机器人自动喷涂系统浅谈.docx

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机器人自动喷涂系统浅谈

机器人自动喷涂系统浅谈

　　喷涂机器人简介

　　喷涂机器人又叫喷漆机器人（spraypainTIngrobot），是可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人，1969年由挪威Trallfa公司（后并入ABB集团）发明。

喷漆机器人主要由机器人本体、计算机和相应的控制系统组成，液压驱动的喷漆机器人还包括液压油源，如油泵、油箱和电机等。

多采用5或6自由度关节式结构，手臂有较大的运动空间，并可做复杂的轨迹运动，其腕部一般有2～3个自由度，可灵活运动。

较先进的喷漆机器人腕部采用柔性手腕，既可向各个方向弯曲，又可转动，其动作类似人的手腕，能方便地通过较小的孔伸入工件内部，喷涂其内表面。

喷漆机器人一般采用液压驱动，具有动作速度快、防爆性能好等特点，可通过手把手示教或点位示数来实现示教。

喷漆机器人广泛用于汽车、仪表、电器、搪瓷等工艺生产部门。

　　喷涂机器人的主要优点

（1）柔性大。

工作范围大大。

（2）提高喷涂质量和材料使用率。

　　（3）易于操作和维护。

可离线编程，大大的缩短现场调试时间。

　　（4）设备利用率高。

喷涂机器人的利用率可达90%-95%。

　　机器人自动喷涂系统结构

　　1、自动喷涂机器人针对空气喷枪、静电旋杯喷涂，可以通过机器人直接修改油漆吐出量、雾化控制气压以及喷幅控制气压等喷涂参数，极大地提高了控制喷涂工艺的效率。

　　2、自动喷涂机器人控制器是从安全、可靠和高效方面出发设计的机器人控制器。

内部模块式的设计结构使得功能升级以及维护更方便。

针对喷涂应用，内部拥有独立的空气净化控制模块，其示教盘也是防爆的。

　　3、自动喷涂机器人喷涂控制柜，通过标准的模拟量输出模块控制吐出量、喷幅、雾化等喷涂参数。

　　4自动喷涂机器人闭环控制输供系统可自动调整流量，提供稳定的液流和最佳的最终质量。

集成的微动换色阀缩减了换色时间，减少浪费。

　　5、自动喷涂机器人针对喷涂应用而设计的软件，在工作程序中灵活调用。

可预设的喷涂参数有油漆吐出量、雾化控制气压以及喷幅控制气压等。

利用这种功能，不需要实际运行传送链就可以来测试在线跟踪程序，从而提高示教的效率。

　　喷涂机器人的组成及应用

　　1、机器人主体

　　机器人主体即机座、臂部、腕部和终端执行机构，是一个带有旋转连接和AC伺服电机（见图5）的6轴或7轴联动的一系列的机械连接，使用轮系（齿轮传动链）和RV（旋转向量）型减速器。

大多数喷涂机器人有3～6个运动自由度（对于带轨道式机器人，一般将机器人本体在轨道上的水平移动设置为扩展轴，称为第7轴）。

其中腕部通常有1～3个运动自由度。

　　驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作，即每个轴的运动由安装在机器人手臂内的伺服电机驱动传动机构来控制。

执行机构为静电喷涂雾化器，不同品牌、不同型号的机器人手臂末端的接口不同，根据生产工艺可选择不同的雾化器。

　　对于采用溶剂型油漆喷涂的系统，必须配备废油漆废溶剂清洗回收装置，避免环境污染，达到环保生产的目的

　　2、机器人控制器

　　每一台机器人设备都可以独立地动作，而机器人控制器（简称“RC”）就是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，控制单台机器人设备运动轨迹的装置。

控制器内的主要部件为与机器人手臂内的伺服电机连接的伺服放大器及CPU模块（见图6），不同型号的机器人配备不同内存的CPU，CPU内存储有用户自定义数据及程序。

CPU将程序数据转换成伺服驱动信号给伺服放大器，伺服放大器启动伺服电机来控制机器人的运动。

通常CPU模块还具备通过与不同类型的I/O模块连接实现与其他外部设备或机器人通信的作用。

例如，与PLC的连接，这样就可以通过操作控制台来控制机器人的动作。

一般一台控制器独立控制一台机器人，随着技术的发展和低成本化的进程，目前已出现一台控制器同时控制两台机器人运动的设备。