2017年4月安川首钢研发的一体化全方位机器人激光切割系统在客户处成功进行了试生产，完成了500套工件的全自动激光切割，成品质量稳定，精度达到预期技术要求，满足了客户高效、高精度的生产需要。

该系统由DX200系列激光专用机器人MOTOMAN-MC2000Ⅱ搭配激光发生器和切割头，以及变位机、安全栏组成。系统通过I/O通讯控制激光功率，使机器人动作与激光发生器的功率控制完全同步，从而实现针对不同的工件条件精准控制激光功率的目的，为完美呈现切割品质提供了技术基础。

图1 切割中的MC2000II

作为激光专用机器人除了精准的重复定位精度之外，机器人运行过程中的轨迹精度是实现高品质切割的关键。在通用机器人的基础上，MC2000Ⅱ通过提高本体结构刚性、全面提升电机容量、提高减速机刚性这三大对策，即使在高速运转情况下也能够实现高轨迹精度的直线运动和圆弧运动，达到同级别机器人中最高水平的动作性能。MC2000II的许用负载为30kg(最大50kg)，可轻松应对各类激光头，水平可达半径为2038mm，其充裕的可达范围，加上卓越的轨迹精度和指令跟踪性能，使得该机器人非常适用于汽车座椅、保险杠、底盘后桥等零部件的激光切割、焊接等应用。

图2 MC2000II本体

安全性是激光系统的重中之重，安川首钢研发的激光切割系统从三个方面进行了全面的防护。

首先，充分利用DX200控制柜的安全功能。该功能通过双重CPU构成的[安全功能模块]对机器人和工具的位置及速度进行监控，可将机器人动作控制在设定范围内。当机器人的任何部分将要超出限制区域时，机器人会自动切断伺服，确保机器人准确无误地停止下来，即使受到惯性的影响，也不会超过限制区域。基于DX200安全功能的使用，该激光切割系统只允许激光发生器在安全区域内出光，从而避免了造成人员和设备的伤害。

图3 DX200安全功能

其次，设计了适用于激光用途的高防护安全栏，该安全栏采用双层折弯钢板紧密拼接而成，防止激光外漏。安全栏的大小也因为采用DX200安全功能，而收缩了机器人动作范围，从而节约了现场安装空间。

图4 基于安全功能的安全栏

同时，系统安装了视频监控设备，操作人员可在安全栏外通过监视屏观察工作站内的设备运转情况，保证操作安全。

以上安全措施从不同角度保障了激光系统的安全性，也充分体现了安川首钢“追求卓越，顾客至上”的公司理念。

在系统调试过程中，安川首钢有效利用MotosimEG-VRC仿真软件中的CAM功能，大幅度缩短了调试时间，提高了程序精度。CAM功能即自动示教功能，可结合三维数模及作业条件，自动生成机器人动作程序，即使工件是由复杂的空间曲线组成也可以应对。其中针对激光切割，更集成了一系列标准切割方法，如：开孔切割、激光修整、穿孔加工等，即使非熟练工人也可轻松高效地编写出高品质的切割程序，极大减轻了现场调试人员的工作量。

图5 CAM自动示教功能

随着制造技术的不断发展，社会对产品加工方面的要求更加精益求精，激光切割有着广阔的发展前景。安川首钢机器人有限公司成功研制的机器人激光切割系统达到了国内先进水平，公司将始终秉承以市场为导向，以技术为根基的发展理念，在机器人激光应用领域不断开拓，大放异彩。