机翼自动涂胶机运动系统研究分析 机械制造自动化专业

机翼自动涂胶机运动系统研究ResearchonMotionSystemofAirfoilAutomaticGluingMachine摘要摘 要近年来，CAD/CAM提高密封涂胶质量和控制涂胶重量。策略和方法，并从以下方面做了具体研究：从国内外工业机器人的发展现状，论述了开发成本低，通用性高的涂胶机替传统人工涂胶的可行性。根据机翼涂胶的功能需求，提出了选型合理的多自由度涂胶结构。根据涂快速、稳定、安全的涂胶作业。通过对工业机器人的插补算法进行研究，选择并推导出适合自动涂胶机的量，降低对胶枪出胶量的控制要求，简化控制方法。PLC的端口分配、系统的插补过程和通信模式等。关键词：涂胶机器人，插补原理，坐标变换原理，PLC，运动控制ABSTRACTInrecentyears,3DCAD/CAMsoftwareiswidelyusedinmachinery,aerospace,Automobile,shipbuildingandotherfields.Thispromotingthedevelopmentofdigitalmanufacturingtechnologyinaircraftindustry,andsomebackwardtraditionalmanufacturingtechnologyaregraduallyreplaced.Glueisanimportanttechnologyinmanufacturingofaircraft,alsorequiresaconstantlyupdatedtechnology.However,becauseofthestructureandtheworkingstateoftheaircraft,artificialsealcoatingoperationisstillwidelyusedintheaircraftindustry.Soitisurgenttodesignaautomaticcoatingequipment.Sothatwecanreducethelaborintensityofworkers,improvetheworkingenvironment,improvethequalityofsealcoatingandcontrolthecoatingweight.Thepurposeofthispaperistodesignageneralautomaticgluerobotforaircraftwing.Accordingtotheworkarrangement,Thispapermainlystudiesthegluingmachinemotioncontrolstrategiesandmethods.Thespecificworkisasfollows.Theobjectiveandsignificanceofthisresearchhavebeenanalyzed,aswellasthedomesticandoverseasstatusoftheindustrialrobotdevelopment.Thispaperdescribedthefeasibilityaboutreplacethetraditionalmanualgluingbygluerobot.Basedonthegluespreadingrobotworkdemand,putforwardthereasonablegluestructureofmultimeettherequirementsofautomaticgluemovementintheselectionandconfigurationaspectsofthehardware.Throughaseriesofoptimizationanalysis,canimprovedynamicperformanceofrobotandachieverapid,stability,safetygluingoperation.Throughtheresearchofvariousinterpolationalgorithm,selectionandderivedalgorithmforautomaticgluemachineinterpolationprinciple.Throughinterpolationcalculationcanobtainauniformspeed,improvethecoatingquality,Simplifiedcontrolmethod.Throughtheresearchonthecoatingmachinefunctionandcontrolrequirements,designtherightanglecoordinaterobotmotioncontrolsystembasedonPLC.Thispaperdetailsthehardwareaboutsystemfunctionandstructure,Mainlyintroducestheservocontrolsystem.Softwareaspect,introducesthesystemsoftwarestructure,theflowcontrol,mainlyintroducesPLCportassignment,interpolationprocessandcommunicationpattern.KEYWORDS:Gluingmachine,Interpolationalgorithm,Coordinatetransform,PLC,Motioncontrol目 录摘 要 IABSTRACT 目 录 V第一章 绪论 1课题背景及选题意义 1工业机器人的发展趋势及发展现状 2工业机器人国外发展趋势 2工业机器人国内发展趋势 3工业机器人的发展现状 3涂胶技术简介 5课题研究的主要内容 6第二章涂胶机运动机构总体设计 7自动涂胶机设计要求和指标 7涂胶机运动机构设计与计算 7主运动传动方式选择 8滚珠丝杠参数的计算 9导轨选择实例 14运动系统驱动方式的选择与计算 15驱动方式的选择 15伺服电机选择计算与校核 16伺服电机选择结果 19本章小结 20第三章自动涂胶机插补算法 23插补计算原理 23数字积分法 23数据采样插补法 24NURBS插补原理 25NURBS方法介绍 25NURBS曲线的定义 25NURBS曲线插补算法 28进给步长的计算 28轮廓误差的控制 29进给加速度对步长的控制 30本章小结 31第四章涂胶机运动系统坐标变换 33机器人空间描述与坐标变换 33空间点的坐标描述 33空间坐标变换 33定点位姿调节器介绍 35涂胶机运动系统介绍 36四点定位方式介绍 36涂胶机运动系统模型 37涂胶机运动系统精度分析 38实验验证 43涂胶机快速定位界面介绍 43本章小结 44第五章涂胶机控制系统设计 45PLC控制系统的设计原则 45涂胶机的控制系统构架及硬件组成 45涂胶机控制系统设计要求 45涂胶机控制系统构架 46涂胶机电气控制系统设计 47PLC控制系统软件设计 49涂胶机软件系统组成 49PLC端口设计 50插补计算 50PLC通信处理 52PLC程序设计 55本章小结 57结论与展望 58参考文献 59附录 62第一章 绪论课题背景及选题意义多种技术于一体的现代化智能装备[1]。目前，工业机器人在诸多领域得到广泛应用，主要包括弧焊、点焊、装配、搬运、切割、喷漆、喷涂、检测、码垛、研磨、抛光、上下料和激光加工等领域[2]。工业机器人技术又反向的促进了数字化制造的发展，两201742.8万台[4]零件表面溢胶等不仅会造成浪费，而且后期还要人工清理各种溢胶，增加劳动成本。且易于控制。工业机器人的发展趋势及发展现状50多年的历程[6]经在各个行业开始服役，并且取得不错的成绩。90年[6]工行业、玻璃行业、家用电器、冶金、烟草等[8]。工业机器人的应用类型主要为：焊接、喷涂、搬运、码垛、装配、铸造等。1977LCD导体晶片传输机器人等[9]。日本安川电机公司是最早在半导体生产领域应用工业机器人的厂商。公司主要致力于数控设备和伺服系统的研制和生产[9]公司的市场占有率。公司产品比较丰富，其中主要业务集中在两个方面：一是工业机器人；二是工厂自动化。ABB公司是世界上最大的机器人制造公司之一[6]。ABB公司制造的工业机域[10]。KUKARoboterGmbh上。主要用于材料处理、机床装料、装配、包装、堆垛、焊接、表面修整等领域[6]。工业机器人国内发展趋势[12]2003047323282152伐，相信在不久之后我国的工业机器人技术也将在世界上具有一席之地。工业机器人的发展现状1.11.2械手式涂胶机器人，是两种主流的涂胶机器人机构。从目前的工业机器人市场上可以看出，机器人技术正在向智能化和柔性化方向发展，其发展趋势主要体现在以下几个方面[15,16]：机器人机构技术/块化、可重构方向发展。机器人控制技术目前机器人的控制器的标准化和网络化以及基于PC机网络式控制器已成为研究热点。多传感系统技术多种传感器的应用可以提高机器人的智能化，目前的研究热点集中在有效可行的多传感器融合算法，以及解决传感系统的实用化问题。机器人网络化技术网络通讯和控制，网络化机器人是目前机器人研究的热点之一。机器人灵巧化和智能化发展机器人结构越来越灵巧，控制系统愈来愈小，其智能也越来越高，并正朝着一体化方向发展。图1.1直角坐标式涂胶机器人图1.2机械手式涂胶机器人涂胶技术简介（粘结剂有重要作用。涂胶技术可以分为：接触式和非接触式两类。而接触式涂胶按使用工具又分为：时间压力型和计量点胶式两种[17,18,19,20]。（注射器具有代表性的是活塞式点胶（1.3b）和阿基米德计量点胶（1.3c）。活塞式点胶的优1.31、工作原理：压缩空气送入胶瓶，将胶料压进与活塞室相连的进给管中，在进给管中进行加热，控制着胶的温度，从而让胶料保持恒定的粘性。涂胶机构为一个球座形的，胶剂填充小球离开球座所留下的空间，当小球弹回来填充该空间时时，由于小球所产生的压力将断开胶剂流，胶剂便从胶瓶的滴胶针嘴喷射出，滴到零件上形成胶点效果。如图1.4所示。2、特点：、非接触式涂胶消除了传统涂胶方式产生的胶点拉尾。少了与其它零件的干涉。、无由于基板弯曲和被针嘴损害的报废。图1.4非接触式涂胶示意图课题研究的主要内容本课题是西京学院与西安威盛航空科技有限公司合作研发项目，为校企合作项分析研究[17]。全文分为五个章节：第一章节为绪论，主要对国内外喷涂机器人相关文献进行了分析，对目前所进行的类似研究进行了总结，最终确定本课题的研究内容为直角坐标式自动涂胶机。第二章节主要机械系统的本体进行了研究和计算，主要包括驱动部件，传动部件以及支撑部件的计算和选型。第三章节是对自动涂胶机插补算法的研究。主要通过对机器人的各种插补算法进行研究对比，最终找出可以满足涂胶机功能的插补方法。第四章节主要是对自动涂胶机的坐标变换方式进行研究。主要从原理上对涂胶机的坐标变换进行了介绍，同时也给出了其推导过程。第五部章节主要是对自动涂胶机的控制部分进行了研究，从硬件和软件两方面对涂胶机的控制系统进行了介绍。第二章涂胶机运动机构总体设计在进行详细设计前我们首先要根据企业涂胶作业的各项要求来完成自动涂胶机[21]而每一种结构都有四部分组成，分别是[22]：开环运动学链系。常用的驱动源有气动的、液压的和电动的三种。械机构的实时运动信息和外部环境信息。构完成相应的动作。自动涂胶机设计要求和指标须要有多个轴相互协调运动。X600mmY600mmZ300mmXYZZ涂胶机运动机构设计与计算飞机的装配过程需要桁架来保证装配精度，而数字化技术的发展使飞机从设计到出场的各项参数都以数字形式保存下来，所以在对飞机进行涂胶过程中，只需获得相2.12.1自动涂胶机总体设计图主运动传动方式选择传动部分是将动力部分传递到执行机构的装置。常用的传动方式有齿轮传动、带传动、链传动和丝杠传动。各种传动的特性如表2.1所示[23]：传动类型选择的原则[24]:1、选择传动效率高的传动方式。2、采用标准化、系列化产品，便于后期的维护。3、为了降低涂胶机成本，在满足使用要求前提下，尽可能选择结构简单的传动装置，降低过多传动链造成的效率损失。本涂胶机采用结构相对简单的直角坐标式结构，常用直线传动方式。经过对涂胶机功能要求和性能指标的分析研究，最终确定选用丝杠传动中的滚珠丝杠传动形式。滚珠丝杠的选择包括精度、尺寸规格和支撑方式等方面。一般用滚珠丝杠的额定行不同的核算[25]。支撑距离大的滚珠丝杠副要进行临界转速校核,精度要求高的滚珠丝杠做刚度校核,对具有压杆特征的丝杠要进行压杆稳定核算,对于闭环系统则需要进行谐振频率的核算[25]。

2.1传动机构特性表传动形式齿轮齿条传动带传动链传动丝杠传动主要优点靠性高装要求不高平均传动比较准确、恒定；环境适应能力较强；传动效率高；传动平稳；寿命长；可靠性高主要缺点的制造和安装精度高，不适宜远距离轴之间传动外廓尺寸大，轴和轴承受力大，而且传动瞬时速度不均匀，不如带传动平稳，需增设张紧和减振装置成本高；长距离传送丝杠易变形效率η0.95～0.980.96～0.990.95～0.98平型带0.94～0.98V带0.90～0.94齿形带0.96～0.98滚子链0.95～0.97smv/10齿形链0.97～0.99丝杠0.26～0.46滚珠丝杠0.90～0.96应用举例车、起重运输机以及仪器等金属切削机床、锻压机械、输送机、通风机、和纺织机械等金属切削机床、雕刻机等XXY，Z2.22.2工作台参数表工作台重量15kg重复定位精度±0.1胶枪与夹具重量5kg最小进给量s=0.02mm/脉冲行程长度L=600mm希望寿命时间15000最大速度=50mms驱动电机57BYG250-56伺服电机加速时间t=0.15s减速时间t=0.15s马达惯性扭矩0.0011kg·mm2每分钟往返次数n=1mi1减速机无无效行程0.10mm导向面的摩擦系数u=0.003定位精度±0.3mm/1000mm导向面阻力f=15N滚珠丝杠参数的计算导程精度的选择±0.3mm/1000mm精度必须选择±0.09mm/300mm0.30.09

（2.1）1000 300图2.2横向工作台2.3（HIWIN）C7（离误差：±0.05mm/300mm）轧制滚珠丝杠。表2.3导程精度（容许值） 单位：μm精密滚珠丝杠轧制滚珠丝杠精度等级C0C1C2C3C5C7C8C10螺纹部有效长度运行距离误差变动运行距离误差变动运行距离误差变动运行距离误差变动运行距离误差变动运行距离误差运行距离误差运行距离误差以上以下-100333.5557881818±0.05/300mm±0.05/300mm±0.05/300mm1002003.534.5577108201820031543.56587128231831540053.57597131025204005006485107151027205006306495118161230236308007510713918133525螺纹底部有效长度单位：mm。为了满足0.1mm无效行程要求，必须选择间隙在0.1mm以下，轴颈25mm以下的滚珠丝杠。综上所述，应选择轴颈32mm以下，精度等级C7的轧制滚珠丝杠。导程和丝杠轴长度选择假定螺母全长50mm，丝杠末端长度50mm。600mm600+100=700mm3000r/min500mm/s下公式计算：p inmax

（2.2）i=1,10mm10mm初步选择滚珠丝杠直线导轨精度±0.3mm/1000mm14mm10mm；水平承重700N，垂直承重200N。滚珠丝杠与伺服电机之间使用联轴器直接连接。3) 最大轴向载荷计算导向面阻力f=15N工作台重量m1=30kg胶枪与夹具重量m2=10kg导向面的摩擦系数u=0.003最大速度Vmax=0.1m/s重力加速度g=9.8m/s2加速时间t1=0.15s根据上述数据计算可得：加速度Vmaxt1

0.2m/s0.4m/s20.15s

（2.3）正向加速时

F1(12)gf(12)23.588N

（2.4）正向匀速时

Fa2(12)gf

15.588N

（2.5）正向减速时F3(12)gf(12)7.588N

（2.6）反向加速时

Fa4(12)gf(12)23.588N

（2.7）反向匀速时

F5(12)gf

15.588N

（2.8）反向减速时

Fa6(12)gf(12)7.588N

（2.9）其中最大的载荷即为滚珠丝杠最大轴向载荷：=Fa4=23.588N （2.10）通过以上计算确定直径14mm，导程10mm滚珠丝杠满足涂胶机的使用要求。运行距离计算最大速度 Vmax=0.1m/s加速时间 t1=0.15s减速时间 t3=0.15s加速时运行距离等速运行距离

4

Vmaxt110330mm2

（2.11）加速运行距离

l2

lVmaxt1Vmaxt3103540mm2

（2.12）6

Vmaxt310330mm2

（2.13）由此可得轴向载荷与运行距离关系如表2.4所示：工作寿命计算,90%（金属表面的鳞片状剥落所能达到的总转数[26]LhLsLh表示预期运行时间，LsLh＝15000小时。表2.4轴向载荷与运行距离关系表动作轴向方向载荷FaN(N)运行距离lN(mm)正向加速23.58830正向匀速15.588540正向减速7.58830反向加速-23.58830反向匀速-15.588540反向减速-7.58830按滚珠丝杠预期运行时间Lh来计算轴向额定动载荷：CaCam

(Fmfw)(N)60nmL60nmLh

（2.14）a式中：nm表示当量转速，Fm为当量载荷。此处当量载荷和当量转速按照工业机器人标准选取，计算公式如下：F(2FmaxFmin)m 3

（2.15）n(2nxnmin)m 3式中：Fmax表示最大轴向载荷，Fmin表示最小轴向载荷，根据以上计算可知：x23.588Nnax3000/minmin7.588Nnn0m18.255N，nm=2000r/min。fw为载荷系数1.1，可按表2.5选取，fa为精度系数1.0，可按表表2.6选取。根据以上数值带入额定动载荷公式可得：Cam

36020001500018.2551.1443.9(N1001.0表2.5载荷系数表

（2.16）载荷性质平稳冲击振动w1-1.21.2-1.51.5-2表2.6精度系数表精度等级1、2、3、4、5710fa1.00.90.7根据计算结果，可对照HIWIN滚珠丝杠样本选取合适的公称直径和型号[27]。滚珠丝杠成型方式为轧制，滚珠循环方式为内循环，双螺母垫片预紧，型号为R14-4T3-FSId=14mm，Ph=4mm，Ca=1018.6N，满足设计要求。运行过程中所需扭矩d=14mm1.25×10-3kg·cm2/mm550mm惯性力矩如下：Js=1.25×10-3×550=0.648kg·cm2。J(mm)(Ph)2A2106

A20.748104kgm2

（2.17）1 2 2 s滚珠丝杠的角加速度为：'m44.68ad/s260t1

（2.18）滚珠丝杠外部摩擦扭矩：TPhA8.05N1

（2.19）滚珠丝杠在加速运动时扭矩可以根据以上数据计算，结果如下：JJm

w'38.335N

（2.20）加速运动时

TkT1T246.385Nmm

（2.21）匀速运动时

TkT18.05Nmm

（2.22）减速运动时

TkT1T229.285Nmm

（2.23）导轨选择实例2.7所示：2.2.3X轴、YZ同，不同之处主要在于滚珠丝杠的行程，所以，滚珠丝杠的基本参数都和上表一致，以下根据行程要求不同选择具体型号如表2.8所示：2.7滚珠丝杠参数表滚珠丝杠基本参数旋向右旋导程（mm）4导程角5.11°节圆直径P.C.D(mm)14.25螺杆节圆直径P.C.D(mm)14.25根径（mm）11.792珠径（mm）Φ2.381动载荷C（Kgm）403静载荷C（Kgm）7252.8滚珠丝杠型号表安装轴向行程型号L1L2L3数量X轴800R14-4T3-FSI-448-5304484635301Y轴800R14-4T3-FSI-448-5303483634301Z轴500R14-4T3-FSI-348-4303483634301运动系统驱动方式的选择与计算驱动源是整个涂胶系统中的关键部分，它主要输出动力来驱动整个涂胶机的运驱动方式的选择机器人常见的驱动方式有液压式、气动式和电动式[28]。由于涂胶机选用的是直角坐标式的本体结构，需要涂胶的零件多为不规则面，程序相对来说比较复杂。通过控2.9所示[29]。2.9驱动方式特性表驱动方式特点输出力控制性能维修使用结构体积适用范围制造成本液压驱动压力高，输出力大控制性能比气压驱动好维修方便，油液泄露易着火同种情况下，体积比气压驱动小中、小型及重型机器人路复杂气压驱动压力低，输出力小有冲击，不易精确定位，控制性差维修简单，适应性强体积较大中、小型机器人结构简单，成本低电机驱动异步直流电动机输出力较大控制性能差维修使用方便需要减速装速度低，持重大的机器人成本低步进伺服电动机输出力较小或较大控制性能好，控制系统复杂维修使用复杂体积小运动轨迹复杂的机器人成本较高伺服电机选择计算与校核电机转速求应满足公式：nVPB

103n

（2.24）n式中：nn为伺服电机额定转速（rpm）；n为电机运行转速（rpm）；V为直线运行速度；PB为丝杠导程（mm）。n动作模式的选择2.3所示。涂胶机负载移动速0.01mm。负载转矩计算

2.3电机运行速度曲线图[17]推算出伺服电机轴上的负载转矩。TFLT

（2.25）L C式中：TL伺服电机轴上的负载转矩（N·m）；F为轴向负载（移动工作台的力）（N）；L上的负载转矩（N·m）；η为机械系统的效率。F（台、工件、夹具三者总的重量共同引起）[27]。其计算式如下：FFAu(mgfg)

（2.26）式中：FA滚珠丝杠滑块预加载和（N）；mg滚珠丝杠滑块重量（N）；fg为滚珠丝杠摩擦力（N）；u为摩擦系数。克服惯量的加速转矩计算不同形状的物体惯量的计算方法也不一样，本设计中包括直线运动平台的负载惯量、滚珠丝杠惯量、联轴器惯量。为了保证整个系统的灵敏性和稳定性要求，负载惯L M L 量J应在伺服电机惯量J 的2.5倍以内[30]，即JL M L JLJjJBJC

（2.27）JjJBJC量。Jm(PB)2

JLD4 J1c

（2.28）j

B 32 BB C 8为滚珠丝杠有效长度（mm）；DB为滚珠丝杠直径；Dc为联轴器直径（mm）。负载运行功率计算负载运行功率为伺服电机满载运行时所需功率，计算公式如下：PLNM0 60

（2.29）式中：P0为负载运行功率，NM为电机转速，TL电机轴上的负载转矩。负载加速功率计算伺服电机在加速阶段带动负载所消耗的功率，其计算公式如下：P(NM)2JL

（2.30）aa 60 ta式中：Pa为负载加速所需功率；NM为电机转速；JL为负载惯量，ta为加速时间。伺服电动机初步选择选定电机的转子·惯量为负载的1/30*以上的电机，即JM≥JL/30；选定电机的额定转矩×0.8比换算到电机轴上大于电机负载转矩N.m，即TM×0.8＞TL。瞬时最大转矩、有效转矩的计算伺服电机的转矩图如图2.4所示，必要的瞬时最大转矩为T1，T1TATLT2TLT3TL-TA有效转矩为Trms，其计算公式如

（2.31）1 1 21 1 2 2 3 t1t2t3t4T2tT2tT2t伺服电机的选型校核JLJM；T1＜电机的瞬时最大转矩；N是否满足。图2.4伺服电机转矩图伺服电机选择结果1、z轴伺服电机的计算，Z轴主要带动胶枪进行上下往复运动，其计算所得参数如表2.10所示：表2.10 Z轴相关参数负载速度VL（m/s）100m/s(kgcm)7.85×10-3往复运动部件重量W(kg)10kg传动比u1丝杠长度LB(mm)300mm机械效率η0.9丝杠直径d2(mm)15mm摩察系数μ0.2滚珠丝杠导程Ph(mm)8mmZECMA具体参数如下：额定功率：0.1Kw； 额定转速：3000r/min；额定扭矩：0.32N.m； 电动机惯量：0.03×10-4kg·m2；2、Y轴伺服电机的计算，Y轴主要带动胶枪进行前后往复运动，其计算所得参2.12所示。

表2.12 Y轴相关参数负载速度VL（m/s）200m/s(kgcm)7.85×10-3往复运动部件重量W(kg)10kg传动比u1丝杠长度LB(mm)600mm机械效率η0.9丝杠直径d2(mm)15mm摩察系数μ0.2滚珠丝杠导程Ph(mm)4mmYECMA具体参数如下：额定功率：0.2Kw； 额定转速：3000r/min；额定扭矩：0.32N.m； 电动机惯量：0.02×10-4kg·m2；3、X轴伺服电机的计算，X轴主要带动胶枪进行前后往复运动，其计算所得参数如表2.13所示。表2.13 X轴相关参数负载速度VL（m/s）200m/s(kgcm)7.85×10-3往复运动部件重量W(kg)15kg传动比u1丝杠长度LB(mm)600mm机械效率η0.9丝杠直径d2(mm)15mm摩察系数μ0.2滚珠丝杠导程Ph(mm)4mmXECMA具体参数如下：额定功率：0.2Kw； 额定转速：3000r/min；额定扭矩：0.32N.m； 电动机惯量：0.02×10-4kg·m2；XYXY轴选择同型号的伺服电机。伺服电机电机与同步带共同构成涂ASDA-B2系列的驱动器，具体参2.14所示[22]。本章小结涂胶机机械主体在整个涂胶系统中占有重要作用，是控制系统存在的基础，控制系统的控制对象和驱动元件都是有机械部分所提供。本章主要对涂胶机的整体支撑、传动布局以及驱动方式进行论证，并在此基础上对个部件进行选型。着重论述了同步带传动方式和伺服电机驱动系统的选型，为涂胶机控制系统设计提供了基础。表2.14 ASDA-B2型伺服驱动器参数表X轴Y轴Z轴功率0.2kw0.2kw0.1kw电源供电规格三相：170-250VAC，50Hz；单相：220-250VAC，50Hz实际供电规格单相：220VAC，50Hz连续输出电流冷却方式风扇控制方式位置控制位置控制模式最大脉冲频率低速500K，高速4Mpps脉冲指令模式脉冲+符号；CCW脉冲+CW脉冲指令控制方式外部脉冲控制/内部缓存器控制指令平滑方式低速平滑滤波电子齿轮比倍数：N：1~（226-1）/M：1~（231-1）转矩限制参数设定反馈补偿参数设定第三章自动涂胶机插补算法线[17]。插补计算原理插补是一种数据密化方法，它通过曲线上已知的坐标值的原始点，按照特定算法计算出曲线上的未知点，从而还原曲线轮廓的方法。（又称基准脉冲插补法）[31,32]。数字积分法DDA法，它是建立在数字积分器基础上的一种插补算法，具有[33]到广泛应用。3.1t=0ty=ƒ(t)面积可表示为：tS0ft)dtt

(3.1)0~t的时间划分成时间间隔为ΔtΔty=ƒ(t)线所包围的面积可以用很多小长方形的面积之和表示，近似公式如下： t n S0f(t)dt yii0

（3.2）图3.1数字积分法上式说明，积分运算的几何意义是用一系列微小矩形面积之和近似表示函数ƒ(t)以下区域的面积。若Δt取为一确定值K，则上式可简化为矩形公式：n1SK yii0

（3.3）当Δt趋近于无穷小时，利用小矩形累加求和简化积分运算所产生的误差就越小，可以不超过所允许的误差。数据采样插补法或插补周期现边计算，边加工，直至加工完成。V，先通过速度计算，将进给速度分割成单位时间间隔的插补进给量ƒ（或轮廓步长），7M8ms，V的单位取算：fV100082V601000 15

（3.4）通过上式计算出一次插补进给量ƒ后，根据运动轨迹与各坐标轴的几何关系，可（8送出一个插补增量，通过驱动机构使机床完成预定轨迹的加工。由上述分析可知，此类算法的核心问题是如何计算各坐标轴的增长数Δx或Δy（而不是单个脉冲就很容易计算出当前插补周期末的动点位置坐标值。误差[32]。NURBS插补原理胶机的运动路径，使整个涂胶过程更加平稳。NURBSNURBS在CAD/CAMCAD/CAM信息化的CNC技1991年，国际标准化组织（ISO）STEPNURBS作为定义工业产品几何形状的唯一数学方法[35]。这也NURBS插补技术的快速发展。CAM系统的离线插值处理，这种方法存在加工精度降低，速度变化不连续；程序代码信息量大，占用存储空间大，影响传输速度。NURBS曲线的实时插补算法，用于提高数控系统NURBSCNC系统的NURBS进给速度均匀，加工精度高、能实现高速加工[33]。NURBS本涂胶系统主要涂胶轮廓为曲线，所以这里重点讨论NURBS曲线插补的定义。NURBS曲线是在B样条曲线的基础上定义的，其表达式如下：nnidiNi,ku)nP(u)i0 niNi,ku)i0

（3.5）di(i=0,1...n)ѡi(i=0,1...n)。U=[u0,u1,...,un+k+1]kBNi,0

1，uiuui1 N (u)

uuiN

(u)

uik1uN

(u)

（3.6） i,k

uikui

i,k

uik1ui1

i1,k10规定000iii2iii3i按照如上定义，k=3时就是三次NURBS曲线的数学表达式。对于U=[u0,u1iii2iii3iiii11iii1

u;2u

u;3u

u规定00，且记tuu/i段曲线的矩阵表达式：i i ic(t)NiHi,0t

（3.7）i TNW3ii其中：

n n n nN21 22

23 24；Tt,t2,t3)； （3.8）i n n n n 331 32 33 34n41 n42 n43 n44( )2 ( )2i3 ,i2 ,1,0； （3.9）2i2

3i1

3i2

2i1n 3n,

3i2i3,n

3nn,n

0； （3.10）21

3 2 i2i2

23 24)2n31,n33i3 ,n32n33),n340； （3.11）3 2i2i21 ( )2 ( )2n41,n43(n33n44i3 ),n42n43n44,n44i3 );（3.12）3 23

32Ti3i2T

i3i2Hiidi

i1d

Ti1T

i2

di2

i3d

i3)

（3.13）ii

i1

i2

i3)

（3.14）qi(i=0,1...n)曲线。本文中NURBSPNURBSCNC系统时间分割插补的工作原理,实时插补主要是通过进给速度产生插补直线段,并利用这些插补直线段逼近实际曲线,求得各坐标轴的进给增量[37],即：PiPi1PiPiLi

（3.15）式中ΔLi为进给步长,CNC则当前插补周期的进给步长增量为：ΔLi×Tzx轴上，用差分代替微分：x(u)xxx(u)u

（3.16）i u i iy，z轴上的进给量表达式。x2y2x2y2z2iii

（3.17）将式(2.17)代入(3.16)得xuyxuy2uz2iu2ii

（3.18）下一个插补周期有：ui1uiui，即可得到插补点的坐标。通过多次循环计算，最后可以获得所求曲线。NURBS曲线插补算法NURBS曲线的参数方程来进行插ui来求得插补的进给步长步完成对各个轴的控制[38]小段直线逼近曲线时也会产生的误差。所以实际控制中需要适时节对参数增量ui进行地调，在满足各方面的要求情况下尽量减少误差。进给步长的计算计算下一周期的进给步长ui用的计算uiui的迭代算法。

T22ui1uiTidudtdudtdt

iT)2

（3.19）

t

;

t

;Tt

i1

ti其中F(t)已给定，则有：F(t)dp(u)dp(u)du

（3.20）x

y

dt dt z(u)则：

dpxdu

y

dpyudu

z

dpzudu式(3.19)的二阶泰勒展开式具体表达形式如下：()2()2()2()2()2()2

（3.21）dt ( ()2()2()2dF(t)dt

dp(u)

F2t()(()2()2()2)2

（3.22）F(t) T2 dF(t)xy 2 2 2i i ixy 2 2 2i i ixy 2 2 2i i i2 dtiiiiiii(FtT)2()iiiiiii2 (222)2i i iL T

dF(t

（3.23）xy 222i i ixy 222i i ixy 222i i i2 dtiiiiiii(L)2()iiiiiiii i 2 (22i i 对于匀速阶段，dF(t)0dt此时取：

ui

i ii ii ii(L)2( i ii ii ii

（3.24）iii2 (222)2iiixy 222i i iL (L)2(xy 222i i iui1uii i ii ii ii

（3.25）xy 2 2 2i i iiii2 (xy 2 2 2i i iiii式中：LiF(ti)TFiT，为当前插补周期的进给步长。将式（3.25）求得的参数ui1作为插补预估参数，带入NURBS方程（3.5）中，可得相应预估插补点。Pi1P(ui1)与插补点对应的预估进给步长为：Li

（3.26）(x x)2(x x)2(yi1 ii1 iy)2(zi1 iz)2i

LiL100%Li

（3.27）当i在允许范围内时，所求进给步长i是正确的，否则用下述方法修正。ui1

L

i1

ui

（3.28）轮廓误差的控制NURBS插补算法的所有插补点均在曲线上，所以其误差来源主要是以进给步长[32]数中，加工速度vui会产生比较大的弦高误差,一般速度越大,误差也越大。曲率与误差的关系如图3.2所示。图3.2曲率与误差的近似关系e为弓高误差，OA为曲率半径ρ，AB为插补进给步长ΔLi中曲率与误差存在上述近似关系，所以要引入轮廓误差控制。由几何关系可得：2(L2(L2)2ie

8AOC1FT

（3.29） 式中：F为进给速度，T为插补时间。

（3.30）将公式（2-25）带入（2-24）中，得到：(FT)2e

（3.31）由轮廓误差的最大值emax，可求得进给步长限定值：LLimi

8emax

（3.32）进给加速度对步长的控制NURBS插补算法的所有插补点均在曲线上，没有径向误差，可以保证加工的平稳性[39]会给整个加工系统和零件的加工质量造成严重影响[32]。所以为了限制进给步长必须控制进给加速度。CC[32]度限定的进给步长LLim2，需要对每个插补周期的进给速度进行实时调节。NURBS了加工零件的表面质量[37]。进给的加速度a与进给速度Fi和曲率之间存在如下关系：aiT2

（3.33）设系统的最大加速度为amax，则有：axLlim2ax

（3.34）T2amaxT2amax2emaxLlim2

（3.35）通过以上分析可知：最终获得插补周期的进给步长为三者最小值。即：L,L ,L }i i lim1 lim2通过这种方法求出的插补周期具有自适应性，能有效地控制插补误差和进给加速度，使胶枪的移动速度平稳，保证涂胶精度[37]。本章小结NURBSNURBS关协调运动，获得更加精确的涂胶轮廓曲线。第四章涂胶机运动系统坐标变换4×4实质是把待涂胶零件的坐标变换到涂胶机坐标系的过程[40]。机器人空间描述与坐标变换空间点的坐标描述3×1位置。给一个直角坐标系{A}，P3×1表示[41]。APP

(4.1)yz其中，Px，Py，Pz是点P在坐标系{A}中的三个坐标方向的分量。A为参考坐标系{A}。其图形表示如4.1所示：图4.1位置表示空间坐标变换常见的坐标变换方法有平移变换、旋转变换和一般变换，坐标变换一般在研究对象在不同坐标系时进行。平移坐标变换平移变换一般用在方向相同，但是原点不重合的坐标系中。假设坐标系{A}与坐标系{B}代表{B}相对于{A}P在坐标系{B}BPAAP可以用下式表示[42]，即BAPBPAPB4.2所示。

(4.2)旋转坐标变换

4.2平移坐标变换旋转坐标变换是两个原点相同但是方向不同的两个坐标系，其中一个用{A}表示，另一个用{B}表示，如图4.3所示。可以用旋转矩阵描述{B}相对于{A}的方位。其坐标关系如下：BAPARBPB

(4.3)一般坐标变换

4.3旋转坐标变换P系。APARBPAP

(4.4)B B对式（4.4）进行齐次变换可得下式：AP AR

APBP B

B

(4.5)1 0式（4.5）用矩阵表示为：

11BAPATBPB

(4.6)B其中，AT表示齐次变换矩阵，它是平移变换和旋转变换的组合。B定点位姿调节器介绍4.4所示。4.4定点位姿调节器结构图BCC轴可以360°旋转，B轴可以带动胶枪在一定的行程内绕定圆旋转一定的角度，ZZXYZ53533转过程中可以适应不同的涂胶曲面。涂胶机运动系统介绍出的，这里称为四点定位方式。四点定位方式介绍四点定位方式最开始是根据三维扫描仪的定位原理进行推到得到的。即通过获取部分参考点在两个坐标系中的坐标值，利用这些坐标值倒推出两个坐标系相互关系，从而快速确定零件的位置。XY偿。四点定位原理图如图4.5所示，其中坐标系OA和坐标系OB为两个相对坐标系，P1P2P3P4OBOAOB相互关系时，P1P2P3P4OAOB中的各OA中的坐标值，实现快速定位。4.5快速定位原理图涂胶机运动系统模型NURBS插补原理比主要是针对空间曲面的一NURBS插补原理基础上的。在已知涂胶轮廓线或面还原到自动涂胶系统中[43]4.6所示：12、驱动传递用移动连345678910、胶枪12（导轨滑块）21组成转动副，23组成螺旋副，43组成移动副，455与竖直驱动612组成横向移动副，67组成螺旋副，788下部910组成弧（KDK点位置。4.6理想条件下涂胶机传动系统运动示意图1OX1Y1Z1(1)4的坐标AX2Y2Z26BX3Y3Z37CX4Y4Z4的四个坐标系8BX5Y5Z58DX6Y6Z69、10传动，可实现胶8、9、10可实现胶枪的姿态调整，使胶枪在涂胶过程4.7所示。4.7待涂胶部位的结构涂胶机运动系统精度分析第4.3.2节中介绍了理想状态下涂胶机的运动系统模型，但是涂胶机实际运行过程中与理性的运动之间会产生一定的误差。为了保证涂胶机的整体精度，需要对涂胶[44]4.8所示。4.8实际情况下涂胶机传动系统运动示意图4.8可以看出，胶枪的实际工作位置可看成是胶枪随其固联的坐标系从机架（除姿态调整转角外变换可以简化的特点。坐标变换公式推导如下。Mi坐标系中坐标为X,Y,ZT，XYZj坐标系中坐标为ii ij j X,Y,Zj j Zi转过θ角OXiYiZiZi转过θOXjYjZjθ表示。XjYjcossin

0Xj XjXsinYcossin

cos

0YCY

(4.7) j j

j

ijjZ

0

Zj

Zjcos其中坐标变换矩阵Csinsin

00。ij 0

0

cos

sin0同理可得，当转角为γ时坐标变换矩阵为：Csin

cos

0。Xi转过α角

ij 0

0 1OXiYiZiXi转过αOXjYjZjα表示。Xi 1Xj 1

0 Xj

XjY

i

YjcosZjsin0

cosYjCijYj

(4.8)Zi

YjinZjo

0

sin0

o

Zj

Zj其中坐标变换矩阵C0

cos。ij

sin

o

1 0 0 同理可得，当转角为βC0

cossin。Yi转过φ角

ij 0

sin

osOXiYiZiYi转过φOXjYjZjCφ表示。cos 0 其矩阵表达式为：C 0 1 0。ij in0

坐标系变换矩阵的简化考虑到除姿态调整偏摆角β=±（10º~30º）8转过方位角γ（γ在±90范围内调节1代替，即cos

sin0 1 0Csin

01

(4.9)ij 0

0

0

0 11 0 0 1 0 0C0 cos0 1

(4.10)ij

sin

o

0

1cos 0

0C 0 1 0

1 0

(4.11)ij in0

0

1对先绕Xi转α角到过度坐标系i′系,再绕Yi′转φ角到j坐标系，可用坐标变换矩阵Cαφ表示。1 0

0

0

0 0

0

1 0

1

(4.12)ij ii

0

10

1

1对控制胶枪姿态的转轴转角和扇形齿轮转角，对应的坐标变换矩阵分别为：1 0 0 C0 cossin

(4.13)ij

sin

oscosCsinsin0cos

(4.14)ij 0

0 14.8OX1Y1Z1CX5Y5Z5CX5Y5Z5DDX6Y6Z6为胶枪的工88转动角度γ=0时，姿态调整组件8转过方位角γ（γ在±90º范围内调节）8DX6Y6Z6胶枪不同的工位。DD(0,0,0)6T。而胶枪端DD(XD,YD,ZD)1TDDD(XD,YD,ZD)1T（4.15）计算。XD

XAO

XBA

XCB

XDC

0Y

Y CY

CY CCY

C0D

AO

12BA 23CB

45DC 56Z

Z

Z

Z

Z

0D1

AO

BA

CB

DC

(4.15)XAO

XBA

XCB

XDCY CY

CY

CCY

AO

12BA

23CB

45DCZAO

BA

CB

Z

DC将式（4.9）、(4.12)、（4.13）以及（4.4）带入公式(4.15)中可得到XD

XCO

XDC

cosYDC

sinZ

DZDB

A

XDC

sinYDC

cos

XA

XDC

cosYDC

sinXDC

sinYDC

cosZ

DB

(4.16) ZDZDOXBXDCosDCinBXDCinDCos X

cossinYDC

sincos设用Δk表示由制造和装配引起的各种尺寸的误差，用δk表示由各种活动连接间kD（精度微量后，D（精度）可表示为：XDXXOXXDCosYYDCinY

sin

cos

(4.17)D

Y Y

X X

Y YDC ZDZZDO重复位置误差（精度）主要由各种活动连接间隙和传动误差引起的随机误差，总误差减去固定因素引起的误差即为D点的重复位置误差（精度），可表示为：XDXOXDCosYDCinY

sin

cos

(4.18)

Y

XDCZDZDO

YDC通过对公式（4.17）和（4.18）分析，可以得到各项误差来源以及各项误差变化0.1mm66、12有足够的刚度。实验验证4.9所0.1mm0.1-0.15新的原理样机，对于涂胶精度问题，希望在第二代原理样机中可以克服。4.9原理样机涂胶效果图涂胶机快速定位界面介绍4.10（机翼ABC（机翼（机翼与涂胶机系统坐标的相对关系[45]（机翼轨迹进行涂胶。4.10涂胶机快速定位界面本章小结作界面也做了初步设计，对涂胶机的快速定位操作方式进行了简单介绍。第五章涂胶机控制系统设计PLC控制系统的设计原则可编程控制器本身集成有继电器、定时器和计数器等设备。在设计时主要对PLC的控制线路和控制程序进行设计。PLC控制系统在设计时应遵循以下原则[47]：１、充分使用PLC内部资源，实现各种控制要求。２、控制系统应具有可靠性和稳定性，并且具有一定的使用寿命。３、控制系统应尽量简单且经济适用，便于维修。４、控制系统在设计时应预留空间，便于日后的系统升级和发展。PLC控制系统的设计流程图如图5.1所示：涂胶机的控制系统构架及硬件组成涂胶机控制系统设计要求涂胶机在获得涂胶轮廓线的数据之后，就需要控制涂胶机的各轴按照涂胶轮廓线进行涂胶机可。自动涂胶机对控制系统要求主要包括以下内容：1、整个控制系统应实现自动涂胶机的各项运动控制。主要包括各轴之间的插补运动，涂胶模块的启动、停止，涂胶参考点拾取等。2、整个控制系统应包括各种限位模块，当涂胶机运行到限位点时，整个系统可以自动终止。3、整个控制系统应能够实现自动和手段控制，通过人机界面的切换按钮可以实现手动和自动控制的切换。4、控制系统应具有示教功能。+示教盒的模式，该模式的控制系统成本相对较低，可以满足不同涂胶RS2325.1可编程控制器系统设计流程图涂胶机控制系统构架涂胶机控制系统主要有上位机、PLC、伺服驱动系统、各种传感器以及胶枪控制系统组成。根据涂胶机技术指标的要求以及PLC系统化、模块化的设计原则，该涂胶机系统5.2所示，其中上位机主要实现系统的通信、检测和控制，同时上位机还可PLC之间的通信是通过现场总线实现的。PLC是整[48]PLC的脉冲信号转换为电机转角，实现涂胶机的各项动作。图5.2涂胶机系统框架图PLC的脉冲信号来控制胶枪进行涂胶。涂胶机电气控制系统设计上位机涂胶机采用威纶KT60701KT60701可以对主控制器PLCPLCRS232总线进行通信。控制器FX3UPLC作为主控制器，FX2N-20GM定位模块作为副控制器[49]。FX3U系PLC3轴100kHz定位功能，具有运行速度快、存储容量大等特点。FX3U-48MT/ES-A24128I/OFX2N-20GM发送XYZFX2N-20GMB、C轴的协调运动[49,50]。通过这两个控制器的协调控制，可以满足自动涂胶机插补运动和位姿调节的控制要求。伺服驱动系统ASDA-B2型伺服驱动系统是一种性价比非常高的伺服产品。该系列驱动系统的ASDA-B2[22]ASDA-B2CN1端口、电机和编码器接线图如5.3所示。4、传感器

5.3伺服电机控制模式接线图常用的限位开关有接触式的和光感型的，接触式的一般只能做限位用，光感型的位置，当运行超出行程时，限位开关同样发送超程信号，使涂胶机暂停运行[51]。PLC5.4所示：5.4控制系统布局图PLC控制系统软件设计涂胶机软件系统组成PLC5.5所示。者之间的坐标转换。和辅助机构快速回到初始位置。NURBSNURBS插补程序驱动胶枪沿着自由曲面进行涂胶。RS232PLC，PLC按照上位机提供的坐标数据控制涂胶机按预定的轨迹运行。移动，从而不断获得工件表面的坐标数据。5.5软件系统结构PLCFX3U-48MT/ES-A2424128FX3U-48MT/ES-A的各个端口进行分配。I/O228个，X轴、YZ6个，带3414个输出端口分别是67个[51]PLCI/O端口地址5.1所示：插补计算NURBS插补。他计算速度快、接口统一且合成速度均匀，能满足很多数控系统的重要指标。所以该涂胶系统也采取这种插补计算方式。表5.1PLC控制的I/O地址分配表输入端口输出端口名称地址代号名称地址代号急停开关X0QF3电压继电器Y0KV启动按钮X1SB7X轴电机接触器Y1KM1停止按钮X2SB1Y轴电机接触器Y2KM2X轴继电器X3FR1Z轴电机接触器Y3KM3Y轴继电器X4FR2涂胶开始接触器Y4KM4Z轴继电器X5FR3涂胶停止接触器Y5KM5电压继电器X6AV正转接触器Y6YA1正转按钮X7SB2反转接触器Y7YA2反转按钮X10SB3电源指示Y10HL1X轴限位开关1X11ST1-1涂胶指示Y11HL2X轴限位开关2X12ST1-2运行指示Y12HL3Y轴限位开关1X13ST2-1错误报警Y13HL4Y轴限位开关2X14ST2-3Z轴限位开关1X15ST3-1Z轴限位开关2X16ST3-2涂胶停止按钮X20SB5模式转换开关X21SA自动运行按钮X22SB6回参考点按钮X23SB8NURBS插补程序总共包含以下三个模块：插补前处理模块、插补前加速模块、插补处理模块[35]。各插补模块位置如图5.6所示：1、插补前处理模块

5.6插补程序模块图插补预处理是为了减少实时插补计算的资源消耗。NURBS曲线各节点并非均匀分布，不同节点形成的NURBS函数不同，曲线轨迹点的计算比较复杂。为了简化这[39]NURBS5.7所示：2、加减速控制

图5.7插补预处理流程图5.8所示：3、实时插补计算

图5.8前后加减速示意图实时插补计算是在插补预处理之后进行的，由于在于处理过程中已经对节点矢NURBSNURBS5.9所示：PLCPLC与定位模块之间，PLC与示教盒之间是通过RS232串口进行数据通信的。涂胶机的控制系统是一个复杂且实时性要求很高的控制系统。各模块之间能否稳定地进行数据通信是保证整个控制系统性能的关键因素[52]。5.9插补流程图FX2N-20GMFX3U-48MT/ES-A过FX2N-20GM内部的缓冲存储器利用FX3U-48MT/ES-A的FROM/TO指令就可以与编程控制器实现通信[50]5.10来简单表示。缓冲存储器号BFM#20（同步2轴，X轴）、#21（Y轴）和#27（子任务）的每个位的分配方式如下[52]：连续路径回零错误复位RVSFWD零点返回命令m模式关闭停止开始单步16位命令b15 b14连续路径回零错误复位RVSFWD零点返回命令m模式关闭停止开始单步16位命令图5.10PLC通信过程图#20和#21b13b9都没有定义。#27（子任务）b0、b1、b2b7了。上表显示了#20（2轴，X轴）、#21（Y轴）和#27（子任务）中的位的分配情况。根据自动涂胶系统的运动要求：X、Y、Z轴的速度要求；X、Y、Z轴的最大距YZFX2N-20GMI/O口的分配方式。由于定位模块FX2N-20GMX、Y轴的伺服电机的控制，FX3U-48MT/ES-AZ轴伺服电FX3U-48MT/ES-AFX2N-20GM两部分[50]FX3U-48MT/ES-AFROMFX2N-20GM的#BFM中的存储内TO指令把本身的寄存器中的内容写入到#BFM中。FX2N-20GM所提供的CODmCOD用来驱动定位操作的辅助设备[52]。MMsDsMsDs相对赢得#BFMPLCm所示：mMsDs5.2，BFM#23缓冲PLCM9048-M9063，M9051BFM#23b3Xmon信号[50]M9051FX2N-20GM系统操作，信息状态为只读状态。M9083BFM#25b3Ym码onD9003BFM#9003m码编号的二进制数，D9003m码的关闭发生变化[52]。M9013BFM#9013Ymon信号。图5.11 PLC与m码之间的通信表5.2M码信息与特殊Ms/Ds及BFM的对应关系两轴联动或X轴Y轴特殊Ms/Ds缓冲存储器BFM特殊Ms/Ds缓冲存储器BFMM码ON信号M9051#23（b3）M9083#25（b3）M码OFF信号M9003#20（b3）M9019#21（b3）M码编码D9003#9003D9013#9013PLC程序设计PLCGX-DeveloperPLC常用的编程软件。该软件具有程序编辑，调试等功能，通RS232PCFX2N-20GM的控制程序。O1001，N000 LDM9089：N001 FNC00(CJ) N002 SETM9008N003 cod28 N004 RSTN005 P0：N006 LD M9057：N007 FNC00(CJ)N008 SET M9024N009 cod28N010 P1：N011 cod00N012 m10:N013 cod00Y0：N014 cod00N015 cod00N016 N017cod00(DRV)Y0：N018cod00(DRV)X0：N019m02(END)：定位模块主要完成的是X轴和Y轴的控制，其对应的梯形图如图5.12所示。5.12定位模块梯形图本章小结PLCPLC程序的编写，梯形图的绘制等。结论与展望随着工业机器人技术的发展，自动涂胶机已经逐步代替了传统的人工涂胶作业，改善涂胶工人的工作环境，同时提高企业的经济效益。通过在企业里面的考察和实习使我们进一步认识到涂胶机器人对企业的重要性，从而提出了利用直角坐标式机器人为基体，开发以PLC为主控制器的通用型自动涂胶机。根据涂胶机的设计要求，本文主要从以下几个方面做了相应的工作：通过网络和各种参考文献等渠道了解了国内外涂胶机器人的发展现，状阐必要性和可行性。根据在企业的考察和对国内外资料的整理，设计了直角坐标式多自由