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    涂膠機器人應用時需要注意些什么?

    發布時間:2017-08-17 09:02:20
       近年來,機器人以其可靠的作業性能以及節省人員勞動力的優勢,越來越廣泛地應用于工業化生產。尤其新建的汽車涂裝生產線,大規模使用機器人取代了傳統的人工噴涂或往復機噴涂。先進的噴涂機器人具有柔性化程度高、自動化程度高以及噴涂質量穩定、可靠的優勢,并能大幅降低人工勞動強度,減少職業健康安全危害。

      目前,噴漆機器人、涂膠機器人等都已經廣泛應用于涂裝車間。車底涂膠機器人包括焊縫密封機器人和底部PVC噴涂機器人,下面針對涂膠機器人在應用時應該重點考慮的幾個問題進行闡述。

      機器人數量的選擇

      機器人的數量應該結合需涂膠車型的噴涂位置、面積以及噴涂質量要求綜合考慮,在滿足生產節拍和噴涂質量的前提下,應選擇盡量少的機器人。若數量選擇不合理,機器人數量過多會使各臺機器人負荷低,設備利用率低,造成設備投資成本的浪費;機器人數量不足會造成噴涂能力不足,還需要增加人員進行噴涂作業,無法達到省人化的目的。通常,以下列公式計算機器人數量。

      (1)PVC噴涂機器人數量計算方法:

      式中

      S各噴涂區域面積(mm2);

      D各噴涂區域膜厚(mm);

      T生產節拍(s);

      t1工件輸送運行時間(s);

      K設備有效工作效率;

      v機器人噴涂速度(mm/s);

      w噴幅寬度(mm);

      d單槍一遍大噴涂膜厚(mm)。

      (2)焊縫密封機器人數量計算方法:

      式中L焊縫密封膠涂膠總長度(mm);t2設備精確定位時間s(焊縫涂膠機器人需要對車底焊縫進行精確定位)。以我公司某車間改造項目為例,計算機器人所需的數量如表所示。

      通過以上理論計算方式,車底PVC噴涂機器人至少需要4臺,焊縫密封膠需要4臺。根據以上數量再通過模擬仿真軟件,對節拍進行模擬測算后終確定此數量能夠滿足噴涂要求。

      工位排布

      底涂工位通常設置的工位分為上遮蔽、機器人涂焊縫密封膠,人工找補、機器人涂PVC膠,人工PVC找補,卸遮蔽。

      首先,焊縫密封膠和PVC膠工位排布不能位置顛倒,原因是PVC膠不能代替焊縫膠的功能。車底焊縫膠主要對車底的焊縫進行密封,防止水分等臟污進入縫隙造成車身腐蝕。車底PVC主要用來防止飛石等擊傷車底,避免鋼板生銹,對焊縫不能起到很好的填充作用。

      另外,找補工位需要預留,若機器人出現異?;蛘邆€別車型困難部位機器人無法完成的作業位置,都需要人工進行修補。因總裝車間需要安裝一些零部件,車身底部的一些安裝孔不允許噴涂PVC或者焊縫膠,因此機器人噴涂時必須進行避讓。遮蔽工位和卸遮蔽工位可根據機器人的配置情況進行適當設置,配置機器人精度識別高的或者能力充足的可以不設置上/卸遮蔽工位。

      機運問題

      因焊縫涂膠機器人涂膠工藝對車身的定位精度要求高,因此系統配置了照相定位系統。在車身就位靜止后,機器人系統接收到輸送系統發來的車身就位信號后,使用照相單元對車身的特征點進行照相,并與標準空間位置進行比對,計算位置偏差后修正機器人的噴涂軌跡,以實現準確的焊縫噴涂。

      即使車身能夠自動修正噴涂軌跡,對車身定位精度依然要求很高。我公司選用的機器人要求的定位精度為前后5mm,左右3mm。因此在選用機運設備時,要考慮車身的精確定位問題。車底涂膠線選用的機運設備通常為空中反向滑橇輸送機,配合門型吊具,如圖2所示。

      為防止車身隨吊具的前后、左右晃動,通常在輸送機增加夾緊裝置,在吊具的左右兩側安裝抱臂夾緊定位裝置,通常選擇氣缸的方式。車身入位后,夾緊裝置開始夾緊定位,之后將就位信號發送給機器人。

      除空中反向滑橇外,也有公司選用翻轉小車(見圖3),如大眾轎車二工廠,但是設備投資成本高,未進行大面積應用普及。

      土建承重問題

      機器人由于自身重量問題以及在軌道上運行存在瞬間加速度的原因,對地板承重及厚度要求嚴格,需要考慮地板的承載載荷。在確定使用涂膠機器人的時候,首先要與各機器人廠家進行溝通,因各廠家的要求不盡相同,在確定機器人對基礎載荷的要求和地板混凝土厚度后,與設計院溝通,在進行土建廠房設計時就應考慮樓板的承載能力和土建厚度的問題。若針對老廠房進行改造,需要對改造區域的承載能力進行核實,若不能滿足負荷要求,需要對鋼結構及土建基礎進行改造。

      結語

      應用涂膠機器人,既能提高作業質量,又能減少操作人員數量。但是在進行方案策劃及設備選型階段應充分考慮各類問題,此外,還應考慮土建設施、公用設施、涂膠室體及供膠系統等與機器人的配合問題。只有在設計階段將各類問題都進行充分識別和考慮,才能保證涂膠機器人自動化的順利實現。

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