隨著機器人技術的發展，機器人在工業中越來越重要，可以實現手工無法完成的復雜工作，而且執行動作靈活，可以實現復雜的空間軌跡控制。特別適用于多品種，變批量的柔性化生產。AWD-Robot直角坐標機器人具有結構緊湊、操作方便、性能穩定、經濟實用等優點，已廣泛應用于點膠、注膠、涂膠、焊料封口、圖像檢測等領域

適用產品:
集成電路、印刷電路板、彩色液晶屏、電子元器件（如繼電器、手機揚聲器）、光學鏡頭、汽車部件,醫療用品。

適用膠劑:
錫膏、錫膏、導電膠、UV膠、瞬干膠、環氧膠、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、手機揚聲器）、光學鏡頭、汽車部件,醫療用品等產品的密封工藝要求。

 

要求：在反滲透膜上連續均布涂膠

涂膠曲線為空間三維曲線。

此涂膠設備分為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，

每軸的重復定位精度為0.05mm

 

   控制系統選用英國TRIO運動控制卡加觸摸屏的形式，可以按客戶要求開發操作界面，可實現X-Y軸插補運動。

 

   工藝：可以在X-Y的行程內，走出各種曲線形狀，可以實現不同規格、形狀工件的涂膠。Z軸主要是為了適應不同高度的工件或工作臺以及在涂膠結束時上提膠槍把膠絲拉斷。

 

負載：15KG-20KG

根據以上要求，我們設計了一臺三坐標機器人。

機器人組成：
該機器人由安裝架、機器人定位系統、伺服驅動系統、供膠系統及涂膠槍、控制系統及電控配電系統、安全防護裝置等組成。
1、機器人安裝架
機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，設計簡單、美觀、安裝方便。
2、機器人定位系統
機器人定位系統是整臺設備的核心，為AWD-Robot公司產品，三坐標均為同步帶傳動（可選用精密絲杠傳動）直線導軌，單坐標重復定位精度為0.05mm，最快直線運動速度：5m/s。

X軸選用雙根龍門式導軌機器人（DTL060.300.1000）行程1000mm.通過傳動桿實現雙軌同步，單電機加減速機驅動。

Y軸選用雙根抓取式導軌機器人（DTV060.300.600）由于客戶要求實際工作中Y軸可以實現伸縮，在不工作的時候可以避讓出更多的空間，所以Y軸采用軸運動，滑塊和電機不動的直線導軌DTV.單電機加減速機驅動。

Z軸選用單根抓取式導軌機器人（DTV060.300.400）采用軸運動，電機和滑塊不動的方式實現垂直方向的運動。電機采用帶抱閘電機，掉電實現保護功能。

3、伺服驅動系統
該涂膠機器人的選用日本松下伺服電機MHMD系列，每個運動軸配有一臺伺服電機，其中垂直運動軸為帶抱閘伺服電機。采用交流伺服電機加減速機驅動，X軸選用日本Panasonic 750W電機配MOTEC，APE80-8減速機，Y軸選用日本Panasonic 400W電機配MOTEC，APE60-8減速機，Z軸需用日本Panasonic 400W加制動配MOTEC，APE60-8減速機。

          
4、供膠系統及涂膠膠槍
供膠系統是美國的GRACO產品，以穩定的壓力，將膠壓送到自動涂膠槍的槍頭。膠泵驅動氣源的壓力可調，經加壓后膠的壓力也可作適應性調整，通過選擇適當孔徑的涂膠咀達到最佳的控制效果，保證膠型的一致性。通過對出膠量和運行速度的調整，保證所涂膠形均勻一致，達到理想的涂膠效果。
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行浸入式防護，每次涂膠后涂膠嘴浸入硅油杯中。
5、控制系統及電控配電系統
控制系統由工控機、英國TRIO運動控制卡組成，型號為PCI208。該系統可預置多種工件的涂膠程序，更換品種時可在觸摸屏上調用相應程序。
PCI208是Trio Motion公司的一款基于PC機的PCI總線控制的數字運動控制卡，該控制卡采用了獨立的120MHz的DSP微處理器技術，提高了電機運動和計算的處理速度。該控制卡可以控制2~8個軸的伺服電機或步進電機或者是二者的任意結合；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接模塊連接，提高了設備的抗干擾信號的能力。提供Active X可以用VB、VC、C/C++等高級語言根據設備的需要進行二次開發，還有CAN總線口，可以根據設備的需要對I/O和模擬輸入口進行擴展，1~8個軸直線插補、圓弧插補、螺旋線插補、輪廓控制、速度控制、電子齒輪、電子凸輪、同步、虛擬軸控制，運動控制卡有豐富的函數庫，可以任意設定運動特性，如加速曲線形狀，空間曲線的插補運動，能過實現平滑的運動特性

6、安全防護裝置
該機具有故障提示及報警功能，并且每次出現故障時都能準確的反映出故障具體位置，便于迅速排除故障，主要包括：機器人碰撞保護功能；工件安裝到位檢測；膠桶的缺膠報警；光幕安全保護。

編程方法：
1、示教編程：在反滲透膜涂膠軌跡上，先描出數個特征點（如直線與直線的銜接點，直線與圓弧的連接點，圓弧與圓弧的聯結點），然后手動操作機器手，使膠槍逐一對準特征點，確認并記憶這些點的坐標，控制系統自動將這些點聯結成一條完整的平滑的曲線。
2、按圖編程
按照繪好的機械圖紙，將復雜的曲線分割成若干標準的直線、圓弧（圓橢圓等）、拋物線等，確保這些線單元能夠用控制系統固有函數描述。用固有的函數按順序描述這些線單元，使圖紙描繪的曲線變為機器人的運動曲線。
示教編程方式的優點是易學易用靈活，克服了按圖編程以涂膠軌跡數據輸入繁瑣過程。采用示教編程方式后，僅需工件實物即可快捷方便地完成編程。而且三維空間內任意曲線軌跡的涂膠均勻。機器人示教編程方式，使設備的操作更趨柔性化與智能化，可以隨意調用和修改涂膠程序。缺點是針對高精密圖膠不能完好的保證涂膠精度。
影響涂膠效果的因數：
涂膠的效果與很多因素有關：
機器手的重復精度、運動速度、機械剛性、軌跡的特性、膠的特性、供膠系統的特性、控制系統的特性等。所以在設計圖膠機器人時，必須把所有的問題分析透徹，才有可能設計出好用的產品。
光滑曲線，該曲線就是工件需要涂膠的運動軌跡。示教編程方式克服了數控編程以涂膠軌跡數據輸入，必須借助準確的零件圖紙及事先計算出軌跡曲線節點的坐標，逐步輸入的煩瑣方式。采用示教編程方式后，僅需工件實物即可快捷方便地完成編程。適用于三維空間內任意曲線軌跡的涂膠和材料均勻涂布。機器人示教編程方式，使設備的操作更趨柔性化與智能化，可以隨意調用和修改涂膠程序。