随着机器人技术的发展，机器人在工业中越来越重要，可以实现手工无法完成的复杂工作，而且执行动作灵活，可以实现复杂的空间轨迹控制。特别适用于多品种，变批量的柔性化生产。AWD-Robot直角坐标机器人具有结构紧凑、操作方便、性能稳定、经济实用等优点，已广泛应用于点胶、注胶、涂胶、焊料封口、图像检测等领域

适用产品:
集成电路、印刷电路板、彩色液晶屏、电子元器件（如继电器、手机扬声器）、光学镜头、汽车部件,医疗用品。

适用胶剂:
锡膏、锡膏、导电胶、UV胶、瞬干胶、环氧胶、密封胶.

用　　途:
满足集成电路、印刷电路板、彩色液晶屏、电子元器件（如继电器、手机扬声器）、光学镜头、汽车部件,医疗用品等产品的密封工艺要求。

 

要求：在反渗透膜上连续均布涂胶

涂胶曲线为空间三维曲线。

此涂胶设备分为X-Y-Z三个自由度

 

X轴行程为1000mm，

Y轴行程为600mm，

Z轴行程为400mm

 

X轴速度为20-750mm/s，

Y轴速度为20-600mm/s，

Z轴速度为20-400mm/s，

每轴的重复定位精度为0.05mm

 

   控制系统选用英国TRIO运动控制卡加触摸屏的形式，可以按客户要求开发操作界面，可实现X-Y轴插补运动。

 

   工艺：可以在X-Y的行程内，走出各种曲线形状，可以实现不同规格、形状工件的涂胶。Z轴主要是为了适应不同高度的工件或工作台以及在涂胶结束时上提胶枪把胶丝拉断。

 

负载：15KG-20KG

根据以上要求，我们设计了一台三坐标机器人。

机器人组成：
该机器人由安装架、机器人定位系统、伺服驱动系统、供胶系统及涂胶枪、控制系统及电控配电系统、安全防护装置等组成。
1、机器人安装架
机器人安装架由钢材搭建。使用钢材安装架的好处是刚性好，变形量小，设计简单、美观、安装方便。
2、机器人定位系统
机器人定位系统是整台设备的核心，为AWD-Robot公司产品，三坐标均为同步带传动（可选用精密丝杠传动）直线导轨，单坐标重复定位精度为0.05mm，最快直线运动速度：5m/s。

X轴选用双根龙门式导轨机器人（DTL060.300.1000）行程1000mm.通过传动杆实现双轨同步，单电机加减速机驱动。

Y轴选用双根抓取式导轨机器人（DTV060.300.600）由于客户要求实际工作中Y轴可以实现伸缩，在不工作的时候可以避让出更多的空间，所以Y轴采用轴运动，滑块和电机不动的直线导轨DTV.单电机加减速机驱动。

Z轴选用单根抓取式导轨机器人（DTV060.300.400）采用轴运动，电机和滑块不动的方式实现垂直方向的运动。电机采用带抱闸电机，掉电实现保护功能。

3、伺服驱动系统
该涂胶机器人的选用日本松下伺服电机MHMD系列，每个运动轴配有一台伺服电机，其中垂直运动轴为带抱闸伺服电机。采用交流伺服电机加减速机驱动，X轴选用日本Panasonic 750W电机配MOTEC，APE80-8减速机，Y轴选用日本Panasonic 400W电机配MOTEC，APE60-8减速机，Z轴需用日本Panasonic 400W加制动配MOTEC，APE60-8减速机。

          
4、供胶系统及涂胶胶枪
供胶系统是美国的GRACO产品，以稳定的压力，将胶压送到自动涂胶枪的枪头。胶泵驱动气源的压力可调，经加压后胶的压力也可作适应性调整，通过选择适当孔径的涂胶咀达到最佳的控制效果，保证胶型的一致性。通过对出胶量和运行速度的调整，保证所涂胶形均匀一致，达到理想的涂胶效果。
涂胶枪为密封胶专用，具有倒吸胶功能。采用硅油杯对涂胶嘴进行浸入式防护，每次涂胶后涂胶嘴浸入硅油杯中。
5、控制系统及电控配电系统
控制系统由工控机、英国TRIO运动控制卡组成，型号为PCI208。该系统可预置多种工件的涂胶程序，更换品种时可在触摸屏上调用相应程序。
PCI208是Trio Motion公司的一款基于PC机的PCI总线控制的数字运动控制卡，该控制卡采用了独立的120MHz的DSP微处理器技术，提高了电机运动和计算的处理速度。该控制卡可以控制2~8个轴的伺服电机或步进电机或者是二者的任意结合；32-bit的33MHz，2.2版本的PCI总线。采用100-pin的高密度屏蔽电缆与外部转接模块连接，提高了设备的抗干扰信号的能力。提供Active X可以用VB、VC、C/C++等高级语言根据设备的需要进行二次开发，还有CAN总线口，可以根据设备的需要对I/O和模拟输入口进行扩展，1~8个轴直线插补、圆弧插补、螺旋线插补、轮廓控制、速度控制、电子齿轮、电子凸轮、同步、虚拟轴控制，运动控制卡有丰富的函数库，可以任意设定运动特性，如加速曲线形状，空间曲线的插补运动，能过实现平滑的运动特性

6、安全防护装置
该机具有故障提示及报警功能，并且每次出现故障时都能准确的反映出故障具体位置，便于迅速排除故障，主要包括：机器人碰撞保护功能；工件安装到位检测；胶桶的缺胶报警；光幕安全保护。

编程方法：
1、示教编程：在反渗透膜涂胶轨迹上，先描出数个特征点（如直线与直线的衔接点，直线与圆弧的连接点，圆弧与圆弧的联结点），然后手动操作机器手，使胶枪逐一对准特征点，确认并记忆这些点的坐标，控制系统自动将这些点联结成一条完整的平滑的曲线。
2、按图编程
按照绘好的机械图纸，将复杂的曲线分割成若干标准的直线、圆弧（圆椭圆等）、抛物线等，确保这些线单元能够用控制系统固有函数描述。用固有的函数按顺序描述这些线单元，使图纸描绘的曲线变为机器人的运动曲线。
示教编程方式的优点是易学易用灵活，克服了按图编程以涂胶轨迹数据输入繁琐过程。采用示教编程方式后，仅需工件实物即可快捷方便地完成编程。而且三维空间内任意曲线轨迹的涂胶均匀。机器人示教编程方式，使设备的操作更趋柔性化与智能化，可以随意调用和修改涂胶程序。缺点是针对高精密图胶不能完好的保证涂胶精度。
影响涂胶效果的因数：
涂胶的效果与很多因素有关：
机器手的重复精度、运动速度、机械刚性、轨迹的特性、胶的特性、供胶系统的特性、控制系统的特性等。所以在设计图胶机器人时，必须把所有的问题分析透彻，才有可能设计出好用的产品。
光滑曲线，该曲线就是工件需要涂胶的运动轨迹。示教编程方式克服了数控编程以涂胶轨迹数据输入，必须借助准确的零件图纸及事先计算出轨迹曲线节点的坐标，逐步输入的烦琐方式。采用示教编程方式后，仅需工件实物即可快捷方便地完成编程。适用于三维空间内任意曲线轨迹的涂胶和材料均匀涂布。机器人示教编程方式，使设备的操作更趋柔性化与智能化，可以随意调用和修改涂胶程序。