陈 曦，汤雪松

（河北工业大学 控制科学与控制工程学院，天津 300000）

0 引言

点胶机器人又称涂胶机、滴胶机、打胶机、灌胶机等，专门对流体进行控制。并将流体点滴、涂覆于产品表面或产品内部的自动化机器。点胶机器人主要用于产品工艺中的胶水、油漆以及其他液体精确点，可以用来实现打点、画线、圆型或弧型[1]。常见点胶机多为直线运动式或者二维、三维空间运动式，运动的自由度间成空间直角的关系。本文设计的四自由度直角坐标机器人是一个可以实现空间4个自由度运动的机构，可以满足更高的移动要求。直角坐标度机器人驱动方式常见的有气动、液压和电动驱动，但气动驱动过于粗糙，液压驱动系统结构太庞大，考虑到系统本身控制比较复杂，为了保证稳定性和准确性选择以步进电机为驱动装置、以滚珠丝杠为传动装置实现对系统的控制[2]。从整体来看系统将具有更好的稳定性，更高的精度，可以满足整个三维空间的运动。

1 主体设计

本文研究的直角坐标机器人是四个自由度，即X轴，Y轴，Z轴，R轴。X、Y、Z轴为直线运动，R轴为旋转运动。X、Y、Z轴的直线运动有行程限制，所以需要位置反馈。R轴作为旋转轴不需要光电开关或者行程开关来限制行程[3]。结构上，Y轴垂直放置于X轴的支撑滑块上，实现一维平面的直角运动系统，Y轴的支撑滑块竖直放置Z轴，在Z轴的底部连接一根金属长杆，长杆下端与法兰盘连接，由步进电机进行驱动，从而实现旋转运动。……