CN105088302A - 一种机器人在表面处理生产中的应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人在表面处理生产中的应用方法，尤其适用于电镀工艺及电镀前后处理中的应用，如下步骤：提供一可移动的机器人及其控制系统，将机器人置于表面处理设备的机器人轨道上，通过控制系统，控制机器人执行工件在各个制程中各项动作。机器人要执行的动作包括驱动工件或挂具升降、横移、倾斜、旋转、摆动及滚桶自动开合盖。本发明采用可移动的机器人取代手动处理设备中的人力搬运或传统自动电镀设备中的吊车及移送机构，执行工件在各个制程中各项动作，如升降，行走，倾斜，旋转，摆动，滚桶自动开合盖等功能，动作多元化，全方位，无死角，响应移动速度快，定位精准，周期缩短，提高效率，节能减排，智能化，操控更方便。

Description

一种机器人在表面处理生产中的应用方法

技术领域

本发明涉及一种可移动的机器人在表面处理生产中的应用方法，属于工业电镀及电镀前后处理技术领域。

背景技术

目前，在工业电镀领域，如图1及图2所示，处理过程一般采用手动处理设备1′中的人力搬运或传统自动处理设备中的吊车搬运，来执行工件在各个制程中各项动作，如升降，行走，倾斜，旋转，摆动，滚桶自动开合盖等功能。

手动处理设备需要人工完成各项动作，存在着工人易疲劳和恶劣环境带来的身体伤害隐患，同时人工操作的随意性又对产品的质量无法保障，当工件重量较大时，又是人力所不及，固有一定的局限性。

传统自动电镀设备中的吊车2′一般只能实现单一或固定动作(传统电镀设备天车只具备升降，横移动作)，如需实现倾斜，旋转，摆动等功能则需增加辅助机构，结构复杂，为了实现制程动作，安装了繁杂的辅助机构，其主要由升降马达，横移马达，夹紧气缸装置，旋转马达装置，倾斜马达装置组合而成，在实际使用过程中存在以下弊端：

1.倾斜角度调节范围小，不能适应各类产品，生产过程中，小工件可转动，换长工件或较平整工件在钝化篮旋转过程中，工件不旋转，导致产品钝化膜膜厚不均一，而最终导致产品报废；

2.旋转速度调节范围小，传统旋转钝化天车的旋转马达减速机的减速机是定值，选定后，只能通过变频器进行速度调整，不能适应各种类产品的制程需求，存在很大的极限性；

3.传统旋转钝化天车由于辅助机构多，全部由非标准件组合而成，定位装置多，在实际生产过程中频繁出现信号干扰，而产生误动作导致设备故障。

4.占用了过大的空间，造成空间及能源的浪费。传统的旋转钝化天车结构复杂。

5.而且，在传统电镀设备中，吊车升降、横移速度较慢，达到0.8m/s就是极限了，再快将出现定位不准或超极限警报而影响生产的问题，因此，普遍存在运行速度慢，运行周期长的缺陷。

再者，传统龙门式吊车当需要调整辅助机构角度或速度时，小范围调整可以通过变频器设定，大范围则需要更换减速机或偏心轮偏心距来实现，在实际生产过程中，往往由于空间位置的局限性，在大改造或修改的情况下都无法实现。

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种机器人在电镀生产中的应用方法，其采用可移动的机器人取代手动处理设备中的人力搬运或传统自动电镀设备中的吊车，执行工件在各个制程中各项动作，如升降，横移，倾斜，旋转，摆动，滚桶自动开合盖等功能，动作多元化，全方位，无死角，响应移动速度快，周期缩短，定位精准，可适用于多种制程，节省能源。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种机器人在表面处理生产中的应用方法，该方法包括如下步骤：

提供一可移动的机器人及其控制系统，将机器人置于表面处理设备的机器人轨道上，通过控制系统，控制机器人执行工件在各个制程中各项动作。

具体的，所述机器人要执行的动作包括升降、行走、倾斜、旋转、摆动及滚桶自动开合盖。

优选的，该方法还包括为所述机器人穿设防腐服。

其中，所述机器人设置有4～10个关节。

进一步的，所述机器人的升降横移速度为0～15m/s。

更进一步的，所述机器人的动作频率、角度、幅度调整或修正均通过控制系统的参数修正完成。

其中，所述机器人被应用的制程包括：

1）线路板表面处理，

2）阳极氧化及化学抛光制程，

3）五金零件滚挂镀及钝化处理，

4）滚桶自动开合盖应用，

5）自动上下料应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明将机器人应用于表面处理生产中，采用可移动的机器人取代手动处理设备中的人力搬运或传统自动电镀设备中的吊车搬运，执行镀件在各个制程中各项动作，如升降，行走，倾斜，旋转，摆动，滚桶自动开合盖等功能；动作多元化，全方位，无死角，响应移动速度快，周期缩短，定位精准，可适用于多种制程，节能减排，智能化，操控更方便。

附图说明

为说明本发明的技术方案，下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。

图1为现有技术中人工手动处理设备操作的状态示意图；

图2为现有技术中龙门式吊车处理设备操作的状态示意图；

图3为本发明实施例中机器人在表面处理生产中的应用状态示意图；

图4为本发明实施例中机器人应用于滚桶开合盖制程中的示意图。

附图标记说明：1′-手动处理设备，2′-吊车，1-表面处理设备，10-机器人轨道，3-机器人。

具体实施方式

下面将结合本实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行具体、清楚、完整地描述。

参见图3所示，为本发明的机器人在表面处理生产中的应用状态示意图。该方法包括如下步骤：

提供一可移动的机器人3及其控制系统，将机器人3置于表面处理设备1的机器人轨道10上，通过控制系统，控制机器人3执行镀件在各个制程中各项动作。具体的，所述机器人要执行的动作包括升降、行走、倾斜、旋转、摆动及滚桶自动开合盖。

本发明用机器人替代手动设备中的工人搬运，可完成人工可做各项动作，解决工人疲劳问题和恶劣环境给工人带人的的身体伤害，可以根据工件重量选择不同大小的机器人，提起人力所不能提起重量，在各个制程中的处理时间可以通过控制系统设定和修改；遇到腐蚀性强的制程（如发烟硝酸，盐酸），机器人可穿防腐服,对机器人本体进行防护。

用机器人替代传统自动处理设备的中的吊车，完成升降，行走，倾斜,旋转，摆动，滚桶自动开合盖等多项功能，传统自动处理设备中的吊车一般仅具备升降，横移动作，如需实现倾斜,旋转，摆动等功能则需增加辅助机构，结构复杂；机器人应用到表面处理设备中，可以完成传统吊车不能实现的动作和功能。

机器人的动作多元化，全方位，无死角。每台机器人有多个关节，一般为4～10个，可完成表面处理设备中的升降，行走，倾斜,旋转，摆动,滚桶自动开合盖等多项动作，不像传统处理设备中的天车只能实现单一或固定动作(传统处理设备天车只具备升降，横移动作)，将减少辅机构，设备简单化,并能实现传统处理设备天车不能实现的功能或动作。

机器人的响应速度快，定位精准，升降横移速度可达0～15m/s。在传统处理设备中，天车升降、横移速度达到0.8m/s就是极限，再快将出现定位不准或超极限警报而影响生产，由于速度加快，将大大提高生产效率，提高产能，节能减排。

本发明的机器人可适用于多种制程，关节灵活，同一个动作可通过多种方式完成，动作频率，角度，幅度调整或修正方便，一切修正均通过控制系统参数修正完成，无需修改机械结构或增加辅助装置，节约时间，不影响正常生产。

本发明可以将机器人在如下电镀设备特殊制程中应用：

1.机器人在阳极氧化设备化学抛光槽制程中的应用

根据制程需求，化学抛光制程处理完成后，需快速将工件放入热水中浸泡,产品经过化学抛光后，在空气中暴露时间太长，产品表面光泽度将会发生改变，制程需求产品从化学抛光槽中提起→横移→下降到热水洗槽内，整个过程需控制在9s以内，根据业界经验，传统天车使用进口减速电机此时间最快为13s，采用同步伺服电机此时间最快为10.5s，根本无法满足制程需求而出现了行业瓶颈；为了克服此瓶颈，业界目前此制程多为采用手动设备人工完成，从而自动化程度低，产能低。本发明使用机器人，此时间可以控制在8s以内，解决了行业难题。

2.机器人在滚桶开合盖中的应用

传统的滚桶自动开合盖机构结构复杂，基本动作有支架倾斜，滚桶旋转，气缸开合；由于全部为非标准件加工制作，制作和安装精度无法保证，制造成本高；在实际生产过程中，容易出现定位不准而产生误动作，导致设备故障而影响生产；由于不适用，业界尚未普及，而停留在人工开盖现状。如图4所示，本发明使用机器人定位精准，动作丰富之特点，业界难题将得以妥善解决。

3.机器人在旋转钝化中的应用

为了满足制程要求，传统的旋转钝化天车结构复杂，为了实现制程动作，安装了繁杂的辅助机构，其主要由升降马达，横移马达，夹紧气缸装置，旋转马达装置，倾斜马达装置组合而成，在实际使用过程中存在诸多弊端：倾斜角度调节范围小，不能适应各类产品；旋转速度调节范围小；在实际生产过程中频繁出现信号干扰，而产生误动作导致设备故障。

而本发明使用的机器人属标准件，动作丰富，结构紧凑，角度、速度、行程等易调节，实现旋转钝化天车的各项动作绰绰有余，可以很好地满足制程需求。

综上所述，本发明的优点在于：

1.周期时间缩短：将机器人应用到表面处理生产中以后，可以将设备整体运行速度提高一倍以上，在相同制程的的情况下，与龙门式吊车比较，设备周期时间缩短一倍；

2.节能减排：将机器人应用到表面处理生产中以后，由于速度提升，周期时间缩短，设备体积缩小，占地面积节约一倍以上，设备排风、用水、用电，节约一倍以上，节能减排；

3.模仿人的动作,清洗更干净：工件在水洗制程中，机器人可以实现重复上下升降，正反倾斜，甩水等多种动作，有效减少水在工件中的残留；减少逆流水洗槽级数，对于凹坑，盲孔等结构复杂工件，清洗无死角，更彻底，既可以减少手动设备的中人力投入，又可以完成传统自动吊车无法实现的动作。由于水洗级数减少，水带入下个工位量减小，因而也大大减少了设备的用水量；

4.智能化，操控更方便：传统龙门式吊车当需要调整辅助机构角度或速度时，小范围调整可以通过变频器设定，大范围则需要更换减速机或偏心轮偏心距来实现，在实际生产过程中，往往由于空间位置的局限性，在大改造或修改的情况下都无法现。机器人动作的变化仅需在控制系统中设定，有丰富的动作和大范围的空间进行调节。

需要说明的是，以上较佳实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，所作出各种变换或变型，均属于本发明的范畴。

Claims (7)

1.一种机器人在表面处理生产中的应用方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

提供一可移动的机器人及其控制系统，将机器人置于表面处理设备的机器人轨道上，通过控制系统，控制机器人执行工件在各个制程中各项动作。

2.根据权利要求1所述的一种机器人在表面处理生产中的应用方法，其特征在于，所述机器人要执行的动作包括升降、行走、倾斜、旋转、摆动及滚桶自动开合盖。

3.根据权利要求1或2所述的一种机器人在表面处理生产中的应用方法，其特征在于，该方法还包括为所述机器人穿设防腐服。

4.根据权利要求3所述的一种机器人在表面处理生产中的应用方法，其特征在于，所述机器人设置有4～10个关节。

5.根据权利要求1或2所述的一种机器人在表面处理生产中的应用方法，其特征在于，所述机器人的升降横移速度为0～15m/s。

6.根据权利要求1或2所述的一种机器人在表面处理生产中的应用方法，其特征在于，所述机器人的动作频率、角度、幅度调整或修正均通过控制系统的参数修正完成。

7.根据权利要求1或2所述的一种机器人在表面处理生产中的应用方法，其特征在于，所述机器人被应用的制程包括：

1）线路板表面处理，

2）阳极氧化及化学抛光制程，

3）五金零件滚挂镀及钝化处理，

4）滚桶自动开合盖应用，

5）自动上下料应用。