噴涂機器人的組成及應(yīng)用
2021-08-11(5313)次瀏覽
噴涂機器人要達到工業(yè)配套運行不只是機器人主體,它還需要一系列的控制系統(tǒng),下面松樂機器人給大家分享一下網(wǎng)上摘錄的噴涂機器人組成及應(yīng)用。
噴涂機器人工作視頻
一、噴涂機器人主體
噴涂機器人主體即機座、臂部、腕部和終端執(zhí)行機構(gòu),是一個帶有旋轉(zhuǎn)連接和AC伺服電機(見圖5)的6軸或7軸聯(lián)動的一系列的機械連接,使用輪系(齒輪傳動鏈)和RV(旋轉(zhuǎn)向量)型減速器。大多數(shù)噴涂機器人有3~6個運動自由度(對于帶軌道式機器人,一般將機器人本體在軌道上的水平移動設(shè)置為擴展軸,稱為第7軸)。其中腕部通常有1~3個運動自由度。
驅(qū)動系統(tǒng)包括動力裝置和傳動機構(gòu),用以使執(zhí)行機構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動作,即每個軸的運動由安裝在機器人手臂內(nèi)的伺服電機驅(qū)動傳動機構(gòu)來控制。執(zhí)行機構(gòu)為靜電噴涂霧化器,不同品牌、不同型號的機器人手臂末端的接口不同,根據(jù)生產(chǎn)工藝可選擇不同的霧化器。
對于采用溶劑型油漆噴涂的系統(tǒng),必須配備廢油漆廢溶劑清洗回收裝置,避免環(huán)境污染,達到環(huán)保生產(chǎn)的目的。
二、噴涂機器人控制器
每一臺機器人設(shè)備都可以立地動作,而機器人控制器(簡稱“RC”)就是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令信號,控制單臺機器人設(shè)備運動軌跡的裝置??刂破鲀?nèi)的主要部件為與機器人手臂內(nèi)的伺服電機連接的伺服放大器及CPU模塊(見圖6),不同型號的機器人配備不同內(nèi)存的CPU,CPU內(nèi)存儲有用戶自定義數(shù)據(jù)及程序。CPU將程序數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成伺服驅(qū)動信號給伺服放大器,伺服放大器啟動伺服電機來控制機器人的運動。通常CPU模塊還具備通過與不同類型的I/O模塊連接實現(xiàn)與其他外部設(shè)備或機器人通信的作用。例如,與PLC的連接,這樣就可以通過操作控制臺來控制機器人的動作。一般一臺控制器立控制一臺機器人,隨著技術(shù)的發(fā)展和低成本化的進程,目前已出現(xiàn)一臺控制器同時控制兩臺機器人運動的設(shè)備。
機器人示教器通過單根電纜與機器人控制器內(nèi)的CPU連接,不同品牌機器人的示教器內(nèi)安裝了不同的應(yīng)用軟件,功能也有所差異。通過示教器操作面板上的按鍵來操作軟件界面上的菜單。可以實現(xiàn)的主要功能為:直接編程、顯示用戶程序、操作機器人運動、預(yù)定義機器人位置、優(yōu)化用戶自定義程序和編輯系統(tǒng)變量等。
三、噴涂機器人系統(tǒng)操作控制臺
噴涂機器人系統(tǒng)操作控制臺(簡稱“SCC”)的主要功能是集成整個噴房硬件,實現(xiàn)系統(tǒng)自動化功能,包含系統(tǒng)所有與管理噴涂機器人活動相關(guān)的硬件及整合到每個噴房的相關(guān)硬件。例如,與噴房系統(tǒng)相關(guān)的安全互鎖繼電器、隔離光柵等。柜內(nèi)安裝有一個可編程邏輯控制器PLC,以上硬件通過各種類型的I/O模塊與PLC通信。PLC通過I/O模塊接收噴房單元內(nèi)每一臺機器人及系統(tǒng)單元外圍設(shè)備的實時信號,包括與工廠主信息系統(tǒng)、其他機器人系統(tǒng)單元的數(shù)據(jù)交換,然后根據(jù)預(yù)先編制好的邏輯判斷程序?qū)λ占邮盏降男盘栕龀鱿鄳?yīng)的處理并發(fā)送結(jié)果變量給各相關(guān)系統(tǒng)。SCC的另一個主要功能就是能夠提供一個友好的操作界面實現(xiàn)人機交互,使整個系統(tǒng)在人的監(jiān)控下按人的意愿有序而穩(wěn)定地連續(xù)工作。一般將人機圖形交互系統(tǒng),即一部電腦主機和顯示器整合到系統(tǒng)操作控制臺內(nèi),電腦主機通過各種上層控制網(wǎng)絡(luò)與PLC連接。不同廠家的人機圖形交互系統(tǒng)電腦上裝有不同的用戶軟件,該軟件的人機界面上顯示了整個區(qū)域內(nèi)機器人系統(tǒng)的時實狀態(tài)和用戶操作菜單,可查尋相關(guān)的生產(chǎn)信息、報警等。大部分的設(shè)備操作都可通過操作SCC上的按鈕或選擇開關(guān)及人機交互界面上的菜單完成。
四、噴涂機器人工藝控制柜
應(yīng)用自動噴涂機器人主要的目的是將不同種類、不同顏色的油漆通過機器人的運動均勻地涂抹在車身表面上,而工藝控制柜(簡稱“PCE”)就是在電信號與潛在的揮發(fā)性油漆和溶劑間的相對安全接口,將電信號轉(zhuǎn)換為氣動信號。PCE柜內(nèi)部元器件,來自PLC的電信號觸發(fā)PCE柜內(nèi)的電磁閥,打開空氣(或真空)回路,通過一定的氣壓來驅(qū)動各個油漆或溶劑管路接口上的氣動閥,將各種不同顏色的油漆或溶劑供給機器人噴涂作業(yè)或清洗管路等動作使用。PCE的主要功能為控制噴涂工藝的各種動作,如換色、清洗等。控制各種工藝參數(shù),如油漆流量、霧化器旋杯轉(zhuǎn)速等。隨著機器人技術(shù)不斷發(fā)展至今,大部分品牌的噴涂機器人系統(tǒng)均采用閉環(huán)流控量制系統(tǒng),通過在靠近終端執(zhí)行器的機器人手臂上安裝流量計或計量泵來達到精確控制油漆或溶劑實際輸出流量值和設(shè)定值之間的誤差。不同型號的機器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可能會設(shè)計將此PCE的功能部件分別集成到其他系統(tǒng)空間內(nèi)而不是單形成一個工藝控制柜,這樣可以節(jié)約生產(chǎn)現(xiàn)場的場地資源,美化生產(chǎn)環(huán)境。
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