石墨電極作為耐高溫、耐氧化的導(dǎo)電材料在鋼鐵工業(yè)煉鋼過程中具有舉足輕重的作用。而石墨電極的成品率和生產(chǎn)成本對控制工藝參數(shù)提出了嚴(yán)格的要求，選取合適的加工方式，通過對各個生產(chǎn)工藝嚴(yán)密的監(jiān)控，使生產(chǎn)參數(shù)與制定的工藝參數(shù)吻合。

為了滿足石墨電極加工自動化需求，上海發(fā)那科機(jī)器人有限公司開發(fā)出了一套配合FANUC機(jī)器人自動上下料并實現(xiàn)石墨電極的清角、開粗及輪廓的自動化加工的系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由1臺ROBOCUTα-C400iB慢走絲切割機(jī)、1臺ROBODRILLα-D14MiB小型加工中心、1臺FANUCCR-7iA/L協(xié)作機(jī)器人及其它配套設(shè)備組成，實現(xiàn)了機(jī)器人與多臺智能機(jī)器配合工作及不同智能機(jī)器的聯(lián)合加工。

圖1石墨電極加工自動化系統(tǒng)

石墨電極的上下料采用FANUC協(xié)作機(jī)器人CR-7iA/L，實現(xiàn)了石墨電極的自動化上下料。作為一款小型協(xié)作機(jī)器人，CR-7iA/L的最大負(fù)載是7kg，動作半徑可達(dá)911mm，其身材小巧、緊湊和靈活，非常適合于機(jī)床上下料、電子產(chǎn)品裝配等領(lǐng)域的人機(jī)協(xié)作。完善的安全功能使綠色機(jī)器人能在沒有安全圍欄的情況下與人一起并肩工作。

石墨電極自動化加工系統(tǒng)展現(xiàn)了FANUC最新系列的慢走四線切割機(jī)α-C400iB。該系列線性切割機(jī)具有高速、高精度、高性能和高可靠性的優(yōu)點，并且搭載最新系列31i-WB系統(tǒng)，其優(yōu)異的操作性能，高程度的自動化及較高的加工精度極大提高了石墨電極清角加工的效率。

與此同時，石墨加工自動化系統(tǒng)使用α-D14MiB小型加工中心進(jìn)行電極開粗及輪廓加工。小型加工中心可實現(xiàn)在0.9s內(nèi)進(jìn)行TtoT刀具更換，并針對石墨加工具備一定的防護(hù)性能。小型加工中心與智能機(jī)器人融合的機(jī)床上下料系統(tǒng)，集高效生產(chǎn)、穩(wěn)定運行、節(jié)約空間等優(yōu)勢于一體。

系統(tǒng)的工作流程是：

1)機(jī)器人視覺定位加工中心位置后給加工中心換料;

2)機(jī)器人視覺定位線切割位置后給線切割機(jī)換料;

3)機(jī)器人清洗工件后將工件放回料架;

4)加工中心進(jìn)行石墨電極的輪廓加工;

5)線切割機(jī)進(jìn)行石墨電極的清角。

整套系統(tǒng)還有以下幾個特點和優(yōu)勢：

1)FANUC線切割與加工中心設(shè)備的聯(lián)合加工，成品率和生產(chǎn)效率提高;

2)FANUC線切割機(jī)具備高可靠性AWF2功能，穿線成功率高達(dá)99%;其使用的CCR轉(zhuǎn)軸具有±4”的分度精度;

3)FANUC機(jī)器人與智能設(shè)備完美結(jié)合，保證工件安全、準(zhǔn)確地上下料，提高了系統(tǒng)效率;

4)快速簡便啟動包(QSSP)可實現(xiàn)機(jī)器人與上下料目標(biāo)設(shè)備的快速連接。

本套石墨電極自動化系統(tǒng)具有自動化程度和加工精度較高的優(yōu)點，能夠滿足國內(nèi)絕大部分石墨電極生產(chǎn)廠家日常生產(chǎn)的要求，并能有效提高生產(chǎn)效率、自動化程度和產(chǎn)品性能，降低工人的勞動強(qiáng)度及用人成本，使產(chǎn)品在市場能夠脫穎而出。