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涂裝機器人應用中與設備之間的交互協作

發布時間:2020-04-19 新聞來源: 本站 瀏覽量:40

在汽車涂裝生產線的規劃和設計中,與涂裝機器人的直接關系包括與其他設備(輸送系統、涂料輸送和混合系統等)的聯鎖。),與室體(噴漆室)的合作,工作界面的劃分,其他設計和控制要求等。并應滿足規劃設計中使用的油漆特性和對壓縮空氣質量的要求等。在選擇和設計機器人之前,生產線設計的基本數據(生產產品、節拍、間距、*大車輛尺寸、*大噴涂面積等)。),必須綜合考慮工藝要求和人性化設計,以優化和合理化機器人及其支撐系統的規劃和設計。
以DURR噴涂機器人為例,簡要介紹了規劃設計過程中機器人系統與其他設備的關系,并對工作界面、界面和需求的劃分進行了說明。
1機器人和相關系統之間的聯系
鏈可分為機械鏈和電氣鏈,機器人和相關系統之間的鏈是電氣鏈,電氣鏈包括硬接線鏈和軟接線鏈。硬接線模式是傳統的接線模式,通過連接元件和電線的輔助觸點來實現。硬接線系統有可見的接線、接線端子和測試點。與硬接線控制相比,采用先進的可編程控制器和計算機軟連接編程控制是軟連接線。機器人采用的聯鎖信號主要包括:輸送系統的運行信號、正常信號和緊急停止信號;噴漆室的供氣和排氣系統的供氣和排氣信號;消防系統噴淋室消防信號正常。其中
不僅有硬接線鏈,還有軟接線鏈。說到安全鏈信號,通常采用硬接線鏈。
機器人與輸送系統的關系
2.1電氣和通信
除了正常的安全鏈信號之外,機器人和輸送系統之間也有共同的信號交換和通信,包括安裝在輸送鏈上的編碼器信號、車身(或噴霧)在輸送鏈上的相對位置、產品(車身或噴霧)的型號和顏色(油漆代碼)等。
1)產品和顏色信息識別系統:要求系統具有自動和手動工作模式。當產品數據無效或丟失時,可由機器人系統的上位機手動選擇。當出現問題時,產品和顏色的輸入可以通過操作臺上的人機界面來實現。噴涂系統可以識別輸送系統發送的空滑碼,并自動調整到非噴涂狀態。
2)顏色驗證:如果機器人系統收到不符合定義的顏色代碼,系統將報告錯誤并提醒工作人員進行處理。
3)產品信息:產品的型號和顏色信息通過輸送系統及時傳遞給機器人系統,機器人系統負責接收和識別輸送系統傳遞的信號。機器人和輸送系統之間的聯鎖和通信信號由機器人本身控制。當輸送裝置停止時,機器人將停止其動作;當失敗的時候當進給裝置再次運行時,機器人將在上次停止的地方恢復工作,軟件系統不會有重啟故障報警,并可以從停止點繼續仿形和運動程序。
2.2交付系統
要求車體在滑行/輸送系統上的位置必須保持不變;當輸送系統工作時,不得搖晃以確保完美的涂漆??偣钣奢斔拖到y、車身、滑軌和基礎組成。一般情況下,系統允許公差 10.0毫米,否則將直接影響膜厚和噴涂質量。
2.3工作界面的劃分
1)機器人系統在輸送鏈驅動軸的延伸部分安裝編碼器、編碼器保護罩和安裝支架,以檢測輸送鏈和機器人的互鎖運動。機器人系統負責與輸送系統聯鎖,并自動接收輸送系統信號(包括工件輸送系統運行、緊急停止、準備就緒等信號)。)。
2)機器人系統應清楚地跟蹤安裝要求(安裝位置方法等。)中,傳送系統應提供傳送鏈條驅動軸的轉速、相關圖紙和尺寸。同時,要求輸送鏈驅動電機的延伸軸有一個中心定位孔,以方便跟蹤編碼器的安裝。
3)對于電氣聯鎖和通信信號交換,如果通信協議不一致,需要提供轉換器、放線和信號聯鎖。具體來說,是機器人系統負責還是輸送系統負責可以根據實際情況來確定(機器人與噴漆室供排氣系統、消防系統、油漆輸送和調節系統之間的以下工作接口相同)。一般采用“誰用誰拿誰付錢”的原則。
2.4機器人與油漆輸送和混合系統之間的相互關系
1)涂層
涂層系統的溫度必須保持恒定,其溫度控制范圍為(222)。同時,不同涂料的側重點不同,如水性涂料的粘度和溶劑型涂料的電阻率。涂料類型可分為水性涂料、溶劑型涂料、高粘度涂料等。不同的油漆需要不同的壓力輸送到油漆間墻板(與機器人油漆管道對接),同時需要穩定的油漆壓力和無脈動。涂料應同時滿足每個霧化器的*大消耗,包括噴涂和預裝時霧化器的*大消耗,其中涂料循環速度必須可調,以更好地滿足現場實際生產的需要。
2)清潔劑
清洗劑(即去離子水和溶劑)輸送到噴漆室墻板所需的壓力應滿足實際需要,清洗劑壓力應穩定,無脈動,滿足每個霧化器的*大消耗量。為了達到高效的清潔效果,必須確保所用的油漆
該清洗劑具有完全溶解所有涂層材料的功能,適用于整個涂層系統。之后,涂層可分為相應的清洗程序,清洗程序和清洗時間不同。
3)確定油漆顏色的數量,減少清潔劑和溶劑的浪費。噴涂站通常分為底漆(中間涂層)站、色漆站和清漆站。每個工位的機器人數量、油漆循環模式(單線循環系統、雙線循環系統、三線循環系統等)。)、油漆(顏色)數量、清洗劑數量和廢溶劑回流管線等。應當確定。它不僅要滿足設計和使用要求,還要避免浪費。2.5工作界面的劃分
1)機器人使用的油漆和清洗劑(包括霧化器自動清洗裝置使用的清洗劑)應通過油漆輸送和混合系統連接到噴漆室墻板處的球閥接口,機器人負責供應和安裝機器人的管道和部件。
2)為了更好地滿足涂料生產線的柔性生產,計劃的涂料顏色不能滿足實際需要。一般情況下,機器人系統需要為每個機器人預留和安裝一套快速連接器,包括清洗劑、涂料、壓縮空氣和相應的管道,以噴涂小系統提供的涂料,更好地滿足實際生產需要。
3)如果需要廢溶劑回收功能,機器人系統應提出廢溶劑收集箱和霧化器自動清洗裝置的位置和接口尺寸,以便于安裝和回收廢溶劑回收設備。
3噴漆室和接地電阻的機器人要求
3.1噴漆室要求
噴漆室具有正常的噴涂條件,即噴漆室內的相對濕度、溫度和風速應符合設計要求。特定涂層的相對濕度應不同,如溶劑型涂層和水性涂層。
3.2接地電阻
它通常包括車身和地面之間的阻力。兩部分(塑料或金屬部分)之間的電阻;白車身(待涂漆)和地面之間的電阻;兩個獨立部件(塑料或金屬部件)之間的電阻;滑道(待涂漆)和地面之間的阻力;噴漆室和輸送系統中各點的接地電阻。必須注意的是,當安裝在車身或滑軌上進行噴涂時,所有部件都必須是導電的。
3.3信號鏈
機器人系統與噴漆室的供排氣系統聯鎖:當噴漆室的供排氣系統不能正常工作時,機器人系統應有相應的報警和相應的動作。機器人系統與消防系統聯鎖:當消防系統發出火災報警信號時,機器人系統應停止相應的動作,切斷高壓電源和運動軸的電源,關閉油漆、溶劑和壓縮空氣管道,并發出報警指令。
3.4工作界面的劃分
3.4.1機器人基礎
在機器人系統的詳細設計過程中,機器人應向噴漆室設計人員提供詳細的信息,如動態和靜態負載要求以及具體的安裝位置,以便設計腔體。噴漆室的設計、制造、加工和安裝過程包括機器人的基礎。同時,要求符合機器人提供的載荷、安裝位置、尺寸和高度。
3.4.2個人安全和危險防御
每個機器人站艙體的入口門上設有緊急停止安全開關,該開關與自動噴淋系統聯鎖,確保人員在艙體外。機器人區域的入口和出口配備有格柵屏蔽開關,并且每個安全開關必須連接到每個自動系統控制器。激活任何室中的任何安全線都會停止室內設備的運行并中斷噴灑過程。在停止的地方重新啟動系統不會影響噴灑質量(緊急停止的情況除外)。機器人系統的部分支撐設備需要安裝在噴漆室本體上,這就要求機器人系統向噴漆室設計者提供安裝在噴漆室本體上的安全開關、支撐設備的安裝位置和尺寸等詳細信息,以方便噴漆室本體的設計和預留,確保機器人系統安裝在噴漆室上的設備滿足使用要求。
4機器人對壓縮空氣的要求
1)壓縮空氣壓力、位置和消耗機器人系統應規定所有機器人和輔助設備的動態供氣壓力(通常為0.6兆帕),以及每小時壓縮空氣消耗點的體積(Nm3/h)和總體積(Nm3/h)。
2)壓縮空氣質量
由于空壓機輸出的壓縮空氣不干凈,除了水(包括水蒸氣和冷凝水)和懸浮固體外,還有油(包括油霧和油蒸汽)。這些污染物不利于提高生產效率、降低運營成本和提高產品質量。因此,在向機器人和輔助設備供應壓縮空氣之前,需要進行一系列的干燥和凈化處理。壓縮空氣質量等級標準ISO  8573.1將壓縮空氣中的污染物分為固體雜質、水和油。機器人對噴霧空氣質量的具體要求如下:
(1)壓力露點(即干濕程度)小于或等于-20,可通過干燥器達到;(2)殘余粉塵含量(即粉塵粒徑和濃度)小于或等于0.1 mg/m3(相應的粒徑為0.1微米),這可以通過過濾器實現;(3)殘余油含量(即每單位體積壓縮空氣的油含量)小于或等于0.01毫克/立方米,這是通過過濾器實現的。因為壓縮空氣的質量直接影響投資水平和生產成本,所以應該避免過高的質量要求。使用干燥、無塵、無油的壓縮空氣更為經濟實用,可以避免因油、水或冰、灰塵造成的機器人本體和部件的各種故障,以及廢品和停產的發生。
3)連接機器人、電離站等所需的壓縮空氣管道接口。通常遵循符合DIN/ISO  228標準的螺紋標準。
4)工作接口處公共電源將提供滿足機器人系統要求的0.6兆帕壓縮空氣(壓力、流量、質量等)。),并負責將合格的壓縮空氣引入每個機器人的氣動柜中(具體工作界面劃分視情況而定);如果機器人系統需要高于0.6兆帕的壓縮空氣,機器人將提供能夠滿足使用要求的壓縮空氣增壓裝置。此外,機器人的氣動柜需要配備過濾器、壓力調節器和壓力表,以進一步確認壓縮空氣是否滿足實際使用要求。
其他設計和控制要求
5.1電源要求機器人系統根據機器人的數量(包括每個機器人站的消耗和連接數量)及配套設備提出具體的供電要求,以滿足現場設備的正常運行。
工作接口劃分:一般情況下,公共電源為機器人系統的主電控柜提供380伏tn-s電源,滿足要求(具體工作接口劃分視情況而定)。機器人系統內部的電源由自身分配或連接到該點,并負責提供和連接該點之后的所有電路。
5.2中央控制室信息
要求所有噴涂機器人站與中央控制室交換信息,即這些設備的上位機連接到設備控制以太網,允許相關人員監控中央控制室噴涂機器人站或其他監控站內特定機器人的運行狀態和報警信息。
機器人系統負責在機器人站的控制柜中提供RJ45以太網接口,并在PLC程序中準備機器人站的狀態信息和基本故障信息的數據塊,由中央控制器讀取,其余均由中央控制室負責。
5.3模型識別和錯誤預防系統
為了保證車身信息的準確性,機器人系統應在底漆(中間涂層)線和面漆線的入口處各有一個產品識別系統。系統將數據傳輸到控制器,并將數據與由傳輸系統傳輸到機器人系統的產品模型進行比較。如果數據一致,機器人噴漆模型和噴漆參數將被正確調用。否則,系統會報告錯誤并提醒員工進行處理。
結論
通過了解和掌握涂裝機器人系統與其他設備和艙室的關系,在汽車涂裝生產線機器人系統的規劃和設計中起著關鍵作用,直接影響和制約著生產產品的質量和投資成本。根據生產線規劃設計的基礎數據、工藝要求以及機器人系統與相關設備和腔室之間的密切配合,定義了它們之間的聯鎖、工作接口、接口和所需的分工。機器人系統設計只有通過及時、有效、合理的分工和相互協作來解決和完善設計中相關設備的問題,才能得到改進。
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