噴涂機器人系統集成應

機器人的實際應用已不局限在汽車等行業，傳統行業、小的企業都在開始嘗試應用機器人進行生產,已經使用機器人的企業獲得了超過預期的收益,正準備增加機器人投入；觀望的企業正等待供應商做出的方案,但對于國內的企業來說,還有絕大部分客戶沒有認識到機器人應用所帶來的效益。這些是國內企業當下在機器人應用上的真實寫照。一個行業統計數據可以明顯證明：中國每萬名汽車產業工人中所擁有的機器人臺數為1５６臺，而日本為1584臺，意大利為1215臺，德國為1176，汽車行業如此，其他行業可想而知，這和世界發達水平相比還有很大差距。

機器人自身的質量是隨汽車工業的發展而得到逐步提高和完善的，目前機器人的壽命可以達到5年到10年，可見機器人的性能是非常穩定的。隨著機器人周邊自動化配套技術的迅猛發展，機器人的功能得到了更大的發揮。目前機器人正通過結合視覺系統變得越來越智能，使各種生產流程中使用機器人均成為可能。涂裝機器人是機器人大家族中的一個分支，在實際應用中普及的很快，主要是因為機器人的價格降到了可以接受的水平；在現在的使用中可以找到配套的資源，可以解決使用中出現的問題；同時，人們越來越重視噴涂環境對工人身體的危害。

一、噴涂機器人具體的優點為：

    （一）改善產品質量

  噴涂機器人會按照噴涂工程師的程序指令進行穩定、重復地工作，噴槍與工件之間總保持著既定的距離、角度，噴漆量永遠是設定的，不用擔心有聚集滴落、有厚度不均。同時，機器人可以帶著噴槍到達人工難以噴涂的部位，這樣噴涂后的產品質量是穩定的，一致的。

    （二）用漆（粉）量大大減少

    正由于機器人噴涂的穩定性及一致性，不會出現過噴、超范圍噴涂，這樣用漆(粉)量會比人工噴涂節約15%-30%.就對回收粉的污染，機器人噴涂要比人工噴涂小得多，可提高回收粉的質量，減少噴涂不良品。

    （三）節省人工成本支出

    涂裝的生產線一般都是連續運行的，但工人要休息、休假、請假以及個人情緒上的波動等，可是機器人可以始終不知疲憊的工作，只要有工件在生產線上生產。

    （四）降低職業病的危害

噴涂機器人很大的貢獻之一就是將噴涂工作者從有嚴重危害的工作環境、枯燥重復的工作狀態中替換出來，這樣既可減少公司在防護用具上的購買支出，還降低了后續因工作環境導致工人身體損害的補償成本及法律成本，這一點很重要。

    （五）節省空間及能耗

  機器人本身的靈活性就決定了可以在高密度的生產線或空間內安裝，可以有地面、墻壁、導軌、頂棚等多種安裝方式。這樣，噴涂間的面積就會縮小，節約了場地成本。噴涂的環境是需要一定能耗來維持的，空間縮小了，能耗自然會減低.

    二、我們通過噴涂機器人與視覺系統集成的案例來進一步了解其自動化、智能化的功能：

    （一）客戶要求：能對80多種鈑金件實現連續噴涂。

    （二）項目簡述：

    噴涂機器人需對80多種不同的工件，能提供一致的、高質量的噴涂效果，集成視覺系統的機器人可以自動選擇合適的機器人程序。如果沒有對應的程序、機器人將調用一個通用的、安全的噴涂程序。這種彈性系統安裝在2個可以獨立操作的噴房里，如果需要，工人可以手動補噴，工件穿過整個噴房即完成了噴涂工藝。

    （三）項目難點： 

    1、使手動噴涂80多種不同零件的噴漆過程實現連續自動化；

    2、機器人系統集成視覺系統；

    3、提供靈活的系統：

    機器人在兩個單獨的油漆噴房可以獨立操作，并允許工人手工補漆；

    4、提供優良的噴涂質量，減少油漆的使用和相關成本

解決方案：

    (1)配備2臺空心手腕的機器人；

    (2) 配備符合安規要求的控制柜，每個控制柜包括額外的I/O模塊；

    (3)機器人S軸緊急停止； 

    (4)視覺系統：二維矩陣驗證相機，兩個攝像頭設置在不同高度用于識別確認油漆線上工件。每個系統包括數字視覺相機，視覺電子表格界面及機器人接口電纜；

    (5)穩定的追蹤系統：允許機器人模擬運動中的噴涂線及噴涂部件；

    (6)外圍防護滿足法律法規要求，包括2.5米高鐵絲網圍欄。

    綜上所述，機器人自身的優點再與視覺系統的結合，將使機器人的應用越來越廣，可以做到工人無法做到的準確性、穩定性，還可以在工人無法做或不宜做的環境中游刃有余的工作。