涂胶机器人用户使用说明书

D/RIAMB-850415-SY使用说明书项目名称：东安黑豹风挡玻璃机器人自动涂胶工作站项目承担单位：北京机械工业自动化研究所机器人中心北京机械工业自动化研究所风挡玻璃涂胶工作站使用说明书1目录1.概述2.机器人自动涂胶系统构成3.机器人自动涂胶工作站各设备简介4.气动工作原理5.工作站控制柜操作说明风挡玻璃涂胶工作站使用说明书21.概述工作站用于汽车前后风挡玻璃和侧窗玻璃涂胶，涂胶分别在两个工作台上完成：前后风挡玻璃装卡在翻转工作台上，左右侧窗玻璃装卡在固定工作台上，工件由气缸定位夹紧后，由FANUCM16i机器人在玻璃边缘进行涂胶。前后风挡玻璃涂完胶后经翻转180°后放置在翻转台前的工件支架上，人工用吸盘取走工件进行装配，左右侧窗玻璃经气缸定位夹紧后进行涂胶，完后即可人工取走工件进行装配。供胶系统采用55加仑和5加仑65：1柱塞泵为系统供胶，可确保比较粘稠的胶出胶量均匀。由于胶比较粘，在空气中容易凝固，因此工作一段时间后需要将枪嘴的胶刮掉，以避免胶形改变。机器人在涂胶若干循环后，将枪尖移至刮胶工作台的钢丝上将多余的胶刮到下面的小桶中即可。机器人的工作范围外部设置护栏，将电控柜布置在合理的位置上，以使机器人运动时不与机器人发生干涉，并且利于操作。双工位旋转台上也o设有防护门，机器人工作位在护门内，上下工件工位在护门外。2.机器人自动涂胶系统构成机器人自动沾胶工作站主要包括：1、转工作台：前后风挡玻璃定位、夹紧、翻转作业2、侧窗固定式工作台：侧窗玻璃定位夹紧作业3、胶嘴清理即刮胶装置4、FANUCM16iB/10L型机器人5、由美国GRACO公司成套提供涂胶系统冷胶输供系统6、工作站电控系统7、防护栏或工作间（厂方自制）风挡玻璃涂胶工作站使用说明书3机器人风挡玻璃涂胶工作站布置图如下：CM2*32CM2*32CM2*32CM2*32247.523558076010020025001218200800200610455(3000)1700665496840580φ3770450025003500190010001100风挡玻璃涂胶工作站使用说明书4设备相关技术参数和功能要求：1.工件尺寸：（共两种车型、八块玻璃）2.胶条断面尺寸：胶条断面（暂定）：边长为10mm×15mm的三角形式涂胶位置：沿玻璃外沿涂完整的一周圈15103.生产节拍：8分/辆4.控制系统主要功能：工作站电控系统严格控制翻转工作台运动程序以及侧窗定位工作台，真空发生器状态检测，机器人涂胶程序自动选择，胶枪与机器人动作的协调，具有启动，急停，暂停，手动/自动状态切换等，确保涂胶系统按程序正常执行和安全运行。3.机器人自动涂胶工作站各设备简介风挡玻璃涂胶工作站使用说明书53.1翻转工作台3.1.1结构及原理介绍翻转工作台用于前后风挡玻璃涂胶前定位夹紧、工件吸附和涂胶后翻转180°置放工件。作业顺序为：放置工件与托臂上托臂下降工件落至支撑座上横向和纵向卡紧轮同时移动将工件卡紧定位吸盘升起吸附工件横向和纵向卡紧轮松开机器人对工件涂胶翻转架与吸附的工件翻转180°吸盘释放工件落于支撑架上翻转架翻转-180°回原位。翻转工作台结构图如下：285149077715017009002001037.5底座上框架翻转装置对中卡紧装置托臂装置3.1.1.1托臂装置结构及原理简介托臂机构由气缸驱动做上下往复动作，在初始时未放置工件时处于抬起状态，放置工件后，感应接近开关，托臂下降，工件被支撑座接住。托臂装置起到风挡玻璃涂胶工作站使用说明书6初定位的作用，托臂与工件接触部分采用尼龙制作，并根据几种工件的大小，在相应位置作出标记，以方便操作者放置工件。托臂装置分为左右两部分，分别由两个气缸驱动，为保持左右托臂动作一直，须控制各个气缸的运动速度，即调节各气缸进出气口的调速阀，旋钮顺时针转为减速，逆时针转为加速。3.1.1.2对中卡紧装置结构及原理简介对中卡紧装置是将工件从横向和纵向加紧并定位，为机器人涂胶作准备。前后风挡玻璃外形基本为等腰梯形（其中一种一侧有缺口，另行考虑），夹紧时从玻璃上下底边和两侧边两个方向进行夹紧，两个方向中的两个挡块通过曲柄滑块机构和双层转盘联接，同时向中间的工件靠拢，并用尼龙轮夹紧，这样即可保证同步，又可保证定位准确。双向夹紧的曲柄均采用气缸驱动，滑块与转盘通过铰链联接，并由直线导轨导向，得到我们需要的夹紧位移方向。对于一侧有缺口的玻璃，在缺口处增加一个气缸，当横向夹紧滑板到位后，缺口处的气缸伸出，直到这一侧夹紧块与玻璃接触夹紧。夹紧动作完成过程为，当工件落至支撑座上后，接近开关发出有件信号，控制系统控制两个方向的夹紧气缸同时向工件靠拢，当加紧块与工件接触到并夹紧后气缸上的行程开关点亮，表示工件已夹紧，此时缺口处定位气缸开始动作，如不能前进则表示此工件非缺口玻璃，如向前动作一段行程，行程开关检测到位，则表示是缺口玻璃，因此根据不同的行程开关到位检测，可判断是哪种工件，机器人根据此信号选择相应的涂胶程序。气缸进气和出气口处装有截流调速阀，可调节气缸运行速度，调节至两个气缸速度基本一致。在气缸动作过程中，由于工件位置为粗放未置，可能不在正中位置，夹紧块将会先后与工件边缘接触，自动将工件对中，在此过程中有一个调整位置过程，圆柱状定位块外层可旋转，可在夹紧过程中弥补位置的偏差。风挡玻璃涂胶工作站使用说明书7对中卡紧机构结构图如下：尼龙夹紧块缺口玻璃夹紧及检测双层转盘206.5341.5纵向导轨横向导轨纵向拉杆横向拉杆横向夹紧气缸纵向夹紧气缸纵向挡块横向挡块600238274.93.1.1.3吸附翻转装置结构及原理简介风挡玻璃涂胶工作站使用说明书8吸附翻转装置是将工件吸附后涂胶，涂胶后将工件翻转180°释放工件。工作过程为工件经对中夹紧后，吸盘向上抬升与工件接触后打开真空将工件吸附，系统检测四个吸盘真空度达到要求后，定位块松开，机器人开始涂胶，涂胶完成翻转装置翻转180°将工件释放在工作台前的工件支架上，翻转架返回原位，等待下一工作循环。吸附装置由4个φ80直径的风琴式吸盘和4个真空发生装置组成。由于工件形状为圆弧形，且各种工件弧度大小不一致，所以采用风琴式吸盘可适用于几种工件，以弥补外形上的差异。一个吸盘配一个真空发生器，可确保系统安全，保证系统在四个吸盘真空度全部达到要求后再进行下一动作。气缸将吸盘座抬升至与工件接触，行程30mm，吸盘固定架由四个导向轴导向，四个吸盘整体动作。初始位置为气缸伸出，当工件夹紧后提升至与工件接触，到位后真空发生器作用，吸附工件。翻转架翻转由三相异步电机减速机加变频器驱动，电机减速机选用德国SEW产品，型号：R77-DT80N4，功率0.75KW，最高转速1500r/min,，减速比：121.42。二级减速为齿轮减速，减速电机输出轴直联小齿轮，经中间过渡轮传递到翻转轴上。吸附翻转装置结构图如下：555198.5150.5翻转电机翻转架吸盘过渡齿轮风挡玻璃涂胶工作站使用说明书9938290680440887.5翻转轴提升气缸3.2侧窗固定式工作台3.2.1结构及原理介绍固定工作台用于侧窗玻璃涂胶前定位夹紧。工作台分为左右两侧，分别适用于两种侧窗玻璃。工件涂胶前先判断左右，然后放置在相应的支撑座上，并且将工件其中相邻的两边（与图中对应）与工作台上的固定挡块贴住，接近开关检测到有工件后，另两个方向的活动定位块由气缸驱动，导杆导向向工件靠拢，直到顶住工件边缘，行程开关进行检测，并判断工件种类，机器人得到信号后，执行相应的涂胶程序，完成后挡块退回。工作台上的支撑座和挡块均采用尼龙材料，中间的固定挡块为两侧公用，且外圈可旋转。风挡玻璃涂胶工作站使用说明书10固定工作台结构图如下：18002204881100488440固定挡块1固定挡块2移动挡块1移动挡块23.3胶嘴清理即刮胶装置由于胶黏度较大，且在空气中容易凝固，枪嘴出胶口处会被堵住，这样会影响出胶量的均匀和胶形的稳定，因此涂胶进行一段时间后，需要进行枪嘴的清理，即将枪嘴的胶刮掉。机器人在涂胶若干循环后，将枪尖移至刮胶工作台的钢丝上将多余的胶刮到下面的小桶中即可，留在钢丝上的凝固的胶由气缸驱动的刮板往复动作若干次刮掉，以保持钢丝的清洁。3.4FANUCM16iB/10L型机器人FANUCM16iB/10L型机器人是6轴空间关节型，该机器人配以FANUC第三代控制器R-J3B采用最新运动控制技术，各轴工作速度提高，稳定性好，工作效率高。风挡玻璃涂胶工作站使用说明书11FANUCM16iB/10L型机器人动作范围图基本参数：项目规格动作类型多关节型机器人控制轴6轴（J1、J2、J3、J4、J5、J6）放置方式地装动作范围（最大动作速度）J1轴旋转340°J2轴旋转250°J3轴旋转455°J4轴手臂旋转400°J5轴手腕旋转280°J6轴手腕旋转900°J1轴旋转165°/sJ2轴旋转165°/sJ3轴旋转175°/sJ4轴手臂旋转350°/sJ5轴手腕旋转340°/sJ6轴手腕旋转520°/s腕部许用最大扭矩J4轴2.2Kg·f·mJ5轴2.2Kg·f·mJ6轴1.0Kg·f·m腕部许用最大惯量J4轴6.4Kgf·cm·s2风挡玻璃涂胶工作站使用说明书12J5轴6.4Kgf·cm·s2J6轴1.5Kgf·cm·s2最大活动半径1885mm手部最大负载最大10kg驱动方式AC伺服马达驱动重复精度±0.1mm机械部分重量230kg防尘标准IP54防水标准IP65安装环境周围温度：0—45°C周围湿度：通常75%RH以下短期95%RH以下（一个月内）振动值：0.5G以下R-J3BMate控制器单元:英文显示基本配置:i型箱体电源输入：380V/3相内置变压器FlashROM模块容量:4MBDRAM模块容量:8MBCMOSRAM模块容量:512KB操作盒(TypeA)连接电缆：5米示教盘连接电缆：10米数字信号I/O(12/12)连接电缆：10米备件(保险丝,后备电池)软件-基本软件-基本字库:英文-机器人软件-SealingTool软件-数字伺服功能-操作指令功能-位置寄存器功能-时间计数器功能-外部程序选择功能-磁盘连接功能（用户选项）风挡玻璃涂胶工作站使用说明书13-TCP自动设定功能手册(英文版)-SealingTool软件操作和设置手册-机器人的机械维修手册-R-J3iB控制器维修手册FANUCM16iB/10L型机器人其动作范围可充分满足前、后风挡玻璃涂胶工作要求（参见布置图）4.气动工作原理工作台气动原理图如下：4.1工作站气动系统结构特点：1）均采用日本SMC公司气动元件，质量好性能稳定。2）翻转台对中夹紧和托臂采用气压驱动，气缸采用方形双作用气缸，行程大，承载力大，行程两端处具有缓冲旋钮，可使气缸运动到两个极限位置时风挡玻璃涂胶工作站使用说明书14平稳，减少冲击，缓冲效果好。3）吸盘提升气缸采用薄形气缸，外形小巧，节省空间，承载能力大，并且两端也可调缓冲。4）固定工作台上的定位气缸采用圆形标准气缸，节省空间，固定方式多样方便。5）每台气缸的正反方向转换均通过一个两位五通电磁阀来控制，根据流量的不同，选用不同型号的电磁阀。6）每台气缸在极限位置设有行程开关，行程开关向控制系统给出位置信号，定位夹紧用需判断工件种类的气缸设置了多个开关。7）每台气缸都采用回流节流调速（排气口安装有节流调速阀），可手动调节排气量的大小，以改变速度，因此速度刚性好，平稳。4.2工作台气动元件的调节1）压力调定系统共有3个调压阀，两联件上的调压阀为主调压阀，控制两个旋转台的压力，将减压阀的手柄往上拉，打开锁紧结构,顺时针旋转调节手柄，增大空气压力(相反则减少压力)把工作空气压力调到约0.6Mpa。打开两联件中的开关阀（空气释放阀）后,用同样的方法调节控制其他的调压阀到相适应的压力值。2）速度调定调整安装在每个气缸上的两个单向节流阀,使气缸往复两方向速度达到需要的速度值，并且保证两方向的速度相等,满足工作需要。3）缓冲调定调整气缸两端缓冲旋扭,使工作台板在接近行程末端时,不产生冲击,运动较平稳。4）定期排