架底部导轨上运动完成前后移动机构；割枪通过软管连接在套筒上实现割枪运动[1]。

切割装置主要包括三个运动：切割前，割枪能够上下移动，使割枪转动一圈的中心与待加工管子的中心在同一条直线上，利用切割装置在龙门架上上下移动来实现割枪的上下移动；切割过程中，割枪能够绕着待加工的管子做圆周运动；同时还能够沿着管子的轴线方向做平移运动，利用蜗轮蜗杆传动[2]使固定在套筒上的喷头转动的同时利用齿轮齿条传动使整个龙门架在导轨上做轴向移动。……