玻纖噴涂技術(shù)起源于上個(gè)世紀(jì)八十年代的北美。該技術(shù)是將使用特殊工藝制造加工的超細(xì)玻纖與特有粘結(jié)劑經(jīng)專用設(shè)備高速噴出，在噴頭端口充分混合，以一定的壓力均勻噴涂在基體表面。在衛(wèi)浴行業(yè)，衛(wèi)浴產(chǎn)品正是需要玻纖來(lái)增強(qiáng)產(chǎn)品的強(qiáng)度，提高產(chǎn)品的良品率。因此，玻纖的噴涂技術(shù)應(yīng)用在了衛(wèi)浴產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中。起初，玻纖均采用人工噴涂的方式，但由于玻纖噴涂的工作環(huán)境惡劣，同時(shí)也由于產(chǎn)品產(chǎn)量的需求，采用機(jī)器人的自動(dòng)化的玻纖噴涂技術(shù)越顯重要。 　　在此背景下，上海發(fā)那科機(jī)器人有限公司（以下簡(jiǎn)稱：SFR）開(kāi)發(fā)出了機(jī)器人自動(dòng)化玻纖噴涂系統(tǒng)。同時(shí)，F(xiàn)ANUC機(jī)器人也為玻纖噴涂推出了AccuChop閉環(huán)控制功能，可實(shí)現(xiàn)高精度的玻纖噴涂，并已在科勒全球投入使用。 　　AccuChop 閉環(huán)控制功能 　　FANUC 的AccuChop閉環(huán)控制功能是針對(duì)玻纖鋪敷應(yīng)用的一套過(guò)程控制功能，具有 樹(shù)脂和玻纖輸送速度控制及顯示功能，以及各種報(bào)警功能。AccuChop專門為膠衣樹(shù)脂（樹(shù)脂及催化劑）和短切玻纖（樹(shù)脂、催化劑及玻纖）應(yīng)用設(shè)計(jì)。無(wú)論是樹(shù)脂流量還是玻纖進(jìn)料，都會(huì)在開(kāi)環(huán)或閉環(huán)控制下運(yùn)行。該系統(tǒng)所具備的功能還能處理錯(cuò)誤恢復(fù)事件，不需PLC 控制就能涂裝部件。 　　AccuChop閉環(huán)控制功能的優(yōu)點(diǎn) 　　用于樹(shù)脂和短切玻璃的閉環(huán)流體控制系統(tǒng)具備以下功能和優(yōu)點(diǎn)： 　　產(chǎn)品質(zhì)量提高。材料構(gòu)造更為堅(jiān)固。運(yùn)行費(fèi)用降低。由于流速控制更為嚴(yán)格，樹(shù)脂用量減少。廢料處理成本降低。由于首次制成質(zhì)量提高，最終產(chǎn)品返工率降低。對(duì)破損玻纖來(lái)料的監(jiān)控和缺陷修復(fù)功能。材料用量監(jiān)控功能。催化劑流量監(jiān)控功能。 樹(shù)脂和玻纖馬達(dá)的分別觸發(fā)功能。對(duì)于由溫度變化引起的粘度變化，具有自動(dòng)流量修正功能。對(duì)于因輸送管路堵塞或損壞造成的不合規(guī)格狀況，會(huì)發(fā)出報(bào)警，從而提供快速修正的機(jī)會(huì)。流量超差報(bào)警功能。通過(guò)快速反應(yīng)自適應(yīng)控制方法，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)校準(zhǔn)功能。在校準(zhǔn)過(guò)程中能自動(dòng)確定設(shè)備特性。評(píng)估真實(shí)的部件成本和產(chǎn)量。 　　AccuChop閉環(huán)控制功能的系統(tǒng)示意圖如圖1所示。 　　AccuChop 功能參數(shù)設(shè)定在機(jī)器人的示教器上即可一次性設(shè)置完成，如圖2所示，機(jī)器人設(shè)置監(jiān)控的內(nèi)容包括： 　　圖2 AccuChop 功能示教器參數(shù)設(shè)置界面 　　◆ 系統(tǒng)監(jiān)控功能。 　　◆ 能快速反饋涂敷于部件的材料用量。 　　◆ 系統(tǒng)內(nèi)玻纖進(jìn)料和催化劑流量狀態(tài)。 　　◆ 設(shè)定準(zhǔn)確的目標(biāo)重量。 　　機(jī)器人在實(shí)際的玻纖噴涂過(guò)程中就會(huì)依據(jù)這些標(biāo)定的玻纖進(jìn)料值、樹(shù)脂以及催化劑的流量值進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋，從而保證在噴涂過(guò)程中玻纖和樹(shù)脂、催化劑的混合配比是精準(zhǔn)無(wú)誤的。 　　與此同時(shí)，機(jī)器人在工作狀態(tài)下，機(jī)器人的示教器也可以顯示機(jī)器人工作的時(shí)間，包括機(jī)器人噴涂時(shí)間和機(jī)器人噴涂單獨(dú)一個(gè)工件所需的節(jié)拍時(shí)間，如圖3所示，這些信息可以更好的提示使用者機(jī)器人當(dāng)前的工作產(chǎn)能，給使用者帶來(lái)更多的便利。 　　AccuChop 閉環(huán)控制功能的運(yùn)行方式 　　樹(shù)脂的流量控制：AccuChop 樹(shù)脂控制環(huán)路能從I/P 轉(zhuǎn)換器（從電流到壓力）向泵用氣動(dòng)馬達(dá)發(fā)出氣動(dòng)信號(hào)。樹(shù)脂流量通過(guò)質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量，并將信號(hào)發(fā)送到機(jī)器人控制器。在此進(jìn)行流速計(jì)算，并將修正后的閉環(huán)控制信號(hào)發(fā)送到I/P 轉(zhuǎn)換器， 然后由I/P 轉(zhuǎn)換器修正供給到樹(shù)脂泵的氣壓。具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的閉環(huán)控制功能會(huì)記住所需要的命令值，使軟件能在最短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到設(shè)定點(diǎn)的流量。 　　圖3 機(jī)器人時(shí)間顯示界面 　　玻纖的流量控制：AccuChop玻璃控制環(huán)路能從I/P轉(zhuǎn)換器（從電流到壓力）向氣動(dòng)馬達(dá)發(fā)出氣動(dòng)信號(hào)。玻纖用量的測(cè)量，可通過(guò)傳感器改造套件讀取馬達(dá)轉(zhuǎn)速（RPM）實(shí)現(xiàn)。該信號(hào)被發(fā)送到機(jī)器人控制器。在此進(jìn)行玻璃用量計(jì)算，并將修正后的閉環(huán)控制信號(hào)發(fā)送到I/P轉(zhuǎn)換器，然后由I/P變換器修正供給到短切機(jī)馬達(dá)的氣壓。具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的閉環(huán)控制功能會(huì)記住所需要的命令值，使軟件能在最短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到設(shè)定點(diǎn)的流量。 　　機(jī)器人玻纖噴涂系統(tǒng)介紹 　　機(jī)器人玻纖噴涂系統(tǒng)主要包括了一下幾個(gè)部分：機(jī)器人本體及機(jī)器人控制柜、玻纖檢測(cè)設(shè)備、玻纖噴涂設(shè)備。 　　機(jī)器人本體及機(jī)器人控制柜的設(shè)備 　　SFR為玻纖自動(dòng)噴涂系統(tǒng)配備的是專業(yè)的防爆機(jī)器人P-250iB/15，如圖4所示。 　　圖4 FANUC 的P-250iB/15 噴涂機(jī)器人 　　P-250iB/15是FANUC 公司第12代噴涂機(jī)器人，是專門為高精密的噴涂工具而設(shè)計(jì)。 　　空氣凈化系統(tǒng)和本質(zhì)安全構(gòu)造，使P-250iB/15機(jī)器人完全可以在危險(xiǎn)的環(huán)境中工作。機(jī)器人控制器符合FM和CE Classes I、II & III、Division I,Groups C、D、E、F & G 安全標(biāo)準(zhǔn)。 　　內(nèi)置功能方便操作人員通過(guò)噴涂指令和菜單指令輕松的進(jìn)行示教和編程。 　　P-250iB/15在處理工藝上提供廣泛的優(yōu)勢(shì)能夠最優(yōu)化系統(tǒng)性能，包括：中空的手腕和貫穿的手臂軟管提供一個(gè)干凈的操作環(huán)境；Collision Guard監(jiān)控并防止意外的碰撞干涉，降低機(jī)器和操作者帶來(lái)的損傷和最大化機(jī)器工作時(shí)間；最大水平距離達(dá)到2800mm，噴涂運(yùn)動(dòng)速度可達(dá)每秒1500mm；專利凈化系統(tǒng)允許在危險(xiǎn)環(huán)境下操作運(yùn)行，包括Class I和II，區(qū)域I和組C、D、E、F和G；機(jī)器先進(jìn)的動(dòng)作軟件提供恒定的速度，能夠改善涂層具有更好的一致性和外觀。 　　玻纖檢測(cè)設(shè)備 　　在實(shí)際的玻纖噴涂過(guò)程中，玻纖供給設(shè)備最大的問(wèn)題就是玻纖斷絲。如果玻纖發(fā)生斷絲，不向機(jī)器人發(fā)出斷絲報(bào)警，機(jī)器人依然默認(rèn)設(shè)備正常繼續(xù)工作，無(wú)疑會(huì)導(dǎo)致樹(shù)脂催化劑的浪費(fèi)等問(wèn)題。SFR為解決這個(gè)問(wèn)題，獨(dú)立開(kāi)發(fā)了玻纖斷絲檢測(cè)設(shè)備，如圖5所示。 　　圖5 玻纖斷絲檢測(cè)裝置 　　這套設(shè)備主要工作原理是通過(guò)麥克風(fēng)檢測(cè)玻纖高速移動(dòng)時(shí)發(fā)出的聲音。如果玻纖發(fā)生斷絲，麥克風(fēng)就檢測(cè)不到玻纖移動(dòng)的聲音，便隨即發(fā)出斷絲報(bào)警信號(hào)，機(jī)器人便立即停止工作。同時(shí)也會(huì)向使用者發(fā)出報(bào)警，提醒使用者重新提供玻纖，從而恢復(fù)設(shè)備繼續(xù)工作。 　　玻纖噴涂設(shè)備 　　使玻纖涂敷在工件表面，需要讓玻纖、樹(shù)脂和催化劑在噴出后進(jìn)行充分混合。由SFR設(shè)計(jì)的玻纖噴涂設(shè)備如圖6所示。 　　圖6 玻纖噴涂設(shè)備 　　空氣馬達(dá)安裝在前端可實(shí)現(xiàn)玻纖的切斷。同時(shí)，會(huì)由編碼器向機(jī)器人實(shí)時(shí)反饋空氣馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，機(jī)器人可以根據(jù)這個(gè)轉(zhuǎn)速值實(shí)時(shí)調(diào)整樹(shù)脂的流量，從而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)的精確控制。 　　總結(jié) 　　AccuChop閉環(huán)控制功能是專為玻纖或者類似材料噴涂開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)軟件，其目的在于可以使機(jī)器人工作的更精準(zhǔn)、更智能。 　　SFR巧妙的將FANUC獨(dú)創(chuàng)的AccuChop閉環(huán)控制功能和自身研發(fā)的玻纖檢測(cè)設(shè)備以及玻纖噴涂設(shè)備相結(jié)合，為科勒提供了玻纖自動(dòng)化噴涂解決方案，不僅改善了工作環(huán)境，節(jié)約了人工成本，而且極大的提高了材料的使用效率，并得到了客戶的高度認(rèn)可。 更多信息請(qǐng)關(guān)注復(fù)材網(wǎng) www.cnfrp.com