淺談變距涂膠系統(tǒng)在機(jī)器人自動(dòng)化產(chǎn)線中的靈活應(yīng)用

毛文霆

摘 要 本文簡(jiǎn)略介紹了涂膠系統(tǒng)在自動(dòng)化產(chǎn)線中的應(yīng)用，以及變距涂膠系統(tǒng)在機(jī)器人手爪上的應(yīng)用，簡(jiǎn)略介紹了設(shè)計(jì)過(guò)程中的注意事項(xiàng)，以供實(shí)踐參考。

關(guān)鍵詞 機(jī)器人自動(dòng)化設(shè)備;涂膠機(jī)械手;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

隨著科技的發(fā)展，時(shí)代的進(jìn)步，過(guò)去都需要人工來(lái)完成的工作，逐漸被機(jī)器人所替代。 機(jī)器人具有精度高速度快等特點(diǎn)，非常符合一些要求精度高，重復(fù)性強(qiáng)的工作。現(xiàn)在在很多行業(yè)中，越來(lái)越多的涂膠工作正被機(jī)器人所承擔(dān)。

1涂膠系統(tǒng)

涂膠系統(tǒng)就是要噴涂到工件表面的膠水通過(guò)壓力泵或者氣動(dòng)泵從罐體里提取出來(lái)，通過(guò)電磁比例換向閥到管路里，再通過(guò)管路到達(dá)膠槍噴嘴，均勻的噴涂到工件表面。這樣噴涂出來(lái)的膠水，均勻，噴涂量也可以進(jìn)行調(diào)整，可控。這樣既提升了產(chǎn)品的噴涂質(zhì)量，又能提供生產(chǎn)效率，減少浪費(fèi)。涂膠系統(tǒng)正在越來(lái)越多地被各個(gè)行業(yè)產(chǎn)線所應(yīng)用[1]。

2涂膠系統(tǒng)與機(jī)器人配合應(yīng)用

涂膠系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)與機(jī)器人的直接連接固定，通過(guò)機(jī)器人軌跡，一邊走，一邊噴涂。從而替代人工噴涂作業(yè)，精度高，位置準(zhǔn)。如過(guò)去采用人工作業(yè)噴涂，在自動(dòng)化產(chǎn)線里，工作時(shí)間都是以秒來(lái)計(jì)算，平均下來(lái)幾十秒就得完成一個(gè)產(chǎn)品的涂膠作業(yè)，長(zhǎng)時(shí)間下來(lái)，操作人員由于自身的疲勞與長(zhǎng)時(shí)間的精力高度集中，很容易發(fā)生涂膠軌跡不均勻，不連貫，導(dǎo)致涂膠不均勻，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

涂膠系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)與機(jī)器人的直接連接固定，通過(guò)機(jī)器人軌跡，一邊走，一邊噴涂。從而替代人工噴涂作業(yè)，精度高，位置準(zhǔn)，時(shí)間短。機(jī)器人可以長(zhǎng)時(shí)間保證涂膠軌跡的正確，保證噴涂均勻。而且機(jī)器人涂膠，可以走很多復(fù)雜的軌跡角度，能夠更加準(zhǔn)確的完成涂膠軌跡。

現(xiàn)代工廠的自動(dòng)化產(chǎn)線，往往都是要求工作的時(shí)間短，通常1個(gè)涂膠噴嘴都無(wú)法滿足生產(chǎn)的節(jié)拍要求，所以常常是配備2個(gè)噴嘴同時(shí)進(jìn)行噴涂作業(yè)。這樣就可以走一次涂膠軌跡，同時(shí)噴涂?jī)蓷l涂膠軌跡，節(jié)省工作時(shí)間，提供生產(chǎn)效率。但是由于很多時(shí)候都是一條產(chǎn)線要能夠兼容生產(chǎn)很多不同種產(chǎn)品的工作任務(wù)。這樣為了滿足不同產(chǎn)品的不同軌跡要求，機(jī)器人很多時(shí)候都需要走很多的不同軌跡。如果配備2個(gè)噴嘴，由于不同產(chǎn)品的涂膠間距是不一樣的，不能夠兩個(gè)噴嘴同時(shí)進(jìn)行噴涂作業(yè)，這樣就辜負(fù)了安裝2個(gè)噴嘴的作用。

現(xiàn)在提出新的解決方案即是，打破傳統(tǒng)的涂膠系統(tǒng)必須固定不動(dòng)的觀念，將涂膠系統(tǒng)做成可自由移動(dòng)的，可根據(jù)不同的產(chǎn)品的不同位置，任意停靠住，兼容不同的產(chǎn)品，從而提高設(shè)備的利用率，提高生產(chǎn)效率，節(jié)省時(shí)間，減少浪費(fèi)。

以伺服電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力，將一套噴涂系統(tǒng)固定在一端，另外一套噴涂系統(tǒng)固定在滑塊上的結(jié)構(gòu)件上，通過(guò)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)螺母移動(dòng)，螺母固定連接結(jié)構(gòu)件帶動(dòng)涂膠系統(tǒng)在滑塊上左右移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)變距。伺服電機(jī)可以移動(dòng)到任意位置?？?，速度快，位置準(zhǔn)，精度高，符合滿足涂膠軌跡的位置要求。這樣用兩套噴涂系統(tǒng)就可以兼容很多種不同的產(chǎn)品的涂膠軌跡要求。

巧用伺服電機(jī)配備在機(jī)器人手爪上，打破傳統(tǒng)的涂膠系統(tǒng)位置固定不動(dòng)的觀念，即可在自動(dòng)化產(chǎn)線里提升機(jī)器人的設(shè)備利用率，提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)成本，提升產(chǎn)品的質(zhì)量[2]。

3變距涂膠系統(tǒng)的注意事項(xiàng)

3.1 涂膠系統(tǒng)要注意管路走線問(wèn)題

按照傳統(tǒng)的涂膠系統(tǒng)，涂膠的管路是固定不動(dòng)的，可以按照固定的路線進(jìn)行固定。但變距涂膠系統(tǒng)不同，涂膠管路需進(jìn)行移動(dòng)，這樣涂膠管路要預(yù)留一些長(zhǎng)度距離，并且要防止管路在移動(dòng)過(guò)程中的磨損，導(dǎo)致污染設(shè)備。不單單是涂膠的管路，還需考慮增加的伺服電機(jī)的線纜的走線方式，不能再機(jī)器人旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生纏繞的現(xiàn)象。

3.2 涂膠系統(tǒng)要求涂膠過(guò)程要穩(wěn)定

傳統(tǒng)的固定涂膠方式就是要保證涂膠系統(tǒng)的穩(wěn)定性，所以才要將涂膠系統(tǒng)固定不變。要想做成移動(dòng)的涂膠系統(tǒng)，就必須保證涂膠系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)過(guò)程中，也要對(duì)連接涂膠系統(tǒng)的各個(gè)結(jié)構(gòu)件要進(jìn)行打銷子進(jìn)行固定連接，保證各個(gè)結(jié)構(gòu)件的位置固定不動(dòng)，不會(huì)在機(jī)器人動(dòng)作過(guò)程中發(fā)生位置偏移。

3.3 變距涂膠系統(tǒng)要注意機(jī)器人的負(fù)載重量

涂膠系統(tǒng)與機(jī)器人想配合使用，機(jī)器人是有負(fù)載的條件限制的。過(guò)去傳統(tǒng)的固定涂膠系統(tǒng)的方法不會(huì)有太多的結(jié)構(gòu)件，不會(huì)占用機(jī)器人的負(fù)載，但是移動(dòng)的涂膠系統(tǒng)會(huì)有驅(qū)動(dòng)的伺服電機(jī)，導(dǎo)軌以及其他的很多結(jié)構(gòu)件，這些結(jié)構(gòu)件即便是使用鋁合金，也是要具有一定重量的，再加上伺服電機(jī)和導(dǎo)軌等等，重量會(huì)增加好多，所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中要考慮好機(jī)器人的整體負(fù)載情況。

3.4 變距涂膠系統(tǒng)要注意增加限位功能

伺服電機(jī)帶動(dòng)涂膠系統(tǒng)在導(dǎo)軌上移動(dòng)，為防止電機(jī)發(fā)生失控現(xiàn)象，在導(dǎo)軌的兩端需增加限位功能。包括電器的限位開(kāi)關(guān)和機(jī)械的死檔位置。

隨著涂膠系統(tǒng)與機(jī)器人配合在各行各業(yè)的推廣應(yīng)用，會(huì)發(fā)生越來(lái)越多的各個(gè)問(wèn)題，這些問(wèn)題在使用傳統(tǒng)的方式方法已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要我們打破常規(guī)，具有創(chuàng)新精神，開(kāi)拓更多的使用方法。在標(biāo)新立異的同時(shí)，也要注意一些隨之出現(xiàn)的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

[1] 閻邦椿.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版）第2卷 機(jī)械零部件設(shè)計(jì)（連接、緊固與傳動(dòng)）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010：67.

[2] 寇寶泉，程樹(shù)康.機(jī)交流伺服電機(jī)及其控制[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008：56-57.