机器人在涂装生产线上的应用

机器人系统

工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作。控制系统按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号并进行控制。

1、主体

EcoRP6F140机器人用于车身内表面和外表面喷涂，也可用于保险杠附件喷涂，适用于汽车制造企业的所有油漆材料喷涂。机器人主体主要包括以下部件：

• 基体；

• 轴1和轴2驱动装置壳体；

• 机臂1；

• 轴3齿轮单元；

• 轴4、5和6驱动装置壳体；

• 机臂2；

• 手动轴；

• 雾化装置。

2、驱动系统

机器人为6个自由度的机器人，每个轴都有一套驱动控制系统，由伺服驱动器、伺服电动机及传动机构组成，如图7中轴1的驱动系统，包括电动机、定心凸缘和精密齿轮三个部分。每一个伺服电动机都装有制动装置，电动机由EcoRC2控制器控制，按照机器人设定的运行轨迹及速度运行。集成于伺服电动机中的编码器对各个轴的行进路径进行监控和定位。其中机器人轴2有一个重量补偿装置，机臂1和由弹簧组件组成的重量补偿装置通过连接机构连接。弹簧受到挤压时，通过弹簧应力给驱动装置卸压。

3、控制系统

EcoRC2控制器是用来控制机器人和过程执行中所有运动的一个部件，上层应用程序允许用户与整个系统通信；中间层控制单元用来监视和控制工作流程；底层部件用于监控轴、计量泵、高电压部件及电子气动部件。EcoRC2控制器由底架、电源模块、CPU模块、通信模块和数字输入/输出模块等部件组成。机器人控制系统如图8所示。

底架CR用于固定所有插入式模块，“基本总线”安装在底架后部下半部分，用于插入式模块的插口，“基本总线”用于电源及各插入式模块之间的通信。电源模块PS244用来为其他部件供电，所需的电压为直流24V。电源模块用于插入式模块的内部操作电压和传感器的电源电压。CPU模块CU313用于编程和控制所有连接部件的中央处理单元。通信模块SC102用于通过扩展总线接头将插入式接口与CPU模块相连。数字输入模块DI325用于检测18～30VDC范围内的外部电压信号。数字输出模块DO321用于控制各种使用24VDC的外部设备。

车身跟踪系统

为了提高生产节拍，EcoRP6F140机器人采用流动模式，即机器人固定不动，喷涂车身在滑橇上按照工艺输送链设定速度以匀速向前通过机器人喷涂站。机器人站每台机器人需要跟踪滑橇上车身的实际位置进行喷涂作业。车身跟踪系统包括接近开关、编码器、IT10脉冲分配器和IV20脉冲鉴频器等部件。编码器与工艺输送链驱动轴连接，输送链运行时编码器采集链速信息发送到IV20脉冲鉴频器，可以将车身在输送上的实时位置传送给PLC及各个机器人的EcoRC2控制器。

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