[发明专利]一种气动喷胶机器人系统

说明书

一种气动喷胶机器人系统，能够达到产品质量均一性好生产率高等要求，同时降低了劳动强度，改善了工作环境。该气动喷胶机器人能满足中立柱不同类型共线生产的喷涂需求，稳定可靠，同时着胶的均匀性、一致性和喷胶效率较人工喷胶有很大程度的提高，降低了工人的劳动强度，促进了企业的技术革新。

技术领域

本发明涉及一种气动喷胶机器人系统，适用于机械领域。

背景技术

机器人作为先进的工业技术，在现代自动控制及生产自动化领域得到了广泛的应用，特别是在汽车制造业方面得到了普遍使用。作为喷胶或喷漆是汽车生产过程中不可缺少的环节，采用人工喷涂具有效率低、质量差、耗费大、污染重等缺点。中立柱是轿车前、后门之间的内部装饰件，左右各一，其生产工艺流程如下：骨架压制、喷胶、烘干、覆贴皮革、修(包)边、检验，其中的喷胶工序需要设计一种机器人来代替人完成喷胶任务。

发明内容

本发明提出了一种气动喷胶机器人系统，能够达到产品质量均一性好生产率高等要求，同时降低了劳动强度，改善了工作环境。

本发明所采用的技术方案是：

所述气动喷胶机器人为圆柱坐标式5自由度机器人，其中3个为转动关节，分别实现机器人的体旋转、腕偏摆、腕仰俯，2个为移动关节，分别实现机器人上下方向的体升降((Z方向)及水平方向的臂伸缩(X方向)。

所述机器人的执行机构中除体旋转采用步进电机控制外，其他4个自由度均选用日本SMC公司的气动元件驱动，有利于防爆。

所述机械手的控制喷枪开关的末端执行器也同样采用SMC公司的直线气缸来实现，称为开关气缸。

所述气动喷胶机器人控制系统的定位模块FX2N-1PG控制步进电机，实现机器人的体旋转，步进电机的静态锁紧力矩确保机器人在不同的角度自上而下对骨架喷胶。

所述气动喷胶机器人的物料输送系统采用三菱FR-A540-1.5K-CH变频器加编码器反馈控制，既方便输送链的速度调节又满足工件定位控制要求。

本发明的有益效果是：该气动喷胶机器人能满足中立柱不同类型共线生产的喷涂需求，稳定可靠，同时着胶的均匀性、一致性和喷胶效率较人工喷胶有很大程度的提高，降低了工人的劳动强度，促进了企业的技术革新。

附图说明

图1是本发明的组合式工业机器人模块化设计过程。

图2是本发明的Light Grey气动喷胶机器人气动系统原理图。

图3是本发明的气动喷胶机器人控制系统硬件构成框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，在组合式工业机器人设计中，采用模块化设计可以很好地解决产品品种、规格与设计制造周期和生产成本之间的矛盾。工业机器人的模块化设计也为机器人产品快速更新换代、提高产品的质量、方便维修、增强竞争力提供了条件。随着敏捷制造时代的到来，模块化设计越来越显示出其独到的优越性。

所要设计的机器人作业对象为某车型中立柱，其表面为复杂的三维异型面，左右两只中立柱的结构关于Z轴对称。长期以来，因骨架表面形状复杂，某汽车内饰件配套生产公司在喷胶工序一直采用人工作业，生产中存在以下问题：

工人的熟练程度、喷胶的手法、工作情绪、责任心等因素，将直接影响骨架上胶的均匀性及着胶量的一致性(均一性)。公司质检部门曾组织了一次随机抽查，针对同一型号中立柱、不同操作工人喷胶后中立柱多批次称量的结果表明:着胶量分布范围很大，为3~6.2g/只，且存在不均匀现象。