山西晉中西門子一級(jí)授權(quán)總代理商 近年來(lái),機(jī)器人自動(dòng)化噴涂系統(tǒng)因其具有重復(fù)精度高、涂裝質(zhì)量好、可靠性好、適用性強(qiáng)、效率高等眾多優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于汽車等工業(yè)領(lǐng)域。而目前航空產(chǎn)品制造過(guò)程仍舊是勞動(dòng)密集、工序繁復(fù)、工況惡劣、輔以大量工裝夾具并以手工制造為主,自動(dòng)化生產(chǎn)能力不足。在國(guó)家提出十三五規(guī)劃,大力發(fā)展智能制造2025的時(shí)代大背景下,中航工業(yè)復(fù)合材料制造所遠(yuǎn)矚,在噴涂領(lǐng)域采用機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn),加快了企業(yè)生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型升級(jí),提高了裝備先進(jìn)制造能力。 本項(xiàng)目采用的是一臺(tái)可移動(dòng)的懸掛式噴涂6軸機(jī)器人,它安裝在3自由度直角坐標(biāo)變位天車上,可以在噴房范圍內(nèi)(噴漆房?jī)?nèi)尺寸:L30m×W9m×6.5m)進(jìn)行前后、左右、上下及旋轉(zhuǎn)等多個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng),機(jī)器人的手臂上帶有一支噴槍,能實(shí)現(xiàn)對(duì)大型復(fù)合材料工件外表面涂裝涂層的噴涂作業(yè)。 二、懸掛式機(jī)器人噴涂系統(tǒng)組成 懸掛式機(jī)器人噴涂系統(tǒng)由總控系統(tǒng)、天車系統(tǒng)(懸掛行走機(jī)構(gòu))、機(jī)器人系統(tǒng)、智能供漆系統(tǒng)以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成,系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖如圖1所示: 天車系統(tǒng)包括: 1套縱走機(jī)構(gòu)(X軸)、1套橫走機(jī)構(gòu)(Y軸)、1套升降機(jī)構(gòu)(Z軸)和電氣伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),還有用于維修和檢測(cè)的走臺(tái)等附屬設(shè)施。如圖2所示: 智能供漆系統(tǒng)由虹吸管、隔膜泵、物料罐、過(guò)濾器、2KS、調(diào)壓器、空打保護(hù)器等組成一套完整的供漆系統(tǒng),是噴涂系統(tǒng)的重要組成部分,其承擔(dān)著從原料供應(yīng)到原料調(diào)節(jié)預(yù)混配比等重要的作用,是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的必要前提。物料包含油漆、固化劑和清洗劑。 項(xiàng)目選用的是史陶比爾(Staubli)TX250系列6軸機(jī)器人,也是新款的機(jī)器人。整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)由3個(gè)部件組成,包括控制器CS8C、機(jī)械手臂(Arm)以及手動(dòng)示教盒(Manualcontrolpendant,MCP)。 三、控制系統(tǒng)架構(gòu) 此套系統(tǒng)的總控系統(tǒng)控制器采用西門子S7-1500PLC作為主控制器,WinCCProfessionalV13SP1作為上位機(jī)操作畫(huà)面,TP1200作為操作面板,天車、機(jī)器人和供漆系統(tǒng)分別采用S7-1200作為控制器。S7-1500總控系統(tǒng)通過(guò)PROFINET總線與噴涂機(jī)器人系統(tǒng)、供漆系統(tǒng)和懸掛行走系統(tǒng)通訊,完成系統(tǒng)整體控制,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控及操作,保證對(duì)整個(gè)工件的連續(xù)噴涂??刂葡到y(tǒng)架構(gòu)如圖4所示,主控系統(tǒng)硬件設(shè)備表單,如下表1所示。 四、控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能 懸掛式機(jī)器人噴涂系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)天車系統(tǒng)和機(jī)器人噴涂系統(tǒng)的單獨(dú)進(jìn)行操作。在現(xiàn)場(chǎng)天車可以通過(guò)操作屏TP700進(jìn)行操作,分別對(duì)X、Y和Z軸伺服電機(jī)進(jìn)行上電、零點(diǎn)校準(zhǔn)、絕對(duì)定位等。 供漆系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)屏TP700可以顯示油漆液位、清洗劑液位、固化劑液位、管路壓力、電磁閥狀態(tài)、流體調(diào)壓器狀態(tài)、2KS系統(tǒng)各種油漆的自動(dòng)配比情況、氣動(dòng)泵以及防空打保護(hù)器等。 CPU 1511C-1 PNS7-1500使用SIMATIC存儲(chǔ)卡作為程序存儲(chǔ)器。SIMATIC存儲(chǔ)卡主要有以下功能: 作為CPU的裝載存儲(chǔ)區(qū),離開(kāi)存儲(chǔ)卡CPU就無(wú)法運(yùn)行。 可以用于更新S7-1500CPU及集中式IO模塊的固件版本。
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