涂胶机器人用户使用说明书

D/RIAMB-850415-SY

使用说明书

工程名称：东安黑豹风挡玻璃机器人自动涂胶工作站

工程承当单位：北京机械工业自动化研究所机器人中心

北京机械工业自动化研究所

目录

1.概述

2机器人自动涂胶系统构成

3.机器人自动涂胶工作站各设备简介

4.气开工作原理

5.工作站控制柜操作说明

1.概述

工作站用于汽车前后风挡玻璃和侧窗玻璃涂胶，涂胶分别在两个工作台上完成：前后

风挡玻璃装卡在翻转乍台上，左右侧窗玻璃装卡在固定2•作台上，_L件由气缸定位夹紧

后，由FANUCM16i机器人在玻璃边缘进行涂胶。前后风挡玻璃涂完胶后经翻转180°后

放置在翻转台前的工件支架上，人工用吸盘取走工件进行装配，左右侧窗玻璃经气缸定位

夹紧后进行涂胶，完后即可人工取走工件进行装配。供胶系统采用55加仑和5加仑65：1

柱塞泵为系统供胶，可确保比拟粘稠的胶出胶量均匀。由于胶比拟粘，在空气中容易凝固,

因此工作一段时间后需要将枪嘴的胶刮掉，以防止胶形改变。机器人在涂胶假设干循环后,

将枪尖移至刮胶工作台的钢丝上将多余的胶刮到下面的小桶中即可。

机器人的工作范围外部设置护栏，将电控柜布置在合理的位置上，以使机器人运动时

不与机器人发生干预，并且利于操作。双工位旋转台上也。设有防护门，机器人工作位在

护门内，上下工件工位在护门外。

2.机器人自动涂胶系统构成

机器人自动沾胶工作站主要包括：

1、转工作台：前后风挡玻璃定位、夹紧、翻转作业

2、侧窗固定式工作台：侧窗玻璃定位夹紧作业

3、胶嘴清理即刮胶装置

4、FANUCM16iB/10L型机器人

5、由美国GRACO公司成套提供涂胶系统冷胶输供系统

6、工作站电控系统

7、防护栏或工作间（厂方自制）

机器人风挡玻璃涂胶工作站布置图如下：

设备相关技术参数和功能要求：

1.工件尺寸共两种车型、八块玻璃）

2.胶条断面尺寸：

胶条断面（暂定）:边长为10mmX15mm的三角形式

涂胶位置：沿玻璃外沿涂完整的一周圈

3.生产节拍：8分/辆

4.控制系统主要功能：

工作站电控系统严格控制翻转工作台运动程序以及侧窗定位工作台，真空发生器状

态检测，机器人涂胶程序自动选择，胶枪与机器人动作的协调，具有启动，急停，暂停,

手动/自动状态切换等，确保涂胶系统按程序正常执行和平安运行。

3.机器人自动涂胶工作站各设备简介

3.1翻转工作台

结构及原理介绍

翻转工作台用于前后风挡玻璃涂胶前定位夹紧、工件吸附和涂胶后翻转180°置放

工件。作业顺序为：放置工件与托臂上托臂干降尤件落至支撑座上横向和纵向

卡紧轮同时移动将工件卡紧定位吸盘升起吸附:

——》横向和纵向卡紧轮松开——A机器人对工件涂胶——A翻转架与吸附的工件翻转

180°吸盘释放玉件落于支撑架上翻转架翻倍1800回原位。

翻转工作台结构图如下：

.1托臂装置结构及原理简介

托臂机构由气缸驱动做上下往复动作，在初始时未放置工件时处于抬起状态，放置工

件后，感应接近开关，托臂下降，工件被支撑座接住。托臂装置起到初定位的作用，托臂

与工件接触局部采用尼龙制作，并根据几种工件的大小，在相应位置作出标记，以方便操

作者放置工件。托臂装置分为左右两局部，分别由两个气缸驱动，为保持左右托臂动作

直，须控制各个气缸的运动速度，即调节各气缸进出气口的调速阀，旋钮顺时针转为减速,

逆时针转为加速。

.2对中卡紧装置结构及原理简介

对中卡紧装置是将工件从横向和纵向加紧并定位，为机器人涂胶作准备。前后风挡玻

瑞外形根本为等腰梯形（其中一种一侧有缺口，另行考虑），夹紧时从玻璃上下底边和两侧

边两个方向进行夹紧，两个方向中的两个挡块通过曲柄滑块机构和双层转盘联接，同时向

中间的工件靠拢，并用尼龙轮夹紧，这样即可保证同方，又可保证定位准确。双向夹紧的

曲柄均采用气缸驱动，滑块与转盘通过较链联接，并由直线导轨导向，得到我们需要的夹

紧位移方向。

对于一侧有缺口的玻璃，在缺口处增加一个气缸，当横向夹紧滑板到位后，缺口处的

气缸伸出，直到这一侧夹紧块与玻璃接触夹紧。

夹紧动作完成过程为，当工件落至支撑座上后，接近开关发出有件信号，控制系统控

制两个方向的夹紧气缸同时向工件靠拢，当加紧块与工件接触到并夹紧后气缸上的行程开

美点亮，表示工件已夹紧，此时缺口处定位气缸开始动作，如不能前进那么表示此工件非

缺口玻璃，如向前动作一段行程，行程开关检测到位，那么表示是缺口玻璃，因此根据不

同的行程开关到位检测，可判断是哪种工件，机器人根据此信号选择相应的涂胶程序。气

缸进气和出气口处装有截流调速阀，可调节气缸运行速度，调节至两个气缸速度根本一致。

在气缸动作过程中，由于工件位置为粗放未置，可能不在正中位置，夹紧块将会先后与工

件边缘接触，自动将工件对中，在此过程中有一个调整位置过程，圆柱状定位块外层可旋

转，可在夹紧过程中弥补位置的偏差。

对中卡紧机构结构图如下：

吸附装置由4个68()直径的风琴式吸盘和4个真空发生装置组成。由于工件形状为圆

弧形，且各种工件弧度大小不一致，所以采用风琴式吸盘可适用于几种工件，以弥补外形

上的差异。一个吸盘配一个真空发生器，可确保系统平安，保证系统在四个吸盘真空度全

部到达要求后再进行下一动作。

气缸将吸盘座抬升至与工件接触，行程30mm,吸盘固定架由四个导向轴导向，四个

吸盘整体动作。初始位置为气缸伸出，当工件夹紧后提升至与工件接触，到位后真空发生

器作用，吸附工件。

翻转架翻转由三相异步电机减速机加变频器驱动，电机减速机选用德国SEW产品，型

号：R77-DT80N4,功率0.75KW,最高转速1500i7min,,减速比：121.42。二级减速为齿

轮减速，减速电机输出轴直联小齿轮，经中间过渡轮传递到翻转轴上。

吸附翻转装置结构图如下：

3.2侧窗固定式工作台

结构及原理介绍

固定工作台用于侧窗玻璃涂胶前定位夹紧。工作台分为左右两侧，分别适用于两种侧

窗玻璃。

工件涂胶前先判断左右，然后放置在相应的支撑座上，并且将工件其中相邻的两边(与

图中对应)与工作台上的固定挡块贴住，接近开关检测到有工件后，另两个方向的活动定

位块由气缸驱动，导杆导向向工件靠拢，直到顶住工件边缘，行程开关进行检测，并判断

工件种类，机器人得到信号后，执行相应的涂胶程序，完成后挡块退回。

工作台上的支撑座和挡块均采用尼龙材料，中间的固定挡块为两侧公用，且外圈可旋

转。

固定工作台结构图如下：

3.3胶嘴清理即刮胶装置

山于胶黏度较大，且在空气中容易凝固，枪嘴出胶口处会被堵住，这样会影响出胶量的

均匀和胶形的稳定，因此涂胶进行一段时间后，需要进行枪嘴的清理，即将枪嘴的胶刮掉。

机密人在涂胶假设干循环后，将枪尖移至刮胶工作台的钢丝上将多余的胶刮到下面的小桶中

即可，留在钢丝上的凝固的胶由气缸驱动的刮板往复动作假设干次刮掉，以保持钢丝的清洁。

3.4FANUCM16iB/10L型机器人

FANUCM16iB/10L型机器人是6轴空间关节型，该机器人配以l'ANUC第三代控制器

R-J3B采用最新运动控制技术，各轴工作速度提高，稳定性好，工作效率高。

FANUCM16iB/10L型机器人动作范围图

根本参数:

工程规格

动作类型多关节型机器人

控制轴6轴：JKJ2、J3、J4、J5、J6）

放置方式地装

J1轴旋转340°

J2轴旋转250°

J3轴旋转455°

动作范围J4轴手臂旋转400°

（最大动作速度）J5轴手腕旋转280°

J6轴手腕旋转900°

J1轴旋转165°/s

J2轴旋转165°/s

J3轴旋转175°/s

J4轴手臂旋转350°/s

J5轴手腕旋转340°/s

J6轴手腕旋转520°/s

腕部许用最大扭矩J4轴2.2Kg•f•m

J5轴2.2Kg•f•m

J6轴1.OKg•f•m

腕部许用最大惯量J4轴6.4Kgf•cm-s2

J5轴6.4Kgf•cm•s2

J6轴1.5Kgf•cm•s2

最大活动半径1885inn

手部最大负载最大10kg

驱动方式AC伺服马达驱动

重复精度±0.1mm

机械局部重量230kg

防尘标准1P54

防水标准IP65

安装环境周围温度：0—45°C

周围湿度：通常75%RH以下

短期95%RH以下（一个月内）

振动值：0.5G以下

R-J3BMate控制器单元:英文显示

根本配置：i型箱体

电源输入：380V/3相内置变压器

FlashROM模块容量：4MB

DRAM模块容量：8MB

CMOSRAM模块容量：512KB

操作盒（TypeA）连接电缆：5米

示教盘连接电缆：10米

数字信号1/0（12/12）连接电缆：10米

备件（保险丝，后备电池）

软件

-根本软件

-根本字库：英文

-机器人软件

-SealingTool软件

-数字伺服功能

-操作指令功能

-位置存放器功能

-时间计数器功能

-外部程序选择功能

-磁盘连接功能（用户选项）

-TCP自动设定功能

手册（英文版）

-SealingTool软件操作和设置手册

-机器人的机械维修手册

-R-J3iB控制器维修手册

FANUCM16iB/10L型机器人其动作范围可充分满足前、后风挡玻璃涂胶工作

要求（参见布置图）

4.气开工作原理

工作台气动原理图如下：

4.1工作站气动系统结构特点：

1）均采用日本SMC公司气动元件，质量好性能稳定。

2）翻转台对中夹紧和托臂采用气压驱动，气缸采用方形双作用气缸，行程大，承载力

大，行程两端处具有缓冲旋钮，可使气缸运动到两个极限位置时平稳，减少冲击，缓

冲效果好。

3）吸盘提升气缸采用薄形气缸，外形小巧，节省空间，承载能力大，并且两端也可调

缓冲。

4）固定工作台上的定位气缸采用圆形标准气缸，节省空间，固定方式多样方便。

5）每台气缸的正反方向转换均通过一个两位五通电磁阀来控制，根据流量的不同，选

用不同型号的电磁阀。

6）每台气缸在极限位置设有行程开关，行程开关向控制系统给出位置信号，定位夹紧

用需判断工件种类的气缸设置了多个开关。

7）每台气缸都采用回流节流调速（排气口安装有节流调速阀），可手动调节排气量的

大小，以改变速度，因此速度刚性好，平稳。

4.2工作台气动元件的调节

1）压力调定

系统共有3个调压阀，两联件上的调压阀为主调压阀，控制两个旋转台的压力，

将减压阀的手柄往上拉，翻开锁紧结构，顺时针旋转调节手柄，增大空气压力（相反那

么减少压力）把工作空气压力调到约0.6Mpao翻开两联件中的开关阀（空气释放阀）后,

用同样的方法调节控制其他的调压阀到相适应的压力值。

2）速度调定

调整安装在每个气缸上的两个单向节流阀，使气缸往复两方向速度到达需要的速

度值，并且保证两方向的速度相等，满足工作需要。

3）缓冲调定

调整气缸两端缓冲旋扭，使工作台板在接近行程末端时,不产生冲击,运动较平稳。

4）定期排除分水过滤器中的水，灰尘，杂质。

5）行程开关调定：

当气缸运动到极限位置时，调整行程开关位置，当行程开关改变信号状态时，将行

程开关固定，行程开关向控制系统给出活塞位置信号。

4.3工作台维护与保养

・为保证气动装置的工作效率，防止意外事故，必须对进入气动装置的压缩气体进行净

化处理.故对两联件实行定期检查,发现问题及时处理。

•为防止各零部件（特别是运动部件）沾上粉尘颗粒磨损零件，在开机前后应作好工作台

及周围环境的清洁工作。

•如需调整工作台的运动速度及行程开关位置，须经有关人员同意,不可私自乱调。

・定期检查各气动元件的工作状况,发现问题及时修复。

注意观察各参数（压力，速度，温度，湿度）的变化，发现异常及时调整。

5.工作站控制柜操作说明

5.1控制柜上电、断电顺序

・上电顺序：

1、控制柜总空开（由“0”拨至“1”位置）

2、控制柜面板钥匙开关（顺时针旋转）

3、“驱动上电”按钮（按下，指示灯点亮）

4、机器人控制柜总空开（由“OFF”拨至“0N”位置）

5、机器人控制柜上电开关（按下面板右侧白色按钮，指示灯点亮）

•断电顺序：

1、机器人控制柜上电开关〔按下面板右侧白色按钮，指示灯灭）

2、机器人控制柜总空开（由“0N”拨至“OFF”位置）

3、“驱动断电”按钮（按下，“驱动上电”按钮指示灯灭）

4、控制柜面板钥匙开关（逆时针旋转）

5、控制柜总空开（由“1”拨至“0”位置J

5.2工作方式及选择

•手开工作方式：

在手开工作方式下，按动启动按钮，工作站一次只能对一个工件进行涂胶工

作。

•自开工作方式：

在自开工作方式下，只需按动一次启动按钮，工作站将自动、循环、依次对三个工位

的工件进行涂胶工作。

考前须知：1、在手动/自开工作方式下，完成涂胶工作必须及时将已涂胶工件卸下;

―玄壬动/应正皿勃式E」S仝工位二次工作循发只能放二个工£匕飨别止自JE工作

方式EL

•测试工作方式：

在测试工作方式下，可进行以下独立操作：

1、试胶工作；

2、刮胶工作台动作；

3、工作台各个气缸、电机的复位；

4、机番人手动示教轨迹。

考前须知：在进行手动/测试/自开工作方式的切换时，务必先复位“胶枪动作”按钮（使

自锁按钮“胶枪动作”处于弹起状态）O

5.3工作流程

前提条件：1、机器人处于准备好状态

•示教程序处于连续执行状态（示教器左侧“Step”指示灯火，可按动示教

器上的“Step”键更改状态）

•示教程序处于非中断状态（示教器显示屏右上角程序执行状态显示为

“Abort"，不是"Pause"）

当：1、程序执行过程中没有执行“End”语句；

2、程序执行过程中有急停、暂停等非正常中断发生。

示教程序处于中断状态，示教器显示屏程序执行状态显示“Pause"，更改该状

态的步骤：

（1）按下示教器的“FUCN”键（功能键）

（2）选择条目"1、AbortAll"

此时状态会得到更改。

2、固定工作台、翻转工作台的各个夹紧定位机构处于零点位置（气缸后退到

位），翻转工作台托臂气缸处于上升到位，翻转工作台翻转架回复到位。

3、固定工作台、翻转工作台及机器人上的各个急停开关应出于弹起状态。

步骤：1、按照工作节拍的需求，选择“手开工作方式”或者“自开工作方式”（通过控制

柜上的选择开关选择）；

2、在翻转工作台对前、后风挡玻璃进行涂胶作业时，将玻璃放在托臂相应标注位

置：在固定工作台对侧窗玻璃进行涂胶作业时，将玻璃紧靠定位柱放置；

3、玻璃放置好后，需要5秒钟左右确实认放置好时间，以确保工件涂胶的正确性，

然后按下“胶枪动作”按钮，再按下“翻转台启动/固定台启动”按钮，开始涂胶

工作；

考前须知：（1）翻转工作台工作时，操作工人必须离开翻转架工作半径,以防发生不测。

翻转架翻转时，切忌随意触摸下料工位的“下料检测”开关;

（2）假设暂时不进行涂胶工作，应先熨位“胶枪动作”按钮；

（3）完成涂胶工作的工件,必须及时取下，以免如动作。

4、假设为“自开工作方式”，一次只能对一个工件进行涂胶工作，即只能在完成一

个工件后，再放置下一个工件，放置好后，不需要再次按动“启动”按钮，工作流

程自动进行；假设为“手开工作方式”，进行下一个工件的涂胶工作，必须再次按

动“启动”按钮，且“固定台启动”的优先权是固定工作台的B工位，即如果B工

位一直有玻璃，仅对B工位进行操作，只有B工位没有玻璃时，才能对C工位进行

涂胶工作；

5、进行刮胶工作时，选择“测试工作方式”，然后按下“去除”按钮，以去除上次

动作时的机器人程序号。按下“刮胶启动”按钮，开始刮胶工作；

6、进行机器人示教涂胶轨迹的工作时，选择“测试工作状态”，然后放置工件，依

次按下“托臂下降”按钮、“纵向检测”按钮、“横向检测”按钮（如需要，还有“缺

角检测”按钮）、“吸盘上升”按钮，待四个吸盘都吸附到位后〔可观察“吸附到位

检测”开关上的指示灯），再将各个检测气缸复位。然后将机器人出于单步运行状

态，开始机器人示教。

5.4急停解除

假设工作过程中出现机器人误动作等紧急状况，应及时按下工作台各个位置的“急停”

按钮，此时正在涂胶的工件将无法再进行机器人涂胶工作，可手工补胶。故障排除后，解

陵急停状态的步骤如下：

1、复位“胶枪动作”按钮；

2、按下“去除”按钮，去除故障报警指示；

3、将工作方式改为“测试工作方式”；

4、手动将机器人移动到平安、不会发生碰撞的区域；

5、复位各个检测气缸，如果需要，复位翻转架；

6、将机器人工作状态恢第为“准备好”状态，具体操作见5.3。

进行了如上操作后，方能解除急停状态，可继续进行下面的工作。

5.5工作台电控局部维护

1.系统工作前，要求机器人工作范围内无任何人和堆放物，确保工作平安；

2.翻开钥匙开关后，检杳电源指示灯是否亮；

3.正确选择系统工作方式；

4.禁止非操作人员操作机器人和控制面板；

5.严禁用湿布擦拭面板，以免造成短路损坏设备；

6.操作面板严禁摆放其它东西，以免造成误动作；

7.操作台下方的信号电缆是通过航空插头与操作面板器件连接，注意不要硬性拉动电缆,

以免造成电缆断路或信号短路；

8.安装与使用

a.检察根底预留孔尺寸与标高是否正确；

b.设备就位带上地脚螺栓：

c.找平找正后二次灌浆；

d.根底养护,抹面；

e.现场调试；

£调试合格方可使用；

9.平安

&在机器人运动范围外边缘须设标志或围栏，操纵者工作时不得入内；

b.开机前认真检查机电系统是否正常,防止发生机电事故；

c.工作时操纵者的手,头等身体部位不得越入工作台台板运动范围内，防止撞伤；

d.维修机电系统时必须拉闸、不得带电作业；

6.自动输供胶系统操作说明

6.1系统的组成

本系统主要由55加仑打胶泵组、5加仑打胶泵组、自动涂胶枪、空气开关阀、空气过

滤器、空气调压器、胶调压器、高压液球阀、高压胶管及胶管加温系统等组成。

6.2系统的工作原理

胶通过泵上的吸盘把胶从胶桶中吸出，通过胶泵把胶输送到胶调压器入口处，经过胶

调压器的温压作用再输送到自动涂胶枪处，使自动涂胶枪喷出流量均匀的胶来，可通过调

整胶调压器的出口压力来调节自动涂胶机喷出的胶的流量大小，以到达喷涂出合格的产品。

6.3系统的根本操作

本系统有两套打胶泵组，一套是55加仑泵组适用于大批量生产用，另一套5加仑泵组

适用于小批量生产用，两个泵组可根据用户需求互相切换使用。但两套泵组决不能同时使

用，那样会损坏该系统（注意：在使用其中一套打胶泵组时，一定要翻开与该打胶泵组相

连接的高压液球阀，关闭与另一套打胶泵组相连的高压液球阀。反之，那么相反）

1.给打胶泵安装胶桶

(1)翻开主空气总开关阀；

(2)调整打胶泵上升降装置空气调压阀到6bar,把空气切换阀手柄搬到上升档，此

时打胶泵的横臂带着胶泵上升吸盘缓慢升起，当上升到超过胶桶的高度时把空气

切换网手柄搬到中档位置，打胶泵的横臂上升停止；

(3)把新胶桶去掉盖后放在胶泵的横臂下方，与胶泵吸盘对正；

(4)把打胶泵吸盘上的放弃孔阀门翻开，把空气切换阀手柄搬到向下位置，空气压力

调到Ibar,打胶泵的横臂缓缓下降直到打胶泵落到胶桶中到吸盘上放气孔挤出

胶为止，然后关闭放气阀；

2.打胶泵的操作

此打胶泵是65：1比率泵，动力源是空气，当空气为Ibar时，打胶泵可打出65bar胶

的压力”此打胶泵的最大空气压力为6bar,因此此泵的工作空气压力不能大于5.5bar,一

般调到4-5baro调好空气压力后开打泵入口处的空气开关打胶泵即可工作。

3.胶调压器的操作

本系统中胶的调压器是空气辅助式调压器，也就是通过调整胶调压滞上部的空气调压

器的空气压力来调整胶调压器的出口处胶的压力。具体空气压力与出口处胶压力的比照值

见下表:

空气压力(bar)胶出口压力

0.735

1.055

1.476

1.790

2.1110

2.8145

3.5186

4.2221

4.9262

5.6296

4.打胶泵换新胶桶的操作

当胶桶中无胶时，打胶浆就不能打出胶时就必须换新的胶桶。具体步骤如下：

（1）关闭打胶泵入口处的空气开关；

（2）卸掉打胶泵胶的压力（胶卸压步骤见下面铝压过程）

（3）翻开打胶泵吸盘上进入空气阀；

（4）翻开打胶泵吸盘上的放气阀；

（5）把打胶泵上空气切换阀手柄搬到上边位置；

（6）调整升降装置空气压力到5—6bar,此时打股泵横臂慢慢升起；

（7）用手往下压胶桶的四边，轻轻把打胶泵上的吸盘从胶桶中抽出（注意不能用硬

东西敲打胶桶的上边以免损坏胶桶上边，便吸盘抽不出来）；

（8）拿走胶桶换上新的胶桶；

（9）按前面安装胶桶的步骤上好新胶桶。

5.加热胶管的设置

由于胶对温度的变化很敏感，为了防止温度变化对胶产生的影响，本系统特安装了胶

管加热装置。胶管加热的温度一般在冬天设置为30—35C,在夏天一般设置为23—30℃,

具体设置步骤如下：

（1）翻开相应胶管加热装置的电源开关；

（2）在胶管加热装置的显示表上设置胶管的上限、下限温度。

6.4该系统的维护

1.打胶泵的维护

（1）打胶泵活塞头出的小碗处一定要参加1/3的专用密封液；

（2）打胶泵吸盘上的密封圈要好好保护，不能刮坏、磨伤，换新胶桶时一定要清洗干

净密封圈；

（3）打胶泵入口处空气压力不要调的过高（4—5bar）。

2.自动胶枪的维护

（1）每班工作结束后要把枪嘴处的胶打出一点使它堆积成大于枪嘴孔的圆球形，然后

用塑料布把圆球包好；

（2）自动涂胶枪外外表要定时清洗。

3.胶的密封操作

由于此种密封胶和油中的水份发生反响，因此不能用油来密封胶枪嘴，只能用胶自身

来密封。每天工作完毕后耍打出些放在枪嘴处堆积成一个圆球形的胶，用塑料布包好圆

球形胶密封，再工作时翻开塑料布扯掉枪嘴处的圆形胶。另外长时间不用胶时，夏天要每

2—3天用泵出一些胶，冬天3—5天用泵打出一些胶以防止胶在系统中凝固，使系统堵塞

损坏。

6.5系统的故障原因及解决方法

注意：本系统是高压系统