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機器人噴涂碰撞的原因與預(yù)防

2020-10-28(2903)次瀏覽

機器人碰撞事件主要分為以下幾種類型：機器人本體之間的相互碰撞；機器人與噴漆室室體之間的碰撞；機器人與待噴涂物之間的碰撞。松樂機器人下面就來分享一下機器人噴涂碰撞的原因與預(yù)防。

機器人噴涂工作視頻

機器人噴涂碰撞原因分析

1、機器人本體之間的碰撞。

此種碰撞一般較為少見。在噴涂機器人進行新車型導(dǎo)入的時候會伴有此種情況的發(fā)生。發(fā)生碰撞的原因也比較簡單。即在進行新的車型仿型示教時，噴涂動作路徑的不合理設(shè)置。

2、機器人與噴漆室室體之間的碰撞。

此種碰撞與前一種碰撞類似，發(fā)生原因基本一致。

a、仿型示教的動作路徑設(shè)置偏差。

機器人在新車型導(dǎo)入時一般是現(xiàn)在仿型示教軟件上按照現(xiàn)場實際機器人的位置進行建模并將新車型的數(shù)模導(dǎo)入到工程文件里面進行離線模擬。之后，將仿型示教程序?qū)胫连F(xiàn)場的各個機器人控制柜中。手動運行動作，按照實際車身的位置進行微調(diào)。如果微調(diào)量較大并且未能進行有效驗證。那么就會產(chǎn)生機器人自動動作時碰撞。

b、待噴涂物形狀發(fā)生較大形變。

機器人在現(xiàn)場自動噴涂的過程中按照仿型示教的動作路徑進行自動執(zhí)行。而當(dāng)待噴涂物發(fā)生較為嚴(yán)重的形變時，機器人無法自動識別待噴涂物的實際狀態(tài)，依然按照原來的動作路徑運行。碰撞因此產(chǎn)生。

c、待噴涂物位置產(chǎn)生較為嚴(yán)重的偏差。

噴涂機器人系統(tǒng)有著自己特定的位置跟蹤系統(tǒng)。當(dāng)待噴涂物實際位置與機器人反饋位置出現(xiàn)偏差時，機器人依然按照設(shè)定好的位置運行。這樣就會導(dǎo)致機器人與待噴涂物發(fā)生干涉。就海馬轎車有限公司涂裝車間現(xiàn)場實際情況（載著車身的滑撬在雙鏈上面依靠摩擦力保證滑撬與雙鏈同步運行）分析，待噴涂物產(chǎn)生位置偏差的原因主要有以下幾個方面：

1）、滑撬與雙鏈的護板存在較為嚴(yán)重的摩擦，導(dǎo)致滑撬與雙鏈之間出現(xiàn)相對運動，偏差由此產(chǎn)生。此種問題的出現(xiàn)一方面是雙鏈的護板發(fā)生形變下垂，另一方面則是滑撬發(fā)生變形再與蓋板發(fā)生干涉卡死。雙鏈護板阻擋滑撬的前行。

2）、雙鏈本身運轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，存在爬行的情況。這樣也會使滑撬與雙鏈之間存在相對運動。

3）、位置跟蹤系統(tǒng)出現(xiàn)偏差。機器人本體接收到的位置信號出現(xiàn)誤差。機器人接收工件位置信息是依靠雙鏈驅(qū)動輪帶動編碼器齒輪，從而編碼器發(fā)出脈沖信號傳送給機器人進行位置數(shù)據(jù)的計數(shù)。當(dāng)編碼器出現(xiàn)計數(shù)偏差時必然導(dǎo)致機器人接收的位置數(shù)據(jù)的偏差。

3、機器人與待噴涂物之間的碰撞。

此種碰撞是機器人靜電噴涂系統(tǒng)之中最為常見的一種。導(dǎo)致此類碰撞發(fā)生的原因主要是以下幾點：

機器人噴涂碰撞的預(yù)防性措施

針對不同的碰撞情況，在采取預(yù)防性措施時，會有較大的差別。下面我們針對不同的碰撞情況進行逐一分析。

首先，對于機器人本體之間的相互碰撞以及機器人與噴漆室室體的碰撞來說，主要通過以下兩種方式來避免。第一，設(shè)置防撞檢測。在機器進行仿型示教時，以每臺機器人為中心設(shè)置一個防撞區(qū)。如下圖所示：

當(dāng)機器人在進行正常作業(yè)時，以1號機器人為中心的A區(qū)是不允許2號機器人動作的，這樣就可以避免機器人本體之間的相互碰撞。第二，機器人各個軸的轉(zhuǎn)動是通過伺服電機來完成的。當(dāng)機器人發(fā)生碰撞之后各軸的脈沖反饋值出現(xiàn)異常，機器人立即產(chǎn)生干涉報警，防止更為嚴(yán)重的碰撞事件發(fā)生。

其次，對于機器人與工件之間的碰撞來說，預(yù)防措施較多。第一，控制工件發(fā)生嚴(yán)重形變。增加多重檢測，對于容易發(fā)生形變的位置進行專業(yè)檢測。一旦發(fā)生形變立即產(chǎn)生報警以便于提醒現(xiàn)場人員進行處理。在涂裝車間我們目前采用的檢測手段主要有：后背門防撞檢測。車門開度檢測等。第二，從防止工件位置出現(xiàn)偏差入手。具體到涂裝的轎車生產(chǎn)線來說，將雙鏈的蓋板位置加高，防止出現(xiàn)摩擦。加強對鏈條的檢查及保養(yǎng)，保證鏈條處于較為平穩(wěn)的運行狀態(tài)。對于編碼器的脈沖來說，采取編碼器防波動措施。在硬件位置無法改變的前提下，通過軟件控制（增加脈沖鎖存）來達到編碼器脈沖穩(wěn)定的效果，進一步保證雙鏈與滑撬之間處于同步運行狀態(tài)。具體如下：

那么，如果真的已經(jīng)出現(xiàn)了位置偏差，能否在機器人與工件發(fā)生碰撞之前檢測出來呢？我們基于前幾次發(fā)生的車身碰撞事件進行了深入分析。發(fā)現(xiàn)，之前出現(xiàn)的機器人車身碰撞位置均為機器人在進行路徑、角度轉(zhuǎn)換點。而每完成一個動作路徑之后機器人都要等待到下一步動作的起始點。這樣可以從這個起始點入手，制定防撞方案。

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