【OFweek科普】喷漆机器人应用技术研究与发展趋势

2013-12-26 00:07

　　1.3经济型简易喷涂机器人

　　这类机器人本质上是一种三自由度直角坐标机器人，采用龙门架式的框架结构，配备有专门的夹具，进行喷涂作业时，须先手工将被喷涂工件夹紧到工作台上，再操纵机器人进行喷涂。主要用于手机、计算机键盘等小型电子产品外壳的喷涂作业，该机器人结构简单、操作简便易行，且成本较低。但系统功能单一，一般只能用于小型件的喷涂作业。

　　1.4固定式多自由度喷涂机器

　　这种机器人常固定于喷涂生产线的两侧，作业时被工件通过输送带送入生产线，再由机器人对工件进行喷涂作业，这种机器人常为回转式关节型机器人，常见的是5、6自由度关节机器人。机器人的控制系统常采用在工控机上插入输入输出I/O卡和运动控制卡的模式，再通过计算机高级语言编程实现整个喷涂作业过程的自动化，可适用于各种不同场合的喷涂作业需要。

　　2、喷涂机器人运行方式

　　2.1示教型喷涂机器人

　　这种方式必须首先确定机器人在喷涂件表面的运动轨迹，先操纵机器人沿运动轨迹空走一遍，即对机器人进行示教。在示教过程中，机器人记录下各个示教点的轨迹坐标，在真正喷涂过程中，机器人根据先前记录下来的示教点对工件进行自动喷涂作业，示教点之间的曲线部分采用插补算法确定各个插补点坐标，以逼近原曲线轨迹，最后通过机器人正逆解运算求出每一关节转过的角度。

　　2.2离线编程式喷涂机器人

　　这种方式首先获取被喷涂对象的立体几何形状，然后采用各种算法确定出工件表面的喷涂点坐标，机器人根据已确定的点坐标进行自动喷涂作业。喷涂点之间的曲线部分通过插补运算确定插补点坐标，以逼近原曲面，最后通过机器人正逆解运算将插补坐标从三维空间转换成各个关节角度空间。

　　3、喷涂机器人的控制方式

　　工业中应用的机器人控制系统一般采用二级控制方式，其中工控机充当主控制器，用于整个控制流程的协调与调度，第二级控制器用于喷涂机器人的运动控制。一种工控机加DSP的控制模式，工控机充当一级控制器，负责系统管理，机器人语言编译与人机接口等功能；DSP充当二级控制器，主要负责机器人的运动控制，包括了机器人运动正逆解运算、插补运算、关节的位置控制等功能。工控机与DSP不直接进行通讯，通过公用内存交换数据，工控机与DSP均可从该内存中读取数据，以达到通讯的目的。