机器人自动喷涂系统在铁路机车喷漆中的应用

《机器人自动喷涂系统在铁路机车喷漆中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、机器人自动喷涂系统在铁路机车喷漆中的应用Roboticpaintsprayingsystemintheapplicationofrailwaylocomotives房晶晶FANGJing-jing（北京机械工业自动化研究所，北京100120）摘要：随着工业自动化领域科技水平的不断提高，喷漆机器人的应用越来越广泛，尤其对形状复杂、漆膜质量要求高的产品，具有6个伺服控制轴和流量控制系统的喷漆机器人可以高效高质量的完成任务。本文详细的介绍了针对铁路机车研发的机器人自动喷涂系统设备结构、功能及工作原理。关键词：工业喷漆机器

2、人；直线行走机构；伺服控制系统中图分类号：TP273文献标识码：A　文章编号：1009-0134(2012)08(下)-0154-03Doi:10.3969/j.issn.1009-0134.2012.8(下).47机器人升降装置由带抱闸的防爆电机、减速0引言机组拖动，带动托架（机器人固定在托架上）经直铁路机车车体尺寸较大，长度一般在12-14线导轨导向上下移动，其位置只有上、下两个位米，高度一般在3-5米，传统工艺采用人工喷涂，置，由机器人控制柜进行开关量控制。将根据不通常有占用劳动力多、劳动强度大、喷涂质量不同

3、车型，确定不同的喷涂位置如图2所示。稳定、效率低等不可避免的问题，且手工喷涂环集中供漆系统包括油漆循环系统、液压油供境危害人身健康，逐渐被现代工业所摒弃。因此给系统、油漆热交换系统等。油漆循环系统将油我们采用喷漆机器人并配以必要的外围辅助设备漆输送到各个工位，并保证油漆始终流动、减少进行喷涂工作，获得了良好的效果。本文将介绍沉淀。液压油供给系统是给液压输漆泵的马达提铁路机车机器人自动喷涂系统的整体结构构成、供动力用液压油。油漆热交换系统是通过冷热水工作原理及控制系统。供给来调节、控制油漆的温度。1系统基本配置此机器

4、人自动喷涂系统主要由以下五部分构成：防爆喷涂机器人、机器人水平移动装置、机器人垂直升降装置、总控系统和集中供漆系统。机器人水平移动装置由交流伺服电机经减速机减速后，通过齿轮、齿条传动，拖动安装有机器人升降装置的滑板，带动滑板沿直线导轨做直线运动。机器人移动装置的传动及导向部件均采用迷宫式结构全长防护，可在漆雾环境下使用，如图1所示。图1机器人水平移动装置图2机器人升降装置收稿日期：2012-05-04作者简介：房晶晶（1980－），女，工程师，本科，主要从事机器人喷涂方面的工作。【154】第34卷第8期2012-8

5、(下)【154】第34卷第8期2012-8(下)总控系统由六部分构成：PLC控制系统、机器互信号给机器人控制系统发一个变频到位信号，人控制系统、人机界面、伺服电机控制系统、变这时机器人系统配合水平移动装置完成工件上半频电机控制系统和控制面板。前5部分均与PLC部分喷涂，原理与工件下半部分喷涂类似。当完系统进行直接的信息交换。PLC系统相当一个信成喷涂回到结束点时，总控系统通知变频控制系息中转站、命令控制器及状态显示器，对整个系统运动至起始安全位置，整个工件喷涂结束，系统进行控制。统处于准备好状态，等待下一个喷涂命令

6、的到来。防爆喷涂机器人系统主要完成在自动喷涂过3控制系统程中对自动喷涂运动轨迹进行控制，可以对喷枪控制系统采用进口可编程控制器作为中央控开、关进行自动控制。针对不同的喷涂轨迹可以制单元，对机器人、机器人直线移动装置、机器设置成相应的程序号，机器人可以接受总控系统人垂直升降装置、集中供漆系统等设备进行总体发来的程序号命令，调用相应的喷涂程序。机器协调与控制。上位采用触摸屏，具有故障显示功人喷涂轨迹程序，可结合系统内部指令和点对点能，便于设备排除故障。总控系统与机器人系统的人工示教完成。间实时交互状态信息，确保机器人协

7、调有序工作。2工作原理控制系统的主要结构分为6大块，相互间通系统的总体设计采用了两台机器人在工件的信方式为：两面对称喷涂，每一台机器人负责喷涂工件表面1）人机界面。的一半面积。每一台机器人安装在伺服移动导轨2）PLC系统：人机界面与PLC系统采用上，以满足被喷工件长度方向喷涂的技术要求。PROFIBUS-DP通信。由于工件高度达4.5米，机器人在同一个水平方3）机器人系统：机器人系统与PLC系统采用向喷涂是满足不了高度喷涂要求的，所以，在机I/O开关量通信。器人的移动导轨上再增加一个升降自由度，在喷4）伺服系统：P

8、LC系统与伺服系统采用I/O开涂的过程中，根据喷涂的需求及时地抬高机器人关量通信。的喷涂位置，以满足工件高度喷涂的需要，垂直5）变频控制系统：变频控制与PLC系统采用高度驱动采用变频控制，水平移动方向采用伺服I/O开关量通信。控制系统。机器人喷涂系统，对每一台机器人所6）控制面板I/O按钮输入直接接入PLC系统包含的全范围喷涂方式，采用长度方向分段喷涂，的输