基于plc五轴喷涂机器人设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com务llI5化基于PLC的五轴喷涂机器人设计Designoffive-axissprayingrobotbasedonPLC姜寅，周建军，王瑶炜JIANGYin．ZHOUJian-jun．WANGYao．wei(杭州电子科技大学机械工程学院，杭州310018)摘要：针对大平面喷涂工艺研究，以防盗门涂装为例，提出了一种适用于家具行业喷涂作业的经济型喷涂机器人系统的设计。结合中小企业现有悬挂生产线和多品种小批量生产方式，提出了一种同步跟踪喷涂和兼容多种工件交替喷涂的机器人作业模式及实现方法。讨论了光幕识别

2、系统的工作原理，以及大幅平面往复快速跟踪喷涂功能系统机构设计及其实现。选用PLO作为控制器，伺服电机作为喷涂机运动驱动装置，简述了控制喷涂轨迹重叠宽度保证涂层均匀性的方法和PLC控制程序的编写。关键词：机器人喷涂；测量光幕；跟踪喷涂；均匀性中圈分类号：TH122；TP242．2文献标识码：A文章编号：1009-0134(2013)11(I-)-0046-05Doi：10．3969／J．issn．1009-0134．2013．11(上)．140引言技改投入成本。此外，大多数通用标准型喷涂机目前，国内多数中小家具企业喷涂作业多为器人产品不

3、兼容中小企业多品种小批量的生产模液体涂装，并以人工操作为主。然而众所周知，式，无法对市场需求快速响应。液体涂料对人体的毒害以及高强度的劳动负荷，鉴于以上问题的考虑，适合当前国内中小企始终困扰着劳动者以及企业管理者，并且人工作业的喷涂机器人应兼顾成本和性能，并引领行业业难以保证统一的质量。其次，随着人口红利的生产趋势发展，以此改变某一行业生产方式，形逐渐衰减和原材料价格上涨，身处转型期和产业成生产力，提高对市场的快速反应能力。同时，升级中的企业面临着诸如招工难和利润空间日渐经济型喷涂机器人应使用新型环保喷涂工艺，有狭窄等压力。此外在环境

4、保护方面，世界各国相效控制voc~}放。继制定限制V0C(与大气中光化学反应相关的挥发性有机物)排放量的法规，对涂装企业的要求1喷涂机器人设计越来越严。使用环保涂料，提高涂着率，降低溶以适合中小企业的低成本防盗门涂装线的自剂使用率以及提高废气处理能力已成为涂装行业动作业机器人为例，喷涂机器人系统由喷涂设关注的焦点⋯。备、机器人本体、光幕识别系统、控制驱动系统随着“数字化智能制造”时代的到来。制造以及软件程序四大部分组成。根据大幅面工件喷业迅速进入机器人时代已成为大势所趋。作为涂作业的要求，采用空间直角3轴配以手腕2轴机涂装行业先进生产

5、设备的喷涂机器人，正悄然替构类型。结合可靠性和成本的考虑，使用可编程代着广大一线工人。与人工喷涂作业相比，喷涂控制器(PLC)作为控制器，既可实现多轴联动协机器人的应用可以大幅提高工作质量和效率，减调运作的功能，满足各种大幅多面体工件的喷涂少劳动力流动对生产干扰，并减轻了企业招聘专作业需求，又降低控制驱动系统成本。此外，应用业技工的负担。然而，我国中小企业目前的财力光幕识别系统采集产品外形数据，引导PLC执行不物力有限，无力承担国外品牌专用涂装机器人设同的喷涂作业轨迹，实现多品种工件作业的功能。备的高昂售价。而国产喷涂机器人无论在质量

6、、1．1喷枪设备简介性能还是品牌方面的认可度，都不能和国外产品本文使用了静电粉末喷涂工艺作为喷涂机器相比。再有，现有喷涂机器人产品对工厂生产环人的作业方式。与传统的空气液体喷涂相比，静境和配套物流设施等有众多要求，加大了企业的电粉末喷涂可厚涂且不产生挂流，涂装工件具有收稽日期：2013-07-04作者简介：姜寅(1986一)，男，浙江杭州人，硕士生，主要从事机器人控制研究。[46l第35卷第11期2013-11(上)学兔兔www.xuetutu.coml訇似更加高的耐用性，涂层表面，不易破碎，刮擦，算出悬挂线的实时速度，以及通过累加获

7、得门板的褪色和磨损。并且，静电粉末喷涂也能较好的进位移来确定工件的水平位置。因此，单片机系统最终行环境保护。涂料不含溶剂，容易实现自动化，向主控制器输出工件类型信号、单程喷涂行程、往复并且具有涂料回收装置可使90％以上的粉末涂料回次数以及起喷位置信号，使喷涂作业具有一定的智收循环利用等优点口】，可以满足苛刻的VoC排放标能性，可以自动引导机器人进行后续喷涂工作。准，作业环境也相对洁净。本文使用瑞士金马公1．3喷涂机器人本体设计司的Opti系列静电喷涂设备，包括OptiGunGA021．3．1机器人机构布局选择型静电粉末自动喷枪、Opt

8、iStarCG06型智能喷枪为便于与原有生产线匹配，选择喷涂机器人控制器和OptiFlowIG02粉泵。跟踪悬挂流水线喷涂的作业模式。同时机器人又可1．2光幕识别系统简介以识别进入作业区工件的二维形体，从而做出不同的轨迹