直角坐標(biāo)機(jī)械手作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制方便，執(zhí)行動(dòng)作靈活，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的空間軌跡控制。廣泛應(yīng)用在汽車、家電等行業(yè)，控涂膠機(jī)器人是汽車行業(yè)重要的加工裝備。

 

　　下面我們了解一下在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上涂膠的直角坐標(biāo)機(jī)械手

 

　　要求：在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)蓋上連續(xù)均布涂膠，涂膠曲線為空間三維曲線。共有兩條涂膠曲線，空間夾角為16度，每個(gè)曲線基本由直線和圓弧組成。

 

　　直角坐標(biāo)機(jī)械手由安裝架、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、定位系統(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）安裝架

 

　　直角坐標(biāo)機(jī)械手安裝架由鋁型材搭建。上半部分用玻璃罩將核心部件罩住。使用鋁型材安裝架的好處是設(shè)計(jì)簡單、美觀、安裝方便、運(yùn)輸成本低。該部分完全在國內(nèi)設(shè)計(jì)制造，成本低。

 

　　2）伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

 

　　該涂膠機(jī)器人的選用日本松下伺服電機(jī)MHMA系列，每個(gè)運(yùn)動(dòng)軸配有一臺伺服電機(jī)，其中垂直運(yùn)動(dòng)軸為帶抱閘伺服電機(jī)。

 

　　3）定位系統(tǒng)

 

　　定位系統(tǒng)是整臺設(shè)備的核心，三坐標(biāo)均為滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)，單坐標(biāo)重復(fù)定位精度為0.025mm，最快直線運(yùn)動(dòng)速度：500mm/s。其中X坐標(biāo)軸為兩根長度為800mm，跨度為600mm的定位系統(tǒng)ELK40，由同步傳輸器保證兩根定位系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的同步，由一臺伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。Y軸選用ELK40和ELR40雙定位系統(tǒng)，，將Z軸夾在中間，這種安裝方式具有非常好的穩(wěn)定性，兩根定位系統(tǒng)由一臺伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。Z軸選用ELK40雙滑快全包圍定位系統(tǒng)，牢固穩(wěn)定，由一臺帶抱閘的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。每個(gè)定位系統(tǒng)都為密封結(jié)構(gòu)，灰塵和水不會(huì)進(jìn)到定位系統(tǒng)內(nèi)部接觸滾珠絲杠。

 

　　4）供膠系統(tǒng)及涂膠膠槍

 

　　以穩(wěn)定的壓力，將膠壓送到自動(dòng)涂膠槍的槍頭。膠泵驅(qū)動(dòng)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)、運(yùn)動(dòng)控制卡組成。該系統(tǒng)可預(yù)置多種工件的涂膠程序，更換品種時(shí)可在觸摸屏上調(diào)用相應(yīng)程序。

 

　　運(yùn)動(dòng)控制卡有豐富的函數(shù)庫，可以任意設(shè)定運(yùn)動(dòng)特性，如加速曲線形狀，空間曲線的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，能過實(shí)現(xiàn)平滑的運(yùn)動(dòng)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(shí)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)。

 

　　在設(shè)計(jì)直角坐標(biāo)機(jī)械手是應(yīng)注意，涂膠的效果與機(jī)械的重復(fù)精度、運(yùn)動(dòng)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)的特性等相關(guān)，必須把所有的問題分析透徹，才有可能設(shè)計(jì)出適合的產(chǎn)品。

 

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