某矿山企业在采煤机切割滚筒修复工作中，长期依赖全人工修复方式，每年需修复 120 余对滚筒。传统修复工艺需要使用气刨切割旧齿座，不仅产生大量烟尘和弧光辐射，严重影响员工职业健康，还导致修复效率低下，难以满足生产需求。加之滚筒规格多样、磨损程度不一、齿座分布角度复杂且缺乏准确 3D 模型数据，使得修复工作的难度和复杂性进一步增加。

      为应对这些挑战，为加智能装备深入调研，结合先进技术，制定了一套基于超高压水射流切割技术与 3D 视觉识别的综合自动化解决方案。

1.切割技术选择：

选用超高压水射流切割技术，该技术利用高压水流混合磨料产生强大切割力，属于冷态切割工艺，具有无热变形、切口光滑、精度高、适应各种材料切割等优势。与传统 “热” 切割工艺相比，能避免材料物理化学变化，且切割缝窄，可节约材料，加工过程无粉尘，对环境友好，极大降低了职业健康风险。

2.核心设备配置：

(1)高压泵系统：采用为加 1+N 系列 6L/min 超高压泵作为核心高压水发生器。

(2)机器人执行机构：选用工业机器人作为主执行机构，包含视觉模块和切割刀头模块。视觉模块封闭安装，切割刀头模块优化设计，缩减末端尺寸，加长手臂长度，适应狭小空间切割作业。

(3)3D 双目面扫视觉传感器：采用双目面扫光栅 3D 视觉相机，进行高精度扫描和模型匹配，为切割提供精准定位。

(4)定制化中控软件：软件集成 3D 驱动引擎和数字孪生技术，实时显示滚筒角度、齿座位置和模拟切割状态。具备完善的权限控制、自动保存和断电记忆功能，可协调各功能模块和多传感器数据，实现流程控制、异常处理和报警提示等功能。

 1.切割效率大幅提升：

       单个齿座切割时间≤10 分钟，相比传统人工切割效率显著提高，有效缩短了采煤机截割滚筒的修复周期，满足了矿山企业的生产需求。

2.切割质量显著提高：

      切割精度高，切割面光滑平整，减少了后续打磨工序，提高了修复质量，保障了新齿座焊接的质量和稳定性。

3.环保与安全性能提升：

      水切割过程无粉尘产生，减少了环境污染，且切割在相对封闭的静音安全房内进行，有效阻隔噪音，降低了对操作人员的健康危害。同时，设备配备完善的安全防护装置，如电子围栏、急停按钮等，确保了操作过程的安全性。

4.综合效益显著：

      通过自动化切割，降低了人工成本和劳动强度，提高了设备的可靠性和稳定性，减少了设备维修次数和停机时间，为矿山企业带来了显著的经济效益和社会效益。