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吐胶机器人直流系统改成变频系统技术 （技术论文） 工 作 单 位： 姓 名： 吐胶机器人直流系统改成变频系统技术 上汽通用五菱汽车股份有限公司——熊树林 高级维修电工 摘要：本文分析了升吐胶机器人是自动执行工作中的涂胶装置。它运行预先编排的程序，根据以人工智能技术制定的原则行动，在运行的这一过程中有效的解决了人机工程，吐胶质量是通过直流控制板改变直流电机的电压来调整的，而电压的频繁波动，会使直流控制板上电气元件寿命缩短。其中使用直流控制系统运行过程中，稳定性低，成本高、维修困难、配件购买周期长等缺点，采用三菱的A500变频器作为代替原来进口的美国进口保德牌KBRG-240D直流电驱动器在设备运行，将使用变频器应用于控制系统中，提出高了控制系统运行的稳定性。对于企业提高经济效益、节能降耗、提高设备技术含量、安全、稳定运行具有很好的促进作用。 关键词：涂胶、变频器；调速；成本 一、概述 上汽通用五菱股份公司的东部涂装车间A线吐胶机器手的供胶电机用于机器手吐胶时提供动力。此电机无论是在吐胶时还是设备不吐胶、处于等待状态时都是处于运转状态，而涂一块玻璃时间为23S，生产线节拍为110S，因此，一个节拍内87S的时间电机都处于非增值的能耗阶段。其次，由于车间工艺对胶型的要求，电动机在吐胶的过程中没必要以180V的电压全速运转。胶型的决定因素：柱塞泵的气压、齿轮泵转速和机器手的移动速度。在柱塞泵气压不改变的情况下，齿轮泵的转速和机器手的移动速度对胶型的影响是成正比的关系。因此，当齿轮泵的转速降低时，可以通过降低机器手的移动速度来实现胶型的保持。在满足工艺要求、胶型保持良好的情况下，电动机在175V工作电压下的全速运转对电能也是一种浪费。设备运行中发现，吐胶量是通过直流控制板改变直流电机的电压来调整的，而电压的频繁波动，会使直流控制板上电气元件寿命缩短。机器手启用至今，3年内已经更换过3块控制板，维修成本高达3万元。每次控制系统故障造成生产停线时间约为4小时30分。不仅造成生产停线，而且存在维修周期过长。 二 、变频器控制节能原理 1、电机特性分析：根据交流电动机的工作原理： N=60\P×f(1-S)(6) 式中： f为电机的电源频率； p为电机的磁极对数； S为转差率。 由于电机的S和P为常数，所以（6）式可知电机的转速与电源频率有固定的正比例关系。 2、节能原理 由电机特性分析可知，均匀改变升降台电机供电频率F，就可以平滑地改变电动机的转速，从而改变减速机的转速；结合升降台的减速机特性分析，降低电动机转速，电动机输入功率也随之减少，减速机功率就相应减少。这就是变频器控制升降台的节能原理。另外，升降台采用变频器调速以后，可以根据工艺的需要，实现升降台的软启和软停，从而使升降台冲顶(接触器的主触点易粘死)现象得到解决。而且在电机减速的情况下，可以降低减速机的转速，这样不仅避免了电机长期工作在满负荷状态，造成的电机过早的老化，而且变频器的软启动大大减小升降台启动时对机械的冲击，也具有节能的作用，其节电率一般在15%-40%左右。? 采用变频器运转，随著电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同，为125%~200%)。用工频电源直接起动时，起动电流为6~7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍，起动转矩为70%~120%额定转矩；对於带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为100%以上，可以带全负载起动。 三、吐胶机原来系统分析 1．由于空闲时电机的转动，对电能是一种浪费。涂一块玻璃的时间大约是23S，则除了这23S以外的时间的电机的能耗都是一种浪费。控制系统存在缺陷。直流系统难维修：两级电压控制不能调速，不能符合机器人涂胶速度调节要求；控制方式不对：等待空转不停机，造成电机、驱动器工作时间长，易损坏。 2．直流电动机和直流控制板价格昂贵；采购周期为97多天，机器手启用至今，3年内已经更换过3块控制板，维修成本高达3万元。成本高、周期长是 四、吐胶机系统改进 采用三菱的A500变频器作为代替原来进口进口的直流电驱动器KBRG-240D；采用上海麦奇型号：VF G90L-50-4-1.5K,额定电压：380VAC、功率：1.5KW、转速：1750RPM国产交流电动机代替进口的直流电动机。系列变频器是低噪声、高性能、多功能、电压矢量控制通用变频器。 改进1、（1）改造成交流变频系统： （2）设计一套交流电动机与原来离合器的接口部件，确保交流电动机能够与原来离合器保持良好