[发明专利]一体化机器人伺服自动涂胶系统及其方法

说明书

技术领域

本发明属于机械设备自动化制造领域，尤其涉及一体化机器人伺服自动涂胶系统及其方法。

背景技术

涂胶是汽车、船舶、电子电气、建筑建材等行业中一道重要的生产工序。出于胶水有毒、提高自动化程度和生产率、提高涂胶质量等方面的考虑，涂胶作业已经由人工涂胶向机器人涂胶发展。目前基于机器人的涂胶系统有两种实现方式，一是胶枪固定，机器人抓取工件进行涂胶；二是工件固定，机器人抓取胶枪进行涂胶，无论哪种涂胶方式，其基本原理是：机器人和涂胶系统作为两个独立的系统，机器人负责抓取并运动，涂胶系统负责出胶，出胶量由定量缸或流量计控制，定量缸或流量计并不装在胶枪出胶口，且二者由涂胶系统专用控制器控制.机器人与涂胶控制器通过通讯进行出胶量与速度的协调。

中国专利“一种涂胶机器人及其涂胶方法”(专利号申请号：201110458653.0)提供了一种传统的机器人涂胶方法，该方法不是由机器人控制出胶量，而是由涂胶控制器通过拾取传感器的出胶量反馈信号来做出判断并进行控制。这种传统的机器人涂胶方式有如下不足：一是额外的涂胶控制器导致设备费用的增加，控制系统较为复杂，同时也占用了较大空间；二是出胶量与速度之间的协调依靠机器人与涂胶控制器之间的通讯，不但使控制变得复杂、增加了通讯设备的成本，而且会导致出胶量与速度之间协调的不一致，从而影响出胶质量；三是用于检测的传感器(如流量计)所检测的出胶量并不是最终出胶的流量，即传感器到出胶口之间有胶管连接，会造成压力损失，最终导致涂胶质量不高。

中国专利“全自动机器人涂胶平台”(授权号：CN 201006537Y)提供了一种多工位的全自动涂胶平台，能够提高生产效率，但并未从根本上解决上述传统机器人涂胶方式的不足。

中国专利“一种带有撞针阀的点胶机器人”(CN 202555467U)提高了一种带有撞针阀的点胶机器人，包括一机器人，及设置在机器人上的机械臂、检测单元、控制单元和示教器，一撞针阀设置在机械臂的末端，通过撞针阀改善点胶涂胶工艺的效果，但并没有解决其他涂胶方式的问题。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种进一步提高涂胶质量、降低系统成本、减小系统体积、简化控制难度的机器人伺服自动涂胶系统。

发明内容

有鉴于此，本发明将机器人与涂胶装置一体化，并使机器人的运动速度与出胶量自动匹配，使得机器人在不同的运行速度下出胶量均匀，涂胶效果良好，从而降低了成本、节省了空间、并提高了涂胶精度。

为达到上述目的，具体技术方案如下：

一方面，提供一种一体化机器人伺服自动涂胶系统，其特征在于，包括机器人及其控制单元、胶枪单元、供胶泵单元和供气单元，所述机器人及其控制单元与所述胶枪单元连接，所述胶枪单元设于所述机器人及其控制单元上，所述供胶泵与所述胶枪单元连接，所述供气单元分别与所述胶枪单元和供胶泵单元连接。

优选的，所述机器人及其控制单元包括机器人本体、控制单元和机器人驱动，所述控制单元包括与控制主板相连的机器人控制单元和附加轴控制器，所述机器人本体与所述机器人控制单元相连。

优选的，所述胶枪单元包括驱动马达、胶枪本体和涂胶针头，所述附加轴控制器与所述驱动马达连接，所述驱动马达驱动所述胶枪本体出胶，所述胶枪本体与所述涂胶针头可拆连接。

优选的，所述机器人单元还包括机器人法兰，所述胶枪单元通过所述机器人法兰与所述机器人本体相连。

另一方面，提供了一种一体化机器人伺服自动涂胶方法，包括以下步骤：

步骤1，开启如上述的一体化机器人伺服自动涂胶系统，并进行准备工作；

步骤2，所述控制单元编写涂胶程序，并建立所述机器人本体的运行速度和胶枪单元驱动马达转速的之间的映射关系；

步骤3，所述控制器单元控制所述机器人单元、胶枪单元执行涂胶；

步骤4，当运行至涂胶终点，结束涂胶。

优选的，所述步骤3中所述控制单元控制所述机器人本体的运行速度，并根据所述步骤2的映射关系控制所述胶枪单元驱动马达的转速。

优选的，所述步骤2中涂胶程序包括涂条形胶程序，所述涂条形胶程序包括预涂胶、涂胶和回吸，所述涂条形胶程序中的涂胶中的胶枪单元驱动马达的转速对应于所述机器人本体的运行速度。

优选的，所述涂条形胶程序中的预涂胶中的胶枪单元驱动马达的转速高于所述涂胶中胶枪单元驱动马达的转速。

优选的，所述涂条形胶程序中的回吸中的胶枪单元驱动马达减速并反转。