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工业机器人自动喷涂生产线参数设计

工业机器人自动喷涂生产线参数设计
工业机器人自动喷涂生产线参数设计

工业机器人自动喷涂生产线参数设计

1.喷涂机器人的简介

喷涂机器人主要是集成了喷涂工艺系统和防爆系统的工业机器人,可以根据不同的工件采用不同的程序对工件的表面进行油漆的喷涂,机器人的程序可以由人工根据工件的形状预先示教(编写好程序)而成,也可以由专业的模拟软件根据工件的模型先在电脑中运用专业的模拟软件(如robot-studio)进行模拟然后再将模拟的程序从电脑导至机器人控制器,从而可以节省大量的现场调试时间和新产品开发周期。

根据国内外多家客户使用证明,喷涂机器人在机车诸多应用中不仅可以大大提高生产效率,改善员工的工作环境,并且可以节省大量的运营成本,提高工件品质。针对机车表面颜色多变的要求,机器人还可以配置换色阀,可以对油漆进行快速的切换,节省换漆时对管路和喷枪的清洗时间。

2.机器人喷涂的优势

1)降低运营成本,减少原料的浪费,提高成品率

喷涂机器人集成了喷涂工艺系统(IPS),可以提高油漆喷漆的上漆率,提高油漆的利用率。机器人喷涂可以根据工件的宽度调节不同的喷幅,比如在喷涂车厢大面积平喷涂可以采用200MM的扇幅,而在喷涂例如一些边缝时,则可以采用小的扇幅,如50MM。并且在喷涂过程中,可以自由的开关枪,不需要改变机器人的喷涂程序,可以节省油漆的消耗量,并且极其方便。

由于机器人喷涂的高精度,如ABB IRB5400和IRB5500的重复精度达到0.15MM,因此机器人喷涂的膜厚的精度可以达到正负3UM。相比人工的喷涂,既可以提高机车表面的成膜质量与一致性,提高成品率,减少修补工作量,又可以节省油漆。

特别是在要求严格的场合,油漆的流量可以实现闭环控制,即机器人在喷漆的过程中会根据流量计自动检测当前流量并且与设定流量进行对比,根据信号的反馈值自动调节流量阀的开度,以达到精确控制流量的目的。

双组份油漆可以采用预混(即油漆和固化剂预先配好),也可以采用喷枪前混合。采用喷枪前混合可以减少油漆的浪费,因为当油漆和固化剂配好之后,如果有任何问题暂时停喷涂时,油漆会固化,而油漆和固化剂在喷枪前混合则可以避免这种情况发生。

人工喷涂时,操作人员站在三维工作小车上工作,当操作人员喷完一处工件时,三维小车移动将操作人员带至下一处需要喷涂处,由于此时漆膜未干,小车移动时容易产生灰尘,而导致机车表面漆膜的颗粒。而机器人喷涂则可以避免这个问题。由于机器人导轨位于喷漆室的边上,因此不会产生灰尘污染工件,机器人本体采用无尘型的设计,不会污染工件表面的漆膜。

2)增强生产柔性

柔性生产是针对大规模生产的弊端而提出的新型生产模式。即生产系统能对市场需求变化作出快速的适应。如当需要生产一款新的车型时,可以在设计阶段就采用电脑模拟,得出相应的参数,为生产做好准备,可以节省新产品的交货时间。此外,可以将若干车型的喷涂程序预先编辑好,在以后的生产中,针对某一种车型可以采用某一个程序,减少生产过程不必要的过渡时间。

满足安全法规,改善健康安全条件,减少工人职业病的发生

机器人的应用,大大减少了工人在喷漆室内的工作时间,可以避免工人由于时间长时间喷漆而产生的职业病,改善了工人的工作环境,同时可以减少熟练工人的跳槽率,有利于控制产品的质量和生产的稳定。随着国内环保法的立法,我们的制造工厂在如何减少污染排放方面也应有相当的重视,而机器人的喷涂可以减少达赖那个的污染。目前,国内越来越重视EHS管理体系(EHS:环境Environment,健康Health,安全Safety),机器人的应用也帮助制造工厂提高EHS的管理水平有着重要的价值。

4)降低投资成本,减少产品的交货期

由于机器人的生产效率比传统的手工效率要多,因此在单位时间内的生产的工件数量要比手工生产要多。如传统的手工生产需要8小时才能喷涂一节车厢,而采用机器人只需要4小时,所以机器人的生产效率就为手工的生产效率的两倍。正是如此,我们的机车制造工厂可以减少一半的厂房建筑面积和喷涂室的数量。我们都知道,采用机器人喷涂可以提高生产的效率,可以提高单位时间内生产产品的数量,因此我们可以减少产品的交货周期。

当然,采用机器人生产的优势还有很多,比如精益化生产,减少存货数量等。

3.喷漆所需前12项目

1)喷枪清洁项目

通孔针喷枪用润滑油

喷枪清洁组刚刷

2)喷枪座

3)喷枪过滤器

4)喷枪保养零件组

各用户需依设备,请供应商提供相关资料以ACCU56系列自动喷枪为例

5)玻璃面压力表

6)管线及相关接头

7)球阀及铁夫龙止带

8)健康及安全用品

9)干净气源系统

10)地板用纸

11)喷漆框涂装

12)更换喷枪喷嘴

3.喷涂对象分析

被喷涂零件的形状、几何尺寸是自动喷涂线上的主要设计依据。

1)分析被喷涂零件的几何特征尺寸。一般几何特征尺寸指最大喷涂面上的轮廓尺寸,根据这些参数选择喷涂设备的最大喷涂行程。

2)进行喷涂区域划分,计算喷涂面积。一般按近似六面体划分区域,并计算出每个区域的面积。根据喷涂面积大小和喷涂形面特征确定喷涂设备的型式。对较平整的喷涂面,可选喷涂机喷涂;而对形面较复杂或喷涂面法线方向尺寸变化较大的作业面,则可选择机器人喷涂。

4.喷涂工艺及参数分析

生产厂家根据被喷零件性能、作用及外观要求确定涂层质量要求。同时,根据这些要求又确定了满足质量保证的喷涂材料和工艺过程。自动喷涂线则必须按照这些要求和工艺过程来进行喷涂作业。

l)根据涂层厚度和质量要求决定喷涂遍数。

2)依据涂料材料的流动性和链速确定流平时间和区间距离。

3)按照涂层光泽度要求和涂料物理性能(如粘度、电导率等)确定喷枪类型。

4)根据节拍时间和喷涂设备的速度(空气喷枪约为0.5~0.8m/s、静电旋杯约为0.3~0.5m/s、喷涂形状重叠(1/4~1/3),计算每台设备在一个节拍内的喷涂面积,比较这个计算结果与喷涂区域分配面积大小,如果计算结果小于喷涂区域分配面积,说明喷涂设备的喷涂能力不足,需要增加设备。另外,扩大喷涂能力的另一个方法是在一台设备上安装多支喷枪。

5.喷涂线设备选型

(1)输送链涂装线的输送链,对于前处理和电泳工位,一般选用悬挂链;对于涂层光泽度要求较高的喷涂、流平、烘干段,选用地面链;对于需仰喷的喷涂零件和光泽度要求不高的喷涂,选用悬挂链,这种链消耗动力少、维修方便。选用输送链时,还应满足承载能力和几何尺寸的要求。

(2)喷具喷具的选择主要取决于涂层的质量要求和涂料性能参数。表1是几种喷具的主要参数比较。

表 1 喷具的主要参数比较

喷枪型式雾化形式雾化传递效率(%) 喷嘴到工件距离/mm 空气喷枪空气一般15~30 200~300 静电空气喷枪空气一般45~75 250~300 无气喷枪液压差20~40 300~370 旋杯静电喷枪离心力好70~90 250~300 盘式静电喷枪离心力好65~90

选择喷具,除了采用常规方法之外,对于一般仿形自动喷涂机和自动喷涂机,尽可能采用静电喷枪;对于机器人,通常采用空气喷枪。自动喷枪的自动换色系统一般都要配置自动清洗功能。在喷涂过程中定时清洗,以保证喷嘴的喷涂状态一致、喷涂质量一致。

(3)喷涂设备

1)被喷形面凸凹变化较大、形状复杂,则选用6轴通用机器人,否则选用自动喷涂机或仿形机。

2)设备的工作范围和运动参数必须满足喷涂工艺要求。

3)设备的功能参数和控制器必须实现自动控制。

4)根据工艺参数分析,确定设备数量。

6.对喷涂室要求

1)自动喷涂线配置的喷涂室,除了满足一般涂装工艺要求外,喷涂室里的动力设备应能受总控制台控制,并实现联锁控制。

2)喷涂室风速应按表2设计。

3)对于静电喷涂作业,喷涂室所有导电体必须接地,喷涂设备和其运动件必须有良好的接地。

4)喷涂室内自动喷涂设备周围应有标志和栅栏,以防止人在设备工作时误入工作区,发生人身伤亡事故。表 2 喷涂室设计风速

喷枪雾化形式风速/m·s-1

离心雾化0.1~0.3

液压雾化0.2~0.3

空气雾化0.3~0.4

7.对设备的防爆要求

机器人自动喷涂线内的电器设备必须具备防爆功能。一般防爆结构采用本质安全型隔爆型和正压型防爆结构。对于较难实现防爆结构的电器设备(如控制柜和总控台)一般采用隔离结构。把其放置在危险区以外的控制室内。

机器人系统在涂装生产线上的应用

机器人系统在涂装生产线上的应用 喷漆室主要设备工艺 1、流程 涂装三车间中涂、面漆线设备采用中涂一条线,输送链速为8.2m/min。面漆两条线,输送链速为4.4m/min。中涂线由输送工艺链入口EMS车型识别/MDIP操作台、电离站、油漆管路LED显示器和PR站(8台机器人)组成;面漆Ⅰ/Ⅱ线由输送工艺链入口EMS车型识别/MDIP操作台、电离站、油漆管路LED显示器、BC1站(4台机器人)、BC2站(4台机器人)和CC站(4台机器人)组成。 2、EMS车型识别系统 车型识别包括光栅识别、条形码识别、超声波识别和EMS识别等方式。每种识别都有各自的优缺点,车间机械化输送系统采用的是EMS自动识别车型系统。通过PVC细密封定色点用扫描枪对车身VIN码进行扫描,此处EMS读写站具有读写功能,可以将扫描的车身VIN码信息数据存储到滑橇上的载码体内,同时PLC将车身信息存储到中央控制室数据库中。当滑橇运送车身在进入中涂线、面漆Ⅰ/Ⅱ线喷房入口时,喷房入口均设有一个EMS读写站,通过EMS读写站将滑橇上载码体车身信息传输到机器人站MDIP操作台车型颜色显示屏,如果载码体中没有存储车身信息或者车身信息错误时,需要人员核对随车卡和车身VIN码信息,并在MDIP操作台修改为正确的车身信息数据。 电离站和机器人喷涂站 1、电离站 机器人电离站有5个杆,两侧各设一个垂直杆和一个倾斜的杆,根据设计最大通过车型车身尺寸固定安装,顶杆具有自由编程的能力,即顶杆可以根据车身的高度不同自动调整,每个杆上都设有离子风嘴。电离站立柜包括驱动装置、运动装置和垂直提升运动的导轨(Z 轴)。该站的作用是用于喷漆设备在喷涂油漆车身前吹扫车身上的颗粒和灰尘,并消除车身上的静电荷。 2、机器人喷涂站 机器人喷涂站配备有一个PU操作台、EcoPSMP(电源)柜、EcoSCMP(工作站控制)柜、SBI/SBO安全盒及KetopC100便携式编程器。对应每台机器人配备一个EcoRCMP(过程与运动)柜和MVS气动控制柜及外部通风部件。 (1)PU操作台分为控制台与监控电脑。控制台主要为了设备人员对机器人设备之间进行日常操作、维护和控制。监控电脑通过上层网络与PLC连接,监控电脑安装有INTOUCH 软件。通过软件的人机界面,工作人员可以实时监控机器人状态及相关的一些报警、生产日

DURR机器人系统在涂装生产线上的应用

DURR机器人系统在涂装生产线上的应用 更多应用:E讯网 奇瑞汽车股份有限公司涂装三车间喷涂生产线从德国杜尔公司引进了EcoRP6F140型喷涂机器人取代人工喷车身外表面,将操作人员从恶劣、繁重、重复和单一的工作环境中解放出来。同时,通过喷涂机器人生产线的应用与推广,奇瑞汽车提高了涂装生产效率、油漆的利用率及油漆车身的涂膜质量。 1、流程 涂装三车间中涂、面漆线设备采用中涂一条线,输送链速为8.2m/min。面漆两条线,输送链速为4.4m/min。中涂线由输送工艺链入口EMS车型识别/MDIP操作台、电离站、油漆管路LED显示器和PR站(8台机器人)组成;面漆Ⅰ/Ⅱ线由输送工艺链入口EMS车型识别/MDIP操作台、电离站、油漆管路LED显示器、BC1站(4台机器人)、BC2站(4台机器人)和CC站(4台机器人)组成。 2、EMS车型识别系统 车型识别包括光栅识别、条形码识别、超声波识别和EMS识别等方式。每种识别都有各自的优缺点,车间机械化输送系统采用的是EMS自动识别车型系统。通过PVC细密封定色点用扫描枪对车身VIN码进行扫描,此处EMS读写站具有读写功能,可以将扫描的车身VIN码信息数据存储到滑橇上的载码体内,同时PLC将车身信息存储到中央控制室数据库中。当滑橇运送车身在进入中涂线、面漆Ⅰ/Ⅱ线喷房入口时,喷房入口均设有一个EMS读写站,通过EMS读写站将滑橇上载码体车身信息传输到机器人站MDIP操作台车型颜色显示屏,如果载码体中没有存储车身信息或者车身信息错误时,需要人员核对随车卡和车身VIN码信息,并在MDIP操作台修改为正确的车身信息数据。 电离站和机器人喷涂站 1、电离站 机器人电离站有5个杆,两侧各设一个垂直杆和一个倾斜的杆,根据设计最大通过车型车身尺寸固定安装,顶杆具有自由编程的能力,即顶杆可以根据车身的高度不同自动调整,每个杆上都设有离子风嘴。电离站立柜包括驱动装置、运动装置和垂直提升运动的导轨(Z轴)。该站的作用是用于喷漆设备在喷涂油漆车身前吹扫车身上的颗粒和灰尘,并消除车身上的静电荷。 2、机器人喷涂站 机器人喷涂站配备有一个PU操作台、EcoPSMP(电源)柜、EcoSCMP(工作站控制)柜、SBI/SBO安全盒及KetopC100便携式编程器。对应每台机器人配备一个EcoRCMP (过程与运动)柜和MVS气动控制柜及外部通风部件。

机器人自动喷涂设计方案

机器人自动喷涂设计方案 1、设计思想 金属喷涂设备采用机器人自动喷涂,利用电动转台运输工件及辅助机器人喷涂。 2、设计思想概述 2 .1金属喷涂设备的组成 设备由火焰喷涂设备、机械手(瑞士ABB)、电动转台,及管路组成。 2.1.1、火焰喷涂设备的组成及相关技术数据 火焰喷涂设备的组成: 由丝材火焰喷枪与24V电动输送系统组成

5、工作原理: 火焰喷涂设备的气体金属线材喷枪是采用氧-乙炔气为热源,电马达为动力,将单根金属丝不断地送入高温火焰区熔化后雾化,喷向经过预处理的工件表面,形成涂层的一种专用设备。本设备具有送丝精确,稳定,用气量少。涂层质量优良,特别适合喷涂高熔点的金属丝材和机械零部件的修复工作。 3、机械手自动喷涂系统 采用瑞士(ABB)进口机器人, IRB 4600的精度为同类产品之最,其操作速度更快,废品率更低,在扩大产能、提升效率方面,将起到举足轻重的作用,尤其适合弧焊、喷涂等工艺应用。其高精度由专利的TrueMoveTM运动控制软件实现。 IRB4600采用优化设计,机身紧凑轻巧,节拍时间与行业 标准相比可缩减多达25%。专利的QuickMoveTM运动控制 软件使其加速度达到同类最高,并实现速度最大化,从而

提高产能与效率。 IRB 4600工作范围超大,安装方式灵活,可轻松直达目标 设备,不会干扰辅助设备。优化机器人安装,是提升生产 效率的有效手段。模拟工艺布局时,灵活的安装方式 更能带来极大的便利。 ABB工业机器人防护计划之周全居业内领先水平。IRB4600标准型达到IP67防护等级,该机型机身紧凑,荷重能力强,设计优化,适合弧焊、物料搬运、喷涂、上下料等目标应用。可灵活选择落地、壁挂、支架、斜置、倒置等安装方式。该产品灵敏可靠,故障率低等优点,根据不同需要的喷涂产品,选择预先设定好的程序,在人机界面上选择需要的程序,机器人自动完成喷涂的整个流程。 机器人固定在金属喷涂房室内,臂展2410mm,采用专用夹具固定火焰喷枪结构。机器人+专有喷涂软件构成,达到更好的喷涂效果。 电动转台采用变频器控制,匀速转动,把待喷工件按固定位置放在旋转转台上面,启动火焰喷枪装置,机器人就位,此时,电动转台匀速转动,机器人按照预先设定程序运行,完成整套喷涂过程。 火焰喷涂系统采用电动送丝装置,火焰喷枪安装在机器人喷涂臂上,喷枪上部安装自动点火装置。供气系统装置布置在室外,供气管路采用无缝钢管供气,管路安装防回火装置与调压阀。氧气存放区放置在车间内部、乙炔存放区放置在车间外部,存放区制作防倒装置,

工业机器人结构设计

1绪论 1.1工业机器人概述 工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种仿人操作,自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃,应用日益广泛的领域。机器人应用情况,是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动,而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置,既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力。从某种意义上说它也是机器进化过程的产物,它是工业以及非工业领域的重要生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。机械手是模仿人手的部分动作,按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。工业机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率;可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全

生产,尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中,由它代替人进行正常的工作,意义更为重大。因此,工业机械手在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的应用。工业机械手的结构形式开始比较简单专用性较强,仅为某台机床的上下料装置,是附属于该机床的专用机械手。随着工业技术的发展,制成了能够独立的按程序控制实现重复操作,适用范围比较广的“程序控制通用机械手”,简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序,适应性较强,所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的应用。 1.2工业机器人的组成和分类 1.2.1工业机器人的组成 机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等组成。各系统相互之间的关系如方框图1.1所示。 图1.1机器人组成系统

六自由度工业机器人设计

六自由度工业机器人 对于工业机器人的设计与大多数机械设计过程相同;首先要知道为什么要设计机器人机器人能实现哪些功能活动空间(有效工作范围)有多大了解基本的要求后,接下来的工作就好作了。 首先是根据基本要求确定机器人的种类,是行走的提升(举升)机械臂、还是三轴的坐标机器人、还是六轴的机器人等。选定了机器人的种类也就确定了控制方式,也就有了在有限的空间内进行设计的指导方向。 接下来的要做的就是设计任务的确定。这是一个相对复杂的过程,在实现这一复杂过程的第一步是将设计要求明确的规定下来;第二步是按照设计要求制作机械传动简图,分析简图,制定动作流程表(图),初步确定传动功率、控制流程和方式;第三步是明确设计内容,设计步骤、攻克点、设计计算书、草图绘制,材料、加工工艺、控制程序、电路图绘制;第四步是综合审核各方面的内容,确认生产。 下面我将以六轴工业机器人作为设计对象来阐明这一设计过程: 在介绍机器人设计之前我先说一下机器人的应用领域。机器人的应用领域可以说是非常广泛的,在自动化生产线上的就有很多例子,如垛码机器人、包装机器人、转线机器人;在焊接方面也有很例子,如汽车生产线上的焊接机器人等等;现在机器人的发展是非常的迅速,机器人的应用也在民用企业的各个行业得以延伸。机器人的设计人才需求也越来越大。 六轴机器人的应用范筹不同,设计形式也各不相同。现在世界上生产机器人的公司也很多,结构各有特色。在中国应用最多的如:ABB、Panasonic、FANUK、莫托曼等国外进口的机器人。 既然机器人的应用那么广泛,在我国却没有知名的生产公司。对于作为中国机械工程技术人员来说是一个值得思考的问题!有关机器人技术方面探讨太少了从业人员还不能成群体虽然在很多地方可以看到机器的论术,可是却没有真正形成普及的东西。 即然是要说设计,那我就从头一点一点的说起。力求讲的通俗简明一些,讲得不对的地方还请各位指正! 六轴机器人是多关节、多自由度的机器人,动作多,变化灵活;是一种柔性技术较高的工业机器人,应用面也最广泛。那么怎样去从头开始的设计它呢工作范围又怎样去确定动作怎样去编排呢位姿怎样去控制呢各部位的关节又是有怎么样的要求呢等等。。。。。。让我们带着众多的疑问慢慢的往下走吧! 首先我们设定:机器人是六轴多自由度的机器人,手爪夹持二氧气体保护焊标准焊枪;完成点焊、连续焊等不同要求的焊接部件,工艺要求、工艺路线变化快的自动生线上。最大伸长量:1700mm;转动270度;底座与地平线水平固定;全电机驱动。 好了,有了这样的基本要求我们就可以做初步的方案的思考了。 首先是全电机驱动的,那么我们在考虑方案的时候就不要去考虑液压和气压的各种结构了,也就是传动机构只能用齿轮齿条、连杆机构等机械机构了。 机器人是用于焊接方面的,那么我们就去考察有人工行为下的各种焊接手法和方法。这里就有一个很复杂的东西在里面,那就是焊接工艺;即然焊艺定不下来,我们就给它区分一下,在常用焊接里有单点点焊、连续断点点焊、连续平缝焊接、填角焊接、立缝焊接、仰焊、环缝焊等等。。。。。。 搞清了各种焊方法,也就明白了要实现这些复杂的动作就要有一套可行的控制方式才行;在机械没有完全设计出来之前可以不做太多的控制方案思考,有一个大概的轮廓概念就行了,待机械结构做完,各方面的驱动功率确定下来之后再做详细的程序。 焊枪是用常用的标准的焊枪,也就是说焊枪是随时可以更换下来的,也就要求我们要做到对焊枪的夹持部分进行快速锁定与松开。

工业机器人自动喷涂生产线参数设计

工业机器人自动喷涂生产线参数设计工业机器人自动喷涂生产线参数设计 1.喷涂机器人的简介 喷涂机器人主要是集成了喷涂工艺系统和防爆系统的工业机器人,可以根据不同的工件采用不同的程序对工件的表面进行油漆的喷涂,机器人的程序可以由人工根据工件的形状预先示教(编写好程序)而成,也可以由专业的模拟软件根据工件的模型先在电脑中运用专业的模拟软件(如robot-studio)进行模拟然后再将模拟的程序从电脑导至机器人控制器,从而可以节省大量的现场调试时间和新产品开发周期。根据国内外多家客户使用证明,喷涂机器人在机车诸多应用中不仅可以大大提高生产效率,改善员工的工作环境,并且可以节省大量的运营成本,提高工件品质。针对机车表面颜色多变的要求,机器人还可以配置换色阀,可以对油漆进行快速的切换,节省换漆时对管路和喷枪的清洗时间。 2.机器人喷涂的优势 1)降低运营成本,减少原料的浪费,提高成品率 喷涂机器人集成了喷涂工艺系统(IPS),可以提高油漆喷漆的上漆率,提高油漆的利用率。机器人喷涂可以根据工件的宽度调节不同的喷幅,比如在喷涂车厢大面积平喷涂可以采用200MM的扇幅,而在喷涂例如一些边缝时,则可以采用小的扇幅,如50MM。并且在喷涂过程中,可以自由的开关枪,不需要改变机器人的喷涂程序,可以节省油漆的消耗量,并且极其方便。 由于机器人喷涂的高精度,如ABB IRB5400和IRB5500的重复精度达到 0.15MM,因此机器人喷涂的膜厚的精度可以达到正负3UM。相比人工的喷涂,既可以提高机车表面的成膜质量与一致性,提高成品率,减少修补工作量,又可以节省油漆。

特别是在要求严格的场合,油漆的流量可以实现闭环控制,即机器人在喷漆的过程中会根据流量计自动检测当前流量并且与设定流量进行对比,根据信号的反馈值自动调节流量阀的开度,以达到精确控制流量的目的。 双组份油漆可以采用预混(即油漆和固化剂预先配好),也可以采用喷枪前混合。采用喷枪前混合可以减少油漆的浪费,因为当油漆和固化剂配好之后,如果有任何问题暂时停喷涂时,油漆会固化,而油漆和固化剂在喷枪前混合则可以避免这种情况发生。 人工喷涂时,操作人员站在三维工作小车上工作,当操作人员喷完一处工件时,三维小车移动将操作人员带至下一处需要喷涂处,由于此时漆膜未干,小车移动时容易产生灰尘,而导致机车表面漆膜的颗粒。而机器人喷涂则可以避免这个问题。由于机器人导轨位于喷漆室的边上,因此不会产生灰尘污染工件,机器人本体采用无尘型的设计,不会污染工件表面的漆膜。 2)增强生产柔性 柔性生产是针对大规模生产的弊端而提出的新型生产模式。即生产系统能对市场需求变化作出快速的适应。如当需要生产一款新的车型时,可以在设计阶段就采用电脑模拟,得出相应的参数,为生产做好准备,可以节省新产品的交货时间。此外,可以将若干车型的喷涂程序预先编辑好,在以后的生产中,针对某一种车型可以采用某一个程序,减少生产过程不必要的过渡时间。 满足安全法规,改善健康安全条件,减少工人职业病的发生 机器人的应用,大大减少了工人在喷漆室喷枪用润滑油 喷枪清洁组刚刷 2)喷枪座 3)喷枪过滤器 4)喷枪保养零件组

最新喷涂机器人设计

喷涂机器人设计

摘要 由于目前使用的油漆大多含有苯,笨是一种极易挥发,并且能致癌的化学物质。在没有任何防护的情况下进行喷漆作业对工人的危害极大的,因此各种各样的喷漆机器人应运而生。 本文设计了一种关节式喷漆机器人,具有六个自由度,其中手腕关节具有三个自由度,其它的关节各具有一个自由度,各个关节采用液压驱动。 本文设计的喷漆机器人采用了类似于铰链四杆机构的结构形式。驱动小臂运动的电机安装在腰部回转盘的上面,通过带动铰链四杆机构间接驱动小臂实现俯仰运动,这样避免了把液压缸直接安装在大臂和小臂的连接处,从而减小了小臂自身的重量,同时减小了驱动大臂和腰关节的液压缸所需要的功率与力矩,这种铰链四杆机构还使小臂实现自身的重力平衡从而减小了静力矩。喷漆机器人的主体采用了铝合金材料,减轻了自身的重量。喷漆机器人的整体动态性能也因此提高。 关键词:喷漆机器人;关节式;结构设计仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢50

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Abstract Nowadays most paint contains benzene.The benzene is very volatile,toxic and carcinogenic.It does harm to the workers heavily when the protection is absent.So different kinds of painting robots appeared and developed greatly. A joint type painting robot was designed in this paper.It had six degrees of freedom.The wrist had three degrees of freedom and the other joints had three degrees of freedom.The painting robot’s joints were driven by hydraulic pressure . Parallelogram structure was used in the robot.The hydraulic cylinder which was installed on the waist turning table droved the forearm indirectly through the parallelogram structure.The structure avoided installing the hydraulic cylinder directly on the joint to reduce the forearm’s weight.So the burden of the hydraulic cylinder which drive the upper arm and the waist were reduced.Also this structure made the forearm realize balance itself and reduce the static torque.Aluminum alloy was used greatly in the robot,so the weight of the robot was reduced.Also the dynamic performance was improved. Keywords:painting robot;joint;structure design 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢50

工业机器人操作机的设计方法和步骤

工业机器人操作机的设计方法和步骤 (1)确定工作对象和工作任务开始设计操作机之前,首先要确定工作对象、工作任务。 1)焊接任务:如果工作对象是一辆汽车或是一个复杂曲面的物体,工作任务是对其进行弧焊或点焊,则要求机器人的制造精度很高,弧焊任务对机器人的轨迹精度和位姿精度及速度稳定性有很高的要求,点焊任务对机器人的位姿精度有很高的要求,两种任务都要求机器人具备摆弧的功能, 同时要能在狭小的空间内自由地运动,具备防碰撞功能,故机器人的自由度至少为六个。 2)喷漆任务:如果工作对象是一辆汽车或是一个复杂曲面的物体,工作任务是喷涂汽车的内部和车门或是复杂曲面物体的表面,则要求机器人手腕要灵活,能够在狭小的空间内自由地运动,具备防碰撞功能;要求机器人能够在长时间内连续稳定可靠地工作;同时要求机器人具备光滑的流线型外表面,漆、气管线最好能从其横臂和手腕内部通过,使机器人外表不易积漆积灰,不会污染已喷好的工作对象,且漆、气管线也不易损坏;因喷漆机器人是在易燃易爆的工作环境中工作,故要具备防爆的功能。同时对机器人的轨迹精度和位姿精度及速度稳定性也有较高的要求。机器人的自由度至少应为六个。 3)搬运任务:如果工作对象比较笨重,工作任务是定点搬运,定位精度要求高,则对机器人的承载能力和定位精度有高的要求。如果工作对象比较轻巧,工作任务也是定点搬运,但要求轻拿轻放,且定位精度要求高,则对机器人的速度稳定和定位精度有高的要求。 4)装配任务:对机器人的速度稳定密和位姿精度有很高的要求。 有些机器人能完成多种工作任务,如MOTOMAN - SKI20系列机器人,既可以用于搬运也可以用 于点焊,具有快速、精巧、强有力和安全性高的特点;另一种MOTOMAN—SK6/ SK16系列机器人, 可以完成弧焊、搬运、涂胶、喷釉和装配多种任务,具有高速、精巧和可靠性高的特点。 设计新型机器人时,要充分考虑以上诸多因素,并应多参考国内外同类产品的先进机型,参考其设计参数,经过反复研究和比较,确定出所要机械部分的特点,定出设计方案。下面以一台六自由度交流伺服通用机器人为例讲一下设计过程。 (2)确定设计要求 1 )负载:根据用户工作对象和工作任务的要求,参考国内外同类产品的先进机型,确定机器人 的负载。一般喷漆和弧焊机器人的负载为5?6kg。 2 )精度:根据用户工作对象和工作任务的要求,参考国内外同类产品的先进机型,确定机器人未端的最大复合速度和机器人各单轴的最大角速度。 3 )精度:根据用户工作对象和工作任务的要求,参考国内外同类产品的先进机型,确定机器人 的重复定位精度、如弧焊机器人的重复定位精度为土0.4mm ABB公司开发的Model 5003型喷漆机器人的重复定位精度为土1mm同时要确定构成机器人的零件的精度、臂体的尺寸精度、形位精度和传动链的间隙,如齿轮的精度和传动间隙;还要确定机器人上所用的元器件的精度,如减速器的传动精度、轴承的精度等等。

工业机器人毕业设计

工业机器人 摘要 在当今大规模制造业中,企业为提高生产率,保障产品质量,普遍重视生产过程的自动化程度,工业机器人作为自动化生产线上重要的成员,逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平。目前,工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动程度极大的工作,工作方式一般采取示教在线的方式。 本文将设计一台圆柱坐标型的工业机器人,用于给冲压设备运送物料。首先,本文将设计机器人的大臂、小臂、底座和机械手的结构,然后选择合适的传动方式、驱动方式,搭建机器人的结构平台:在此基础上,本文将设计该机器人的控制系统,包括数据采集卡和伺服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、以及控制元件的设计,重点加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性,最终实现的目标包括:关节的伺服控制和制动问题、实时监测机器人的各个关节的运动情况、机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。

目录 摘要 1绪论 (1) 1.1 工业机器人研究的目的和意义 (1) 1.2 工业机器人在国内外的发展现状与趋势…………………….. 1.3 工业机器人的分类 1.4 本课题研究的主要内容 2 总体方案的确定 2.1 结构设计概述 2.2 基本设计参数 2.3 工作空间的分析 2.4 驱动方式 2.5 传动方式确定 3 搬运机器人的结构设计 3.1 驱动和传动系统的总体结构设计 3.2 手爪驱动气缸设计计算 3.3 进给丝杠的设计计算 3.4 驱动电机的选型计算

3.5 手臂强度校核 4 搬运机器人的控制系统 4.1 机器人控制系统分类 4.2 控制系统方案分析 4.3 机器人的控制系统方案确定 4.4 PLC及运动控制单元选型 5 结论与展望 致谢

喷涂机器人项目规划设计方案 (1)

喷涂机器人项目规划设计方案 投资分析/实施方案

报告说明— 该喷涂机器人项目计划总投资3688.91万元,其中:固定资产投资2879.05万元,占项目总投资的78.05%;流动资金809.86万元,占项目总投资的21.95%。 达产年营业收入7696.00万元,总成本费用5939.17万元,税金及附加68.99万元,利润总额1756.83万元,利税总额2068.14万元,税后净利润1317.62万元,达产年纳税总额750.52万元;达产年投资利润率47.62%,投资利税率56.06%,投资回报率35.72%,全部投资回收期4.30年,提供就业职位122个。 喷涂机器人是可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人。喷漆机器人主要由机器人本体、计算机和相应的控制系统组成,液压驱动的喷漆机器人还包括液压油源,如油泵、油箱和电机等。喷漆机器人广泛用于汽车、仪表、电器、搪瓷等工艺生产部门。

第一章项目基本情况 一、项目概况 (一)项目名称及背景 喷涂机器人项目 (二)项目选址 某经济园区 项目建设区域以城市总体规划为依据,布局相对独立,便于集中开展科研、生产经营和管理活动,并且统筹考虑用地与城市发展的关系,与项目建设地的建成区有较方便的联系。 (三)项目用地规模 项目总用地面积9978.32平方米(折合约14.96亩)。 (四)项目用地控制指标 该工程规划建筑系数60.32%,建筑容积率1.07,建设区域绿化覆盖率7.28%,固定资产投资强度192.45万元/亩。 (五)土建工程指标

项目净用地面积9978.32平方米,建筑物基底占地面积6018.92平方米,总建筑面积10676.80平方米,其中:规划建设主体工程7576.52平方米,项目规划绿化面积776.85平方米。 (六)设备选型方案 项目计划购置设备共计100台(套),设备购置费1292.86万元。 (七)节能分析 1、项目年用电量1011135.28千瓦时,折合124.27吨标准煤。 2、项目年总用水量4194.49立方米,折合0.36吨标准煤。 3、“喷涂机器人项目投资建设项目”,年用电量1011135.28千瓦时,年总用水量4194.49立方米,项目年综合总耗能量(当量值)124.63吨标 准煤/年。达产年综合节能量39.36吨标准煤/年,项目总节能率23.14%, 能源利用效果良好。 (八)环境保护 项目符合某经济园区发展规划,符合某经济园区产业结构调整规划和 国家的产业发展政策;对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施,严格控制在国家规定的排放标准内,项目建设不会对区域生态环境产生明 显的影响。 (九)项目总投资及资金构成 项目预计总投资3688.91万元,其中:固定资产投资2879.05万元, 占项目总投资的78.05%;流动资金809.86万元,占项目总投资的21.95%。

工业机器人培养方案

工业机器人技术专业人才培养方案(2016级、三年制) 专业名称:工业机器人技术 专业代码: 招生对象:普通高中毕业生及同等学历者 学制与学历:三年制大专

一、制订人才培养方案的依据 为了适应社会经济建设的高速发展,满足社会对工业机器人技术应用高技能人才的需求,进一步推动高等职业教育体制改革,根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》、《国民经济和社会发展第十三个五年规划》、《机械工业十三五规划》、《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》(教高[2000]2号)、《教育部关于以就业为导向深化高等职业教育改革的意见》(教高[2004]1号)与《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干建议》(教高[2006]16号)、《教育部财政部关于支持高等职业学校提升专业服务产业发展能力的通知》(教职成[2011]11号)、《中国制造2025》及教育部关于发展高等职业教育相关文件精神,结合我公司实际情况,加强工业机器人技术专业的建设,制定了本专业人才培养方案。 二、培养目标与规格 培养目标:本专业培养拥护党的基本路线,德、智、体、美等全面发展,具有良好的科学文化素养、职业道德和扎实的文化基础知识。具有获取新知识、新技能的意识和能力,能适应不断变化的工作需求。熟悉企业生产流程,具有安全生产意识,严格按照行业安全工作规程进行操作,遵守各项工艺流程,重视环境保护,并具有独立解决非常规问题的基本能力。掌握现代工业机器人安装、调试、维护方面的专业知识和操作技能,具备机械结构设计、电气控制、传感技术、智能控制等专业技能,能从事工业机器人系统的模拟、编程、调试、操作、销售及工业机器人应用系统维护维修与管理、生产管理及服务于生产第一线工作的高素质高技能型人才。 (一)专业知识 1.具有常用电子元器件、集成器件、单片机的应用知识; 2.具有传感器应用的基本知识; 3.具有应用机械传动、液压与气动系统的基础知识; 4.具有PLC、变频器、触摸屏、组态软件控制技术的应用知识; 5.具有交流调速技术的应用知识; 6.具有机械系统绘图与设计的知识; 7.具有计算机接口、工业控制网络和自动化生产线系统的基础知识; 8.具有工业机器人原理、操作、编程与调试的知识; 9.具有检修工业机器人系统、自动化生产线系统故障的相关知识; 10.具有安全用电及救护常识。 (二)职业能力 1.读懂机器人应用系统的结构安装图和电气原理图的能力; 2.测绘简单机械部件生成零件图和装配图,跟进非标零件加工,完成装配工作的能力;

喷涂机械手开题报告图文

喷涂机械手开题报告图文 机器人是一种能够进行编程并在自动控制下执行某些操作和移动作业任务的机械装置。机器人技术作为二十一世纪非常重要的技术,与网路技术、通信技术、基因技术、虚拟现实技术等一样,属于高新技术。它涉及的学科有材料科学、控制技术、传感器技术、计算机技术、微电子技术、通讯技术、人工智能、仿生学等等很多学科机械臂作为机器人最主要的执行机构,对它的研究越来越受到工程技术人员的关注。 一个机械臂系统主要包括机械、硬件和软件、算法这四个部分。到具体设计需要考虑结构设计、控制系统设计、运动学分析、动力学分析、轨迹规划研究、路径规划研究、运动学动力学仿真等部分。对于一套轻便型机械臂的研发,需要把各个部分紧密联系,互相协调设计。随着时代的进步,机器臂技术的应用越来越普及,已逐渐渗透到军事、航天、医疗、日常生活及教育娱乐等各个领域。目前实际应用的绝大多数机器臂都是固定在基座上的,它们只能固定在某一位置上进行操作,因而其应用范围多限于工业生产中的重复性工作。于是实际生产生活中迫切需要一种活动空间大,能适用于各种复杂环境和任务的可移动机器人。由于移动机器人工作空间大、运动灵活等优点,对它们的研究也是越来越多,但是这种机器人很多都是实现移动的,并没有可控制的

手臂,所以没有抓取物体的功能。为了让移动机器人能够完成简单的作业,在它上面安装两只轻型服务型机械臂显的尤其必要。 机械臂的研究最早可追溯到 20 世纪 40 年代,美国Argonne&Oak Ridge 国家实验室开发了用于处理放射性物质的遥控机械操作手。1954 年,美国的 GeorgeDevol 首先把远程控制器的杆结构与数控铣床的伺服轴结合起来,研制出了第一台通用机械臂。1978 年,Devol 的 Unimation 公司(现在叫 Staubli Unimation)推出通用工业机器人 PUMA,标志着工业机器人技术已经完全成熟。这属于第一代机器臂,这类机器臂主要是指能以“示教—再现”方式工作的工业机器人。智能机器人和第一代工业机器人不一样,它具有像人那样的感觉、识别、推理、判断能力,可以根据外界条件的变化,对自己的工作做相应的调整。如果修改程序的原则由人预先给以规定,这种智能机器人便是初级智能机器人,即第二代机器人。这种智机器臂技术也逐渐成熟,走向实用。在工业生产中,许多用于组装的机器臂,便是这类机器臂。 从 20 世纪 40 年代机械臂诞生到现在,已经有 70 多年了,随着时间的推移对机械臂的研究热度非但没有减弱,相反对它的研究是越来越深入。图 1-2 显示出机械臂应用的一些场合。比如:航天、喷漆、弧焊、医疗等都用到了机

工业机器人的基本工作原理,工业机器人结构系统

工业机器人的基本工作原理,工业机器人结构系统 机器人是最典型的机电一体化数字化装备,技术附加值高,应用范围广,作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。从20世纪下半叶起,世界机器人产业一直保持着稳步增长的良好势头。根据发达国家产业发展与升级的历程和工业机器人产业化发展趋势,到2015年中国机器人市场的容量约达十几万台套。 1工业机器人的基本工作原理 工业机器人是一种生产装备,其基本功能是提供作业所须的运动和动力.其基本工作原理是通过操作机上各运动构件的运动.自动地实现手部作业的动作功能及技术要求。因此在基本功能及基本工作原理上,工业机器人与机床有相同之处:二者的末端执行器都有位置变化要求,而且都是通过坐标运动来实现末端执行器的位置变化要求。当然机器人也有其独特的要求,是按关节形式运动为主,同时机器人的灵活性要求很高,其刚度、精度要求相对较低。 2工业机器人结构系统 2.1工业机器人构造 从功能角度分析可将机器人分解成四个部分:操作机、末端执行器、传感系统、控制器。操作机:是由机座、手臂和手腕、传动机构、驱动系统等组成.其功能是使手腕具有某种工作空间,并调整手腕使末端执行器实现作业任务要求的动作。末端执行器:也叫工业机器人的手部,它是安装在工业机器人手腕上直接抓握工件或执行作业的部件。感器系统:是指要机器人与人一样有效的完成工作。必须对外界状况进行判断的感觉功能。与机器人控制最紧密相关的是触觉。视觉适合于检测对象是否存在,检测其大概的位置、姿势等状态。相比之下,触觉协助视觉.能够检测出对象更细微的状态。控制器:机器人控制系统是机器人的大脑,是决定机器人功能和性能的主要因素。主要是控制工业机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹、操作顺序及动作的时间等。具有编程简单、软件菜单操作、友好的人机交互界面、在线操作提示和使用方便等特点。在机器人中采

喷漆机器人设计-机身系统设计大学论文

优秀机械毕业设计欢迎下载,学习交流加QQ 197216396 专业机械设计解君之忧 摘要 本文对涂装机器人-机身系统设计展开了研究,阐述了涂装机器人的发展与应用,以及其特点和组成,未来发展趋势。根据任务书要求确定了涂装机器人的总体方案,尤其是机身系统的各个部件的设计计算。电机的选择,齿轮的设计计算以及强度校核,轴的设计计算和强度校核,轴承的选择和寿命校核,以及联轴器的选择和校核,键的设计和强度校核。简述了腰部内部电缆安装方式。最后运用CAD等软件设计图纸并进行结构优化。 关键词涂装机器人总体设计机身设计

优秀机械毕业设计欢迎下载,学习交流加QQ 197216396 专业机械设计 解君之忧 毕业设计说明书(论文)外文摘要 Title Painting Robot - Airframe Systems Design Abstract This article on the painting robot - launched a research body system, described the development and application of coating robot,And its characteristics and composition,Future trends.According to the mission statement calls for the identification of the painting robot's overall program,Airframe Systems Design and calculation of the various components in particular.Motor choice,Gear design and strength check calculation, Shaft design calculation and strength check,Check bearing and life choices,and the coupling of selection and verification,Key design and strength check.Outlined within the cable installation waist.Finally, we use software such as CAD design drawings and structural optimization. Keywords Painting robot The overall design Fuselage design

机器人喷涂漆膜厚度控制

机器人喷涂漆膜厚度控制 1.引言 随着国内乘用车工业的发展,越来越多的机械喷涂取代了手工作业。在这种趋势中,机器人喷涂所占的比例也越来越大。如原先在车身喷涂中普遍使用的6杯站或 9杯站系统,也有被机器人喷涂替代的趋势。汽车车身外覆件也大量使用机器人喷涂,如国内轿车保险杠喷涂中超过一半的产量使用了机器人。机器人喷涂既保持了手工喷对复杂形面的适应,又具精确性和重复性。本文将讨论机器人施工时影响最终涂膜厚度的各种因素,为生产中对膜的控制调整提供一些思路。 2 膜厚控制的意义 对于涂装施工而言,涂膜厚度是涂装工艺中最重要的控制因素,其意义在于: (1)防止因膜厚不适当导致的涂层缺陷。根据经验,现场生产中涂层的外观缺陷有超过一半以上是因为漆层膜厚控制不当造成的。一些常见的涂装缺陷如流挂、漆层薄、露底色等直接与膜厚控制失控有关,还有一些缺陷也间接同这有关。譬如,保险杠喷涂的第一层助黏底漆膜厚不够,会导致整个涂层附着力下降,同时底漆的膜厚达不到要求时其导电效果也会下降,这会引起第一道色漆使用静电喷涂时涂料的转移率下降,最后导致色漆不足。 (2)帮助外观指标的调整。常见的漆膜外观指标如光泽、色差、桔皮、DOI 等都需要以膜厚控制作为基础。上述指标都明显受到膜厚,特别是面漆膜厚的影响,因此,在整个涂装质量控制中,把膜厚作为最重要的控制因素是必须的。 (3)成本的控制。除了膜厚控制对涂装质量影响体现的质量成本外,涂装的主要成本中约有一半被涂料所占据。精确的膜厚控制不仅有助于涂装质量的稳定,还有利于涂料的节约。统计显示,采用同样设备喷涂时,是否精确控制膜厚其所消耗的涂料相差25%以上。目前在国内使用的机器人喷涂主要有日本岩田或三菱机器人,这些设备引进较早,控制精度较差;新的涂装线普遍采用ABB、 FANUC、 MOTOMAN、DURR 等多轴机器人,在本文中主要是以ABB机器人为基础进行讨论 3 影响漆膜厚度的因素在机器人喷涂施工中,涂层膜厚可以按如下公式计算: 干膜厚度=(流量×涂料体积固体含量×涂料转移率)/(走枪速度×喷幅宽度) (1)流量,即喷涂时单位时间从喷枪口流出的涂料体积。在机器人喷涂中,这个数据直接在BRUSH(刷子)参数表中确定。一些老式的机器人喷涂中,流量控制没有和机器人系统建立联系,无法在一个喷涂程序中间随时更改流量。而大部分新机器人的流量控制系统直接由机器人的IPS系统控制,使流量控制更加精确和便捷。如在ABB机器人喷涂的流量控制中,根据流量控制是否闭环分两类。 一是对流量精度高的设备采用闭环控制,在闭环控制中,常用的设备配置有两种: 一是使用计量齿轮泵,即泵每转一圈所获得的体积数是恒定的,机器人1PS系统控制计量泵的转速来达到定量供漆,在这类系统中,涂料的动力来自齿轮泵产生的压力。

喷涂机器人毕业设计

喷涂机器人毕业设计 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

摘要 由于目前使用的油漆大多含有苯,笨是一种极易挥发,并且能致癌的化学物质。在没有任何防护的情况下进行喷漆作业对工人的危害极大的,因此各种各样的喷漆机器人应运而生。 本文设计了一种关节式喷漆机器人,具有六个自由度,其中手腕关节具有三个自由度,其它的关节各具有一个自由度,各个关节采用液压驱动。 本文设计的喷漆机器人采用了类似于铰链四杆机构的结构形式。驱动小臂运动的电机安装在腰部回转盘的上面,通过带动铰链四杆机构间接驱动小臂实现俯仰运动,这样避免了把液压缸直接安装在大臂和小臂的连接处,从而减小了小臂自身的重量,同时减小了驱动大臂和腰关节的液压缸所需要的功率与力矩,这种铰链四杆机构还使小臂实现自身的重力平衡从而减小了静力矩。喷漆机器人的主体采用了铝合金材料,减轻了自身的重量。喷漆机器人的整体动态性能也因此提高。 关键词:喷漆机器人;关节式;结构设计

Abstract Nowadays most paint contains benzene.The benzene is very volatile,toxic and carcinogenic.It does harm to the workers heavily when the protection is absent.So different kinds of painting robots appeared and developed greatly. A joint type painting robot was designed in this paper.It had six degrees of freedom.The wrist had three degrees of freedom and the other joints had three degrees of freedom.The p ainting robot’s joints were driven by hydraulic pressure . Parallelogram structure was used in the robot.The hydraulic cylinder which was installed on the waist turning table droved the forearm indirectly through the parallelogram structure.The structure avoided installing the hydraulic cylinder directly on the joint to reduce the forearm’s weight.So the burden of the hydraulic cylinder which drive the upper arm and the waist were reduced.Also this structure made the forearm realize balance itself and reduce the static torque.Aluminum alloy was used greatly in the robot,so the weight of the robot was reduced.Also the dynamic performance was improved. Keywords:painting robot;joint;structure design

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