0 前言

　　工业机器人在生产中的应用日益普遍。某彩色显像管生产厂采用了两台M0T0MAN—UP6工业机器人用于彩管的石墨外涂作业，并与加紧机构、石墨供给装置及PLC控制系统一起组成 石墨刷涂装置。该装置与全自动地面传送带协同工作完成外涂作业，整个作业过程主要包括如下两部分的作业内容：(1)夹具部分完成在线彩管的定位动作循环。该动作可使在传送带上按固定速率行进的彩管玻壳在不影响传送带运转的情况下停于要求的位置。(2)由机器人的末端执行部(外石墨滚轮)按照工艺要求完成彩管锥体曲面石墨的外刷涂作业循环。

　　1 MOTOMAN—UP6工业机器人的特点

　　UP6型工业机器人是6轴垂直多关节型结构的机器人，如图1所示，机构简图如图2所示，这种机器人可用于弧焊、搬运、喷漆等作业。

　　图1 UP-6型机器人外观图

　　图2 UP-6型机器人机构简图

　　由于采用了准确的控制算法及高精度的检测元件，大幅度提高了高速动作时的轨迹精度。因此，高速弧焊及涂胶作业时的作业质量很好。

　　该机器人为示教型机器人，示教盒便于使用，示教及编辑工作容易，有良好的人机界面。快捷操作功能使示教工作简单。

　　控制器(YAsNAC XRC)适用于Ethernt、M—NET、Device-NET、Interbus-s、Profibus等标准现场网络。因此，可以很容易地完成与周边设备的通信连接。碰撞检测功能。碰撞检测功能使机器人刚碰到周围的物体后就停下来，这样可减少碰撞产生的损坏。示教盒上装有安全开关，示教过程中脱手或握力过大都会关掉伺服装置，使机器人停止，因此可安全地操作。

　　动作范围得到很大的提高，最小范围为R392mm，最大范围为R1373mm。

　　2 机器人彩管外石墨刷涂工作系统的设计

　　2.1 设计原则

　　机器人工作站是指用一台或多台机器人，配以相应的周边设备，用于完成特定工序作业的独立生产系统。主要由机器人及其控制系统、辅助设备以及其他周边设备所构成。设计原则是：

　　必须在设计前充分分析作业对象，拟定最合理的作业工艺;

　　必须满足作业的功能要求和环境条件;

　　必须满足生产节拍要求;

　　整体及各组成部分必须全部满足安全规范及标准;

　　各设备及控制系统应具有故障显示及报警装置;

　　便于维修护理;

　　操作系统应简单明了，便于操作和人工干预;

　　操作系统便于联网控制;

　　工作站便于组线;

　　经济实惠，快速投产。

　　2.2 平面布置

　　根据以上的设计原则，分析某厂现有生产线特点，设计工作站平面布置如图3所示。

　　2.3 辅助装置

　　辅助装置包括：末端执行器，夹具，机器人架台，石墨涂液供给系统等。末端执行器的设计：为适应石墨涂刷的需要，须设计专用的末端执行器。设计的末端执行器如图4所示。

　　夹具的设计：夹具的设计必须保证彩管在工作台上安放平稳、牢固，确保安放误差在规定的范围之内。

　　2.4 控制方式

　　采用DCS控制方式。即由上位机根据彩管托盘的位置发送作业信号，启动工业机器人完成作业。图5为控制系统结构关系。

　　图5 生产线控制系统构成关系

　　2.5 工作流程

　　图6为两台MOTORMAN—UP6机器人的工作流程，图中可以看出两台机器人按生产线的生产节拍相互配合的工作情况。

　　图6 机器人工作流程图

　　3 结束语

　　实践证明MOTOMAN—UP6工业机器人能很好地完成彩管石墨涂刷作业任务，大大提高了工作效率，改善了工作环境，避免了采用石墨喷涂方式带来的空气污染及浪费。

　　这是工业机器人应用的一个成功的范例，可为机器人技术应用与推广所借鉴。