本發(fā)明涉及涂膠系統(tǒng)和涂膠方法，具體而言，本發(fā)明涉及用于例如汽車制造領(lǐng)域的集成式伺服涂膠系統(tǒng)及涂膠控制方法。

背景技術(shù)：

機(jī)器人涂膠在工業(yè)自動化中應(yīng)用廣泛，傳統(tǒng)的機(jī)器人涂膠系統(tǒng)中，出膠控制與機(jī)器人控制系統(tǒng)分離，即使用第三方系統(tǒng)來控制出膠，例如出膠壓力，出膠流量等，這樣的控制方法有以下缺點(diǎn)，1.由于引入第三方控制系統(tǒng)，整個(gè)設(shè)備占地面積較大，過程繁瑣，系統(tǒng)復(fù)雜且制造成本高；2第三方控制系統(tǒng)與機(jī)器人控制系統(tǒng)進(jìn)行信號交互時(shí)將導(dǎo)致信號延遲，導(dǎo)致響應(yīng)能力不佳，體現(xiàn)在難以應(yīng)付軌跡復(fù)雜的涂膠路徑，涂膠寬度不均勻等等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種集成式伺服涂膠系統(tǒng)以解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，其設(shè)備占地較小，成本較低，信號延遲小，涂膠均勻。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種集成式伺服涂膠系統(tǒng)，其包括：機(jī)器人控制系統(tǒng)，機(jī)器人本體和噴槍組件，其中：

所述噴槍組件包括:

膠泵；

出膠機(jī)構(gòu)，所述出膠機(jī)構(gòu)具有進(jìn)口和出口，所述出膠機(jī)構(gòu)的進(jìn)口與所述膠泵聯(lián)接，所述出膠機(jī)構(gòu)由伺服馬達(dá)驅(qū)動，所述伺服馬達(dá)與所述機(jī)器人控制系統(tǒng)聯(lián)接，所述機(jī)器人控制系統(tǒng)控制所述伺服馬達(dá)，并且所述伺服馬達(dá)上設(shè)有伺服編碼器將所述伺服馬達(dá)的運(yùn)動位置反饋給所述機(jī)器人控制系統(tǒng)；

噴槍，所述噴槍與所述出膠機(jī)構(gòu)的出口聯(lián)接；

其中，所述機(jī)器人本體由所述機(jī)器人控制系統(tǒng)控制，并且所述機(jī)器人本體操縱所述噴槍。

可選地，所述出膠機(jī)構(gòu)包括螺旋型定子殼體和匹配在其中的螺旋型轉(zhuǎn)子，所述定子殼體與所述轉(zhuǎn)子之間存在容納膠的間隙，所述轉(zhuǎn)子與所述伺服馬達(dá)聯(lián)接以隨其轉(zhuǎn)動，從而將所述間隙中的膠推送至所述噴槍。

可選地，所述轉(zhuǎn)子能夠在涂膠完成后進(jìn)行反向轉(zhuǎn)動。

可選地，所述膠泵通過第一管線與所述出膠機(jī)構(gòu)的進(jìn)口聯(lián)接，所述第一管線上設(shè)有第一閥。

可選地，所述出膠機(jī)構(gòu)的出口通過第二管線與所述噴槍聯(lián)接，所述第二管線上設(shè)有第二閥。

可選地，所述第一閥和所述第二閥分別具有第一閥電控元件和第二閥電控元件，所述第一閥電控元件和第二閥電控元件通過信號線與所述機(jī)器人控制系統(tǒng)聯(lián)接。

可選地，所述出膠機(jī)構(gòu)的進(jìn)口處設(shè)有穩(wěn)壓裝置。

可選地，所述出膠機(jī)構(gòu)的出口處設(shè)有壓力傳感器，所述壓力傳感器聯(lián)接至所述機(jī)器人控制系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種涂膠控制方法，其中，所述方法包括以下步驟：

S1提供根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂膠裝置，并完成聯(lián)接；

S2 調(diào)用預(yù)設(shè)的涂膠路徑和預(yù)設(shè)涂膠參數(shù)；

S3 機(jī)器人控制系統(tǒng)發(fā)出出膠信號；

S4 所述機(jī)器人控制系統(tǒng)控制所述機(jī)器人本體，以便操縱所述噴槍按照預(yù)設(shè)涂膠路徑移動；

S5 所述機(jī)器人控制系統(tǒng)驅(qū)動所述伺服馬達(dá)，以便根據(jù)所述噴槍移動速度控制所述出膠機(jī)構(gòu)的出膠量；

S6 在所述噴槍完成預(yù)設(shè)路徑時(shí)，所述機(jī)器人控制系統(tǒng)發(fā)出停止信號。

可選地，所述涂膠裝置還包括第一閥和第二閥，在所述發(fā)出出膠信號時(shí)，同時(shí)發(fā)出信號打開所述第一閥和第二閥。

可選地，在發(fā)出停止信號后使所述伺服馬達(dá)少量反轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的有益效果在于將涂膠控制系統(tǒng)與機(jī)器人控制系統(tǒng)整合，有效減少了整個(gè)設(shè)備的占地面積和制造成本，并且可通過機(jī)器人控制系統(tǒng)對涂膠參數(shù)進(jìn)行各種預(yù)設(shè)，方便控制涂膠參數(shù)，同時(shí)減少了由于信號延遲而導(dǎo)致的涂膠不均勻的情況。

附圖說明

參照附圖，本發(fā)明的公開內(nèi)容將變得更易理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是：這些附圖僅僅用于說明的目的，而并非意在對本發(fā)明的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。此外，圖中類似的數(shù)字用以表示類似的部件，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的集成式伺服涂膠系統(tǒng)的架構(gòu)圖。

圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的出膠機(jī)構(gòu)的截面圖。

具體實(shí)施方式：

容易理解，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，在不變更本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神下，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以提出可相互替換的多種結(jié)構(gòu)方式以及實(shí)現(xiàn)方式。因此，以下具體實(shí)施方式以及附圖僅是對本發(fā)明的技術(shù)方案的示例性說明，而不應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的全部或者視為對本發(fā)明技術(shù)方案的限定或限制。

在本說明書中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、頂部、底部等方位用語是相對于各附圖中所示的構(gòu)造進(jìn)行定義的，它們是相對的概念，因此有可能會根據(jù)其所處不同位置、不同使用狀態(tài)而進(jìn)行相應(yīng)地變化。所以，也不應(yīng)當(dāng)將這些或者其他的方位用語解釋為限制性用語。

參考圖1，其中示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的集成式伺服涂膠系統(tǒng)的架構(gòu)圖。所述集成式伺服涂膠系統(tǒng)包括：機(jī)器人控制系統(tǒng)1，機(jī)器人本體(未示出)和噴槍組件2，其中：所述噴槍組件2包括:膠泵；出膠機(jī)構(gòu)23，所述出膠機(jī)構(gòu)23具有進(jìn)口和出口，所述出膠機(jī)構(gòu)23的進(jìn)口與所述膠泵聯(lián)接，所述出膠機(jī)構(gòu)23由伺服馬達(dá)21驅(qū)動，所述伺服馬達(dá)21與所述機(jī)器人控制系統(tǒng)1聯(lián)接，所述伺服馬達(dá)21上設(shè)有伺服編碼器22記錄所述伺服馬達(dá)21的運(yùn)動位置，并且所述伺服編碼器22將信息反饋給所述機(jī)器人控制系統(tǒng)1；噴槍，所述噴槍與所述出膠機(jī)構(gòu)23的出口聯(lián)接；其中，所述機(jī)器人本體由所述機(jī)器人控制系統(tǒng)1控制，并且所述機(jī)器人本體操縱所述噴槍。膠料大致以箭頭A的方向進(jìn)入出膠機(jī)構(gòu)23并以箭頭B的方向推送出。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述膠泵通過第一管線與所述出膠機(jī)構(gòu)的進(jìn)口聯(lián)接，所述第一管線上設(shè)有第一閥24。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述出膠機(jī)構(gòu)的出口通過第二管線與所述噴槍聯(lián)接，所述第二管線上設(shè)有第二閥25。

優(yōu)選地，所述第一閥24和所述第二閥25分別具有第一閥電控元件241和第二閥電控元件242，所述第一閥電控元件241和第二閥電控元件242通過信號線與所述機(jī)器人控制系統(tǒng)1聯(lián)接。

優(yōu)選地，所述出膠機(jī)構(gòu)的進(jìn)口處設(shè)有穩(wěn)壓裝置，所述穩(wěn)壓裝置消除膠泵輸出膠料的壓力波動，確保出膠機(jī)構(gòu)23內(nèi)螺桿上的膠料壓力保持恒定。

優(yōu)選地，述出膠機(jī)構(gòu)的出口處設(shè)有壓力傳感器26，所述壓力傳感器26聯(lián)接至所述機(jī)器人控制系統(tǒng)，壓力傳感器26與機(jī)器人控制系統(tǒng)1用信號線連接，壓力傳感器26檢測出膠壓力并將壓力的模擬量信號反饋給機(jī)器人控制系統(tǒng)1。

參考圖2，其示出了出膠機(jī)構(gòu)的一個(gè)具體實(shí)施例。圖2中的出膠機(jī)構(gòu)包括進(jìn)口31，出口32。如上文所述，進(jìn)口31通過第一管線與上游膠泵聯(lián)接，出口32通過第二管線與下游噴槍聯(lián)接。出膠機(jī)構(gòu)還包括螺旋型定子殼體33和匹配在其中的螺旋型轉(zhuǎn)子34，所述定子殼體33與所述轉(zhuǎn)子34之間存在容納膠的間隙，所述轉(zhuǎn)子34的軸與所述伺服馬達(dá)21聯(lián)接以隨其轉(zhuǎn)動，從而將所述間隙中的膠推送出，并通過第二管線送至所述噴槍。優(yōu)選地，在上游壓力穩(wěn)定的情況下，所述轉(zhuǎn)子34每旋轉(zhuǎn)一周所送出的膠量恒定。優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子34能夠在涂膠完成后進(jìn)行反向轉(zhuǎn)動，殘余在間隙中的膠料隨螺桿轉(zhuǎn)子34回旋進(jìn)行收膠，確保在指令結(jié)束點(diǎn)無過多膠料囤積。此外，圖2中還示出了伺服編碼器22，其將馬達(dá)21的位置信號反饋給機(jī)器人控制系統(tǒng)。應(yīng)當(dāng)理解，盡管圖2中示出了一種由馬達(dá)驅(qū)動的出膠機(jī)構(gòu)，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可容易構(gòu)想出其他類型的出膠機(jī)構(gòu)，故此處所記載的具體結(jié)構(gòu)不應(yīng)被視為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。

此外本發(fā)明還旨在保護(hù)一種涂膠控制方法，所述方法包括以下步驟：

S1提供根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂膠裝置，并完成聯(lián)接；

S2 調(diào)用預(yù)設(shè)的涂膠路徑和預(yù)設(shè)涂膠參數(shù)；

S3 機(jī)器人控制系統(tǒng)發(fā)出出膠信號；

S4 所述機(jī)器人控制系統(tǒng)控制所述機(jī)器人本體，以便操縱所述噴槍按照預(yù)設(shè)涂膠路徑移動；

S5 所述機(jī)器人控制系統(tǒng)驅(qū)動所述伺服馬達(dá)，以便根據(jù)所述噴槍移動速度控制所述出膠機(jī)構(gòu)的出膠量；

S6 在所述噴槍完成預(yù)設(shè)路徑時(shí)，所述機(jī)器人控制系統(tǒng)發(fā)出停止信號。

在一個(gè)實(shí)施例中，在所述發(fā)出出膠信號步驟同時(shí)，發(fā)出信號打開所述第一閥和第二閥。

在一個(gè)實(shí)施例中，在發(fā)出停止信號后使所述伺服馬達(dá)少量反轉(zhuǎn)。

現(xiàn)在介紹根據(jù)本發(fā)明的伺服涂膠機(jī)構(gòu)執(zhí)行工作的具體實(shí)施例。由于涂膠系統(tǒng)直接由機(jī)器人控制系統(tǒng)控制，故可通過機(jī)器人試教器，例如機(jī)器人試教器ipendant直接進(jìn)行涂膠參數(shù)的設(shè)定和修改。涂膠參數(shù)包括但不限于預(yù)壓比，泄壓比，伺服馬達(dá)傳動比，膠條寬度等。同時(shí)預(yù)設(shè)機(jī)器人控制系統(tǒng)機(jī)器人本體的涂膠路徑，涂膠速度等指令。由于機(jī)器人控制系統(tǒng)的可編輯性，可通過各種實(shí)驗(yàn)來確定適用于具體實(shí)際使用情況的涂膠指令，一旦設(shè)定完成，只需按照指令執(zhí)行涂膠即可。舉例來說：完成硬件連接和參數(shù)設(shè)定后，在具體涂膠路徑段調(diào)用涂膠指令，機(jī)器人執(zhí)行到涂膠指令所在程序段時(shí)，出膠閥打開，集成式伺服涂膠系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的涂膠寬度和機(jī)器人運(yùn)動速度之間的標(biāo)定關(guān)系，在系統(tǒng)中實(shí)時(shí)讀取機(jī)器人運(yùn)動速度，實(shí)時(shí)動態(tài)控制伺服馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，使得出膠流量與機(jī)器人運(yùn)動速度相匹配，從而保證在同一個(gè)涂膠指令作用的路徑段內(nèi)，涂出的膠條始終保持一致的涂膠寬度。指令作用的程序段結(jié)束，出膠閥關(guān)閉，涂膠完成。

實(shí)施例1：

常溫，常壓下進(jìn)行涂膠寬度為2mm試驗(yàn)。

傳統(tǒng)涂膠：1、傳統(tǒng)涂膠系統(tǒng)幾乎不能進(jìn)行〈3mm的涂膠；2、不均勻、易斷膠，涂膠速度一般不高于1000mm/s；3、起點(diǎn)和終點(diǎn)堆膠嚴(yán)重。

集成式伺服涂膠效果：1、可以進(jìn)行2mm甚至更細(xì)的涂膠；2、較均勻、幾乎不斷膠,涂膠速度可以達(dá)到1500mm/s；3、起點(diǎn)和終點(diǎn)堆膠不明顯。

實(shí)施例2：

常溫，常壓下進(jìn)行涂膠寬度為5mm試驗(yàn)。

傳統(tǒng)涂膠：1、不均勻,誤差為±1.5mm；2、涂膠速度在300mm/s-600mm/s；3、起點(diǎn)和終點(diǎn)堆膠嚴(yán)重。

集成式伺服涂膠效果：1、均勻，誤差±0.8mm；2、涂膠速度在300mm/s-1200mm/s；3、起點(diǎn)和終點(diǎn)堆膠不明顯。

通過以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可見集成式伺服涂膠裝置和其控制方法相對于傳統(tǒng)涂膠具有涂膠均勻，起點(diǎn)終點(diǎn)堆膠不明顯，涂膠速度快，善于處理復(fù)雜圖案等優(yōu)點(diǎn)。

以上所描述的具體實(shí)施例僅為了更清楚地描述本發(fā)明的原理，其中將各個(gè)部件具體化而使本發(fā)明的原理更容易理解。在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易地對本發(fā)明進(jìn)行各種修改。故應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的范圍不應(yīng)由以上具體實(shí)施例限制。