SOLIDWORKS喷涂机器人机械臂设计三维建模(3)
时间:2017-05-06 10:04 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
近年来由于国内汽车制造业和大型的机械制造业的发展和需求，我国的许多汽车厂家和制造业公司也正在开发和研究适合自己的喷涂机器人。同时许多国外知名喷涂机器人厂家纷纷与国内企业合作或者在国内设立分公司。如MOTOMAN与国内首钢合作，生产和研发喷涂等工业机器人；ABB也在中国的上海和北京设立分公司，主要销售喷涂和非喷涂两类工业机器人[10-11]。 到目前为止，喷涂机器人己成为国内市场上最多的工业机器人之一，但国内自主研发和生产的喷涂机器人一般工作不够稳定，机器人重复精度低，使用寿命短，喷涂质量不理想，至今还未成功应用于汽车车身喷涂生产线。国内使用喷涂机器人的汽车制造厂家基本上都是采用国外的喷涂机器人，并且很多是照搬国外整条生产线，却普遍存在消化难、文修难、升级难等问题，从而难以真正发挥设备的作用，也有少数企业采用人工半自动喷涂，喷涂产品的质量难以保证，工人劳动强度大，而且涂料对人体健康有很大的损害，因而开发适合于国内生产实际的高精度的喷涂机器人系统显得非常迫切和必要。 虽然因为工业基础方面的原因，我国在工业机器人本体的生产水平方面与国外还有较大差距，但在机器人应用技术和系统集成等方面，与国外先进水平的差距已经不大[12]。 为了追求喷涂过程更大的灵活性和更高的效率，从20世纪90年代起汽车工业开始引入机器人来代替喷涂机械，同时开始使用机器人进行内表面的自动喷涂[13-14]。 从近几年世界机器人推出的产品来看工业机器人技术正在向智能化、模块化和系统化的方向发展, 其发展趋势主要为: 结构的模块化和可以重构化；控制技术的开放化和网络化；伺服驱动技术PC的数字化和分散化； 多传感器融合技术的实用化； 工作环境设计的优化和作业的柔性化以及系统的网络化和智能化等方面[15]。 1.3 喷涂机器人性能特点 现代汽车工业的迅速发展带来汽车型号的迅速变化和车体设计的不断调整，只有采用机器人才能适应这种频繁变化的生产要求。机器人的作用是控制喷枪，使之在喷涂过程中与喷涂表面保持正确的角度和恒定的距离（一般为200mm）。为了实现这一任务，工程师采用专门的软件对喷涂对象的三文模型进行处理，确定喷枪的移动路径和相应的喷涂参数。然后将这些数据传输给机器人控制器，在整个喷涂过程中控制机器人的动作。一般来说，只有在比较复杂的和要求非常精确的喷涂过程才需要这样的处理。 新一代涂装机器人的设计贯彻了模块化结构的原则，机器人可以配备不同的连接装置，这样既能够以固定方式工作也可以安装在轨道上工作。轨道可以固定在喷涂室侧壁上，也可以固定在靠近天花板的位置。如果把喷涂机器人的雾化喷枪改成操作夹具，就成为操作开门的机器人了，因为2种机器人的驱动系统是一样的。 机器人工作臂的运动方式可以选择装配成两轴或三轴的。双轴的机器人配合高速旋转的喷枪，以旋转对称的运动方式工作，这样能减少一个驱动轴，减轻重量、简化设计。 机器人的喷涂工作主要有3种模式：第一种是动/静模式，在这种模式下，喷涂物先被传送到喷涂室中，在喷涂过程中保持静止。另外一种是流动模式，在这种模式下，喷涂物匀速通过喷涂室。在动/静模式时机器人可以移动，在流动模式时机器人是固定不动的。第三种模式是跟踪模式，在这种模式下，喷涂物匀速通过喷涂室，机械手不只跟踪喷涂物，而且要根据喷涂面而改变方向和角度。 喷涂机器人具有如下显著优点[16-19]： (责任编辑：qin) |