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喷漆机械手研究现状怎么样?

发表时间:2016-05-30
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70年代中期,美国、R本等国已经开始应用液压式喷漆机器人f4”。但是由于液压式喷漆机器人存在某些缺点,如维修保养困难,噪声大,启动时适应性差,动力消耗大,位置重复精度低,成本高等,皆限制了它的广泛应用。

而电动喷漆机器人与液压式喷漆机器人相比较,具有很多优点: 
 
(1)不需要液压能源设备,结构简单,制造费用低; 
(2)维修时间和成本可大幅度降低,因为液压式喷漆机器人的60%~70%故障起 因于液压机构; 
 
(3)位置重复精度大大提高,液压式喷漆机器人位置重复精度一般为±2毫米,而电动式机器人位置重复精度可提高到±o.5毫米; 
(4)动力消耗减少l/3~1/4; 
(5)安装空问只占液压式喷漆机器人的2/3;
(6)起动速度快,噪声小。 
 
由于电动喷漆机器人具有以上优点,故大大改善了喷漆机器人的喷涂性能。然而需要指出的是,喷漆机器人所喷出的漆雾和溶剂挥发都会形成可燃易爆气体,所以设计和使用喷漆机器人时必须考虑防爆要求。安装在喷漆现场的机器人本体上的电气装置和元件必须符合工业防爆规范的要求148】,否则若电机运行时产生火花,就会有发生爆炸的危险,因此防爆问题将直接影响电动喷漆机器人的应用前景。 
 
    目前国外应用的电动喷漆机器人主要采用以下防爆结构H6】: 
 
(1)内压防爆结构:把电火花发生源一电机和位置检测器放八干净、充满新鲜空气(或其它不易燃气体)的容器内,使电机和位置检测器与具有可燃性的稀释剂挥发空气隔离丌来,咀此达到防爆目的。其结构必须配备通气管道、内压容器。 
(2)耐压防爆结构:指电机和位置检测器外壁做成足能承受内部爆炸所产生的压力,即使电机和内部检测器内发生爆炸,也不至影响其它结构。 
 
(3)本质防爆结构:从设备内在结构考虑,如采用无刷交流伺服电机和无接触开关等,使电动式机器人的各种装置不存在火花源。 
 
随着防爆问题的有效解决,电动式喷漆机器人已经逐渐取代了液压式喷漆机器人。美国GMF公司首先研制了GMF.P一100六轴关节型电动伺服驱动喷漆机器人,所有轴都是用高级小型交流伺服电机来驱动,无刷运转。

该机器人具有工作范围大、连续轨迹示教盒示教、喷涂方便以及喷涂使用菜单驱动软件包等特点。F1本安川电机研究所开发了Motoman.L5G轻小型防爆电机喷漆机器人,该机器人各轴均采用了附有绝对编码器的交流伺服制动电机,并配有控制器。

系统整体具有防爆性能,各仪器均符合防爆规格,如交流伺服电机为耐爆结构,编码器为耐压防爆结构,示教盒为本质防爆结构。这些电动喷漆机器人的开发推动了喷漆机器人的快速发展。

我国的工业机器人从80年代“七五”科技攻关开始起步,在国家的支持下,通过“七五”、“八五”科技攻关和863计划,目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件,开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人。

从1983年丌始研制喷漆机器人,由于电动喷漆机器人的驱动器一交流伺服电机还未实现国产化,尚依靠进口,因此主要开发液压式喷漆机器人。其常用结构形式如图I一3所示。

本体由四个部分组成。其中垂直手臂安装在机座的一个可绕中心垂直轴转动的圆盘上,同时自身还可以绕。轴前后摆动,水平手臂装在垂直手臂上并绕D’轴上下摆动。手腕可模拟人的手腕作上下左右摆动。

1985年北京机械工业自动化研究所首先研制成功了PJ.1型喷漆机器人。此后哈尔滨工业大学和北京实验厂等单位成功的开发了第一台装有挠性手腕的喷漆机器人HRGP,l。HRGP.1喷漆机器人主要用于对汽车喷漆,其操作现场稚置大致如图1—4所示。

整套机器人喷漆系统包括本体(带有可拆卸的示教手)、电控柜(含电脑)、示教盒、油源和喷漆装置(含气源、漆罐、喷枪等)。

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现在何必久睡 死后必会长眠
 
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