涂胶机器人的应用
发布日期：2020-12-16 15:41:43来源：未知浏览次数：
预计到2021年，我国工业机器人的市场规模将达到18万台，占全球销量的1/3以上，远远大于第二大市场———日本的4万台市场规模。汽车产业作为主要应用领域，将继续增加工业机器人的使用量。工业机器人的四大家族品牌机器人都有专用的仿真软件，如Fanuc机器人的ROBOGUIDE软件、ABB机器人的RobotStudio软件、安川MOTOMAN机器人的MotoSim软件、库卡机器人的WorkVisual软件等。此外还有能够支持多种机器人品牌的仿真软件，如RobCad、RobotMaster等。除此之外，多机器人系统仿真的应用也是机器人研究领域的热门话题，具有广泛的应用前景。计算机仿真技术在自动控制系统和机器人领域的应用也越来越普及。在本项目中使用的是Fanuc机器人的仿真软件ROBOGUIDE，该软件围绕一个离线的机器人系统三维世界进行模拟，在这个三维世界中模拟现实中的机器人和周边设备的布局，通过其中的虚拟示教器进行机器人工作轨迹点的离线编程，通过此类仿真模拟可以验证方案的可行性并估算机器人运行时间周期。
随着计算机图形学技术的发展，近年来三维仿真技术已成为国内外关注的热点，企业对于计算机仿真的要求也越来越高。三维仿真技术是用计算机技术模拟一个真实系统的技术，通过模拟系统来发现、解决以及优化真实系统中出现的问题。在机器人系统集成中，软件仿真技术可以在生产线工程建设施工之前，对单台或者多台机器人系统组成的工作站进行模拟仿真，从而进行机器人系统的方案布局设计和机器人工具的可达性验证，以便在方案设计阶段对机器人系统进行方案优化，同时可以利用机器人仿真软件进行工作站离线编程和设备间通讯测试，缩短项目的设计和建设工期，避免不必要的工程返工。
在涂装车间涂胶机器人系统集成中，使用机器人系统仿真软件，可在计算机中生成机器人本体及附加轴导轨、控制柜、特定类型的工具和外围附属设备等的三维模型，也可以导入汽车生产流水线上的机械化输送设备、送排风设备、外围室体、照明系统和控制系统等的三维模型，并通过计算机三维显示，用来确定机器人本体及工作环境的动态变化过程。机器人系统仿真技术具有仿真功能齐全、真实性强、可观赏性高、实时性较好、界面显示直观等优点，可以产生近似真实的仿真画面，为机器人系统集成提供了灵活方便的工具，目前在汽车制造车间机器人系统集成中被普遍应用。
ROBOGUIDE是Fanuc机器人的核心应用软件之一，可以实现对搬运、弧焊、喷涂和点焊等系统的仿真模拟，仿真软件界面和传统的WINDOWS界面相似，由菜单栏、工具栏、工作区和状态栏等部分组成，操作界面友好简单，软件的操作习惯比较容易适应。在新
建仿真单元还未添加机器人模型和设备模型之前，会有一个10m×10m的正方形地板，所有的模型及仿真都是在此基础之上完成。
对仿真软件在涂装车间底涂涂胶机器人系统集成中的应用加以说明。机器人系统仿真软件最常用的功能有工作站的设计、机器人型号选型、可达性验证、离线编程和碰撞检测等。
利用ROBOGUIDE仿真软件进行机器人系统仿真的步骤主要分为新建控制器模型、配置控制器及附加轴相关参数、导入工件模型及外围附属设备模型、涂胶工具可达性验证、优化机器人工艺布局、机器人涂胶轨迹离线编程等。
新建机器人工作站控制参数设置
在新建机器人控制时，需要设置与控制器有关的一系列参数，其中需要配置的参数主要有工作站名称、仿真类型、软件版本、机器人型号、附加轴、软件语种等。机器人如果有附加轴配置，还需在控制柜的控制启动模式之下对附加轴参数进行配置，其中需要配置的参数主要有控制轴组号、附加轴类型及伺服电机类型、附加轴的安装及移动方向、移动极限位置、加减速时间、伺服放大器及制动器的相关参数等。
机器人及附加轴的参数配置完成之后，还需导入工件模型、机械化输送设备模型、工具模型等，并对模型的工具坐标系进行配置，按照初步设计的工艺布局对机器人系统工作站进行位置参数的设置。
机器人系统涂胶工具可达性验证
机器人仿真单元模型新建完成之后，需进行机器人工具在工件各个涂胶位置的可达性验证，以初步确定机器人系统工艺布局的合理性。示教机器人轨迹之前，需先建立机器人的工具坐标系，此处采用直接输入法新建工具坐标系。为了验证涂胶工具的可达性，需在工件的几个关键涂胶位置或者极限位置通过机器人示教测试涂胶工具的可达性、涂胶位置机器人姿态的合理性和不同位置涂胶姿态过渡的连续性，为优化机器人的工艺布局提供参考。对于汽车的涂胶应用，根据汽车底涂涂胶工艺的不同，一般需测试前翼子板内侧、裙边、后翼子板内侧、后备箱底部等部位。
喷蜡完整性及操作性分析原则一般情况下，对于车身喷蜡完整性及操作性的分析，也包含在涂胶密封完整性工作内容中，其主要分析原则（标准）如下。
喷蜡完整性分析原则建议优先喷蜡位置：门槛梁内腔。在质量及生产条件允许的情况下，建议增加位置：）侧门下部内腔、后背门下部内腔、机盖前端内腔；）地板下部各纵梁、横梁内腔。
喷蜡操作性分析原则依据现场实际喷蜡枪嘴，模拟喷蜡过程，无遮挡，喷蜡操作过程中不会与车身现有制件相互干涉。
涂装密封使车身具有良好的密封性、防锈性、耐久性和隔音降噪性。在车型开发过程中，针对车身涂装密封进行SE分析，可有效减少车型生产过程中的涂胶无法操作、车身密封不良、焊缝边缘锈蚀等问题。
