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17-IPS 系统介绍-ABB喷涂机器人培训.pdf
IPS系统
上海ABB工程有限公司
DMRO/RS/PPA/George Zheng
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Integrated Process System
IPS （Integrated Process System）
集成工艺系统
l ABB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。
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。
l 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。
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IPS （Integrated Process System）
集成工艺系统
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
喷洒图案的最优化。
l 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：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。
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。
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IPS （Integrated Process System）
集成工艺系统
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。
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。
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。
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IPS （Integrated Process System）
集成工艺系统
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。
雾化装置控制：
l IPS 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。
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IPS （Integrated Process System）
集成工艺系统
系统运行监测：
l IPS 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。
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。
l 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。
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IPS 系统相关设备和节点
l IPS - Integrated Process System 集成工艺系统
–IPS 控制节点/设备: :
Actuator 执行器：
Regulator 调节器：
Sensor 传感器：
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Applicator 应用设备:
软件
CAN Bus （Control Area Network）内部控制总线
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