隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展遏插，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)用缸榄。直角坐標(biāo)機(jī)器人作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)忱反，具用控制方便泛释，執(zhí)行動作靈活，可以實現(xiàn)復(fù)雜的空間軌跡控制温算。上海眾拓機(jī)器人技術(shù)有限公司在多年機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用怜校、數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)基礎(chǔ)上间影，依托德國BAHR公司直線定位系統(tǒng)性及機(jī)械手臂開發(fā)出了價比優(yōu)良的系列數(shù)控涂膠機(jī)器人，廣泛應(yīng)用在汽車茄茁、家電等行業(yè)魂贬，是汽車等行業(yè)重要的加工裝備。

在汽車制造業(yè)領(lǐng)域裙顽，涂膠機(jī)器人有著廣泛的應(yīng)用和需求付燥。隨著汽車工業(yè)需求的不斷發(fā)展，對汽車涂膠機(jī)器人也不斷地提出新的要求颅网。下面就是我們依據(jù)客戶要求開發(fā)的一臺在汽車發(fā)動機(jī)上涂膠的直角坐標(biāo)機(jī)器人

圖1 典型機(jī)器人

要求：在汽車發(fā)動機(jī)蓋上連續(xù)均布涂膠段卵，涂膠曲線為空間三維曲線。共有兩條涂膠曲線翎憨，空間夾角為16度杨趣，每個曲線基本由直線和圓弧組成。如圖2

圖2 涂膠曲線

涂膠速度為100mm/s券转，回原點速度為500mm/s

最小圓弧半徑：5mm

涂膠精度：0.1mm

涂膠行程：600X400X100凡搪。

機(jī)器人組成：

該機(jī)器人由安裝架、機(jī)器人定位系統(tǒng)樊悬、伺服驅(qū)動系統(tǒng)轨凡、供膠系統(tǒng)及涂膠槍、控制系統(tǒng)及電控配電系統(tǒng)谋哼、安全防護(hù)裝置等組成文紧。

圖3 機(jī)器人組裝

1、機(jī)器人安裝架

機(jī)器人安裝架由鋁型材搭建缩铸。上半部分用玻璃罩將核心部件罩住俭谨。使用鋁型材安裝架的好處是設(shè)計簡單、美觀径筏、安裝方便葛假、運輸成本低。該部分完全在國內(nèi)設(shè)計制造滋恬，成本低聊训。

2、機(jī)器人定位系統(tǒng)

機(jī)器人定位系統(tǒng)是整臺設(shè)備的核心恢氯，為德國bahr公司產(chǎn)品带斑，三坐標(biāo)均為滾珠絲杠驅(qū)動，單坐標(biāo)重復(fù)定位精度為0.025mm勋拟，最快直線運動速度：500mm/s勋磕。其中X坐標(biāo)軸為兩根長度為800mm，跨度為600mm的定位系統(tǒng)ELK40，由同步傳輸器保證兩根定位系統(tǒng)運動的同步挂滓，由一臺伺服電機(jī)驅(qū)動苦银。Y軸選用ELK40和ELR40雙定位系統(tǒng)，杂彭，將Z軸夾在中間墓毒，這種安裝方式具有非常好的穩(wěn)定性侠森，兩根定位系統(tǒng)由一臺伺服電機(jī)驅(qū)動嘱峦。Z軸選用ELK40雙滑快全包圍定位系統(tǒng)，牢固穩(wěn)定磺勋，由一臺帶抱閘的伺服電機(jī)驅(qū)動侍除。每個定位系統(tǒng)都為密封結(jié)構(gòu)，灰塵和水不會進(jìn)到定位系統(tǒng)內(nèi)部接觸滾珠絲杠秉疚。

3晋蛾、伺服驅(qū)動系統(tǒng)

該涂膠機(jī)器人的選用日本松下伺服電機(jī)MHMA系列，每個運動軸配有一臺伺服電機(jī)椅勿，其中垂直運動軸為帶抱閘伺服電機(jī)艳院。

4、供膠系統(tǒng)及涂膠膠槍

供膠系統(tǒng)是美國 Nordson的產(chǎn)品扯际，以穩(wěn)定的壓力颠恬，將膠壓送到自動涂膠槍的槍頭。膠泵驅(qū)動氣源的壓力可調(diào)注芯，經(jīng)加壓后膠的壓力也可作適應(yīng)性調(diào)整憾汛，通過選擇適當(dāng)孔徑的涂膠咀達(dá)到最佳的控制效果，保證膠型的一致性肝陪。通過對出膠量和運行速度的調(diào)整驳庭，保證所涂膠形均勻一致，達(dá)到理想的涂膠效果氯窍。

涂膠槍為密封膠專用饲常，具有倒吸膠功能。采用硅油杯對涂膠嘴進(jìn)行浸入式防護(hù)狼讨，每次涂膠后涂膠嘴浸入硅油杯中不皆。

5、控制系統(tǒng)及電控配電系統(tǒng)

控制系統(tǒng)由工控機(jī)熊楼、運動控制卡組成霹娄。該系統(tǒng)可預(yù)置多種工件的涂膠程序，更換品種時可在觸摸屏上調(diào)用相應(yīng)程序鲫骗。

運動控制卡有豐富的函數(shù)庫犬耻，可以任意設(shè)定運動特性，如加速曲線形狀，空間曲線的插補(bǔ)運動枕磁，能過實現(xiàn)平滑的運動特性

6子桩、安全防護(hù)裝置

該機(jī)具有故障提示及報警功能，并且每次出現(xiàn)故障時都能準(zhǔn)確的反映出故障具體位置涉捂，便于迅速排除故障奄刊，主要包括：機(jī)器人碰撞保護(hù)功能；工件安裝到位檢測渣冒；膠桶的缺膠報警饱粟；光幕安全保護(hù)。

編程方法：

1琅瘦、 示教編程：

在發(fā)動機(jī)蓋涂膠軌跡上掖阶，先描出數(shù)個特征點（如直線與直線的銜接點，直線與圓弧的連接點乌诚，圓弧與圓弧的聯(lián)結(jié)點）炮疲，然后手動操作機(jī)器手，使膠槍逐一對準(zhǔn)特征點蜒午，確認(rèn)并記憶這些點的坐標(biāo)虎叔，控制系統(tǒng)自動將這些點聯(lián)結(jié)成一條完整的平滑的曲線。示教編程方式克服了數(shù)控編程以涂膠軌跡數(shù)據(jù)輸入截胯，必須借助準(zhǔn)確的零件圖紙及事先計算出軌跡曲線節(jié)點的坐標(biāo)铺坞，逐步輸入的煩瑣方式。采用示教編程方式后蔗坯，僅需工件實物即可快捷方便地完成編程康震。適用于三維空間內(nèi)任意曲線軌跡的涂膠和材料均勻涂布。機(jī)器人示教編程方式宾濒，使設(shè)備的操作更趨柔性化與智能化腿短，可以隨意調(diào)用和修改涂膠程序，缺點是針對高精密圖膠不能完好的保證涂膠精度绘梦。

2橘忱、按圖編程

按照繪好的機(jī)械圖紙，將復(fù)雜的曲線分割成若干標(biāo)準(zhǔn)的直線卸奉、圓欢鄢稀（圓橢圓等）、拋物線等榄棵，確保這些線單元能夠用控制系統(tǒng)固有函數(shù)描述凝颇。用固有的函數(shù)按順序描述這些線單元，使圖紙描繪的曲線變?yōu)闄C(jī)器人的運動曲線疹鳄。

影響涂膠效果的因素：

涂膠的效果與很多因素有關(guān)：機(jī)器手的重復(fù)精度末瘾、運動速度唠芋、機(jī)械剛性、軌跡的特性讼舰、膠的特性拧淘、供膠系統(tǒng)的特性、控制系統(tǒng)的特性等沦望。所以在設(shè)計圖膠機(jī)器人時族焰，必須把所有的問題分析透徹，才有可能設(shè)計出好用的產(chǎn)品慨醒。

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