直角坐標(biāo)機(jī)器人在涂膠行業(yè)的應(yīng)用

國(guó)際金屬加工網(wǎng)

　　隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，直角坐標(biāo)機(jī)器人技術(shù)在各行各業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。直角坐標(biāo)機(jī)器人作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，具用控制方便在摔，執(zhí)行動(dòng)作靈活，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的空間軌跡控制亥矿。沈陽(yáng)力拓自動(dòng)化控制技術(shù)有限公司在多年機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用、數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)基礎(chǔ)上潜佑，依托德國(guó)BAHR公司直線(xiàn)定位系統(tǒng)性及機(jī)械手臂開(kāi)發(fā)出了價(jià)比優(yōu)良的系列數(shù)控涂膠機(jī)器人锨飞，廣泛應(yīng)用在汽車(chē)、家電等行業(yè)镐准，是汽車(chē)等行業(yè)重要的加工裝備徘敦。

　在汽車(chē)制造業(yè)領(lǐng)域，涂膠機(jī)器人有著廣泛的應(yīng)用和需求诈金。隨著汽車(chē)工業(yè)需求的不斷發(fā)展虾钾，對(duì)汽車(chē)涂膠機(jī)器人也不斷地提出新的要求。下面就是我們依據(jù)客戶(hù)要求開(kāi)發(fā)的一臺(tái)在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)上涂膠的直角坐標(biāo)機(jī)器人

要求：在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋上連續(xù)均布涂膠拐棺，涂膠曲線(xiàn)為空間三維曲線(xiàn)透嫩。共有兩條涂膠曲線(xiàn)，空間夾角為16度察绷，每個(gè)曲線(xiàn)基本由直線(xiàn)和圓弧組成干签。

　涂膠速度為100mm/s，回原點(diǎn)速度為500mm/s拆撼，最小圓弧半徑：5mm容劳，涂膠精度：0.1mm，涂膠行程：600X400X100闸度。

機(jī)器人組成：

　該機(jī)器人由安裝架竭贩、機(jī)器人定位系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)莺禁、供膠系統(tǒng)及涂膠槍留量、控制系統(tǒng)及電控配電系統(tǒng)、安全防護(hù)裝置等組成睁宰。

1肪获、機(jī)器人安裝架

　　機(jī)器人安裝架由鋁型材搭建。上半部分用玻璃罩將核心部件罩住柒傻。使用鋁型材安裝架的好處是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單孝赫、美觀(guān)央颈、安裝方便、運(yùn)輸成本低岗制。該部分完全在國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)制造械耙，成本低。

2刷男、機(jī)器人定位系統(tǒng)

　機(jī)器人定位系統(tǒng)是整臺(tái)設(shè)備的核心袖蝙，為德國(guó)bahr公司產(chǎn)品，三坐標(biāo)均為滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)剪碱，單坐標(biāo)重復(fù)定位精度為0.025mm羊耸，最快直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度：500mm/s。其中X坐標(biāo)軸為兩根長(zhǎng)度為800mm穆递，跨度為600mm的定位系統(tǒng)ELK40葵伟，由同步傳輸器保證兩根定位系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的同步，由一臺(tái)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)词惭。Y軸選用ELK40和ELR40雙定位系統(tǒng)夕谬，，將Z軸夾在中間扣墩，這種安裝方式具有非常好的穩(wěn)定性哲银，兩根定位系統(tǒng)由一臺(tái)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。Z軸選用ELK40雙滑快全包圍定位系統(tǒng)呻惕，牢固穩(wěn)定荆责，由一臺(tái)帶抱閘的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。每個(gè)定位系統(tǒng)都為密封結(jié)構(gòu)亚脆，灰塵和水不會(huì)進(jìn)到定位系統(tǒng)內(nèi)部接觸滾珠絲杠草巡。

3、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

　該涂膠機(jī)器人的選用日本松下伺服電機(jī)MHMA系列型酥，每個(gè)運(yùn)動(dòng)軸配有一臺(tái)伺服電機(jī)山憨，其中垂直運(yùn)動(dòng)軸為帶抱閘伺服電機(jī)。

4弥喉、供膠系統(tǒng)及涂膠膠槍

　供膠系統(tǒng)是美國(guó) Nordson的產(chǎn)品郁竟，以穩(wěn)定的壓力，將膠壓送到自動(dòng)涂膠槍的槍頭由境。膠泵驅(qū)動(dòng)氣源的壓力可調(diào)棚亩，經(jīng)加壓后膠的壓力也可作適應(yīng)性調(diào)整，通過(guò)選擇適當(dāng)孔徑的涂膠咀達(dá)到最佳的控制效果虏杰，保證膠型的一致性腹瞒。通過(guò)對(duì)出膠量和運(yùn)行速度的調(diào)整，保證所涂膠形均勻一致，達(dá)到理想的涂膠效果孝尺。

　涂膠槍為密封膠專(zhuān)用陵租，具有倒吸膠功能。采用硅油杯對(duì)涂膠嘴進(jìn)行浸入式防護(hù)洼宪，每次涂膠后涂膠嘴浸入硅油杯中育床。

5、控制系統(tǒng)及電控配電系統(tǒng)

　控制系統(tǒng)由工控機(jī)绒霹、運(yùn)動(dòng)控制卡組成松浆。該系統(tǒng)可預(yù)置多種工件的涂膠程序，更換品種時(shí)可在觸摸屏上調(diào)用相應(yīng)程序擅啸。

　運(yùn)動(dòng)控制卡有豐富的函數(shù)庫(kù)旧晴，可以任意設(shè)定運(yùn)動(dòng)特性，如加速曲線(xiàn)形狀碎领，空間曲線(xiàn)的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)歌淹，能過(guò)實(shí)現(xiàn)平滑的運(yùn)動(dòng)特性

6、安全防護(hù)裝置

　該機(jī)具有故障提示及報(bào)警功能黎炉，并且每次出現(xiàn)故障時(shí)都能準(zhǔn)確的反映出故障具體位置，便于迅速排除故障醋拧，主要包括：機(jī)器人碰撞保護(hù)功能慷嗜；工件安裝到位檢測(cè)；膠桶的缺膠報(bào)警丹壕；光幕安全保護(hù)庆械。

編程方法：

1、 示教編程：

　在發(fā)動(dòng)機(jī)蓋涂膠軌跡上菌赖，先描出數(shù)個(gè)特征點(diǎn)（如直線(xiàn)與直線(xiàn)的銜接點(diǎn)缭乘，直線(xiàn)與圓弧的連接點(diǎn)，圓弧與圓弧的聯(lián)結(jié)點(diǎn)）琉用，然后手動(dòng)操作機(jī)器手堕绩，使膠槍逐一對(duì)準(zhǔn)特征點(diǎn)，確認(rèn)并記憶這些點(diǎn)的坐標(biāo)邑时，控制系統(tǒng)自動(dòng)將這些點(diǎn)聯(lián)結(jié)成一條完整的平滑的曲線(xiàn)奴紧。示教編程方式克服了數(shù)控編程以涂膠軌跡數(shù)據(jù)輸入，必須借助準(zhǔn)確的零件圖紙及事先計(jì)算出軌跡曲線(xiàn)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)晶丘，逐步輸入的煩瑣方式冬蝶。采用示教編程方式后，僅需工件實(shí)物即可快捷方便地完成編程象体。適用于三維空間內(nèi)任意曲線(xiàn)軌跡的涂膠和材料均勻涂布瘟气。機(jī)器人示教編程方式，使設(shè)備的操作更趨柔性化與智能化，可以隨意調(diào)用和修改涂膠程序断憨，缺點(diǎn)是針對(duì)高精密圖膠不能完好的保證涂膠精度夜痊。

2、按圖編程

　按照繪好的機(jī)械圖紙披蚕，將復(fù)雜的曲線(xiàn)分割成若干標(biāo)準(zhǔn)的直線(xiàn)尖坦、圓弧（圓橢圓等）讹渴、拋物線(xiàn)等装屈，確保這些線(xiàn)單元能夠用控制系統(tǒng)固有函數(shù)描述。用固有的函數(shù)按順序描述這些線(xiàn)單元擒欢，使圖紙描繪的曲線(xiàn)變?yōu)闄C(jī)器人的運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)路学。

影響涂膠效果的因數(shù)：

　涂膠的效果與很多因素有關(guān)：機(jī)器手的重復(fù)精度、運(yùn)動(dòng)速度盒件、機(jī)械剛性蹬碧、軌跡的特性、膠的特性炒刁、供膠系統(tǒng)的特性恩沽、控制系統(tǒng)的特性等。所以在設(shè)計(jì)圖膠機(jī)器人時(shí)翔始，必須把所有的問(wèn)題分析透徹罗心，才有可能設(shè)計(jì)出好用的產(chǎn)品。

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