概況
制造業(yè)的發(fā)展使機(jī)器人得到相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，從種類上分，有碼垛機(jī)器人、點焊機(jī)器人、弧焊機(jī)器人、噴涂機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、測量機(jī)器人等，本文針對噴涂機(jī)器人及其設(shè)備中最主要的控制系統(tǒng)進(jìn)行深入探討。
國際上機(jī)器人在噴繪領(lǐng)域的應(yīng)用已有20多年的歷史。較早運(yùn)用該技術(shù)的有美國的minhit公司、德國的hatel公司、英國的fudge公司等，對機(jī)器人和印刷業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生過深遠(yuǎn)的影響。當(dāng)時使用的是mk的h16機(jī)器人，采用的是氣體和液體相結(jié)合的流量控制系統(tǒng)。
80年代起hatel公司在h16機(jī)器人上首次采用氣壓控制的間或流量控制系統(tǒng)，裝有抽吸裝置的內(nèi)置閥，可避免初始污染。90年代初首次在bergerlahr機(jī)器人自動噴涂設(shè)備上試裝了涂料流量控制裝置，使噴涂質(zhì)量有了質(zhì)的飛躍。隨著噴涂機(jī)器人的技術(shù)不斷創(chuàng)新，噴涂精度空前提高，在世界發(fā)達(dá)國家噴涂機(jī)器人得到了廣泛的應(yīng)用。90年代起，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展噴涂機(jī)器人在我國也不斷得到運(yùn)用和推廣。
噴涂機(jī)器人的方便快捷準(zhǔn)確又安全無毒，避免了過去人工噴涂涂時人接觸有毒性的涂料而造成急性或慢性中毒，影響身體健康，對長期從事此項工作的人影響尤其重大。為了達(dá)到安全生產(chǎn)的目的，從1984年起德國bergerlahr公司將原有的噴涂機(jī)器人系統(tǒng)做了多次改進(jìn)。自動噴涂最重要的是管路的噴嘴內(nèi)要始終保持有足夠量的多色涂料。如前所述。流量控制裝置對涂料的量，根據(jù)預(yù)先給定的公差范圍始終進(jìn)行監(jiān)測。如果涂料量有一定的積存，如涂料堵塞或涂膠噴嘴損壞，則系統(tǒng)壓力自動改變，并且有集成
壓力傳感器（壓力式傳感器）自動給出不合格信號。
1、控制系統(tǒng)
根據(jù)使用這套控制裝置系統(tǒng)得出的經(jīng)驗，bergerlahr公司開發(fā)了一套動態(tài)反應(yīng)流量的控制系統(tǒng)，它就是流量控制系統(tǒng)。
流量控制系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)預(yù)先給定的公差范圍始終對所涂的涂膠的量進(jìn)行檢查，在出現(xiàn)正負(fù)偏差時通過所裝的自動調(diào)節(jié)閥進(jìn)行平衡或補(bǔ)償。
流量控制系統(tǒng)中的調(diào)控閥是由電氣控制的，取消了通常所見的液壓控制回路。這種電氣控制的調(diào)控閥可保證作用時間小于30ms。調(diào)節(jié)閥的一體式結(jié)構(gòu)及較輕的重量使其可以毫無困難地用在快速動作的機(jī)器人上。調(diào)節(jié)閥完整的閥體單元拆換快捷，省去了靜態(tài)調(diào)節(jié)閥所必需的調(diào)整工作。由于在生產(chǎn)過程中必須對溫度進(jìn)行監(jiān)控，所以在調(diào)控閥中裝有溫度補(bǔ)償?shù)?a title="中國溫度傳感器網(wǎng)" href="http://m.primigiusa.com/product/list.php?catid=225" target="_blank">
溫度傳感器。通過控制器儲存的涂料特征曲線和與溫度有關(guān)的濃度曲線并根據(jù)每個截面的目標(biāo)溫度以及涂料量進(jìn)行調(diào)節(jié)。在其他系統(tǒng)中經(jīng)常用到的軟管調(diào)溫法在這兒已不再采用了。
2、經(jīng)多年證明其可靠性的流量控制組件，使得零件的拆換毫無困難。機(jī)器人自動噴涂的量是根據(jù)生產(chǎn)需求確定的，只要預(yù)先給定參數(shù)，系統(tǒng)就會根據(jù)菜單自動進(jìn)行編程控制。操作該控制系統(tǒng)的人員不需要掌握專門的編程語言。為了使操作更舒適，控制系統(tǒng)配有遙控裝置，可以實現(xiàn)如基本調(diào)試、通風(fēng)、沖洗等功能。程序修改或調(diào)整由菜單控制，通過鍵盤和屏幕顯示或者清楚的文字說明來完成。在批量生產(chǎn)時，還要對有關(guān)諸如涂料流動性、介質(zhì)溫差、涂料粘度、產(chǎn)量、進(jìn)氣和速度等各項進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)出現(xiàn)與理論值有偏差或有氣泡溢出等情況時，調(diào)控閥會在預(yù)先給定的公差范圍內(nèi)自動進(jìn)行修正。由于在高速狀態(tài)下強(qiáng)迫進(jìn)氣時會導(dǎo)致噴涂路徑變化的產(chǎn)生，裝有持續(xù)式
電壓傳感器后即不允許這種情況的發(fā)生，系統(tǒng)會認(rèn)為配料不正確而停止配料，機(jī)器停止工作，并做相應(yīng)顯示。通過對每次配料過程進(jìn)行曲線分析，可使機(jī)器人和這個噴涂系統(tǒng)之間的工作質(zhì)量大大提高。由此可對如噴涂速度、節(jié)拍等進(jìn)行編程控制和優(yōu)化。調(diào)控閥上的傳感器使得配料無需人工即可自行操作，通過帶有相應(yīng)顯示的選擇開關(guān)可以將系統(tǒng)調(diào)整到程序的任一步。流量控制系統(tǒng)保證在用單孔噴嘴和用雙孔噴嘴時涂料的量相等。該系統(tǒng)可根據(jù)要求完成各種功能，操作舒適，簡單明了。
流量控制系統(tǒng)的主要優(yōu)點是，自動溫差補(bǔ)償；調(diào)控閥拆換方便，不需要重新調(diào)整；通過簡單自動儲存程序可使調(diào)控閥完成各種功能，對配料過程進(jìn)行圖表式數(shù)據(jù)處理，使質(zhì)量得到顯著提高。
3、經(jīng)濟(jì)效益
噴涂機(jī)器人的成功應(yīng)用，給用戶帶來了非常明顯的經(jīng)濟(jì)效益。首先，印刷產(chǎn)品的質(zhì)量得到了大幅度提高，產(chǎn)品合格率達(dá)到99%以上，提高了企業(yè)競爭力。其次，大大提高了勞動生產(chǎn)率，從而增加產(chǎn)量，降低了價格，提高了市場占有率。
