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       某礦山企業(yè)在采煤機(jī)切割滾筒修復(fù)工作中，長期依賴全人工修復(fù)方式，每年需修復(fù) 120 余對滾筒。傳統(tǒng)修復(fù)工藝需要使用氣刨切割舊齒座，不僅產(chǎn)生大量煙塵和弧光輻射，嚴(yán)重影響員工職業(yè)健康，還導(dǎo)致修復(fù)效率低下，難以滿足生產(chǎn)需求。加之滾筒規(guī)格多樣、磨損程度不一、齒座分布角度復(fù)雜且缺乏準(zhǔn)確 3D 模型數(shù)據(jù)，使得修復(fù)工作的難度和復(fù)雜性進(jìn)一步增加。

      為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，為加智能裝備深入調(diào)研，結(jié)合先進(jìn)技術(shù)，制定了一套基于超高壓水射流切割技術(shù)與 3D 視覺識別的綜合自動化解決方案。

1.切割技術(shù)選擇：

選用超高壓水射流切割技術(shù)，該技術(shù)利用高壓水流混合磨料產(chǎn)生強(qiáng)大切割力，屬于冷態(tài)切割工藝，具有無熱變形、切口光滑、精度高、適應(yīng)各種材料切割等優(yōu)勢。與傳統(tǒng) “熱” 切割工藝相比，能避免材料物理化學(xué)變化，且切割縫窄，可節(jié)約材料，加工過程無粉塵，對環(huán)境友好，極大降低了職業(yè)健康風(fēng)險(xiǎn)。

2.核心設(shè)備配置：

(1)高壓泵系統(tǒng)：采用為加 1+N 系列 6L/min 超高壓泵作為核心高壓水發(fā)生器。

(2)機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)：選用工業(yè)機(jī)器人作為主執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包含視覺模塊和切割刀頭模塊。視覺模塊封閉安裝，切割刀頭模塊優(yōu)化設(shè)計(jì)，縮減末端尺寸，加長手臂長度，適應(yīng)狹小空間切割作業(yè)。

(3)3D 雙目面掃視覺傳感器：采用雙目面掃光柵 3D 視覺相機(jī)，進(jìn)行高精度掃描和模型匹配，為切割提供精準(zhǔn)定位。

(4)定制化中控軟件：軟件集成 3D 驅(qū)動引擎和數(shù)字孿生技術(shù)，實(shí)時(shí)顯示滾筒角度、齒座位置和模擬切割狀態(tài)。具備完善的權(quán)限控制、自動保存和斷電記憶功能，可協(xié)調(diào)各功能模塊和多傳感器數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)流程控制、異常處理和報(bào)警提示等功能。

 1.切割效率大幅提升：

       單個(gè)齒座切割時(shí)間≤10 分鐘，相比傳統(tǒng)人工切割效率顯著提高，有效縮短了采煤機(jī)截割滾筒的修復(fù)周期，滿足了礦山企業(yè)的生產(chǎn)需求。

2.切割質(zhì)量顯著提高：

      切割精度高，切割面光滑平整，減少了后續(xù)打磨工序，提高了修復(fù)質(zhì)量，保障了新齒座焊接的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

3.環(huán)保與安全性能提升：

      水切割過程無粉塵產(chǎn)生，減少了環(huán)境污染，且切割在相對封閉的靜音安全房內(nèi)進(jìn)行，有效阻隔噪音，降低了對操作人員的健康危害。同時(shí)，設(shè)備配備完善的安全防護(hù)裝置，如電子圍欄、急停按鈕等，確保了操作過程的安全性。

4.綜合效益顯著：

      通過自動化切割，降低了人工成本和勞動強(qiáng)度，提高了設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性，減少了設(shè)備維修次數(shù)和停機(jī)時(shí)間，為礦山企業(yè)帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。