17-ips系统介绍资料

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1、CNAUS - 1 Integrated Process System IPS系统系统 上海ABB工程有限公司 DMRO/RS/PPA/George Zheng CNAUS - 2 IPS （Integrated Process System） 集成工艺系统 lABB喷涂机器人专门设计用于执行喷涂及其他表面处理操作，操 作的主要目的是在雾化装置经过喷涂工件表面时对其进行速度和 位置控制。 l这意味着整个操作过程中的所有功能的完全控制，包括在适当位 置开启/ 关闭雾化装置以进行对喷涂工艺（喷幅、雾化和油漆流 量），以及诸如换色、清洁循环等的控制功能。 这意味着整个操作过程中的所有功能的完全控制，

2、包括在适当位 置开启/ 关闭雾化装置以进行对喷涂工艺（喷幅、雾化和油漆流 量），以及诸如换色、清洁循环等的控制功能。 l在机器人内部集成工艺控制，可达到更高的精度、更严密的控制 以及实现工艺与运动间的同步。 ABB独家研制的集成工艺系统 IPS可精确实现雾化装置（喷枪/ 旋杯雾化器）的闭环调节与高 速控制，并实现与机器人动作的精准同步。 lIPS 概念的关键在于将喷涂工艺控制紧密集成到机器人上，这使 得工艺与运动的高精度及同步成为可能。 最重要的功能就是可以 创建并使用 IPS 概念的关键在于将喷涂工艺控制紧密集成到机器人上，这使 得工艺与运动的高精度及同步成为可能。 最重要的功能就是可以 创

3、建并使用 刷子表。 l这样可以减少过量喷涂，实现涂料优化使用、统一涂层厚度、提 高面漆质量、节约涂料与溶剂以及减少喷涂节拍周期时间等。 CNAUS - 3 IPS （Integrated Process System） 集成工艺系统 lIPS 系统可通过切换预定义喷涂工艺参数(涂料流量、雾化空气、喷幅空 气及静电高压等)来完成对雾化装置的调整，这些预定义喷涂工艺参数称 IPS 系统可通过切换预定义喷涂工艺参数(涂料流量、雾化空气、喷幅空 气及静电高压等)来完成对雾化装置的调整，这些预定义喷涂工艺参数称 为：为：刷子。 l通过使用刷子，就可在所要喷涂的确切位置上进行喷涂，涂料几乎不会 喷洒到其他

4、区域。 l上图摄自实际喷涂试验，扇端速度为1 米/ 秒。 可以微秒级的精度切换 刷子以对喷涂图案进行调整，也就是TCP速度为1 米/ 秒时（典型值）在 4-6 厘米的距离内就可完成对喷涂图案的调整。 上图摄自实际喷涂试验，扇端速度为1 米/ 秒。 可以微秒级的精度切换 刷子以对喷涂图案进行调整，也就是TCP速度为1 米/ 秒时（典型值）在 4-6 厘米的距离内就可完成对喷涂图案的调整。 l在喷涂区域安装一块与所要喷涂的工件相同材料的小板，可以测试涂层 的厚度。 刷子系统： l在常规的表面处理情况中，通过 对涂料流量、雾化空气和扇形空 气的手动调节，实现针对具体所 要喷涂的工件及相应涂料类型的

5、喷洒图案的最优化。 CNAUS - 4 IPS （Integrated Process System） 集成工艺系统 开关点同步： l为了实现机械臂运动与喷涂工艺更改之间的高度同步，ABB开发了一套智能型 延迟补偿算法。 根据命令对IPS设备进行按比例的补偿。 这比传统系统准确度 更高。 工艺触发面： l 工艺触发面定义为机器人位置以外的空间的一个平面。 机器人经过此平面时刷 子激活（喷枪或旋杯雾化器开枪）。 l 由于它们彼此独立，因此可以方便地编辑其中某个而不会影响其它。由于它们彼此独立，因此可以方便地编辑其中某个而不会影响其它。 l 当机器人要激活特定的喷涂工艺参数时，运动系统就会将计算出

6、的具体时间细节 传送给IPS 系统，继而IPS 系统决定在哪个确切位置更改喷涂工艺参数。 l 另外， IPS 系统还会考虑I/P 变送器、齿轮泵及流量调节器等物理设备及其所带 来的延迟。 这些延迟可能是机械的、电气的、气动的或者其中几类的结合。 另外， IPS 系统还会考虑I/P 变送器、齿轮泵及流量调节器等物理设备及其所带 来的延迟。 这些延迟可能是机械的、电气的、气动的或者其中几类的结合。 CNAUS - 5 IPS （Integrated Process System） 集成工艺系统 雾化装置控制： lIPS 系统控制喷涂机器人的所有工艺进程： 雾化装置开关枪控制，涂料流 量控制，空气流

7、量控制，旋杯速度控制，高压控制，同步路径与工艺，感应 与管理设备延迟补偿，感应、存储及管理工艺进程数据，报告工艺参数偏差 ，监测工艺进程变化，换色阀控制及涂料使用报告等。 动态前馈机制： l IPS 使用动态前馈机制，可以非常快速、精准地反应。 此机制的动态部分不 断更新，并记忆前馈数据与基于任何环境或设备改变的修正值。 l 不同涂料其特性也各不相同。 IPS内置有处理这些材料差异的功能。 动态前馈 系统同样能反应所用材料的特性。这对增进涂层质量、成型适当的涂料膜有很大 的好处。 不同涂料其特性也各不相同。 IPS内置有处理这些材料差异的功能。 动态前馈 系统同样能反应所用材料的特性。这对增进

8、涂层质量、成型适当的涂料膜有很大 的好处。 CNAUS - 6 IPS （Integrated Process System） 集成工艺系统 系统运行监测： lIPS 系统的传感器信号也用于监测。 这有助于提高运行时间，确保系统在 指定的操作限制之内运行。 l可对IPS 系统的所有输入信号设置预编程限制，超限报警。可对IPS 系统的所有输入信号设置预编程限制，超限报警。 l该系统还可持续监测磨损。 使您在故障发生之前就能发现问题区域。 lIPS 使用智能工艺控制，软硬件共同工作，提供快速准确的雾化装置触发 及刷子切换功能。 IPS 使用智能工艺控制，软硬件共同工作，提供快速准确的雾化装置触发

9、及刷子切换功能。 CNAUS - 7 lIPS -IPS - I Integratedntegrated P Processrocess S Systemystem 集成工艺系统集成工艺系统 IPS 控制节点/设备: : Actuator 执行器： Regulator 调节器：Regulator 调节器： Sensor 传感器： Applicator 应用设备:Applicator 应用设备: IPS 系统相关设备和节点 软件 CNAUS - 8 CAN Bus（Control Area Network）内部控制总线 CNAUS - 9 CAN Bus连接及地址： CNAUS - 10 u I

10、PS_Gun Control 喷枪的控制 u IPS_Open Loop 开环系统 u IPS_Closed Loop 闭环系统 u IPS_Pump Solution 齿轮泵系统 IPS- Solutions 解决方案： CNAUS - 11 IPS- Solutions Gun Control 喷枪的控制 枪针阀空气 压缩空气供应 油漆供应 CAN 总线 气控阀 电控开关信号 雾化器-喷枪 机器人 控制柜 CNAUS - 12 喷枪 支架 喷枪 油漆管 控制喷枪开 关的空气阀 控制喷枪开 关的空气阀 Fluid supply station 喷房的墙l 危险区域 IPS- Solution

11、s Gun Control 喷枪的控制 非危险区域 CNAUS - 13 Function valve block 功能阀组： 机器人手臂内部(防爆) 机器人手臂外部 CNAUS - 14 Robo Bell G1 Copes HVLP Atomizer 喷涂机（雾化器） Conventional Gun CNAUS - 15 u IPS_Gun Control 喷枪的控制 uIPS_Open Loop 开环系统 uIPS_Closed Loop 闭环系统 uIPS_Pump Solution 齿轮泵系统 IPS- Solution 解决方案 CNAUS - 16 IPS- Solution

12、Open Loop 开环系统 Fluid air Air cabinet Fluid regulator CAN bus Anout Anout Anout Actuator Actuator Actuator 压缩空气供应 油漆供应 电控开关信号 电控气动阀 枪针阀空气 雾化空气 喷幅空气 喷枪 模拟控制信号 模拟控制信号 调节阀 压缩空 气箱 压缩空 气箱 电控柜 CNAUS - 17 IPS- Solution Open Loop 开环系统 开环调节： l开环调节开环控制是简单的控制形式。 这种IPS 系统可用于比较简单的 安装， 开环调节开环控制是简单的控制形式。 这种IPS 系统可用

13、于比较简单的 安装， l它们表面处理质量要求较低，用户可以很好地控制空气与涂料压力。它们表面处理质量要求较低，用户可以很好地控制空气与涂料压力。 lIPS 使用智能工艺控制，软硬件共同工作，提供快速准确的雾化装置触发 及刷子切换功能。 IPS 使用智能工艺控制，软硬件共同工作，提供快速准确的雾化装置触发 及刷子切换功能。 CNAUS - 18 ACTUATOR A1Needle ACTUATOR A1 Shape ACTUATOR A1Atom ACTUATOR A1Fluid Digout 开关量 APPLICATOR1 雾化器1 Anout 模拟量 Anout 模拟量 Anout 模拟量

14、执行器 IPS- Solution Open Loop 开环系统 Software 软件软件 Hardware 硬件硬件 CNAUS - 19 IPS- Solution Open Loop 开环系统 非危险区域危险区域 喷房的墙 压缩空气分配箱 压缩空气供气 油漆供应站 I/P电/气调节阀： 用于控制雾化空气 和喷幅空气，现在 用：PPRU、ACU 。 流量调节阀： 装在水平臂上 换色阀：装 在水平臂上 开关阀： 用于开关 枪和换色 CNAUS - 20 I/P Transducer & Boosters电/气调节器和放大器 （老式） Wilkerson (Air) 气控放大器 Fairch

15、ild (Fluid) 气控放大器 （用 于流量控制） Mac I/P Transducer 电/气调节器 CNAUS - 21 气动部件-PPRU 比例压力调节器 PPRU 为三通道比例压力调节器。它为三个独立气流通道调 节气压，并可测量其中两个通道的空气流量， PPRU 通过 CAN 总线控制。 PPRU 有两种版本： u一种内含运行IPS 软件的 CPU ； u另一种无CPU，需与其他 IPS 设备（例如MCOB-02 ）一起运行。 PPRU必须安装在非危险区 域，或防爆机器人手臂上。 新型的：新型的：ACU CNAUS - 22 Fluid regulators 流量调节阀： 流量调节

16、阀： PCV DR-1 CNAUS - 23 u IPS_Gun Control 喷枪的控制 u IPS_Open Loop 开环系统 uIPS_Closed Loop 闭环系统 u IPS_Pump Solution 齿轮泵系统 IPS- Solutions 解决方案 CNAUS - 24 Needle air Fluid air 空气箱 Air supply Can bus Anout Anout Anout Actuator Actuator Actuator Digout IPS Open Loop Sensor Sensor OnePhaseEncoder Anin Anin IPS Closed Loop 闭环系统： 雾化空气 喷幅空气 喷枪 流量调节阀 压缩空气供气 电控柜 涂料供应 齿轮流量传感器 先导阀组 调节阀 CNAUS - 25 IPS Closed Loop 闭环系统： 闭环调节： l闭环控制中，IPS 会接收来自流量传感器关于实际流量信息的回传信号。 通过测量的实际值与设置值的对比，对差异进行补偿。 这将确保更高的