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直角坐標(biāo)機(jī)器人在涂膠行業(yè)的應(yīng)用
隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人在工業(yè)中越來越重要，可以實(shí)現(xiàn)手工無法完成的復(fù)雜工作，而且執(zhí)行動作靈活，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的空間軌跡控制。特別適用于多品種，變批量的柔性化生產(chǎn)。AWD-Robot直角坐標(biāo)機(jī)器人具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、性能穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于點(diǎn)膠、注膠、涂膠、焊料封口、圖像檢測等領(lǐng)域
適用產(chǎn)品:
集成電路、印刷電路板、彩色液晶屏、電子元器件（如繼電器、手機(jī)揚(yáng)聲器）、光學(xué)鏡頭、汽車部件,醫(yī)療用品。
適用膠劑:
錫膏、錫膏、導(dǎo)電膠、UV膠、瞬干膠、環(huán)氧膠、密封膠.
用 途:
滿足集成電路、印刷電路板、彩色液晶屏、電子元器件（如繼電器、手機(jī)揚(yáng)聲器）、光學(xué)鏡頭、汽車部件,醫(yī)療用品等產(chǎn)品的密封工藝要求。
直角坐標(biāo)機(jī)器人在反滲透膜涂膠上的應(yīng)用
要求：在反滲透膜上連續(xù)均布涂膠
涂膠曲線為空間三維曲線。
此涂膠設(shè)備分為X-Y-Z三個自由度
X軸行程為1000mm，
Y軸行程為600mm，
Z軸行程為400mm
X軸速度為20-750mm/s，
Y軸速度為20-600mm/s，
Z軸速度為20-400mm/s，
每軸的重復(fù)定位精度為0.05mm
控制系統(tǒng)選用英國TRIO運(yùn)動控制卡加觸摸屏的形式，可以按客戶要求開發(fā)操作界面，可實(shí)現(xiàn)X-Y軸插補(bǔ)運(yùn)動。
工藝：可以在X-Y的行程內(nèi)，走出各種曲線形狀，可以實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格、形狀工件的涂膠。Z軸主要是為了適應(yīng)不同高度的工件或工作臺以及在涂膠結(jié)束時上提膠槍把膠絲拉斷。
負(fù)載：15KG-20KG
根據(jù)以上要求，我們設(shè)計(jì)了一臺三坐標(biāo)機(jī)器人。
機(jī)器人組成：
該機(jī)器人由安裝架、機(jī)器人定位系統(tǒng)、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、供膠系統(tǒng)及涂膠槍、控制系統(tǒng)及電控配電系統(tǒng)、安全防護(hù)裝置等組成。
1、機(jī)器人安裝架
機(jī)器人安裝架由鋼材搭建。使用鋼材安裝架的好處是剛性好，變形量小，設(shè)計(jì)簡單、美觀、安裝方便。
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，為AWD-Robot公司產(chǎn)品，三坐標(biāo)均為同步帶傳動（可選用精密絲杠傳動）直線導(dǎo)軌，單坐標(biāo)重復(fù)定位精度為0.05mm，最快直線運(yùn)動速度：5m/s。
X軸選用雙根龍門式導(dǎo)軌機(jī)器人（DTL060.300.1000）行程1000mm.通過傳動桿實(shí)現(xiàn)雙軌同步，單電機(jī)加減速機(jī)驅(qū)動。
Z軸選用單根抓取式導(dǎo)軌機(jī)器人（DTV060.300.400）采用軸運(yùn)動，電機(jī)和滑塊不動的方式實(shí)現(xiàn)垂直方向的運(yùn)動。電機(jī)采用帶抱閘電機(jī)，掉電實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。
3、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)MHMD系列，每個運(yùn)動軸配有一臺伺服電機(jī)，其中垂直運(yùn)動軸為帶抱閘伺服電機(jī)。采用交流伺服電機(jī)加減速機(jī)驅(qū)動，X軸選用日本Panasonic 750W電機(jī)配MOTEC，APE80-8減速機(jī)，Y軸選用日本Panasonic 400W電機(jī)配MOTEC，APE60-8減速機(jī)，Z軸需用日本Panasonic 400W加制動配MOTEC，APE60-8減速機(jī)。
 
4、供膠系統(tǒng)及涂膠膠槍
供膠系統(tǒng)是美國的GRACO產(chǎn)品，以穩(wěn)定的壓力，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)，經(jīng)加壓后膠的壓力也可作適應(yīng)性調(diào)整，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。通過對出膠量和運(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。
涂膠槍為密封膠專用，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)，每次涂膠后涂膠嘴浸入硅油杯中。
5、控制系統(tǒng)及電控配電系統(tǒng)
控制系統(tǒng)由工控機(jī)、英國TRIO運(yùn)動控制卡組成，型號為PCI208。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。
PCI208是Trio Motion公司的一款基于PC機(jī)的PCI總線控制的數(shù)字運(yùn)動控制卡，該控制卡采用了獨(dú)立的120MHz的DSP微處理器技術(shù)，提高了電機(jī)運(yùn)動和計(jì)算的處理速度。該控制卡可以控制2~8個軸的伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)或者是二者的任意結(jié)合；32-bit的33MHz，2.2版本的PCI總線。采用100-pin的高密度屏蔽電纜與外部轉(zhuǎn)接模塊連接，提高了設(shè)備的抗干擾信號的能力。提供Active X可以用VB、VC、C/C++等高級語言根據(jù)設(shè)備的需要進(jìn)行二次開發(fā)，還有CAN總線口，可以根據(jù)設(shè)備的需要對I/O和模擬輸入口進(jìn)行擴(kuò)展，1~8個軸直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、螺旋線插補(bǔ)、輪廓控制、速度控制、電子齒輪、電子凸輪、同步、虛擬軸控制，運(yùn)動控制卡有豐富的函數(shù)庫，可以任意設(shè)定運(yùn)動特性，如加速曲線形狀，空間曲線的插補(bǔ)運(yùn)動，能過實(shí)現(xiàn)平滑的運(yùn)動特性
 
6、安全防護(hù)裝置
該機(jī)具有故障提示及報(bào)警功能，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，便于迅速排除故障，主要包括：機(jī)器人碰撞保護(hù)功能；工件安裝到位檢測；膠桶的缺膠報(bào)警；光幕安全保護(hù)。
編程方法：
1、示教編程：在反滲透膜涂膠軌跡上，先描出數(shù)個特征點(diǎn)（如直線與直線的銜接點(diǎn)，直線與圓弧的連接點(diǎn)，圓弧與圓弧的聯(lián)結(jié)點(diǎn)），然后手動操作機(jī)器手，使膠槍逐一對準(zhǔn)特征點(diǎn)，確認(rèn)并記憶這些點(diǎn)的坐標(biāo)，控制系統(tǒng)自動將這些點(diǎn)聯(lián)結(jié)成一條完整的平滑的曲線。
2、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、圓弧（圓橢圓等）、拋物線等，確保這些線單元能夠用控制系統(tǒng)固有函數(shù)描述。用固有的函數(shù)按順序描述這些線單元，使圖紙描繪的曲線變?yōu)闄C(jī)器人的運(yùn)動曲線。
示教編程方式的優(yōu)點(diǎn)是易學(xué)易用靈活，克服了按圖編程以涂膠軌跡數(shù)據(jù)輸入繁瑣過程。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。而且三維空間內(nèi)任意曲線軌跡的涂膠均勻。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。缺點(diǎn)是針對高精密圖膠不能完好的保證涂膠精度。
影響涂膠效果的因數(shù)：
1.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)動速度、機(jī)械剛性、軌跡的特性、膠的特性、供膠系統(tǒng)的特性、控制系統(tǒng)的特性等。所以在設(shè)計(jì)圖膠機(jī)器人時，必須把所有的問題分析透徹，才有可能設(shè)計(jì)出好用的產(chǎn)品。
光滑曲線，該曲線就是工件需要涂膠的運(yùn)動軌跡。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)算出軌跡曲線節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，逐步輸入的煩瑣方式。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。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，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。
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