[發(fā)明專利]一體化機(jī)器人伺服自動(dòng)涂膠系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410293244.3
• 申請(qǐng)日: 2014-06-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104069986B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建政;孔萌;周翔;張海森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海發(fā)那科機(jī)器人有限公司
• 主分類號(hào): B05C5/02
• 分類號(hào): B05C5/02;B05D1/26;B05B13/04
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所31272
• 代理人: 朱俊躍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化制造領(lǐng)域，尤其涉及一體化機(jī)器人伺服自動(dòng)涂膠系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

涂膠是汽車、船舶、電子電氣、建筑建材等行業(yè)中一道重要的生產(chǎn)工序。出于膠水有毒、提高自動(dòng)化程度和生產(chǎn)率、提高涂膠質(zhì)量等方面的考慮，涂膠作業(yè)已經(jīng)由人工涂膠向機(jī)器人涂膠發(fā)展。目前基于機(jī)器人的涂膠系統(tǒng)有兩種實(shí)現(xiàn)方式，一是膠槍固定，機(jī)器人抓取工件進(jìn)行涂膠；二是工件固定，機(jī)器人抓取膠槍進(jìn)行涂膠，無(wú)論哪種涂膠方式，其基本原理是：機(jī)器人和涂膠系統(tǒng)作為兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，機(jī)器人負(fù)責(zé)抓取并運(yùn)動(dòng)，涂膠系統(tǒng)負(fù)責(zé)出膠，出膠量由定量缸或流量計(jì)控制，定量缸或流量計(jì)并不裝在膠槍出膠口，且二者由涂膠系統(tǒng)專用控制器控制.機(jī)器人與涂膠控制器通過(guò)通訊進(jìn)行出膠量與速度的協(xié)調(diào)。

中國(guó)專利“一種涂膠機(jī)器人及其涂膠方法”(專利號(hào)申請(qǐng)?zhí)枺?01110458653.0)提供了一種傳統(tǒng)的機(jī)器人涂膠方法，該方法不是由機(jī)器人控制出膠量，而是由涂膠控制器通過(guò)拾取傳感器的出膠量反饋信號(hào)來(lái)做出判斷并進(jìn)行控制。這種傳統(tǒng)的機(jī)器人涂膠方式有如下不足：一是額外的涂膠控制器導(dǎo)致設(shè)備費(fèi)用的增加，控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，同時(shí)也占用了較大空間；二是出膠量與速度之間的協(xié)調(diào)依靠機(jī)器人與涂膠控制器之間的通訊，不但使控制變得復(fù)雜、增加了通訊設(shè)備的成本，而且會(huì)導(dǎo)致出膠量與速度之間協(xié)調(diào)的不一致，從而影響出膠質(zhì)量；三是用于檢測(cè)的傳感器(如流量計(jì))所檢測(cè)的出膠量并不是最終出膠的流量，即傳感器到出膠口之間有膠管連接，會(huì)造成壓力損失，最終導(dǎo)致涂膠質(zhì)量不高。

中國(guó)專利“全自動(dòng)機(jī)器人涂膠平臺(tái)”(授權(quán)號(hào)：CN 201006537Y)提供了一種多工位的全自動(dòng)涂膠平臺(tái)，能夠提高生產(chǎn)效率，但并未從根本上解決上述傳統(tǒng)機(jī)器人涂膠方式的不足。

中國(guó)專利“一種帶有撞針閥的點(diǎn)膠機(jī)器人”(CN 202555467U)提高了一種帶有撞針閥的點(diǎn)膠機(jī)器人，包括一機(jī)器人，及設(shè)置在機(jī)器人上的機(jī)械臂、檢測(cè)單元、控制單元和示教器，一撞針閥設(shè)置在機(jī)械臂的末端，通過(guò)撞針閥改善點(diǎn)膠涂膠工藝的效果，但并沒(méi)有解決其他涂膠方式的問(wèn)題。

因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開(kāi)發(fā)一種進(jìn)一步提高涂膠質(zhì)量、降低系統(tǒng)成本、減小系統(tǒng)體積、簡(jiǎn)化控制難度的機(jī)器人伺服自動(dòng)涂膠系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明將機(jī)器人與涂膠裝置一體化，并使機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度與出膠量自動(dòng)匹配，使得機(jī)器人在不同的運(yùn)行速度下出膠量均勻，涂膠效果良好，從而降低了成本、節(jié)省了空間、并提高了涂膠精度。

為達(dá)到上述目的，具體技術(shù)方案如下：

一方面，提供一種一體化機(jī)器人伺服自動(dòng)涂膠系統(tǒng)，其特征在于，包括機(jī)器人及其控制單元、膠槍單元、供膠泵單元和供氣單元，所述機(jī)器人及其控制單元與所述膠槍單元連接，所述膠槍單元設(shè)于所述機(jī)器人及其控制單元上，所述供膠泵與所述膠槍單元連接，所述供氣單元分別與所述膠槍單元和供膠泵單元連接。

優(yōu)選的，所述機(jī)器人及其控制單元包括機(jī)器人本體、控制單元和機(jī)器人驅(qū)動(dòng)，所述控制單元包括與控制主板相連的機(jī)器人控制單元和附加軸控制器，所述機(jī)器人本體與所述機(jī)器人控制單元相連。

優(yōu)選的，所述膠槍單元包括驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、膠槍本體和涂膠針頭，所述附加軸控制器與所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)連接，所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)所述膠槍本體出膠，所述膠槍本體與所述涂膠針頭可拆連接。

優(yōu)選的，所述機(jī)器人單元還包括機(jī)器人法蘭，所述膠槍單元通過(guò)所述機(jī)器人法蘭與所述機(jī)器人本體相連。

另一方面，提供了一種一體化機(jī)器人伺服自動(dòng)涂膠方法，包括以下步驟：

步驟1，開(kāi)啟如上述的一體化機(jī)器人伺服自動(dòng)涂膠系統(tǒng)，并進(jìn)行準(zhǔn)備工作；

步驟2，所述控制單元編寫涂膠程序，并建立所述機(jī)器人本體的運(yùn)行速度和膠槍單元驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)速的之間的映射關(guān)系；

步驟3，所述控制器單元控制所述機(jī)器人單元、膠槍單元執(zhí)行涂膠；

步驟4，當(dāng)運(yùn)行至涂膠終點(diǎn)，結(jié)束涂膠。

優(yōu)選的，所述步驟3中所述控制單元控制所述機(jī)器人本體的運(yùn)行速度，并根據(jù)所述步驟2的映射關(guān)系控制所述膠槍單元驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。

優(yōu)選的，所述步驟2中涂膠程序包括涂條形膠程序，所述涂條形膠程序包括預(yù)涂膠、涂膠和回吸，所述涂條形膠程序中的涂膠中的膠槍單元驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)于所述機(jī)器人本體的運(yùn)行速度。

優(yōu)選的，所述涂條形膠程序中的預(yù)涂膠中的膠槍單元驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速高于所述涂膠中膠槍單元驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。

優(yōu)選的，所述涂條形膠程序中的回吸中的膠槍單元驅(qū)動(dòng)馬達(dá)減速并反轉(zhuǎn)。