《工業(yè)機器人技術及應用》 教案 任務十 噴涂機器人

《工業(yè)機器人技術及應用》教案姓 名 XXXXXXXX教案課程名稱：工業(yè)機器人技術及應用 授課人：XX課題噴涂機器人課時2教學目的與要求（1）了解噴涂與噴涂機器人的含義。（2）了解各類噴涂機器人其區(qū)別與應用。（3）了解噴涂機器人的系統組成。教學重點與難點重點：1）了解噴涂與噴涂機器人的含義。2）了解各類噴涂機器人其區(qū)別與應用。難點：3）掌握噴涂機器人的系統組成。教學方法課堂講授（PPT授課+小組討論）主要內容及步驟備注教學過程一、組織教學：組織課堂，介紹本節(jié)課程的體系結構，告知學習的基本要求。二、課題導入：掌握噴涂與噴涂機器人的含義新課講授：掌握噴涂機器人的系統組成四、強化鞏固利用實際生活中接觸的例子加強鞏固五、總結拓展1.課堂內容總結 2.布置作業(yè)小組討論授課效果分析總結教學內容課堂互動一、組織教學介紹本門課程的學習內容及知識體系結構，提出課程學習的基本要求，強調本門課程的上課時間、地點。推薦教材：《工業(yè)機器人技術及應用》活頁式教材二、課題導入我們已經學習了焊接機器人，那么我們接下來學習最常用的類型工業(yè)機器人之一，上面叫噴涂機器人？導入：上次課堂上我們學習了焊接機器人，本次課堂上我們學習噴涂機器人與其的系統組成，噴涂機器人有什么特點，為什么會設計噴涂機器人呢？新課講授噴涂機器人噴涂與噴涂機器人的概念噴涂即指對金屬或非金屬表面保護層或裝飾層，是一種較為常用的表面防腐、裝飾、防污的表面處理方法，其規(guī)則之一需要噴槍在工件表面做往復運動。如圖10-2所示。圖10-2人工噴涂圖10-3噴涂機器人噴涂隨著工業(yè)技術的發(fā)展，噴涂已由手工向工業(yè)自動化發(fā)展，而自動化的程度越來越高，工業(yè)機器人已廣泛的使用在噴涂生產線。噴涂是通過噴槍或碟式霧化器，借助于壓力或離心力，分散成均勻而微細的霧滴，施涂于被涂物表面的噴涂方法?？煞譃榭諝鈬娡?、無空氣噴涂、靜電噴涂以及上述基本噴涂形式的各種派生的方式，如大流量低壓力霧化噴涂、熱噴涂、自動噴涂、多組噴涂等。噴涂機器人多采用5或6自由度關節(jié)式結構，手臂有較大的運動空間，并可做復雜的軌跡運動，其腕部一般有2～3個自由度，可靈活運動。較先進的噴漆機器人腕部采用柔性手腕，既可向各個方向彎曲，又可轉動，其動作類似人的手腕，能方便地通過較小的孔伸入工件內部，噴涂其內表面。噴涂機器人一般采用液壓驅動，具有動作速度快、防爆性能好等特點，可通過手把手示教或點位示數來實現示教。\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"噴漆機器人廣泛用于汽車、儀表、電器、\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"搪瓷等工藝生產部門。如圖10-3所示。噴涂機器人作為一種典型的噴涂自動化裝備，具有工件涂層均勻、重復精度好、通用性強、工作效率高、工作范圍大、\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"設備利用率高，易于操作和維護，離線編程可大大的縮短現場調試時間，能夠將工人從有毒、易燃、易爆的工作環(huán)境中解放出來等優(yōu)點。有氣噴涂機器人也稱低壓有氣\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"噴涂，\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"噴涂機依靠低壓空氣使油漆在噴出槍口后形成霧化氣流作用于物體表面（墻面或木器面），有氣噴涂相對于手刷而言無\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"刷痕，而且平面相對均勻，單位工作時間短，可有效地縮短工期。但有氣噴涂有飛濺現象，存在漆料浪費，在近距離查看時，可見極細微的顆粒狀。一般有氣噴涂采用裝修行業(yè)通用的\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"空氣壓縮機，相對而言一機多用、投資成本低，市面上也有抽氣式有氣噴涂機、自落式有氣噴涂機等專用機械。噴涂機器人的分類噴涂機器人可以劃分為有氣噴涂機器人、\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"無氣噴涂機器人兩類。1、有氣噴涂機器人有氣噴涂機器人也稱低壓有氣\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"噴涂，\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"噴涂機依靠低壓空氣使油漆在噴出槍口后形成霧化氣流作用于物體表面（墻面或木器面），有氣噴涂相對于手刷而言無\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"刷痕，而且平面相對均勻，單位工作時間短，可有效地縮短工期。但有氣噴涂有飛濺現象，存在漆料浪費，在近距離查看時，可見極細微的顆粒狀。一般有氣噴涂采用裝修行業(yè)通用的\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"空氣壓縮機，相對而言一機多用、投資成本低，市面上也有抽氣式有氣噴涂機、自落式有氣噴涂機等專用機械。圖10-4所示。圖10-4有氣噴涂機器人2、無氣噴涂機器人無氣噴涂機器人可用于高黏度油漆的施工，而且邊緣清晰，甚至可用于一些有邊界要求的噴涂項目。視機械類型，其可分為氣動式\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"無氣噴涂機、電動式無氣噴涂機、內燃式無氣噴涂機、\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"自動噴涂機等多種。另外要注意的是，如果對金屬表面進行\(zhòng)t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"噴涂處理，最好是選用\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"金屬漆（\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"磁漆類）。圖10-5所示。圖10-5無氣噴涂機器人噴涂機器人系統組成典型的噴涂機器人工作站主要由噴涂機器人、機器人控制系統、供漆系統、自動噴槍、噴房、防爆吹掃系統等組成，如圖表10-1所示。表10-1噴涂機器人系統組成機器人控制柜防爆吹掃系統供漆系統噴涂機器人1、噴涂機器人國內外的噴涂機器人大多數從構型上仍采取與通用工業(yè)機器人相似的5或6自由度串聯關節(jié)式機器人，在其末端加裝自動噴槍。如圖10-6所示。噴涂機器人與普通工業(yè)機器人相比，機器人本體在結構方面的差異除了采用球型手腕與非球型手腕外，主要是防爆、油漆及空氣管路和噴槍的布置導致的機構差異。其特點有：（1）一般手臂工作范圍寬大，進行噴涂作業(yè)時可以靈活避障；（2）手腕一般有2-3個自由度，輕巧快速，適合內部、狹窄的空間及復雜工件的噴涂；（3）較先進的噴涂機器人采用中空手臂和柔性中空手腕；（4）一般在水平手臂搭載噴漆工藝系統，從而縮短清洗、換色時間，提高生產效率，節(jié)約涂料及清洗液。圖10-6噴涂機器人噴涂作業(yè)環(huán)境充滿了易燃、易爆的有害揮發(fā)性有機物，除了要求噴機器人具有出色的重復定位精度和循徑能力及對其防爆性能有較高的要求外，仍入如下特殊的要求：（1）能夠通過示教器方便的設定流量、霧化氣壓、噴幅氣壓以及靜電量等噴涂參數；（2）具有供漆系統，能夠方便的進行換色、混色，確保高質量、高精度的工藝調節(jié)；（3）具有多種安裝方式，如：落地、倒置、角度安裝和壁掛；（4）能夠與轉臺、滑臺、輸送鏈等一系列的工藝輔助設備輕松集成；（5）結構緊湊，方便減少噴房尺寸，降低通風要求。2、供氣系統噴涂機器人控制系統主要包括機器人本體的控制器和噴涂工藝供漆系統。本體的控制原理、功能及組成與通用工業(yè)機器人基本相同。供漆系統主要由涂料單元控制盤、氣源、流量調節(jié)器、齒輪泵、涂料混合器、換色閥、供漆供氣管路及監(jiān)控管線組成，主要部件如圖10-7所示。流量調節(jié)器2)齒輪泵3)涂料混合器4)換色閥圖10-7供漆系統主要部件3、噴槍噴槍是使涂料和壓縮空氣混合后，噴出霧狀漆霧的工具，如圖4-21所示。噴槍的種類：按空氣和涂料的混合方式，噴槍可分為內部混合型和外部混合型；按涂料噴供給方式的不同可分為吸上式、重力式和壓送式三種。圖10-8噴槍4、防爆吹掃系統防爆吹掃系統主要由危險區(qū)域之外的吹掃單元、操作機內部的吹掃傳感器、控制柜內的吹掃控制單元三部分組成