噴涂機(jī)器人的大量應(yīng)用極大地解放了在危險(xiǎn)環(huán)境下工作的勞動(dòng)力，也極大提高了制造企業(yè)的生產(chǎn)效率，并帶來穩(wěn)定的噴涂質(zhì)量，降低成品返修率，同時(shí)提高了油漆利用率，減少?gòu)U油漆、廢溶劑的排放，有助于構(gòu)建環(huán)保的綠色工廠?？傮w來講噴涂機(jī)器人的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)有四點(diǎn)：1、柔性大；2、提高噴涂質(zhì)量和材料使用率；3、易操作和維護(hù)；4、設(shè)備利用率高。噴涂機(jī)器人主要組成分為機(jī)器人主體和相關(guān)的控制系統(tǒng)組成，下面松樂機(jī)器人再講一下噴涂機(jī)器人主要組成系統(tǒng)。

噴涂機(jī)器人工作視頻

一．噴涂機(jī)器人主體

噴涂機(jī)器人主體即機(jī)座、臂部、腕部和終端執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是一個(gè)帶有旋轉(zhuǎn)連接和AC伺服電機(jī)（見圖5）的6軸或7軸聯(lián)動(dòng)的一系列的機(jī)械連接，使用輪系（齒輪傳動(dòng)鏈）和RV（旋轉(zhuǎn)向量）型減速器。大多數(shù)噴涂機(jī)器人有3～6個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度（對(duì)于帶軌道式機(jī)器人，一般將機(jī)器人本體在軌道上的水平移動(dòng)設(shè)置為擴(kuò)展軸，稱為第7軸）。其中腕部通常有1～3個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度。

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作，即每個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)由安裝在機(jī)器人手臂內(nèi)的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來控制。執(zhí)行機(jī)構(gòu)為靜電噴涂霧化器，不同品牌、不同型號(hào)的機(jī)器人手臂末端的接口不同，根據(jù)生產(chǎn)工藝可選擇不同的霧化器。

對(duì)于采用溶劑型油漆噴涂的系統(tǒng)，必須配備廢油漆廢溶劑清洗回收裝置，避免環(huán)境污染，達(dá)到環(huán)保生產(chǎn)的目的。

二．噴涂機(jī)器人控制器

每一臺(tái)噴涂機(jī)器人設(shè)備都可以獨(dú)立地動(dòng)作，而機(jī)器人控制器（簡(jiǎn)稱“RC”）就是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號(hào)，控制單臺(tái)機(jī)器人設(shè)備運(yùn)動(dòng)軌跡的裝置。控制器內(nèi)的主要部件為與機(jī)器人手臂內(nèi)的伺服電機(jī)連接的伺服放大器及CPU模塊，不同型號(hào)的機(jī)器人配備不同內(nèi)存的CPU，CPU內(nèi)存儲(chǔ)有用戶自定義數(shù)據(jù)及程序。CPU將程序數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成伺服驅(qū)動(dòng)信號(hào)給伺服放大器，伺服放大器啟動(dòng)伺服電機(jī)來控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。通常CPU模塊還具備通過與不同類型的I/O模塊連接實(shí)現(xiàn)與其他外部設(shè)備或機(jī)器人通信的作用。例如，與PLC的連接，這樣就可以通過操作控制臺(tái)來控制機(jī)器人的動(dòng)作。一般一臺(tái)控制器獨(dú)立控制一臺(tái)機(jī)器人，隨著技術(shù)的發(fā)展和低成本化的進(jìn)程，目前已出現(xiàn)一臺(tái)控制器同時(shí)控制兩臺(tái)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的設(shè)備。

三．噴涂機(jī)器人系統(tǒng)操作控制臺(tái)

噴涂機(jī)器人系統(tǒng)操作控制臺(tái)（簡(jiǎn)稱“SCC”）的主要功能是集成整個(gè)噴房硬件，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)化功能，包含系統(tǒng)所有與管理噴涂機(jī)器人活動(dòng)相關(guān)的硬件及整合到每個(gè)噴房的相關(guān)硬件。例如，與噴房系統(tǒng)相關(guān)的安全互鎖繼電器、隔離光柵等。柜內(nèi)安裝有一個(gè)可編程邏輯控制器PLC，以上硬件通過各種類型的I/O模塊與PLC通信。PLC通過I/O模塊接收噴房單元內(nèi)每一臺(tái)機(jī)器人及系統(tǒng)單元外圍設(shè)備的實(shí)時(shí)信號(hào)，包括與工廠主信息系統(tǒng)、其他機(jī)器人系統(tǒng)單元的數(shù)據(jù)交換，然后根據(jù)預(yù)先編制好的邏輯判斷程序?qū)λ占邮盏降男盘?hào)做出相應(yīng)的處理并發(fā)送結(jié)果變量給各相關(guān)系統(tǒng)。SCC的另一個(gè)主要功能就是能夠提供一個(gè)友好的操作界面實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，使整個(gè)系統(tǒng)在人的監(jiān)控下按人的意愿有序而穩(wěn)定地連續(xù)工作。一般將人機(jī)圖形交互系統(tǒng)，即一部電腦主機(jī)和顯示器整合到系統(tǒng)操作控制臺(tái)內(nèi)，電腦主機(jī)通過各種上層控制網(wǎng)絡(luò)與PLC連接。不同廠家的人機(jī)圖形交互系統(tǒng)電腦上裝有不同的用戶軟件，該軟件的人機(jī)界面上顯示了整個(gè)區(qū)域內(nèi)機(jī)器人系統(tǒng)的時(shí)實(shí)狀態(tài)和用戶操作菜單，可查尋相關(guān)的生產(chǎn)信息、報(bào)警等。大部分的設(shè)備操作都可通過操作SCC上的按鈕或選擇開關(guān)及人機(jī)交互界面上的菜單完成。

四．噴涂機(jī)器人工藝控制柜
 
應(yīng)用自動(dòng)噴涂機(jī)器人最主要的目的是將不同種類、不同顏色的油漆通過機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)均勻地涂抹在車身表面上，而工藝控制柜（簡(jiǎn)稱“PCE”）就是在電信號(hào)與潛在的揮發(fā)性油漆和溶劑間的相對(duì)安全接口，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為氣動(dòng)信號(hào)。PCE柜內(nèi)部元器件見圖8，來自PLC的電信號(hào)觸發(fā)PCE柜內(nèi)的電磁閥，打開空氣（或真空）回路，通過一定的氣壓來驅(qū)動(dòng)各個(gè)油漆或溶劑管路接口上的氣動(dòng)閥，將各種不同顏色的油漆或溶劑供給機(jī)器人噴涂作業(yè)或清洗管路等動(dòng)作使用。PCE的主要功能為控制噴涂工藝的各種動(dòng)作，如換色、清洗等?？刂聘鞣N工藝參數(shù)，如油漆流量、霧化器旋杯轉(zhuǎn)速等。隨著機(jī)器人技術(shù)不斷發(fā)展至今，大部分品牌的噴涂機(jī)器人系統(tǒng)均采用閉環(huán)流控量制系統(tǒng)，通過在靠近終端執(zhí)行器的機(jī)器人手臂上安裝流量計(jì)或計(jì)量泵來達(dá)到精確控制油漆或溶劑實(shí)際輸出流量值和設(shè)定值之間的誤差。不同型號(hào)的機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可能會(huì)設(shè)計(jì)將此PCE的功能部件分別集成到其他系統(tǒng)空間內(nèi)而不是單獨(dú)形成一個(gè)工藝控制柜，這樣可以節(jié)約生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地資源，美化生產(chǎn)環(huán)境。

噴涂機(jī)器人的主要組成也就是以上四點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際的噴涂需要生產(chǎn)企業(yè)也可以添加一些其它的組成系統(tǒng)，比如檢測(cè)系統(tǒng)和安全隔離系統(tǒng)等。