基于驅控一體點膠機器人

賀威

摘要：驅控一體點膠機器人自動化設備是智能機器人系統中不可缺少的一個的重要組成部分，它可以很好進入人類工業生產，給點膠行業帶來便利，提高產品加工效率，節約人力。用自動化方式能很好的取代手工業生產，近年來一直受到重點關注。 主要介紹驅控一體點膠機器人的設計理念，各設備使用原理，機械組成部分，多功能調試，使用場景等分析。 驅控一體點膠機器人是在多年的運動控制技術的基礎上發展起來的高速度，高精度，高效率的全自動化智能機器設備。適用于加工各類產品點膠、涂膠的全自動化智能機器設備。小型桌面式點膠機器人屬于高精密機器設備。自動點膠和高精度點膠控制技術于一體的高科技設備。

關鍵詞：驅控一體點膠機;四軸機器人;運行調試;機電控制;智能一體化

點膠機的應用領域

為了滿足我國工業的大力發展，科技創新是第一生產力，在工業生產中都需要使用到點膠機來加工粘貼，比如集成電子線路板、印刷電路板、顯示屏、等電子元器件貼裝，傳感器及醫療器械領域，機械五金，汽車車身零件等等。適用的產品主要包括：手機側面按鍵、電子印刷、各種電器開關、數碼連接器、數碼相機產品、對講機、蜂鳴器、變壓器、音響功放、晶振元器件、各類電子元器件、集成電路板、顯示屏全封裝、鋁合金外框粘接、鏡頭密封、機械零部件連接處密封等，密封后達到防塵，防潮防震動，和防止其他極端條件下對物體的影響，延長使用時間，起到保護作用。

膠水種類繁多，用途廣，點膠機根據加工物件不同選擇不同種類膠水，膠水多種如下：各種有機溶劑，粘接劑，油漆類產品，硅酸凝膠、焊錫膏、防水材料，401工業膠水 導電膠、熱熔膠、 UV紫外固化膠、鎖固膠、 AB速干膠速干膠、氣缸密封圈膠、潤滑油脂、電焊膏、等。

1點膠機的發展前景

據相關部門調查，點膠機產品的應用范圍分別涉及各種行業。分別是：電子組裝、微電子封裝、電氣設備、家電產品、照明、太陽能綠色能源、汽車零部件、機械工程、航空航天材料、光學器件、輕工業、 然而，點膠機產品尚未涉及或將要涉及應用的領域還有許多，點膠機的市場需求在不斷的增加，所能夠應用的行業也在不斷的增加，使得點膠機在工業發展應用中既面臨挑戰，又有許多發展機遇。

點膠機的組成及特點

完整的點膠控制系統應由，驅控一體點膠機機器人，ARM編程軟件，控膠器，蠕動膠桶，蠕動機，踏板開關等機器組成。

2 點膠機器人結構

點膠機器人由“機械臂+驅動電機+蠕動機+運動控制程序”四大部分組成。

機械臂部分就是一個多自由度的傳動機構平臺。由第一機械臂，第二機械臂，花鍵絲桿軸，末端法蘭組成。第一機械臂 采用鑄造成型，輕量化設計，提高機器人性能，節約能耗。第二機械臂內置三組電機，高精度升降旋轉軸J3軸和J4軸通過同步帶傳動，穩定可靠。

點膠針頭可以通過末端法蘭連接到第四機械軸上，控制機器人機械臂的移動定位到空間的任意X，Y，Z坐標點位。運動控制程序寫入機器，測試選出最合理點膠工作路線，A工作點到B工作點以直線距離最短的路線快速到達工作點，提高工作效率，減少加工件加工處理的時間。部分加工件拐角處的出膠膠量處理，在直角拐角處時，經過拐角處的時間比直線，曲線的時間要長，機械臂移動速度緩慢，蠕動機以同樣轉速來輸送膠水的話，會導致直角處膠水過多溢出，造成加工件質量不合格。所以針對以上情況，對程序做出了調整，向伺服電機的驅動器發送信號，驅動伺服電機帶動機械臂運動到指定工作地點，控制機器的機械臂走出多種的軌跡，靈活地控制擺臂運動速度，加速度，進行高精度的定位點膠。

2.1 編程軟件

所使用編程器軟件是使用李群自動化公司制作的Autonation Resource Manager，簡稱ARM， 軟件操作簡單，自動補全語句，語法提示，代碼高亮，仿真測試，內置宏語言手冊等功能非常不錯。為編程者提供人機交互界面，編程軟件中設置快捷運動指令，掃描機器狀態，調整機器人系統速度和運動速度，伺服狀態，回零狀態。

點膠機的試運行

首先檢查機器急停按鈕是否牢固連接，點膠機器人電源開關及各設備之間的接線是否牢固可靠，點膠機在急停開關處于旋開狀態，接線無誤后按下驅控一體點膠機和蠕動機開關。點膠機通電后，第二機械臂上的LED指示燈開始閃爍，閃爍停止后，機械臂電機通電完成，ARM編程軟件界面顯示 “上電完成”，提示機械臂已上電完成，默認程序初始化完畢。機械臂回到零點，等待程序運行，復位運行后 LED 默認亮綠燈，程序下載到機器主控電腦上，程序任務確定后，機器人自動運行模擬，自檢判斷各機械臂運動范圍，點膠機的運行軌跡是否正確。

點膠過程

電腦與四軸機器人IP連接，將程序寫入ARM軟件中，編譯完成無誤后，程序下載至四軸機器人，四軸機器人機械臂回到零點，點膠機器人IO控制繼電器閉合同時啟動蠕動機配合轉動，將膠水抽入儲罐中，壓入膠管，等待點膠工作，工作人員取出加工件放入點膠機器人工作臺中固定，逐步啟動機器人，設置為自動模式，點膠機器人自動進行點膠加工，點膠過程以所編程序為基礎，逐步運行，運行完成后，自動回到待機零點坐標點，由工作人員下料，安裝好下一個工件，再進行下一個作業。

點膠機的設計理念

機器人點膠系統主要由執行機構，驅動，控制系統構成。 蠕動機滾輪順時針旋轉壓縮空氣，膠水被壓縮送入橡膠瓶（金屬注射器），將膠水擠壓進與活塞室相連的4mm進料管中，當蠕動機滾輪工作壓縮時，儲膠室中填滿膠水，當蠕動滾輪順時針旋轉時，膠水被擠壓出針頭噴嘴。壓縮出的膠量由蠕動滾輪的運動行程決定，出膠量速度由蠕動滾輪轉速決定。

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