CN110479550A - 一种压力变送器在涂胶机器人系统上的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压力变送器在涂胶机器人系统上的应用，在靠近胶枪端胶管上增加压力传感器用来检测胶管内压力，将压力信号传递给机器人，机器人系统通过发出的胶枪打开/关闭信号和新增加的压力传感器反馈给机器人的压力值进行逻辑判断，判断胶枪是否按照机器人的控制信号正确的打开/关闭胶枪进行涂胶；本方案，对涂胶设备的改进，解决了没有安装定量系统的涂胶机出现部分故障时无法进行报警，无法通过连锁信号停止涂胶设备运行的缺点，在涂胶设备没有定量系统的情况下，采用目前现有的技术和设备，通过仔细的选型和安装位置的设计，以及机器人程序上判断逻辑的合理设计，有效的避免涂胶机漏涂事故的发生。

Description

一种压力变送器在涂胶机器人系统上的应用

技术领域

本发明属于涂胶机器人技术领域，更具体地说，尤其涉及一种压力变送器在涂胶机器人系统上的应用。

背景技术

在汽车生产制造过程中会有大量的涂胶工艺，并且现在的涂胶工作基本全部实现了工业机器人自动化涂胶。为了保证生产制造过程中不会出现因涂胶机故障而出现车身漏涂胶的质量问题，就必须要求涂胶机与自动化生产线有关设备（如机器人、PLC)有必要的、可靠的信息交互，当涂胶机无法正常工作时，能够给出报警信号，自动线相关工位的涂胶工作必须立即停止，避免出现车身漏涂胶事故。

现有的涂胶机为了解决喷涂过程中的定量问题都采用定量系统(如固瑞克的PCF计量系统）,闭环技术根据材料温度、粘度、分配流速或自动装置速度的变化进行实时调整，实现高度精确的连续分配，能够检测到胶嘴的实际出胶情况。能够实现涂胶机与自动化生产线的信号交互。除涂胶机自身可以选配的定量系统外，也可以采用视觉系统（如康耐视的视觉拍照）进行涂胶后的检测。这两种方案都可以完美的避免涂胶设备工作时漏涂事故的发生，这两种方案也是目前最常用的方案。

涂胶机设备自身有一定的报警功能，如气压检测、加热部位温度报警、防空打报警、胶桶内的胶量检测，这些报警信号可以与机器人/自动线进行连锁，当出现报警时涂胶工作立即停止。但是当涂胶机不配备定量系统时，如果出现以下故障时：胶枪机械故障、胶嘴故障无法出胶、胶管内胶硬化无法出胶、控制胶枪动作的电磁阀故障、控制胶枪动作的电磁阀气路故障、控制胶枪动作的电磁阀线路故障等（当涂胶设备巡检、检修不到位，停机后排胶不及时或者胶管加热温度设定过高时，极有可能会出现上述故障），涂胶设备无法报警并使涂胶设备停止，如果也没有安装检测设备（如视觉系统）进行涂胶后的检测，此时就会造成车身漏涂胶重大质量事故，给公司造成一定损失。由于定量系统和视觉系统价格比较高，为了降低前期的设备投入，很多使用单位没有给全部的涂胶设备配有定量系统（或者外加视觉系统进行检测验证），只在关键工位的涂胶设备进行了配备，此时，没有配备定量系统或视觉系统的涂胶机就存在很大的漏涂风险。现有涂胶设备在不选配定量系统的情况下，存在设备出现一些故障时无法进行检测、报警，无法与机器人等其他设备进行信号的连锁通讯的情况。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中问题，而提出的一种压力变送器在涂胶机器人系统上的应用。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种压力变送器在涂胶机器人系统上的应用，在靠近胶枪端胶管上增加压力传感器用来检测胶管内压力，将压力信号传递给机器人，机器人系统通过发出的胶枪打开/关闭信号和新增加的压力传感器反馈给机器人的压力值进行逻辑判断，判断胶枪是否按照机器人的控制信号正确的打开/关闭胶枪进行涂胶。

优选的，安装压力传感器的要求：

1)选择合适的压力传感器；因为汽车工业用胶粘稠度大，涂胶流量小（管径小），容易硬化等特性，与其他液体、气体所用传感器差别很大；

2)选择合适的安装位置，能够避免所有已经考虑到的设备故障引起的漏涂事故；

3)将压力传感器检测值准确、实时的传给机器人。

本发明还提供一种压力变送器在涂胶机器人系统上的应用的方法，包括如下步骤：

S1、在胶管上增加三通，在三通的一端安装压力变送器，压力变送器通过感知三通处胶管内的压力变化，压力变送器通过连接线把模拟量信号接入到模拟量模块进入机器人系统；

S2、正常工作时，胶管始终有一定的压力，当机器人抓取板件进行涂胶时，机器人给出信号控制电磁阀线圈通电，电磁阀线圈通电后电磁阀阀体动作，使打开胶枪的气路有气压，胶枪打开，胶嘴出胶；涂胶工作结束时机器人给出信号，控制电磁阀线圈断电，电磁阀线圈通电后电磁阀阀体动作，使关闭胶枪的气路有气压，胶枪关闭，胶嘴停止出胶；

S3、但是当出现胶枪机械故障、胶嘴堵住无法出胶、胶管堵住无法出胶、控制胶枪动作的电磁阀故障、控制胶枪动作的电磁阀气路故障、控制胶枪动作的电磁阀线路故障时，机器人给出了胶枪打开信号（控制电磁阀线圈的信号），但是却无法确认胶嘴是否正常出胶，无法构成通讯的闭环，就有了漏涂胶的风险；

S4、当胶枪附件胶管处增加压力变送器后，当胶嘴正常出胶时胶管内压力应该变小，此时压力变送器检测到的值就变小；当胶枪关闭时，胶管内压力上升恢复到原始状态，此时压力变送器检测值会变大。

优选的，在机器人程序中增加判断逻辑：

机器人涂胶前，通过新安装的压力变送器检测胶管内压力，记录一个数值P1，进行初始化；

当机器人给出涂胶命令时同步检测并记录胶管内压力P2，如果P2<(P1-0.15),即：出胶时检测到的压力值P2小于出胶前压力值(P1)0.15兆帕以上，就认为是正常出胶；否则就判断为胶嘴出胶不正常，机器人就会报警(同步传给PLC）并停止运行，此时需要人工检查故障原因；

涂胶结束，机器人发出关闭胶枪信号时同步检测胶管压力值P3，当在5秒内P3>(P2+0.1)时，程序逻辑判定胶管内压力值正常恢复，胶枪正常关闭；否则程序逻辑判定胶枪没有关闭，机器人报警(同步传给PLC）并停止运行，此时需要人工检查故障原因。

本发明的技术效果和优点：

1.此项针对涂胶设备的改进，解决了没有安装定量系统的涂胶机（并且没有视觉系统进行涂胶检测）出现部分故障时无法进行报警，无法通过连锁信号停止涂胶设备运行的缺点，杜绝了自动线漏涂胶的质量风险。设备的改进投入成本很低，与采用定量系统或视觉系统相比节约了大量的设备投入成本；

2.根据现场设备实际情况，在涂胶设备没有定量系统的情况下，采用目前现有的技术和设备，通过仔细的选型和安装位置的设计，以及机器人程序上判断逻辑的合理设计，使机器人涂胶系统在机器人发出涂胶指令后，通过检测胶枪处胶管内压力的变化，实现了通讯的闭环，基本能够避免掉所有已经考虑到涂胶机漏涂事故的发生。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种压力变送器在涂胶机器人系统上的应用，在靠近胶枪端胶管上增加压力传感器用来检测胶管内压力，将压力信号传递给机器人，机器人系统通过发出的胶枪打开/关闭信号和新增加的压力传感器反馈给机器人的压力值进行逻辑判断，判断胶枪是否按照机器人的控制信号正确的打开/关闭胶枪进行涂胶。

进一步地，安装压力传感器的要求：

1)选择合适的压力传感器；因为汽车工业用胶粘稠度大，涂胶流量小（管径小），容易硬化等特性，与其他液体、气体所用传感器差别很大；

2)选择合适的安装位置，能够避免所有已经考虑到的设备故障引起的漏涂事故；

3)将压力传感器检测值准确、实时的传给机器人。

本发明还提供一种压力变送器在涂胶机器人系统上的应用的方法，包括如下步骤：

S1、在胶管上增加三通，在三通的一端安装压力变送器，压力变送器通过感知三通处胶管内的压力变化，压力变送器通过连接线把模拟量信号接入到模拟量模块进入机器人系统；

S2、正常工作时，胶管始终有一定的压力，当机器人抓取板件进行涂胶时，机器人给出信号控制电磁阀线圈通电，电磁阀线圈通电后电磁阀阀体动作，使打开胶枪的气路有气压，胶枪打开，胶嘴出胶；涂胶工作结束时机器人给出信号，控制电磁阀线圈断电，电磁阀线圈通电后电磁阀阀体动作，使关闭胶枪的气路有气压，胶枪关闭，胶嘴停止出胶；

S3、但是当出现胶枪机械故障、胶嘴堵住无法出胶、胶管堵住无法出胶、控制胶枪动作的电磁阀故障、控制胶枪动作的电磁阀气路故障、控制胶枪动作的电磁阀线路故障时，机器人给出了胶枪打开信号（控制电磁阀线圈的信号），但是却无法确认胶嘴是否正常出胶，无法构成通讯的闭环，就有了漏涂胶的风险；

S4、当胶枪附件胶管处增加压力变送器后，当胶嘴正常出胶时胶管内压力应该变小，此时压力变送器检测到的值就变小；当胶枪关闭时，胶管内压力上升恢复到原始状态，此时压力变送器检测值会变大。

进一步地，在机器人程序中增加判断逻辑：

机器人涂胶前，通过新安装的压力变送器检测胶管内压力，记录一个数值P1，进行初始化；

当机器人给出涂胶命令时同步检测并记录胶管内压力P2，如果P2<(P1-0.15),即：出胶时检测到的压力值P2小于出胶前压力值(P1)0.15兆帕以上，就认为是正常出胶；否则就判断为胶嘴出胶不正常，机器人就会报警(同步传给PLC）并停止运行，此时需要人工检查故障原因；

涂胶结束，机器人发出关闭胶枪信号时同步检测胶管压力值P3，当在5秒内P3>(P2+0.1)时，程序逻辑判定胶管内压力值正常恢复，胶枪正常关闭；否则程序逻辑判定胶枪没有关闭，机器人报警(同步传给PLC）并停止运行，此时需要人工检查故障原因。

因此本方案，对涂胶设备的改进，解决了没有安装定量系统的涂胶机（并且没有视觉系统进行涂胶检测）出现部分故障时无法进行报警，无法通过连锁信号停止涂胶设备运行的缺点，杜绝了自动线漏涂胶的质量风险。设备的改进投入成本很低，与采用定量系统或视觉系统相比节约了大量的设备投入成本；

根据现场设备实际情况，在涂胶设备没有定量系统的情况下，采用目前现有的技术和设备，通过仔细的选型和安装位置的设计，以及机器人程序上判断逻辑的合理设计，使机器人涂胶系统在机器人发出涂胶指令后，通过检测胶枪处胶管内压力的变化，实现了通讯的闭环，基本能够避免掉所有已经考虑到涂胶机漏涂事故的发生。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种压力变送器在涂胶机器人系统上的应用，其特征在于：在靠近胶枪端胶管上增加压力传感器用来检测胶管内压力，将压力信号传递给机器人，机器人系统通过发出的胶枪打开/关闭信号和新增加的压力传感器反馈给机器人的压力值进行逻辑判断，判断胶枪是否按照机器人的控制信号正确的打开/关闭胶枪进行涂胶。

2.根据权利要求1所述的一种压力变送器在涂胶机器人系统上的应用，其特征在于：安装压力传感器的要求：

1)选择合适的压力传感器；因为汽车工业用胶粘稠度大，涂胶流量小(管径小)，容易硬化等特性，与其他液体、气体所用传感器差别很大；

2)选择合适的安装位置，能够避免所有已经考虑到的设备故障引起的漏涂事故；

3)将压力传感器检测值准确、实时的传给机器人。

3.一种根据权利要求1所述的压力变送器在涂胶机器人系统上的应用的方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、在胶管上增加三通，在三通的一端安装压力变送器，压力变送器通过感知三通处胶管内的压力变化，压力变送器通过连接线把模拟量信号接入到模拟量模块进入机器人系统；

S2、正常工作时，胶管始终有一定的压力，当机器人抓取板件进行涂胶时，机器人给出信号控制电磁阀线圈通电，电磁阀线圈通电后电磁阀阀体动作，使打开胶枪的气路有气压，胶枪打开，胶嘴出胶；涂胶工作结束时机器人给出信号，控制电磁阀线圈断电，电磁阀线圈通电后电磁阀阀体动作，使关闭胶枪的气路有气压，胶枪关闭，胶嘴停止出胶；

S3、但是当出现胶枪机械故障、胶嘴堵住无法出胶、胶管堵住无法出胶、控制胶枪动作的电磁阀故障、控制胶枪动作的电磁阀气路故障、控制胶枪动作的电磁阀线路故障时，机器人给出了胶枪打开信号(控制电磁阀线圈的信号)，但是却无法确认胶嘴是否正常出胶，无法构成通讯的闭环，就有了漏涂胶的风险；

S4、当胶枪附件胶管处增加压力变送器后，当胶嘴正常出胶时胶管内压力应该变小，此时压力变送器检测到的值就变小；当胶枪关闭时，胶管内压力上升恢复到原始状态，此时压力变送器检测值会变大。

4.根据权利要求1所述的一种压力变送器在涂胶机器人系统上的应用，其特征在于：在机器人程序中增加判断逻辑：

机器人涂胶前，通过新安装的压力变送器检测胶管内压力，记录一个数值P1，进行初始化；

当机器人给出涂胶命令时同步检测并记录胶管内压力P2，如果P2<(P1-0.15),即：出胶时检测到的压力值P2小于出胶前压力值(P1)0.15兆帕以上，就认为是正常出胶；否则就判断为胶嘴出胶不正常，机器人就会报警(同步传给PLC)并停止运行，此时需要人工检查故障原因；

涂胶结束，机器人发出关闭胶枪信号时同步检测胶管压力值P3，当在5秒内P3>(P2+0.1)时，程序逻辑判定胶管内压力值正常恢复，胶枪正常关闭；否则程序逻辑判定胶枪没有关闭，机器人报警(同步传给PLC)并停止运行，此时需要人工检查故障原因。