1. 产品概述
免编程远程示教喷涂系统是我公司针对小批量、多品种、复杂异形件喷涂研发的新一代示教技术。该技术的出现,让普通工人只需手持示教手柄喷涂一次,机器人即可1:1记录并复现喷涂轨迹。由于没有惯性和阻力,机器人可以完全复现工人的喷涂技能和手法,确保生产出的每一个产品都出自大师之手。
区别于传统示教器编程方式,免编程远程示教技术无需代码编辑,示教过程与工人正常喷涂过程无异,普通工人简单培训后即可轻松上手,大大降低了示教门槛。同时,示教过程与手动喷涂过程合二为一,编程效率提升近百倍,大幅减少集成商在客户现场编程调试的时间和成本。
不同于拖拽式示教,免编程遥控示教技术最大的优势在于没有惯性和阻力,示教过程与工人平时的喷涂过程无异,工人可以自由地操控示教手柄,充分融入自己的喷涂经验和技能。
机器人复现轨迹融入机器人复现轨迹,确保生产的每一个产品都是师傅亲手制作的;其次,免编程遥控示教技术采用人机分离操作模式,操作人员与机器人之间无任何身体接触,安全性得到充分保障;此外,免编程遥控示教技术采用通用工业机器人本体,采用谐波减速器、RV减速器传动,无齿轮、链条、气缸等传动机构,使每一次复现轨迹保持高度一致性,保证复现精度,确保产品质量的一致性。
表1 各种教学方法比较
| 序列号 | 示教器编程 | 拖放式教学 | 免编程遥控教学 |
| 原则 | 点对点代码编辑轨道 | 手动拖动机器人末端演示轨迹 | 握住教学手柄演示轨迹 |
| 操作难度 | 需要多名专业技术人员操作 | 普通工人即可操作 | |
| 编程效率 | 低 | 高 | |
| 企业优势 | 传统的, 稳定 | 操作门槛低; 快速轨迹生成和较短的组件更换时间 | |
| 1.灵活,无惯性和阻力, 适用于复杂、异形零件; 2、人机分离,本质安全; 3.轨迹复现精度高,一致性强; | |||
| 缺点 | 开发周期长,不适合小批量、多品种场景 | 1. 存在惯性和阻力,不灵活, 异形零件处理困难; 2、人机混杂,存在安全隐患; 3、轨迹复现精度低、一致性差; | |
2.技术参数
2.1 教学范围

免编程远程控制示教系统通过示教盒与示教手柄的配合,对操作者的示教轨迹进行测量并自动记录。示教范围主要由示教盒决定。示教盒的安装方式有两种:倒置安装和水平安装。图1为示教盒倒置安装时的示教范围示意图。
需要注意的是,示教盒的有效示教范围仅代表示教系统能够精确检测的区域。在示教盒有效示教范围内示教的轨迹并不一定意味着能够在机器人本体上复现,因为机器人本体受臂长、关节角度、角速度、角加速度等各种物理因素的制约,不一定能满足示教轨迹复现的要求。因此,为了充分发挥本系统的性能,需要操作者对机器人本体的特性和指标有一定的了解和掌握。
2.2 教学准确性
示教精度与零件加工、装配精度等因素有关。同时,示教盒垂直轴附近的示教精度相对较高。经实测,当示教手柄位于示教范围核心区域时,示教轨迹内的位移精度约为2~5m;当手柄位于示教范围边缘时,位移精度约为10m。示教时的速度也会影响示教精度,静态或低速时精度较高,动态过程中由于跟随误差的存在,精度会有一定程度的降低。
表2 免编程远程控制教学系统技术参数
| 序列号 | 内容 | 参数 | 备注 | |
| 1 | 支持轴数 | 1、串联轴:系统标准支持最多7个串联轴; 2、转盘、导轨等附加轴最多支持12轴; | 如果需要支持更多轴,请联系我们的销售人员 | |
| 2 | 移位 | 静态精度 | 约2~5mm | |
| 动态精度 | 与具体情况相关 | |||
| 教学范围 | 手动操作范围 | |||
| 3 | 态度 | 准确性 | 1°以内 | 对于更高的要求,请使用定制 版本 |
| 范围 | ±60° | |||
| 4 | 通讯接口 | 采用EtherCAT与伺服驱动器通讯; RJ45端口; | ||
| 与PLC等上位机通讯支持TCP/IP; RJ45端口; | 对于其他通信协议,请联系 我们的销售人员 | |||
| 5 | 支持的硬件 | 支持EtherCAT类型伺服驱动器 | 推荐伺服驱动器型号 | |
| 6 | 尺寸 | 教学盒 | L250mm * W200mm * H120mm | |
| 示教手柄 | L220mm * W60mm * H200mm | |||
| 工业计算机 | L155mm * W58mm * H240mm | |||
| IO模组 | L200mm * W90mm * H45mm | |||
| 7 | 重量 | 教学盒 | 8.5kg | |
| 示教手柄 | 300g(不含喷枪及夹具) | |||
| 8 | powered by | DC24V | ||
| 9 | 工作温度 | -10℃〜+ 75℃ | 建议在+10℃~+55℃环境下教学 | |
*请注意:由于产品差异,参数测量可能会存在一些误差!
免编程远程控制示教系统目前有单机版和流水线版两个版本。单机版主要应用于没有线体的场合,可与旋转转盘配合使用完成喷涂动作;流水线版主要应用于流水线喷涂场景,可与挂线、地轨等移动流水线配合使用实现喷涂工艺。


3.产品清单
我公司提供的免编程远程控制示教系统核心部件包括工控机、示教盒、示教手柄、I0模块。
如下所示。
图4 免编程远程控制教学系统核心部件
表3 标准核心部件参数
| 序列号 | 内容 | 参数 | 数量 | 备注 |
| 1 | 工业计算机 | i3处理器;8G DDR4内存;128G固态 驾驶; 内置机器人控制系统软件; | 1件 | |
| 2 | 示教手柄 | 尺寸:L220mm*W60mm*H200mm | 1件 | 不包括喷枪固定装置 |
| 3 | 教学盒 | 尺寸:L250mm*W200mm*H120mm | 1件 | |
| 4 | IO模组 | 导轨安装,EtherCAT总线接口; NPN型,16DI+16D0; | 2件 |
| 序列号 | 项目 | 参数 | 数量 | 备注 |
| 1 | Encoder 编码器 | 光电编码器,5V供电,差分输出; 线数:建议1000p/r | 1件 | 管道版本使用 |
| 2 | 编码器安装支架 | 与编码器一起安装 | 1集 | |
| 3 | 光电感应开关 | 24V电源,对射型,NPN输出 | 1件 | |
| 4 | 转台 | 定制 | 单机版 | |
| 5 | 电子手轮 | 脉冲发生器,用于检测示教轨迹是否干扰 | 1件 | |
| 6 | 喷枪夹具 | 配合教学手柄同时夹紧喷枪 | 1件 | 需要 根据喷枪定制 |