《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用》 教案 任務(wù)十 噴涂機(jī)器人

《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用》教案姓 名 XXXXXXXX教案課程名稱：工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用 授課人：XX課題噴涂機(jī)器人課時(shí)2教學(xué)目的與要求（1）了解噴涂與噴涂機(jī)器人的含義。（2）了解各類噴涂機(jī)器人其區(qū)別與應(yīng)用。（3）了解噴涂機(jī)器人的系統(tǒng)組成。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：1）了解噴涂與噴涂機(jī)器人的含義。2）了解各類噴涂機(jī)器人其區(qū)別與應(yīng)用。難點(diǎn)：3）掌握噴涂機(jī)器人的系統(tǒng)組成。教學(xué)方法課堂講授（PPT授課+小組討論）主要內(nèi)容及步驟備注教學(xué)過(guò)程一、組織教學(xué)：組織課堂，介紹本節(jié)課程的體系結(jié)構(gòu)，告知學(xué)習(xí)的基本要求。二、課題導(dǎo)入：掌握噴涂與噴涂機(jī)器人的含義新課講授：掌握噴涂機(jī)器人的系統(tǒng)組成四、強(qiáng)化鞏固利用實(shí)際生活中接觸的例子加強(qiáng)鞏固五、總結(jié)拓展1.課堂內(nèi)容總結(jié) 2.布置作業(yè)小組討論授課效果分析總結(jié)教學(xué)內(nèi)容課堂互動(dòng)一、組織教學(xué)介紹本門課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容及知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，提出課程學(xué)習(xí)的基本要求，強(qiáng)調(diào)本門課程的上課時(shí)間、地點(diǎn)。推薦教材：《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用》活頁(yè)式教材二、課題導(dǎo)入我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了焊接機(jī)器人，那么我們接下來(lái)學(xué)習(xí)最常用的類型工業(yè)機(jī)器人之一，上面叫噴涂機(jī)器人？導(dǎo)入：上次課堂上我們學(xué)習(xí)了焊接機(jī)器人，本次課堂上我們學(xué)習(xí)噴涂機(jī)器人與其的系統(tǒng)組成，噴涂機(jī)器人有什么特點(diǎn)，為什么會(huì)設(shè)計(jì)噴涂機(jī)器人呢？新課講授噴涂機(jī)器人噴涂與噴涂機(jī)器人的概念噴涂即指對(duì)金屬或非金屬表面保護(hù)層或裝飾層，是一種較為常用的表面防腐、裝飾、防污的表面處理方法，其規(guī)則之一需要噴槍在工件表面做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。如圖10-2所示。圖10-2人工噴涂圖10-3噴涂機(jī)器人噴涂隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，噴涂已由手工向工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展，而自動(dòng)化的程度越來(lái)越高，工業(yè)機(jī)器人已廣泛的使用在噴涂生產(chǎn)線。噴涂是通過(guò)噴槍或碟式霧化器，借助于壓力或離心力，分散成均勻而微細(xì)的霧滴，施涂于被涂物表面的噴涂方法?？煞譃榭諝鈬娡?、無(wú)空氣噴涂、靜電噴涂以及上述基本噴涂形式的各種派生的方式，如大流量低壓力霧化噴涂、熱噴涂、自動(dòng)噴涂、多組噴涂等。噴涂機(jī)器人多采用5或6自由度關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)，手臂有較大的運(yùn)動(dòng)空間，并可做復(fù)雜的軌跡運(yùn)動(dòng)，其腕部一般有2～3個(gè)自由度，可靈活運(yùn)動(dòng)。較先進(jìn)的噴漆機(jī)器人腕部采用柔性手腕，既可向各個(gè)方向彎曲，又可轉(zhuǎn)動(dòng)，其動(dòng)作類似人的手腕，能方便地通過(guò)較小的孔伸入工件內(nèi)部，噴涂其內(nèi)表面。噴涂機(jī)器人一般采用液壓驅(qū)動(dòng)，具有動(dòng)作速度快、防爆性能好等特點(diǎn)，可通過(guò)手把手示教或點(diǎn)位示數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)示教。\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"噴漆機(jī)器人廣泛用于汽車、儀表、電器、\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"搪瓷等工藝生產(chǎn)部門。如圖10-3所示。噴涂機(jī)器人作為一種典型的噴涂自動(dòng)化裝備，具有工件涂層均勻、重復(fù)精度好、通用性強(qiáng)、工作效率高、工作范圍大、\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"設(shè)備利用率高，易于操作和維護(hù)，離線編程可大大的縮短現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間，能夠?qū)⒐と藦挠卸?、易燃、易爆的工作環(huán)境中解放出來(lái)等優(yōu)點(diǎn)。有氣噴涂機(jī)器人也稱低壓有氣\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"噴涂，\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"噴涂機(jī)依靠低壓空氣使油漆在噴出槍口后形成霧化氣流作用于物體表面（墻面或木器面），有氣噴涂相對(duì)于手刷而言無(wú)\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"刷痕，而且平面相對(duì)均勻，單位工作時(shí)間短，可有效地縮短工期。但有氣噴涂有飛濺現(xiàn)象，存在漆料浪費(fèi)，在近距離查看時(shí)，可見(jiàn)極細(xì)微的顆粒狀。一般有氣噴涂采用裝修行業(yè)通用的\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"空氣壓縮機(jī)，相對(duì)而言一機(jī)多用、投資成本低，市面上也有抽氣式有氣噴涂機(jī)、自落式有氣噴涂機(jī)等專用機(jī)械。噴涂機(jī)器人的分類噴涂機(jī)器人可以劃分為有氣噴涂機(jī)器人、\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"無(wú)氣噴涂機(jī)器人兩類。1、有氣噴涂機(jī)器人有氣噴涂機(jī)器人也稱低壓有氣\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"噴涂，\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"噴涂機(jī)依靠低壓空氣使油漆在噴出槍口后形成霧化氣流作用于物體表面（墻面或木器面），有氣噴涂相對(duì)于手刷而言無(wú)\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"刷痕，而且平面相對(duì)均勻，單位工作時(shí)間短，可有效地縮短工期。但有氣噴涂有飛濺現(xiàn)象，存在漆料浪費(fèi)，在近距離查看時(shí)，可見(jiàn)極細(xì)微的顆粒狀。一般有氣噴涂采用裝修行業(yè)通用的\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"空氣壓縮機(jī)，相對(duì)而言一機(jī)多用、投資成本低，市面上也有抽氣式有氣噴涂機(jī)、自落式有氣噴涂機(jī)等專用機(jī)械。圖10-4所示。圖10-4有氣噴涂機(jī)器人2、無(wú)氣噴涂機(jī)器人無(wú)氣噴涂機(jī)器人可用于高黏度油漆的施工，而且邊緣清晰，甚至可用于一些有邊界要求的噴涂項(xiàng)目。視機(jī)械類型，其可分為氣動(dòng)式\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"無(wú)氣噴涂機(jī)、電動(dòng)式無(wú)氣噴涂機(jī)、內(nèi)燃式無(wú)氣噴涂機(jī)、\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"自動(dòng)噴涂機(jī)等多種。另外要注意的是，如果對(duì)金屬表面進(jìn)行\(zhòng)t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"噴涂處理，最好是選用\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"金屬漆（\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"磁漆類）。圖10-5所示。圖10-5無(wú)氣噴涂機(jī)器人噴涂機(jī)器人系統(tǒng)組成典型的噴涂機(jī)器人工作站主要由噴涂機(jī)器人、機(jī)器人控制系統(tǒng)、供漆系統(tǒng)、自動(dòng)噴槍、噴房、防爆吹掃系統(tǒng)等組成，如圖表10-1所示。表10-1噴涂機(jī)器人系統(tǒng)組成機(jī)器人控制柜防爆吹掃系統(tǒng)供漆系統(tǒng)噴涂機(jī)器人1、噴涂機(jī)器人國(guó)內(nèi)外的噴涂機(jī)器人大多數(shù)從構(gòu)型上仍采取與通用工業(yè)機(jī)器人相似的5或6自由度串聯(lián)關(guān)節(jié)式機(jī)器人，在其末端加裝自動(dòng)噴槍。如圖10-6所示。噴涂機(jī)器人與普通工業(yè)機(jī)器人相比，機(jī)器人本體在結(jié)構(gòu)方面的差異除了采用球型手腕與非球型手腕外，主要是防爆、油漆及空氣管路和噴槍的布置導(dǎo)致的機(jī)構(gòu)差異。其特點(diǎn)有：（1）一般手臂工作范圍寬大，進(jìn)行噴涂作業(yè)時(shí)可以靈活避障；（2）手腕一般有2-3個(gè)自由度，輕巧快速，適合內(nèi)部、狹窄的空間及復(fù)雜工件的噴涂；（3）較先進(jìn)的噴涂機(jī)器人采用中空手臂和柔性中空手腕；（4）一般在水平手臂搭載噴漆工藝系統(tǒng)，從而縮短清洗、換色時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約涂料及清洗液。圖10-6噴涂機(jī)器人噴涂作業(yè)環(huán)境充滿了易燃、易爆的有害揮發(fā)性有機(jī)物，除了要求噴機(jī)器人具有出色的重復(fù)定位精度和循徑能力及對(duì)其防爆性能有較高的要求外，仍入如下特殊的要求：（1）能夠通過(guò)示教器方便的設(shè)定流量、霧化氣壓、噴幅氣壓以及靜電量等噴涂參數(shù)；（2）具有供漆系統(tǒng)，能夠方便的進(jìn)行換色、混色，確保高質(zhì)量、高精度的工藝調(diào)節(jié)；（3）具有多種安裝方式，如：落地、倒置、角度安裝和壁掛；（4）能夠與轉(zhuǎn)臺(tái)、滑臺(tái)、輸送鏈等一系列的工藝輔助設(shè)備輕松集成；（5）結(jié)構(gòu)緊湊，方便減少噴房尺寸，降低通風(fēng)要求。2、供氣系統(tǒng)噴涂機(jī)器人控制系統(tǒng)主要包括機(jī)器人本體的控制器和噴涂工藝供漆系統(tǒng)。本體的控制原理、功能及組成與通用工業(yè)機(jī)器人基本相同。供漆系統(tǒng)主要由涂料單元控制盤、氣源、流量調(diào)節(jié)器、齒輪泵、涂料混合器、換色閥、供漆供氣管路及監(jiān)控管線組成，主要部件如圖10-7所示。流量調(diào)節(jié)器2)齒輪泵3)涂料混合器4)換色閥圖10-7供漆系統(tǒng)主要部件3、噴槍噴槍是使涂料和壓縮空氣混合后，噴出霧狀漆霧的工具，如圖4-21所示。噴槍的種類：按空氣和涂料的混合方式，噴槍可分為內(nèi)部混合型和外部混合型；按涂料噴供給方式的不同可分為吸上式、重力式和壓送式三種。圖10-8噴槍4、防爆吹掃系統(tǒng)防爆吹掃系統(tǒng)主要由危險(xiǎn)區(qū)域之外的吹掃單元、操作機(jī)內(nèi)部的吹掃傳感器、控制柜內(nèi)的吹掃控制單元三部分組成