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　　隨著制造業向自動化、智能化方向發展，機器人在生產制造過程中的應用越來越廣泛，而噴涂作業作為機器人應用中最關鍵的環 節之一，對提高產品質量和生產效率起著至關重要的作用。在小型噴涂工件作業過程中，由于工件體積小，質量輕，在成本、精度上 相比較其他常規工件，小型工件在自動化噴涂中會更加困難。因此，針對小型工件自動噴涂深圳市泰達機器人有限公司研制出表面定 點噴涂靈巧型機械手 iSpindle。產品通過低成本實現高精密噴涂，用創新助力企業綠色制造。

　　建設智能化，是趨勢，更是必然

　　工件表面的噴涂作業是諸多行業在生產制造過程中必不可 少的一道工序。近年來，中國噴涂產業發展迅速。在噴涂產業 不斷擴大的同時，國家政策也鼓勵噴涂行業向自動化和智能化 方向發展。只有不斷改進噴涂作業的生產方式，提高噴涂作業 的自動化程度，才能滿足噴涂產業的發展需求，進一步推進制 造強國戰略，實現中國制造業轉型升級。

　　國內小工件(廚具、3C 產品、塑膠、五金、木器、玻璃等) 表面油漆“噴涂系統”領域，小工件噴房數量較多。目前使用的 噴房大多是簡單的連桿噴射，這些噴房普遍共性是都很難進行 維護，并且強烈地依賴于人工，數字化程度很低。顯然，人工 噴涂方式已經不再適合制造業高速發展的工業 4.0 時代，國內 涉及噴涂領域的企業將逐步向噴涂自動化方向進行轉型升級。

　　據統計，國內小工件噴房規模大約有 10000 間，按 5 年 內全部完成升級替換為新型數字化系統，單間噴房平均部署 4 臺機械手噴涂系統，系統平均還貸周期為 5 年，總體市場規模 將達 10 億人民幣。

　　基上所述，為了響應“中國制造 2025”和“十四五”規劃的號 召，針對企業普遍采用人工方式進行小型工件的噴涂作業， 自 動化程度較低，產品質量難以保證這一問題，泰達機器人推出 基于表面定點噴涂靈巧型機械手 ispindle，對小工件進行高精 度定點噴涂，以提高企業的噴涂生產水平，幫助其向噴涂自動 化方向進行轉型升級。

　　瞄準產品痛點，實現高精密噴涂

　　小工件在噴涂過程中由于體積小、質量輕的特點，在噴涂 過程中對設備要求會更高，以下是在小工件進行噴涂過程中面 臨的主要難點：

　　1、工件尺寸小：小工件噴涂最大的難點在于其尺寸過小， 無法實現較好的噴涂效果。

　　2、噴涂工件多：在實際噴涂過程中， 為了保證噴涂效果， 需要對小工件進行多次噴涂，這樣會導致每一次噴涂所需的時 間過長，從而影響整個涂裝過程。

　　3、工件顏色單一：由于小工件在噴涂時需要多次噴淋， 因此其顏色會因為涂料的不均勻而出現色差，且工件表面容易 產生氣泡、霧斑等問題。

　　此外還因工作環境惡劣、工作效率低、自動化程度低、人 工成本高、油漆易揮發等問題會影響產品生產。

　　由于以上不足， 在實際生產中需要使用一種靈活、柔性、 可重構的噴涂系統來幫助生產。為此，泰達機器人專為小工件 噴涂研發的基于表面定點噴涂的靈巧型機械手——iSpindle。 該機械手基于工業機器人本體及機器人控制系統，通過模塊化 設計，可實現對任意尺寸工件(一般為 40 mm 以下)的表面 定點噴涂，并具有極高的靈活性和穩定性，可滿足在水性漆場 景下對小工件實現定點噴涂的需求。。此外 iSpindle 還具備以 下優勢：

　　·節約油漆：能夠短距離快速跟噴，精細工藝參數控制， 使油漆利用率比傳統方式提升至 20% 以上;

　　·數字化控制：多機械手集中控制，單機械手獨立微電腦 控制，觸摸屏操作，數字化操作管理。

　　· 動態控制噴漆流速：低成本實現流量自動檢測調整

　　·一體化布放，極簡結構： 輕型鋁材，內置線纜組件，緊 湊型鑄造，雅致外觀造型。

　　·低成本：產品全生命周期低成本設計，用戶綜合擁有成 本最低。

　　iSpindle 革新效能

　　定點噴涂靈巧型機械手 iSpindle 采用了多自由度機械手 臂設計，在有限的空間內可以實現多種動作，且具有良好的靈 活性、穩定性和精度。同時， iSpindle 搭載了控制系統，具有 多種控制模式可供選擇，可以滿足多種工藝的噴涂需求。在噴 涂過程中，iSpindle 可以根據工件的不同形狀進行定點噴涂， 可以對不同形狀、大小、復雜程度的工件進行噴涂作業。支持 噴涂流量做非實時閉環控制;支持滑動導軌安裝方式;支持在 導軌上移動;可按上位機指令執行單軸運動等。

　　機械手部署應用示意圖如下：

　　圖中藍色圓柱體為工件。實際部署時，根據客戶生產的需 求，單條線可以部署多個機械手。

　　iSpindle 機械手包含噴槍體、機械臂、關節步進電機、調

　　流步進電機、扇形控制電磁閥、霧化控制電磁閥、開關槍電磁 閥、電子稱、驅動控制器、操作板 HMI。每個機械手可獨立部 署使用，控制中心可以集中控制多個機械手。

　　控制驅動器是機械手的大腦，負責系統的所有控制，包括 記錄配方，指定配方，流量計算，流量控制，各個電磁閥的開 關控制， 接收“控制中心”的指令和數據， 執行對應的生產操作， 按指令記錄機械臂的位置數據，根據命令將機械臂移動到特定 位置。同時將運行數據上報給“控制中心”。接收流體電子稱發 送的流量計量數據，計算油漆使用了和消耗速度，并根據用戶 的設定做流量控制。接收分解操作板的指令，并將指令轉換為 電氣信號，下發給對應的執行部件。電子稱對流體的量進行計量，將計量結果發送給控制驅動器。操作員可通過操作板，實 現記錄機械臂位置，移動機械臂到特定位置。

　　在記下機器人位置，存儲噴涂工藝參數后，控制模塊能夠 實現機器人四軸運動控制、噴槍電機控制、上位機網絡通訊、 示教器接口功能。其配置足夠數量 IO，連接限位開關、可用 于控制扇形電磁閥和霧化控制閥。

　　步進電機驅動板可實現機器人四軸步進電機驅動與噴槍調 參電機驅動。

　　流量控制采用開環控制。根據現場工藝和使用場景，為客 戶調試好噴槍的開槍位置，并在控制器側記錄該位置，作為噴 涂流量配方，供后續生產選用。)因流量系統長時間使用后， 會造成油漆堵塞管道，導致原來的配方參數和實際工藝要求誤 差越來越大，系統會自動計算，控制補償誤差。 )

　　流體模塊

　　iSpindle 的流體模塊包含噴槍本體，噴槍和機械臂的連接 機構，工藝控制電磁閥(扇形，霧化) ，開關槍電磁閥，空氣

　　輸送管，油漆輸送管，總體結構示意圖如下：

　　對不需要動態調節噴漆霧化強度和噴霧扇形大小的場景， 霧化和扇形電磁閥選用普通電磁閥。如需動態調節噴漆霧化強 度和噴霧扇形大小時，選用“比例電磁閥”。

　　在應用上， iSpindle 可被用于五金，3 C 電子，家具木器 以及其他許多行業。值得一提的是，泰達機器人產品已在工業 制造領域有著廣泛的應用，并已發展出一套完善的技術體系， 為企業提供從產品研發到系統集成定制化的服務。

　　投身智造潮流，聚焦“綠色”制造

　　泰達機器人 iSpindle 機器人的推出，不僅進一步豐富了 噴涂行業的產品類型，也為噴涂行業提供了一種更加靈活、高 效的生產模式，實現了對噴涂機器人的完美替代。

　　泰達機器人自成立以來，始終堅持以客戶需求為導向，為 客戶提供高品質的產品和服務。未來，泰達機器人將繼續在智 能制造領域持續發力，不斷突破自身技術，優化產品性能，為 推動智能制造領域發展貢獻力量。