1. 首頁
  2. 工程案例

機器人自動噴漆房涂裝系統在鐵路機車噴漆中的使用

江蘇機器人自動噴漆房、機器人自動涂裝房、噴漆自動流水線廠家,為大型鐵路機車、客運車廂、大型客車、特種車輛等設計制造機器人自動噴漆涂裝房,可用于初次噴漆和二次翻新涂裝的噴漆作業,采用噴漆機器人配合PLC控制系統,全程自動噴漆,減輕人工作業量,噴漆涂裝效果穩定,噴漆面均勻,產品在各大鐵路系統均有使用,環保安全、效率高。

機車噴漆房

隨著工業自動化控制水平的不斷提高,自動噴漆機器人在噴漆房制造方面應用越來越廣 ,尤其在對復雜構造的工件噴漆 、漆膜均勻度等質量要求比較高的噴漆涂裝上 ,具有6個伺服控 制軸和流 量控制系統 的噴漆機器 人可以高 效高 質量的完成任務。本文詳細的介紹了我司針對鐵路機車研發的機器人自動噴涂系統設備結構、功能及工作原理 。

鐵路機車車體尺寸較大,長度一般在 12—14米 , 高 度 一 般 在 3—5 米 , 傳 統 工 藝 采 用 人 工 噴 涂 , 通常有 占用勞動力多、勞動強度大、噴涂質量不 穩定 、效率低等不可避免 的問題 ,且手工噴涂環 境危害人身健康 ,逐漸被現代工業所摒棄。因此 我們采用噴漆機器人并配 以必要的外圍輔助設備 進 行噴涂工作 ,獲得了 良好的效果。本文將介 紹 鐵 路機車機 器人 自動噴涂 系統 的整體 結構構成 、 工作原理及控制 系統。

1 系統基本配置

此機器人 自動噴涂 系統主要 由以下五部分構成 :防爆噴涂機器人、機器人水平 移動裝置 、機 器人垂直升降裝置、總控 系統和集中供漆系統。

機器人水平移動 裝置由交流伺服 電機經減速 機減速后 ,通過齒輪 、齒條傳動,拖動安裝有機?器人升降裝置的滑板 ,帶動滑板沿 直線導軌做直 線運動。機器人移動裝置的傳動及 導向部件均采 用迷 宮式結構 全長 防護 ,可在 漆霧環境下 使用,?如圖 1所示。

噴漆機器人水平移動設備
噴漆機器人水平移動設備

機器人升降裝置 由帶抱閘的防爆 電機 、減速?機組拖動,帶動托架 (機器人固定在托架上)經直 線導軌導 向上下移動 ,其位置 只有上、下兩個位 置,由機器人控制柜進行開關量控制。將根據不同車型,確定不同的噴涂位置如圖 2所示。

噴漆機器人上下移動裝置
噴漆機器人上下移動裝置

集中供漆 系統 包括油漆循環 系統、液壓油供 給 系統、油漆熱交換系統 等。油漆循環 系統將油 漆輸送到各個工位 ,并保證油漆始終流動、減 少 沉淀。液壓油供給 系統是給液壓輸漆泵 的馬達提 供動力用液壓油。油漆熱 交換 系統是通過冷熱 水供給來調節、控制油漆的溫度。

總控系統由六部分構成:PLC控制系統 、機器 人控制 系統、人機 界面、伺服 電機控制 系統、變 頻電機控制 系統和控制面板。前 5部分均 與 PLC 系統進行直接的信息交換。PLC系統相當一個信 息 中轉站、命令 控制器及狀 態顯示器 ,對整個系 統進行控制。

防爆噴涂機器人系統主要完成在 自動 噴涂過 程 中對 自動噴涂運動軌跡 進行控制 ,可以對噴槍 開、關進行 自動 控制 。針對不 同的噴涂軌跡可以 設置成相應的程序號 ,機器人可 以接受總控 系統 發來 的程序號命令 ,調用相應 的噴涂程序。機 器 人噴涂軌跡程序,可結合 系統 內部指令和點對點 的人工示教完成。

2 工作原理 系統的總體設計采用了兩臺機器人在工件的

兩面對稱噴涂,每一 臺機器人負責噴涂工件表面 的一半面積。每一臺機器人安裝在伺服移動導軌 上 ,以滿 足被噴工件 長度方 向噴涂 的技 術要 求。 由于工件高度達4.5米,機器人在同一個水平方 向噴涂是滿足不 了高度噴涂要求的,所 以,在機 器人 的移動導軌上再增加一個升 降 自由度 ,在噴 涂 的過程 中,根據噴涂 的需求及時地抬高機器人 的噴涂位置 ,以滿足工件高度噴涂 的需要 ,垂直 高度驅動采用變頻控制,水平移動方向采用伺服 控制 系統。機器 人噴涂 系統 ,對每一臺機 器人所 包含的全范圍噴涂方式 ,采用長度方 向分段噴涂, 高度方向分為兩層噴涂。

在人機操作界面輸入相應的工件號及顏色號?之后 ,啟動系統 ,水平移動裝置的伺服控制 系統 開始相對于工件找零點以確定啟噴點,零點到位 后總控系統 自動給機器人控制系統發出啟動命令、 程序號 ,機器人 收到 后發 回反饋信號 ,通 知伺服 系統運動至第一個啟噴位置。伺服系統移動到位 后通過與 PLC系統交互信號給機器人控制 系統發?一?個伺服到位信號,此時,機器人開始按預先示?教程序進行第一步分段噴涂。機器人完成第一部分噴涂后,反饋給 PLC系統讓伺服系統運動至第 二 個 啟 噴 位 置 , 伺 服 系 統 移 動 到 位 后 通 過 與 PL C 系統 交互信號給機器人控制 系統發下一個伺服到 位信號,機器人再進行第二步分段噴涂。如此重?復直到工件下半部分噴涂完成。完成 后,總控系?統再通知垂直移動裝置的變頻控制系統運動至工 件上半部分啟噴位置。到位后通過與 PLC系統交互信號給 機器人控制 系統發一 個變頻到位 信號, 這時機器人 系統配合水平移動裝置 完成工件上半 部分噴涂,原理與工件下半部分噴涂類似 。當完 成噴涂回到結束 點時,總控 系統通知變頻控制系 統運動至起始安全位置,整個工件噴涂結束,系 統處于準備好狀態 ,等待下一個噴涂命令的到來。

3 控制系統

控制系統 采用進 口可編程控制器作為 中央控制單元 ,對機器人 、機器人直線移動裝置 、機器?人 垂直升降裝置 、集 中供漆系統 等設備進行總體?協 調與控制。上位采用觸摸屏,具有故障顯示功 能,便于設備排除故障??偪?系統與機器人 系統 問實時交互狀態信息,確保機器人協調有序工作。

控制 系統的主要結構分為 6大塊 ,相互 間通 信方式為 :

1)人 機 界 面 。

2)PLC 系 統 : 人 機 界 面 與 PLC 系 統 采 用 PROFIBUS—DP通信。

3)機 器 人 系 統 : 機 器 人 系 統 與 PLC 系 統 采 用 I/o 開 關 量 通 信 。

4)伺 服 系 統 :PLC 系 統 與 伺 服 系 統 采 用 I/O 開 關量通信。

5)變 頻 控 制 系 統 : 變 頻 控 制 與 PLC 系 統 采 用 I/O開關量通信。

6)控 制 面 板 I/O 按 鈕 輸 入 直 接 接 入 PLC 系 統 的輸入口。

總控系統 可實現功能:發送給機器人控制命 令,以及接收機器人工作過程 中返回的狀態信息; 與上位機 進行信 息交換 ,接受上位機發來 的各種 命令并對其 進行相應的處理 ,向上位機發送各種 狀態信息 ;對人機界面的輸入按鈕及輸 出指示進 行控制,對報警指示燈進行控制 ;對外部 的各種 輸 入輸 出信息 (如移動裝置的限位信號、零點信 號、工件到位信號、故障信號等)進行處理 ;上位 機觸摸屏可實現 系統工作狀態監控、參數設定及 修改、參數顯示 、報警信息顯示、故障復位等工 作。機器人伺服直線移動裝置共含有 2臺伺服 電 機,采用進 口伺服控制 系統 ,可以精確控制水平 方 向的位移 ,及 時反饋運動過程 中的狀態,并且 重復精度高。

系統前期準備工作 由總控系統發命令來完成。 如系統找伺服零點 ,找工作原點 ,發出啟動命令 等。當總控 系統 發完啟動命令后 ,后面 的一切工作由機器人噴涂系統自動完成, PLC系統這時只是起到一個承上啟下的作用、實時傳寄信息的功能。一個自動工作周期完成后,機器人給上位機發工作結束命令,這時,各個功能單元均處于自動工作方式的待命狀態,等待上位機新的工作命令的發送。
總控界面功能主要是:
1)可以顯示系統在工作過程中的工作狀態(如機器人,變頻器,伺服系統的各種狀態信息);
2)程序號和顏色號的編制修改和發送;
3)手動功能下的功能操作(如換色操作,清洗操作)。
重要的功能操作可以由操作面板上的功能按i直接操作。

控制界面
控制界面

4結束語

通過給運動軌跡固定的工業機器人增加外部軸,可以加大機器人的工作范圍,從而在大型工件噴涂領域得以廣泛應用。本文介紹的鐵路機車機器人噴涂系統,安全防護等級高,操作簡潔方便,噴涂效果穩定,極大程度上降低了工人的勞動強度及改善了工作環境,提高了工作效率,已在用戶現場成功應用并獲得好評。

我司可設計自造各類大型環保噴漆房,機器人自動噴漆房,應用于風電塔筒、機車涂裝、客車涂裝等行業。

原創文章,作者:拋丸噴砂,如若轉載,請注明出處:http://www.emotortech.com/326.html

發表評論

登錄后才能評論

聯系我們

182-0189-8806

在線咨詢:點擊這里給我發消息

郵件:sale@shot-blasting.cn

工作時間:周一至周五,9:30-18:30,節假日休息

QR code
error: Content is protected !!
沙巴体育足球 - 沙巴体育足球app - 沙巴体育娱乐