较先进的喷漆机器人腕部采用柔性手腕,既可向各个方向弯曲,又可转动,其动作类似人的手腕,能方便地通过较小的孔伸入工件内部,喷涂其内表面。喷漆机器人一般采用液压驱动,具有动作速度快、防爆性能好等特点,可通过手把手示教或点位示数来实现示教。待喷涂工件则安装在卡盘或喷涂台架上,并且通过传送带到达各个喷涂工位点,每个工位都会有相应喷涂机器人负责固定位置的喷涂。
就具体性能而言,加速度高、荷重能力强、工作范围大,节拍可缩短等均为高效喷涂机器人所应具备的条件。另外从设计角度看,工艺设备的安装位置可以更靠近喷枪,减少涂料浪费;喷涂设备集成于机器人手臂,缩短换色阀和涂料泵与喷涂手腕之间的距离,减少涂料消耗。这都是优秀喷涂机器人耀眼的亮点。 当前喷涂机器人本体控制比较通用的是工控机或者PC(个人电脑)加上运动控制卡的模式,对于喷涂系统则有独立的一套控制结构。工控机负责系统的文件管理、系统参数设置、机器人语言的解释、示教检查、系统程序的协调调度、故障诊断、机器人运动学正逆解与插补运算等功能。运动控制卡负责机器人的运动控制和二次插补,而由视觉传感或流量监测作为传感器反馈,由此形成喷涂的闭环控制。
目前国内外生产喷涂机器人厂家众多,基本为通用性工业机器人设计基础上加以调整,使之适用于喷涂应用场合。国外厂商主要有瑞典的ABB Robotics,日本的FANUC、Yaskawa(安川)、NACHI(不二越)、OTC 、MITSUBISHI(三菱),德国的KUKA Roboter,瑞士的Stäubli,美国的Adept Technology、American Robot、Emerson Industrial Automation、S-T Robotics,意大利COMAU,英国的AutoTech Robotics,以色列的RobogroupTek公司等,这些公司已经成为其所在地区的支柱性企业。国内厂商主要有首钢莫托曼(MOTOMAN)、沈阳新松、安徽埃夫特等。
目前国内生产企业喷涂机器人装机总量稳步提升,其中中外合资经营企业如大众、广州丰田、长安福特等装机总量稳居前列。据了解,以一汽集团为例,一汽大众成都、佛山工厂已基本完成喷涂机器人对人工的全面替代;浙江省内生产企业如西子集团等也对喷涂机器人抛出“绣球”,计划在电梯桁架喷涂中有步骤地增加自动化作业比重。
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