涂裝機器人及其操作應用知識目標１.了解涂裝機器人的分類及特點。２.掌握涂裝機器人的系統(tǒng)組成及功能。３.熟悉涂裝機器人作業(yè)示教的基本流程。４.熟悉涂裝機器人的周邊設備與工位布局。能力目標１.能識別涂裝機器人工作站基本構成。２.能進行涂裝機器人的簡單作業(yè)示教。學習目標機器人涂裝正成為一個在嘗試中不斷向前邁進的新領域，且前景非常廣闊。本任務的內(nèi)容是完成涂裝機器人的作業(yè)示教。工作任務一、涂裝機器人的分類及特點１.涂裝機器人的特點涂裝機器人作為一種典型的涂裝自動化設備，具有工件涂層均勻，重復精度高，通用性強，工作效率高，能將工人從有毒、易燃、易爆的工作環(huán)境中解放出來。相關知識２.涂裝機器人的分類涂裝機器人ａ)球形手腕涂裝機器人ｂ)非球形手腕涂裝機器人(１)球形手腕涂裝機器人采用Bendix手腕結構的涂裝機器人(２)非球形手腕涂裝機器人非球形手腕涂裝機器人ａ)正交非球形手腕ｂ)斜交非球形手腕二、涂裝機器人的系統(tǒng)組成涂裝機器人系統(tǒng)組成１.涂裝機器人控制系統(tǒng)涂裝機器人控制系統(tǒng)主要完成本體和涂裝工藝控制。２.供漆系統(tǒng)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。對于涂裝機器人，根據(jù)所采用的涂裝工藝不同，機器人“手持”的噴槍及配備的供漆系統(tǒng)也存在差異。供漆系統(tǒng)主要部件ａ)流量調(diào)節(jié)器ｂ)齒輪泵ｃ)涂料混合器ｄ)換色閥(１)空氣涂裝自動空氣噴槍ａ)日本明治FA100H-Pｂ)美國DEVILBISST-AGHVｃ)德國PILOTWA500(２)高壓無氣涂裝(３)靜電涂裝高速旋杯式靜電噴槍ａ)溶劑性涂料適用高速旋杯式靜電噴槍ｂ)水性涂料適用高速旋杯式靜電噴槍高速旋杯式靜電噴槍工作原理防爆吹掃系統(tǒng)主要由危險區(qū)域之外的吹掃單元、操作機內(nèi)部的吹掃傳感器、控制柜內(nèi)的吹掃控制單元３部分組成。其防爆工作原理如圖所示。涂裝機器人工作站主要包括機器人和自動涂裝設備兩部分。防爆吹掃系統(tǒng)工作原理三、涂裝機器人的作業(yè)示教現(xiàn)以圖所示的工件涂裝為例，采用在線示教方法為機器人輸入鋼制箱體的表面涂裝作業(yè)程序。此程序由編號為1

~8的8個程序點組成，各程序點的用途說明見表。具體作業(yè)編程可參照如圖所示流程圖展開。涂裝機器人運動軌跡程序點的用途說明(涂裝作業(yè))涂裝機器人作業(yè)示教流程圖１.示教前的準備示教前，應做好如下準備工作：(１)工件表面清理。(２)工件裝夾。(３)安全確認。(４)機器人原點確認。２.新建作業(yè)程序新建一個作業(yè)程序，如“Paint_box”。３.程序點的輸入具體示教方法見表。涂裝作業(yè)示教方法４.設定作業(yè)條件(１)設定涂裝條件涂裝條件的設定主要包括噴涂流量、霧化氣壓、噴幅(調(diào)扇幅)、靜電電壓以及顏色設置表等，可參見表。(２)添加涂裝次序指令在涂裝開始、結束點(或各路徑的開始、結束點)手動添加涂裝次序指令，控制噴槍開關。５.檢查試運行６.再現(xiàn)涂裝涂裝條件四、涂裝機器人的周邊設備與工位布局１.周邊設備(１)機器人行走單元與工件傳送(旋轉)單元１)動/靜模式。動/靜模式下的涂裝單元ａ)配備伺服穿梭機的涂裝單元ｂ)配備輸送系統(tǒng)的涂裝單元動/靜模式下的涂裝單元ｃ)配備行走單元的涂裝單元ｄ)機器人與伺服轉臺協(xié)調(diào)運動的涂裝單元２)流動模式。流動模式下的涂裝單元３)跟蹤模式。跟蹤模式下的涂裝機器人生產(chǎn)線(２)空氣過濾系統(tǒng)(３)輸調(diào)漆系統(tǒng)輸調(diào)漆系統(tǒng)(４)噴槍清理裝置如圖所示。噴槍清理裝置在對噴槍進行清理時一般經(jīng)過４個步驟:自動空氣沖洗、自動清洗、自動溶劑沖洗、自動通風排氣，其編程實現(xiàn)一般需要5

~7個程序點，見表。

Uni-ramUG4000自動噴槍清理機程序點的用途說明(清洗噴槍)(５)涂裝生產(chǎn)線控制盤２.工位布局涂裝機器人生產(chǎn)線布局ａ)線形布局ｂ)并行盒子布局線形布局和并行盒子布局生產(chǎn)線的特點與適用范圍的對比詳見表。線形布局與并行盒子布局生產(chǎn)線比較一、任務準備實施本任務教學所使用的實訓設備及工具材料可參考表。任務實施實訓設備及工具材料二、認識工業(yè)機器人車窗涂膠單元工作站它主要由六軸工業(yè)機器人、車窗涂膠裝配模型、模型實訓平臺等組成，如圖所示。如圖所示。車窗涂膠裝配模型組成部件見表。車窗涂膠單元工作站的組成車窗涂膠裝配模型結構示意圖車窗涂膠裝配模型組成部件本任務采用示教編程方法，操作機器人實現(xiàn)車窗涂膠單元運動軌跡的示教。三、車窗涂膠裝配模型與夾具的安裝１.車窗涂膠裝配模型的安裝(１)用螺釘將3個組件固定在模型實訓平臺的合適位置，如圖所示。

車窗涂膠裝配模型的安裝(２)用?6mm氣管把涂膠機構的氣源接入口與面板的氣源輸出口連接，并打開氣源調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)至氣壓合適；再把涂膠電磁閥控制線(紅色與黑色)接入面板電磁閥控制接口，面板布局如圖所示。２.夾具的安裝面板布局四、設計控制原理方框圖

控制原理方框圖五、設計PLC的I

/O控制原理圖根據(jù)任務要求可設計出PLC的I

/O控制原理圖，如圖所示。

PLC

的

I

/O控制原理圖六、線路安裝根據(jù)圖所示I

/O控制原理圖，完成六軸機器人單元的安裝與接線。

PLC

的

I

/O控制原理圖七、六軸機器人單元的PLC程序設計根據(jù)任務要求，參照圖所示I

/O控制原理圖設計的PLC梯形圖程序如圖所示。

PLC

的

I

/O控制原理圖

PLC梯形圖程序八、確定機器人運動所需示教點根據(jù)圖所示的機器人運動軌跡分布圖，可確定其運動所需的示教點，見表。機器人運動軌跡分布圖ａ)玻璃取料點ｂ)玻璃涂膠點ｃ)車窗玻璃裝配點機器人運動軌跡示教點九、機器人程序的編寫１.設計機器人程序流程圖根據(jù)控制功能設計機器人程序流程圖，如圖所示。機器人程序流程圖