涂裝機(jī)器人及其操作應(yīng)用

1、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用, 涂裝機(jī)器人及其操作應(yīng)用,主 編：蘭 虎,章節(jié)目錄,8.1 涂裝機(jī)器人的分類及特點(diǎn),8.2 涂裝機(jī)器人的系統(tǒng)組成,8.3 涂裝機(jī)器人的作業(yè)示教,思考練習(xí),學(xué)習(xí)目標(biāo) 導(dǎo)入案例,擴(kuò)展與提高 本章小結(jié),課堂認(rèn)知,8.4 涂裝機(jī)器人的周邊設(shè)備 .,8.4.1 周邊設(shè)備,8.4.2 工位布局,返回,目錄,1/42,課前回顧,所,處,位,置,簡(jiǎn)述點(diǎn)焊機(jī)器人的簡(jiǎn)單作業(yè)編程？,簡(jiǎn)述弧焊機(jī)器人與點(diǎn)焊機(jī)器人的作業(yè)編程有何區(qū)別？,【,課,前,回,顧,】,返回,目錄,2/42,學(xué)習(xí)目標(biāo),所,處,位,置,了解涂裝機(jī)器人的分類及特點(diǎn)。,能夠識(shí)別涂裝機(jī)器人工作,掌握涂裝機(jī)器人的系統(tǒng)基本組,【,站基本構(gòu)

2、成。,學(xué),成。,習(xí),能夠進(jìn)行涂裝機(jī)器人的簡(jiǎn),熟悉涂裝機(jī)器人作業(yè)示教的基,目,單作業(yè)示教。,標(biāo),本流程。,】,熟悉涂裝機(jī)器人典型周邊設(shè)備,與布局。,返回,目錄,3/42,認(rèn)知目標(biāo),能力目標(biāo),導(dǎo)入案例,助力涂裝工業(yè) 杜爾公司在中國(guó)成功安裝第 7000 臺(tái)機(jī)器人,所,處,位,置,杜爾公司的第二代涂裝機(jī)器人 EcoRP E32/33 的首次亮相是在 2005 年 9,月，此后不久，該機(jī)器人就在正式生產(chǎn),【,中顯示了它非凡的實(shí)力。,導(dǎo),入,2013 年，杜爾將在中國(guó)為長(zhǎng)安福特,案,例,建設(shè)兩個(gè)涂裝車間，長(zhǎng)安福特的重慶涂,】,裝車間主要依賴于福特成熟的、高效節(jié),能的三濕高固工藝，該工藝對(duì)涂裝技術(shù),提出了嚴(yán)

3、格的要求，杜爾 RoDip 技術(shù)能,提供目前最好的防腐保護(hù)，在幫助工廠節(jié)省空間和材料的同時(shí)，很好地實(shí),現(xiàn)了綠色涂裝。,返回,目錄,4/42,8.1 涂裝機(jī)器人的分類及特點(diǎn),所,處,涂裝機(jī)器人作為一種典型的涂裝自動(dòng)化裝備，涂裝機(jī)器人與傳統(tǒng)的機(jī),位,置,械涂裝相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：,1 ） 最大限度提高涂料的利用率、降低涂裝過(guò)程中的 VOC （有害揮發(fā)性有機(jī),【,物）排放量；,課,堂,認(rèn),2 ） 顯著提高噴槍的運(yùn)動(dòng)速度，縮短生產(chǎn)節(jié)拍，效率顯著高于傳統(tǒng)的機(jī)械涂,知,】,裝；,3 ） 柔性強(qiáng)，能夠適應(yīng)于多品種、小批量的涂裝任務(wù)；,4 ） 能夠精確保證涂裝工藝的一致性，獲得較高質(zhì)量的涂裝產(chǎn)品；,5 ） 與

4、高速旋杯經(jīng)典涂裝站相比可以減少大約 30%40% 的噴槍數(shù)量，降低,系統(tǒng)故障概率和維護(hù)成本。,返回,目錄,5/42,8.1 涂裝機(jī)器人的分類及特點(diǎn),國(guó)內(nèi)外的涂裝機(jī)器人大多數(shù)從構(gòu)型上仍采取與通用工業(yè)機(jī)器人相似的 5 或,所,6 自由度串聯(lián)關(guān)節(jié)式機(jī)器人，在其末端加裝自動(dòng)噴槍，按照手腕構(gòu)型劃分，涂,處,位,裝機(jī)器人主要有：球型手腕涂裝機(jī)器人和非球型手腕涂裝機(jī)器人。,置,【,課,堂,認(rèn),知,】,a) 球型手腕涂裝機(jī)器人,b) 非球型手腕涂裝機(jī)器人,返回,目錄,涂裝機(jī)器人分類,6/42,8.1 涂裝機(jī)器人的分類及特點(diǎn),所,球型手腕涂裝機(jī)器人 球型手腕涂裝機(jī)器人與通用工業(yè)機(jī)器人手腕構(gòu)型,處,位,類似，手腕

5、三個(gè)關(guān)節(jié)軸線相交于一點(diǎn)。目前絕大多數(shù)商用機(jī)器人所采用,置,的 Bendix 手腕。,【,課,堂,認(rèn),知,】,a) Bendix 手腕結(jié)構(gòu),b) 采用 Bendix 手腕構(gòu)型的涂裝機(jī)器人,返回,Bendix 手腕結(jié)構(gòu)及涂裝機(jī)器人,目錄,7/42,8.1 涂裝機(jī)器人的分類及特點(diǎn),所,非球型手腕涂裝機(jī)器人 非球型手腕涂裝機(jī)器人，其手腕的 3 個(gè)軸線并非,處,位,如球型手腕機(jī)器人一樣相交于一點(diǎn)，而是相交于兩點(diǎn)。根據(jù)相鄰軸線的,置,位置關(guān)系又可分為正交非球型手腕和斜交非球型手腕兩種形式。,1) 正交非球型手腕,相鄰軸線夾角為 90 。,【,課,堂,2 ） 斜交非球型手腕 手腕相鄰兩軸線不垂直，而是成一定

6、的角度 。,認(rèn),知,】,返回,a) 正交非球型手腕,b) 斜交非球型手腕,目錄,非球型手腕涂裝機(jī)器人,8/42,8.1 涂裝機(jī)器人的分類及特點(diǎn),所,涂裝作業(yè)環(huán)境充滿了易燃、易爆的有害揮發(fā)性有機(jī)物，除了要求涂裝機(jī)器人,處,位,具有出色的重復(fù)定位精度和循徑能力及對(duì)其防爆性能有較高的要求外，仍入如下,置,特殊的要求：,【,課,1 ） 能夠通過(guò)示教器方便的設(shè)定流量、霧化氣壓、噴幅氣壓以及靜電量等,堂,認(rèn),知,涂裝參數(shù)；,】,2 ） 具有供漆系統(tǒng)，能夠方便的進(jìn)行換色、混色，確保高質(zhì)量、高精度的,工藝調(diào)節(jié)；,3 ） 具有多種安裝方式，如：落地、倒置、角度安裝和壁掛；,4 ） 能夠與轉(zhuǎn)臺(tái)、滑臺(tái)、輸送鏈等一系

7、列的工藝輔助設(shè)備輕松集成；,5 ） 結(jié)構(gòu)緊湊，方便減少噴房尺寸，降低通風(fēng)要求。,返回,目錄,9/42,8.2 涂裝機(jī)器人的系統(tǒng)組成,典型的涂裝機(jī)器人工作站主要由涂裝機(jī)器人、機(jī)器人控制系統(tǒng)、供漆系統(tǒng)、,所,自動(dòng)噴槍 / 旋杯、噴房、防爆吹掃系統(tǒng)等組成 。,處,位,置,【,課,堂,認(rèn),知,】,1 機(jī)器人控制柜； 2 示教器； 3 供漆系統(tǒng)； 4 防爆吹掃系統(tǒng)； 5 涂裝機(jī)器,人； 6 自動(dòng)噴槍 / 旋杯,涂裝機(jī)器人系統(tǒng)組成,返回,目錄,10/42,8.2 涂裝機(jī)器人的系統(tǒng)組成,涂裝機(jī)器人與普通工業(yè)機(jī)器人相比，操作機(jī)在結(jié)構(gòu)方面的差別除了球型手,所,腕與非球型手腕外，主要是 防爆 、 油漆 及 空氣管

8、路 和 噴槍的布置 導(dǎo)致的差異，,處,其特點(diǎn)有：,位,置,1 ） 一般手臂工作范圍寬大，進(jìn)行涂裝作業(yè)時(shí)可以靈活避障；,2 ） 手腕一般有 2-3 個(gè)自由度，輕巧快速，適合內(nèi)部、狹窄的空間,及復(fù)雜工件的涂裝；,【,課,3 ） 較先進(jìn)的涂裝機(jī)器人采用中空手臂和柔性中空手腕。,堂,認(rèn),4 ） 一般在水平手臂搭載噴漆工藝系統(tǒng)，從而縮短清洗、換色時(shí)間，,知,提高生產(chǎn)效率，節(jié)約涂料及清洗液。,】,返回,柔性中空手腕,集成于手臂上的涂裝工藝系統(tǒng),目錄,11/42,8.2 涂裝機(jī)器人的系統(tǒng)組成,涂裝機(jī)器人控制系統(tǒng)主要完成本體和涂裝工藝控制。 體的控制在控制原理、,所,功能及組成上與通用工業(yè)機(jī)器人基本相同；噴涂

9、工藝的控制則是對(duì)供漆系統(tǒng)的,處,控制。,位,置,供漆系統(tǒng)主要由涂料單元控制盤、氣源、流量調(diào)節(jié)器、齒輪泵、涂料混合,器、換色閥、供漆供氣管路及監(jiān)控管線組成。,【,課,堂,認(rèn),知,】,a) 流量調(diào)節(jié)器,b) 齒輪泵,返回,c) 涂料混合器,d) 換色閥,目錄,涂裝系統(tǒng)主要部件,12/42,8.2 涂裝機(jī)器人的系統(tǒng)組成,涂裝工藝包括 空氣涂裝、高壓無(wú)氣涂 裝和 靜電涂裝 。靜電涂裝中的旋杯,所,式靜電涂裝工藝具有高質(zhì)量、高效率、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。,處,位,置,空氣涂裝 所謂空氣涂裝，就是利用壓縮空氣的氣流，流過(guò)噴槍噴嘴,孔形成負(fù)壓，在負(fù)壓的作用下涂料從吸管吸入，經(jīng)過(guò)噴嘴噴出，通過(guò),壓縮空氣對(duì)涂料進(jìn)行吹

10、散，以達(dá)到均勻霧化的效果 。空氣涂裝一般用,【,課,于家具、 3C 產(chǎn)品外殼，汽車等產(chǎn)品的涂裝。,堂,認(rèn),知,】,a) 日本 明治 FA100H-P,b) 美國(guó) DEVILBISS T-AGHV,c) 德國(guó) PILOT WA500,返回,自動(dòng)空氣噴槍,目錄,13/42,8.2 涂裝機(jī)器人的系統(tǒng)組成,涂裝工藝包括 空氣涂裝、高壓無(wú)氣涂裝 和 靜電涂裝 。靜電涂裝中的旋杯,所,式靜電涂裝工藝具有高質(zhì)量、高效率、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。,處,位,高壓無(wú)氣涂裝 高壓無(wú)氣涂裝是一較先進(jìn)的涂裝方法，其采用增壓泵,置,將涂料增至 6-30MPa 的高壓，通過(guò)很細(xì)的噴孔噴出，使涂料形成扇形霧,狀，具有較高的涂料傳遞效

11、率和生產(chǎn)效率， 表面質(zhì)量明顯優(yōu)于空氣涂,裝。,【,課,靜電涂裝 靜電涂裝一般是以接地的被涂物為陽(yáng)極，接電源負(fù)高壓的涂,堂,認(rèn),料霧化結(jié)構(gòu)為陰極，使得涂料霧化顆粒上帶電荷，通過(guò)靜電作用，吸附,知,在工件表面。 常應(yīng)用于金屬表面或?qū)щ娦粤己们医Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，或是球面、,】,圓柱體涂裝。,返回,ABB 溶劑性涂料高速旋杯式靜電噴槍,ABB 水性涂料高速旋杯式靜電噴槍,目錄,高速旋杯式靜電噴槍,14/42,8.2 涂裝機(jī)器人的系統(tǒng)組成,涂裝工藝包括 空氣涂裝、高壓無(wú)氣涂裝 和 靜電涂裝 。靜電涂裝中的旋杯,所,式靜電涂裝工藝具有高質(zhì)量、高效率、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。,處,位,置,1,5,【,2,課,4,堂,認(rèn),知

12、,】,3,1 供氣系統(tǒng)； 2 供漆系統(tǒng)； 3 高壓靜電發(fā)生系統(tǒng)； 4 旋杯； 5 工件,高速旋杯式靜電噴槍工作原理,返回,目錄,15/42,8.2 涂裝機(jī)器人的系統(tǒng)組成,防爆吹掃系統(tǒng)主要由危險(xiǎn)區(qū)域之外的吹掃單元、操作機(jī)內(nèi)部的吹掃傳感器、,所,控制柜內(nèi)的吹掃控制單元三部分組成。,處,位,置,3,8,1,防爆工作原理 ,【,吹掃單元通過(guò)柔,課,堂,性軟管向包含有,認(rèn),電氣元件的操作,知,】,機(jī)內(nèi)部施加過(guò)壓，,4,阻止爆燃性氣體,2,進(jìn)入操作機(jī)里面；,同時(shí)由吹掃控制,5,單元監(jiān)視操作機(jī),吹掃區(qū)域,內(nèi)壓、噴房氣壓，,危險(xiǎn)區(qū)域,7,當(dāng)異常狀況發(fā)生,6,1 空氣接口； 2 控制柜； 3 吹掃單元； 4 吹

13、掃單元控制電纜；,時(shí)立即切斷操作,5 操作機(jī)控制電纜； 6 吹掃傳感器控制電纜； 7 軟管；,機(jī)伺服電源。,8 吹掃傳感器,返回,目錄,防爆吹掃系統(tǒng)工作原理,16/42,8.3 涂裝機(jī)器人的作業(yè)示教,涂裝是一種較為常用的表面防腐、裝飾、防污的表面處理方法，其規(guī)則之一,所,需要噴槍在工件表面做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。,處,位,TCP 點(diǎn)確定：,置,對(duì)于涂裝機(jī)器人而言，其 TCP 一般設(shè)置在噴槍的末端中心，且在涂裝作業(yè),中，高速旋杯的端面要相對(duì)于工件涂裝工作面走蛇形軌跡并保持一定的距離。,【,課,堂,認(rèn),知,】,a) 工具中心點(diǎn)的確定,b) 噴槍作業(yè)姿態(tài),返回,噴涂機(jī)器人 TCP 和噴槍作業(yè)姿態(tài),目錄,17/4

14、2,8.3 涂裝機(jī)器人的作業(yè)示教,為達(dá)到工件涂層的質(zhì)量要求，須保證：,所,處,1) 旋杯的軸線始終要在工件涂裝工作面的法線方向；,位,置,2) 旋杯端面到工件涂裝工作面的距離要保持穩(wěn)定，一般保持在 0.2 m 左右；,3) 旋杯涂裝軌跡要部分相互重疊（一般搭接寬度為 2/33/4 時(shí)較為理想），并,保持適當(dāng)?shù)拈g距；,【,課,4) 涂裝機(jī)器人應(yīng)能迎上和跟蹤工件傳送裝置上的工件的運(yùn)動(dòng)；,堂,認(rèn),5) 在進(jìn)行示教編程時(shí)，若前臂及手腕有外露的管線，應(yīng)避免與工件發(fā)生干涉。,知,】,鋼制箱體表面涂,裝作業(yè)，噴槍為高轉(zhuǎn),速旋杯式自動(dòng)靜電涂,程序點(diǎn) 8,程序點(diǎn) 1,裝機(jī)，配合換色閥及,程序點(diǎn) 2,涂料混合器完

15、成旋杯,程序點(diǎn) 7,程序點(diǎn) 3,程序點(diǎn) 6,打開(kāi)、關(guān)閉進(jìn)行涂裝,作業(yè)。由 8 個(gè)程序點(diǎn),程序點(diǎn) 4,構(gòu)成。,返回,程序點(diǎn) 5,目錄,涂裝機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖,18/42,8.3 涂裝機(jī)器人的作業(yè)示教,涂裝作業(yè)程序點(diǎn)說(shuō)明,所,程序點(diǎn),說(shuō)明,程序點(diǎn),說(shuō)明,程序點(diǎn),說(shuō)明,處,位,程序點(diǎn) 1,機(jī)器人原點(diǎn),程序點(diǎn) 4,涂裝作業(yè)中間點(diǎn),程序點(diǎn) 7,作業(yè)規(guī)避點(diǎn),置,程序點(diǎn) 2,作業(yè)臨近點(diǎn),程序點(diǎn) 5,涂裝作業(yè)中間點(diǎn),程序點(diǎn) 8,機(jī)器人原點(diǎn),程序點(diǎn) 3,涂裝作業(yè)開(kāi)始點(diǎn),程序點(diǎn) 6,涂裝作業(yè)結(jié)束點(diǎn),【,課,堂,設(shè)定作業(yè)條件,登錄程序點(diǎn) 8,示教前的準(zhǔn)備,認(rèn),知,】,登錄程序點(diǎn) 7,新建一個(gè)示教程序,運(yùn)行確認(rèn),登

16、錄程序點(diǎn) 1,登錄程序點(diǎn) 6,再現(xiàn)噴涂,登錄程序點(diǎn) 2,登錄程序點(diǎn) 5,返回,登錄程序點(diǎn) 3,登錄程序點(diǎn) 4,目錄,涂裝機(jī)器人作業(yè)示教流程,19/42,8.3 涂裝機(jī)器人的作業(yè)示教,（ 1 ）示教前的準(zhǔn)備,所,處,位,1 ） 工件表面清理。,置,2 ） 工件裝夾。,3 ） 安全確認(rèn)。,4 ） 機(jī)器人原點(diǎn)確認(rèn)。,【,課,(2 ）新建作業(yè)程序,堂,認(rèn),點(diǎn)按示教器的相關(guān)菜單或按鈕，新建一個(gè)作業(yè)程序 “ Paint_sheet” 。,知,】,（ 3 ）程序點(diǎn)輸入,涂裝作業(yè)示教,程序點(diǎn),示教方法,按第 3 章手動(dòng)操縱機(jī)器人要領(lǐng)移動(dòng)機(jī)器人到原點(diǎn)。,程序點(diǎn) 1,將程序點(diǎn)插補(bǔ)方式選“ PTP ”。,（機(jī)器人原

17、點(diǎn)）,確認(rèn)保存程序點(diǎn) 1 為機(jī)器人原點(diǎn)。,手動(dòng)操縱機(jī)器人移動(dòng)到作業(yè)臨近點(diǎn)，調(diào)整噴槍姿態(tài)。,程序點(diǎn) 2,將程序點(diǎn)插補(bǔ)方式選“ PTP ”。,（作業(yè)臨近點(diǎn)）,返回,確認(rèn)保存程序點(diǎn) 2 為作業(yè)臨近點(diǎn),目錄,20/42,8.3 涂裝機(jī)器人的作業(yè)示教,程序點(diǎn),示教方法,所,保持噴槍姿態(tài)不變，手動(dòng)操縱機(jī)器人移動(dòng)到涂裝作業(yè)開(kāi)始點(diǎn)。,處,將程序點(diǎn)插補(bǔ)方式選“直線插補(bǔ) ” 。,程序點(diǎn) 3,位,置,確認(rèn)保存程序點(diǎn) 3 為作業(yè)開(kāi)始點(diǎn)。,（涂裝作業(yè)開(kāi)始點(diǎn)）,如有需要，手動(dòng)插入涂裝作業(yè)開(kāi)始命令。,保持噴槍姿態(tài)不變，手動(dòng)操縱機(jī)器人依次移動(dòng)到各涂裝作業(yè)中間點(diǎn)。,【,程序點(diǎn) 45,課,將程序點(diǎn)插補(bǔ)方式選“直線插補(bǔ) ” 。,堂

18、,（涂裝作業(yè)中間點(diǎn)）,認(rèn),確認(rèn)保存程序點(diǎn) 45 為作業(yè)中間點(diǎn)。,知,保持噴槍姿態(tài)不變，手動(dòng)操縱機(jī)器人移動(dòng)到涂裝作業(yè)結(jié)束點(diǎn)。,】,將程序點(diǎn)插補(bǔ)方式選“直線插補(bǔ) ” 。,程序點(diǎn) 6,確認(rèn)保存程序點(diǎn) 6 為作業(yè)結(jié)束點(diǎn)。,（涂裝作業(yè)結(jié)束點(diǎn)）,如有需要，手動(dòng)插入涂裝作業(yè)結(jié)束命令。,手動(dòng)操縱機(jī)器人移動(dòng)到作業(yè)臨近點(diǎn)。,程序點(diǎn) 7,將程序點(diǎn)插補(bǔ)方式選“ PTP ”。,（作業(yè)規(guī)避點(diǎn)）,確認(rèn)保存程序點(diǎn) 7 為作業(yè)規(guī)避點(diǎn),手動(dòng)操縱機(jī)器人移動(dòng)機(jī)器人到原點(diǎn)。,程序點(diǎn) 8,將程序點(diǎn)插補(bǔ)方式選“ PTP ”。,（機(jī)器人原點(diǎn)）,返回,確認(rèn)保存程序點(diǎn) 8 為機(jī)器人原點(diǎn)。,目錄,21/42,8.3 涂裝機(jī)器人的作業(yè)示教,（ 4

19、）設(shè)定作業(yè)條件,所,涂裝作業(yè)條件的登錄，主要涉及：設(shè)定涂裝條件（文件）；涂裝次序指令,處,位,的添加。,置,設(shè)定涂裝條件 涂裝條件的設(shè)定主要包括 涂裝流量、霧化氣壓、噴幅（調(diào),扇幅）氣壓、靜電電壓 以及 顏色設(shè)置表 等。,【,課,堂,添加涂裝次序指令 在涂裝開(kāi)始、結(jié)束點(diǎn)（或各路徑的開(kāi)始、結(jié)束點(diǎn)）手,認(rèn),知,動(dòng)添加涂裝次序指令，控制噴槍的開(kāi)關(guān)。,】,涂裝條件設(shè)定參考值,噴幅,槍速,吐出量,旋杯,空氣壓,工藝,搭接,U 靜電,（ mm ）,（ mm -1 ）,（ mL -1 ）,（ kr -1 ）,（ kV ） 力（ MPa ）,條件,寬度,s,min,min,參考,2/33,300400,600

20、800,0500,2040,6090,0.15,值,/4,（ 5 ）檢查試運(yùn)行,1 ）打開(kāi)要測(cè)試的程序文件。,返回,2 ）移動(dòng)光標(biāo)到程序開(kāi)頭。,目錄,3 ）持續(xù)按住示教器上的有關(guān)【跟蹤功能鍵】，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的單步或連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。,22/42,8.3 涂裝機(jī)器人的作業(yè)示教,（ 6 ）再現(xiàn)涂裝,所,處,1 ） 打開(kāi)要再現(xiàn)的作業(yè)程序，并移動(dòng)光標(biāo)到程序開(kāi)頭。,位,置,2 ） 切換【模式轉(zhuǎn)換】至“再現(xiàn) / 自動(dòng)”狀態(tài)。,3 ） 按示教器上的【伺服 ON 按鈕】，接通伺服電源。,4 ） 按【啟動(dòng)按鈕】，機(jī)器人開(kāi)始再現(xiàn)涂裝。,【,課,堂,綜上， 涂裝機(jī)器人的編程搬運(yùn)、碼垛、焊接機(jī)器人編程相似，亦是通,認(rèn),過(guò)示教方

21、式獲取運(yùn)動(dòng)軌跡上的關(guān)鍵點(diǎn)，然后存入程序的運(yùn)動(dòng)指令中 。對(duì)于,知,】,大型、復(fù)雜曲面工件的編程則更多地采用離線編程，各大機(jī)器人廠商對(duì)于,噴涂作業(yè)的離線編程均有相應(yīng)的商業(yè)化軟件推出，比如 ABB 的 RobotStudio,Paint 和 ShopFloor Editor ，這些離線編程軟件工具可以在無(wú)需中斷生產(chǎn)的前,提下，進(jìn)一步簡(jiǎn)化編程操作和工藝調(diào)整。,返回,目錄,23/42,8.4 涂裝機(jī)器人的周邊設(shè)備與工位布局,8.4.1 周邊設(shè)備,所,處,常見(jiàn)的涂裝機(jī)器人輔助裝置有機(jī)器人走行單元、工件傳送（旋轉(zhuǎn)）單元、,位,空氣過(guò)濾系統(tǒng)、輸調(diào)漆系統(tǒng)、噴槍清理裝置、噴漆生產(chǎn)線控制盤等。,置,（ 1 ）機(jī)器人

22、走行單元與工件傳送（旋轉(zhuǎn)）單元 主要包括完成工件的傳送及旋轉(zhuǎn)動(dòng),作的伺服轉(zhuǎn)臺(tái)、伺服穿梭機(jī)及輸送系統(tǒng)，和完成機(jī)器人上下左右滑移的走行單元，,【,課,涂裝機(jī)器人所配備的走行單元與工件傳送和旋轉(zhuǎn)單元的防爆性能有著較高的要求。,堂,認(rèn),知,一般來(lái)將配備走行單元和工件傳送與旋轉(zhuǎn)單元的涂裝機(jī)器人生產(chǎn)線及柔性,】,涂裝單元的工作方式有三種：動(dòng) / 靜模式、流動(dòng)模式及跟蹤模式。,動(dòng) / 靜模式 在動(dòng) / 靜模式下，工件先由伺服穿梭機(jī)或輸送系統(tǒng)傳送到涂裝室,中，由伺服轉(zhuǎn)臺(tái)完成工件旋轉(zhuǎn)，之后由涂裝機(jī)器人單體或者配備走行單元,的機(jī)器人對(duì)其完成涂裝作業(yè)。在涂裝過(guò)程中工件可以是靜止地做獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，,也可與機(jī)器人做協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)

23、。,流動(dòng)模式 在流動(dòng)模式下，工件由輸送鏈承載勻速通過(guò)涂裝室，由固定不,動(dòng)的的涂裝機(jī)器人對(duì)工件完成涂裝作業(yè)。,跟蹤模式 在跟蹤模式下，工件由輸送鏈承載勻速通過(guò)涂裝室，機(jī)器人不,僅要跟蹤隨輸送鏈運(yùn)動(dòng)的涂裝物，而且要根據(jù)涂裝面而改變噴槍的方向和 返回,目錄,角度。,24/42,8.4 涂裝機(jī)器人的周邊設(shè)備與工位布局,8.4.1 周邊設(shè)備,所,一般來(lái)將配備走行單元和工件傳送與旋轉(zhuǎn)單元的涂裝機(jī)器人生產(chǎn)線及柔性,處,涂裝單元的工作方式有三種：動(dòng) / 靜模式、流動(dòng)模式及跟蹤模式。,位,置,噴房,噴房,氣動(dòng)盤 機(jī)器人控制器,機(jī)器人控制器,工件輸,氣動(dòng)盤,送裝置,【,課,堂,認(rèn),知,】,安全圍欄,伺服穿梭機(jī),安

24、全圍欄,機(jī)器人底座,手動(dòng)操作盒,伺服旋轉(zhuǎn)器,伺服穿梭機(jī),a) 配備伺服穿梭機(jī)的涂裝單元,b) 配備輸送系統(tǒng)的涂裝單元,噴房,氣動(dòng)盤 機(jī)器人控制器,移動(dòng)滑臺(tái),工件上 / 下料,伺服轉(zhuǎn)臺(tái),安全圍欄,返回,d) 機(jī)器人與伺服轉(zhuǎn)臺(tái)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的涂裝單元,c) 配備走行單元的涂裝單元,目錄,動(dòng) / 靜模式下的涂裝單元,25/42,8.4 涂裝機(jī)器人的周邊設(shè)備與工位布局,8.4.1 周邊設(shè)備,所,一般來(lái)將配備走行單元和工件傳送與旋轉(zhuǎn)單元的涂裝機(jī)器人生產(chǎn)線及柔性,處,涂裝單元的工作方式有三種：動(dòng) / 靜模式、流動(dòng)模式及跟蹤模式。,位,置,【,課,堂,認(rèn),知,】,跟蹤模式下的涂裝機(jī)器人生產(chǎn)線,流動(dòng)模式下的涂裝單元

25、,返回,目錄,26/42,8.4 涂裝機(jī)器人的周邊設(shè)備與工位布局,8.4.1 周邊設(shè)備,所,（ 2 ）空氣過(guò)濾系統(tǒng) 保證涂裝作業(yè)的表面質(zhì)量，涂裝線所處環(huán)境及空氣涂裝所使用,處,位,的壓縮空氣應(yīng)當(dāng)盡可能保持清潔，噴房?jī)?nèi)的空氣純凈度要求最高 。,置,（ 3 ）輸調(diào)漆系統(tǒng) 輸調(diào)漆系統(tǒng)是保證生產(chǎn)線多個(gè)涂裝機(jī)器人單元協(xié)同作業(yè)的重要裝,置。通常輸調(diào)漆系統(tǒng)包括：油漆和溶劑混合的調(diào)漆系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)，液壓泵系統(tǒng)、,【,油漆溫度控制系統(tǒng)、溶劑回收系統(tǒng)、輔助輸調(diào)漆設(shè)備及輸調(diào)漆管網(wǎng)等。,課,堂,認(rèn),知,】,艾森曼公司設(shè)計(jì)制造的輸調(diào)漆系統(tǒng),返回,目錄,27/42,8.4 涂裝機(jī)器人的周邊設(shè)備與工位布局,8.4.1 周邊

26、設(shè)備,所,（ 4 ）噴槍清理裝置 防止涂裝作業(yè)中污物堵塞噴槍氣路，亦適應(yīng)不同工件涂裝,處,位,時(shí)顏色不同，此時(shí)需要對(duì)噴槍進(jìn)行清理噴槍，清洗裝置在對(duì)噴槍清理時(shí)一般經(jīng),置,過(guò)四個(gè)步驟： 空氣自動(dòng)沖洗、自動(dòng)清洗、自動(dòng)溶劑沖洗、自動(dòng)通風(fēng)排氣， 其編,程需要 5-7 個(gè)程序點(diǎn)。,【,課,噴槍動(dòng)作程序點(diǎn)說(shuō)明,堂,認(rèn),知,程序,程序點(diǎn),說(shuō) 明,說(shuō) 明,程序點(diǎn),說(shuō) 明,】,點(diǎn),程序點(diǎn),移向清槍位,程序,移出清槍,清槍位置,程序點(diǎn) 5,置,點(diǎn) 3,位置,1,程序點(diǎn),程序,清槍前一點(diǎn),噴槍抬起,點(diǎn) 4,2,Uni-ram UG4000 自動(dòng)噴槍清理機(jī),返回,目錄,28/42,8.4 涂裝機(jī)器人的周邊設(shè)備與工位布局

27、,8.4.1 周邊設(shè)備,所,（ 5 ）噴漆生產(chǎn)線控制盤 對(duì)于采用兩套或者兩套以上涂裝機(jī)器人單元同時(shí)工作的涂,處,位,裝作業(yè)系統(tǒng)，一般需配置生產(chǎn)線控制盤對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行監(jiān)控和管理。,置,【,課,堂,認(rèn),知,】,返回,KOSMOS 涂裝生產(chǎn)線控制盤,目錄,29/42,8.4 涂裝機(jī)器人的周邊設(shè)備與工位布局,8.4.2 工位布局,所,噴涂機(jī)器人具有噴涂質(zhì)量穩(wěn)定，涂料利用率高，可以連續(xù)大批量生,處,位,產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，噴涂機(jī)器人工作站或生產(chǎn)線的布局是否合理直接影響到企業(yè),置,的產(chǎn)能及能源和原料利用率。涂裝生產(chǎn)線在構(gòu)型上一般有兩種，即：線,型布局和并行盒子布局 。,清洗站,BC int,BC int/BC1 ex

28、t BC2 ext,【,課,堂,認(rèn),CC ext,CC int/ext,CC int,知,】,a) 線型布局,每個(gè)盒子： BC/CC int/ext,清洗站,未來(lái)產(chǎn)能擴(kuò)充,b) 并行盒子布局,返回,目錄,噴涂機(jī)器人生產(chǎn)線的布局,30/42,8.4 涂裝機(jī)器人的周邊設(shè)備與工位布局,8.4.2 工位布局,所,處,線性布局與并行盒子布局生產(chǎn)線比較,位,置,比較項(xiàng)目,線型布局生產(chǎn)線,并行盒子布局生產(chǎn)線,涂裝產(chǎn)品范圍,單一,滿足多產(chǎn)品要求,【,課,堂,對(duì)生產(chǎn)節(jié)拍變化適應(yīng)性,要求盡可能穩(wěn)定,可適應(yīng)各異的生產(chǎn)節(jié)拍,認(rèn),知,】,同等生產(chǎn)力的系統(tǒng)長(zhǎng)度,長(zhǎng),遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于線型布局,同等生產(chǎn)力的需要機(jī)器人的數(shù)量,多,較少

29、,設(shè)計(jì)建造難易程度,簡(jiǎn)單,相對(duì)較為復(fù)雜,生產(chǎn)線運(yùn)行能耗,高,低,作業(yè)期間換色時(shí)涂料的損失量,多,較少,未來(lái)生產(chǎn)能力擴(kuò)充難易,較為困難,靈活簡(jiǎn)單,返回,目錄,31/42,涂裝機(jī)器人技術(shù)的新發(fā)展,1. 機(jī)器人系統(tǒng),所,處,位,操作機(jī) 瑞士 ABB 機(jī)器人公司推出的為汽車工業(yè)量身定制的最新型涂裝機(jī),置,器人 Flex Painter IRB5500 涂裝機(jī)器人，它在涂裝范圍、涂裝效率、集成,性和綜合性價(jià)比等方面具有較為突出的優(yōu)勢(shì)。依托 QuickMove 和 TrueMove,功能，可以實(shí)現(xiàn)高加速度的運(yùn)動(dòng)和靈活精準(zhǔn)快速的涂裝作業(yè) 。,【,擴(kuò),展,與,提,高,】,ABB Flex Painter IR

30、B5500 涂裝機(jī)器人,返回,目錄,32/42,涂裝機(jī)器人技術(shù)的新發(fā)展,1. 機(jī)器人系統(tǒng),所,處,位,操作機(jī) 瑞士 ABB 機(jī)器人公司推出的為汽車工業(yè)量身定制的最新型涂裝機(jī),置,器人 Flex Painter IRB5500 涂裝機(jī)器人，它在涂裝范圍、涂裝效率、集成,性和綜合性價(jià)比等方面具有較為突出的優(yōu)勢(shì)。依托 QuickMove 和 TrueMove,功能，可以實(shí)現(xiàn)高加速度的運(yùn)動(dòng)和靈活精準(zhǔn)快速的涂裝作業(yè) 。,【,擴(kuò),展,與,V/m -1,s,提,高,】,傳統(tǒng),QuickMove TM,0.1 m/s,1 m/s,0.1 m/s 1 m/s,TrueMove TM 模式,t,傳統(tǒng),t/s,周期

31、時(shí)間增加,a ） QuickMove 功能,b ） TrueMove 功能,返回,TrueMove 和 QuickMove 功能示意圖,目錄,33/42,涂裝機(jī)器人技術(shù)的新發(fā)展,1. 機(jī)器人系統(tǒng),所,處,位,控制器 ABB 推出了融合集成過(guò)程系統(tǒng)（ IPS ）技術(shù)、連續(xù)涂裝 StayOn,置,功能和無(wú)堆積 NoPatch 功能，為涂裝車間應(yīng)用量身定制的新一代的涂裝,機(jī)器人機(jī)器人控制系統(tǒng) IRC5P 。無(wú)堆積 NoPatch 功能配合 IRB5500 機(jī),器人可以平行于縱向和橫向車身表面自如移動(dòng)手臂，可以一次涂裝無(wú)需,【,重疊拼接。,擴(kuò),展,與,提,高,】,傳統(tǒng),StayOn TM,通過(guò)指令頻繁

32、開(kāi)關(guān)旋杯,連續(xù)噴涂,返回,StayOn 連續(xù)涂裝功能,目錄,34/42,涂裝機(jī)器人技術(shù)的新發(fā)展,1. 機(jī)器人系統(tǒng),所,處,位,控制器 ABB 推出了融合集成過(guò)程系統(tǒng)（ IPS ）技術(shù)、連續(xù)涂裝 StayOn,置,功能和無(wú)堆積 NoPatch 功能，為涂裝車間應(yīng)用量身定制的新一代的涂裝,機(jī)器人機(jī)器人控制系統(tǒng) IRC5P 。無(wú)堆積 NoPatch 功能配合 IRB5500 機(jī),器人可以平行于縱向和橫向車身表面自如移動(dòng)手臂，可以一次涂裝無(wú)需,【,重疊拼接。,擴(kuò),展,與,提,高,】,NoPatch TM 功能,傳統(tǒng),返回,NoPatch 無(wú)堆積涂裝功能,目錄,35/42,涂裝機(jī)器人技術(shù)的新發(fā)展,2.

33、涂裝設(shè)備,所,處,針對(duì)小批量涂裝和多色涂裝， ABB 推出了 FlexBell 彈匣式旋杯系統(tǒng),位,置,（ CBS ），針對(duì)小批量涂裝和多色涂裝。該系統(tǒng)可對(duì)直接施于水性涂料的高,壓電提供有效絕緣；同時(shí)確保每只彈匣精確填充必要用量的涂料，從而將,換色過(guò)程中的涂料損耗降低的近乎為零。,【,擴(kuò),展,與,提,高,】,返回,目錄,FlexBell 彈匣式旋杯系統(tǒng),36/42,涂裝機(jī)器人技術(shù)的新發(fā)展,2. 涂裝設(shè)備,所,處,對(duì)于汽車車身外面的涂裝目前采用的最先進(jìn)的涂裝工藝為旋杯 + 旋杯涂,位,裝，杜爾公司開(kāi)發(fā)出了 EcoBell3 旋杯式靜電噴槍，保證靜電噴槍要結(jié)構(gòu)緊湊，,置,同時(shí)噴槍形成的噴幅寬度要具

34、有較大的調(diào)整范圍。,【,擴(kuò),展,與,提,高,】,a) 寬的漆霧噴涂大面積表面,b) 窄柱狀漆霧噴涂細(xì)小表面,c) 在狹窄空間內(nèi)工作,返回,EcoBell3 旋杯式靜電噴槍用于保險(xiǎn)杠的噴涂,目錄,37/42,本章小結(jié),所,噴涂機(jī)器人主要包括機(jī)器人和自動(dòng)噴涂設(shè)備兩部分。機(jī),處,位,器人由機(jī)器人本體和控制柜組成，而自動(dòng)噴涂設(shè)備一般由供,置,漆系統(tǒng)、自動(dòng)噴槍 / 旋杯、噴房、防爆吹掃系統(tǒng)等部分組成。,為滿足實(shí)際作業(yè)需求，通常將噴涂機(jī)器人與周邊設(shè)備（如機(jī),【,本,器人走行單元、工件傳送及旋轉(zhuǎn)單元、噴槍清理裝置、噴漆,章,小,生產(chǎn)線控制盤等）集合成噴涂機(jī)器人工作站，并將多個(gè)工作,結(jié),】,站按照生產(chǎn)工序要求布置成噴涂生產(chǎn)線。噴涂生產(chǎn)線在構(gòu)型,上一般有線型布局和并行盒子