涂装生产线开始使用机器人系统

    以德国杜尔公司的EcoRP6F140型喷涂机器人为例。介绍了机器人系统在涂装生产线上的应用。

喷漆室主要设备工艺

    1、流程

    涂装三车间中涂、面漆线设备采用中涂一条线，输送链速为8.2m/min。面漆两条线，输送链速为4.4m/min。中涂线由输送工艺链入口EMS车型识别/MDIP操作台、电离站、油漆管路LED显示器和PR站（8台机器人）组成；面漆Ⅰ/Ⅱ线由输送工艺链入口EMS车型识别/MDIP操作台、电离站、油漆管路LED显示器、BC1站（4台机器人）、BC2站（4台机器人）和CC站（4台机器人）组成。

    2、EMS车型识别系统

    车型识别包括光栅识别、条形码识别、超声波识别和EMS识别等方式。每种识别都有各自的优缺点，车间机械化输送系统采用的是EMS自动识别车型系统。通过PVC细密封定色点用扫描枪对车身VIN码进行扫描，此处EMS读写站具有读写功能，可以将扫描的车身VIN码信息数据存储到滑橇上的载码体内，同时PLC将车身信息存储到中央控制室数据库中。当滑橇运送车身在进入中涂线、面漆Ⅰ/Ⅱ线喷房入口时，喷房入口均设有一个EMS读写站，通过EMS读写站将滑橇上载码体车身信息传输到机器人站MDIP操作台车型颜色显示屏，如果载码体中没有存储车身信息或者车身信息错误时，需要人员核对随车卡和车身VIN码信息，并在MDIP操作台修改为正确的车身信息数据。

电离站和机器人喷涂站

    1、电离站

    机器人电离站有5个杆，两侧各设一个垂直杆和一个倾斜的杆，根据设计最大通过车型车身尺寸固定安装，顶杆具有自由编程的能力，即顶杆可以根据车身的高度不同自动调整，每个杆上都设有离子风嘴。电离站立柜包括驱动装置、运动装置和垂直提升运动的导轨（Z轴）。该站的作用是用于喷漆设备在喷涂油漆车身前吹扫车身上的颗粒和灰尘，并消除车身上的静电荷。

    2、机器人喷涂站

    机器人喷涂站配备有一个PU操作台、EcoPSMP（电源）柜、EcoSCMP（工作站控制）柜、SBI/SBO安全盒及KetopC100便携式编程器。对应每台机器人配备一个EcoRCMP（过程与运动）柜和MVS气动控制柜及外部通风部件。

    ①PU操作台分为控制台与监控电脑。控制台主要为了设备人员对机器人设备之间进行日常操作、维护和控制。监控电脑通过上层网络与PLC连接，监控电脑安装有INTOUCH软件。通过软件的人机界面，工作人员可以实时监控机器人状态及相关的一些报警、生产日志等信息。

    ②EcoPSMP（电源）柜用作电压配电柜，供机器人工作站EcoSCMP柜与机器人EcoRCMP运动控制柜一起使用。

    ③EcoSCMP（工作站控制）柜用于机器人工作站的成套单元控制。电源单元为柜内电气设备提供了不同的电源，PLC控制过程设备和车身轨迹跟踪。以太网开关用于网络分配，所有相关设备（RC2、PC和PLC等）都按星形拓扑方式连接；现场总线部件将现场设备（传感器）和驱动装置（执行器）连接至PLC；脉冲分配器在轨迹跟踪中，传输装置脉冲分配放大器所分配的脉冲是通过同步EcoRCMP柜的EcoRC2控制器来进行控制。

    ④SBI/SBO安全盒采集机器人站现场安全信号，包括急停信号、光栅及摇摆门等安全元件。每个站都装有5个急停按钮，以备在紧急情况下停止设备运行；每个站进出口都有一对安全光栅、安全门，作用为防止人员进入工作区域，造成人身安全事故；每个站通常设计方式为进口有两对接近开关、出口有一对接近开关，其作用是屏蔽光栅及传递数据。

    ⑤KetopC100便携式编程器是一种用于机器人示教编程、诊断操作及显示的装置，是EcoPaintrobot机器人系统的一个固件。其主要任务是管理机器人程序、操作机器人EcoRC2控制器、轨迹点示教、路径程序路线编程、显示程序状态

    ⑥EcoRCMP（过程与运动）柜用于控制6轴机器人的成套单元控制。当电源发生故障时，UPS仅向少部分装置供电，用于系统性地关闭控制器以便事后重新起动。

    ⑦EcoRC2控制器是用来控制机器人和过程执行中所有运动的一个部件，上层应用程序允许用户与整个系统通信，中间层控制单元用来监视和控制工作流程，底层部件用于监控轴、计量泵、高电压部件及电子气动部件。EcoHTG100高电压系统产生静电应用系统所需要的高电压。控制器为高压发生器提供可变直流电压，该电压在发生器中转换成交流电压，然后再次升压和转换成高达100kV的负极直流电压。

    ⑧MVS气动控制柜内的压缩空气由热再生干燥机处理后供给机器人，主要作用是安全以及工艺控制。进入MVS柜后气源通过阀单元分配出多路气源，再经过调节阀供给机器人各个应用区域。安全方面是供给喷涂机器人安全控制部件外部通风，应用外部通风部件是因为EcoRP6F140机器人在易爆区域，为了保证电气设备在易爆区域安全运行，该系统需要对安装在机器人壳体内的伺服电动机、涡轮转速和成形空气控制装置、高压发生装置及电磁阀组等电气部件进行通风。驱动装置壳体中安装了温度传感器，3个温度传感器串联，设置的最大温度为85℃。如果传感器中的一个或者几个达到最高温度，则产生报警信号，停止喷漆程序。工艺控制方面通过EcoRC2控制器、BUS模块、DDL模块及电磁阀组组成下一级网络层，将电信号转换为气信号，再控制机器人本体结构内部部件（如成形空气比例阀、驱动空气比例阀和换色阀等部件）。机器人按照喷涂工艺要求进行作业，如长清洗、短清洗、注漆及喷涂，喷涂过程中成形空气、驱动空气和流量等工艺参数都能实现闭环控制。