乔福龙;张云
阻焊油墨
【摘 要】车身开启件的表面质量与匹配精度直接影响汽车的外观感知质量,为提高其包边质量及稳定性,针对汽车门盖机器人滚边工艺常见的间隙段差超差、表面波浪起皱、特征线移位等质量问题,从冲压件翻边参数(高度、角度)、机器人滚边程序、滚边工艺参数(压力、速度、TCP-RTP距离等)、胎膜夹具定位精度等方面,进行了原因分析并提供了对应解决措施.在实际生产现场中,有效保证了门总成的外表面质量以及间隙段差的合格率. 【期刊名称】《汽车工艺与材料》
【年(卷),期】2017(000)002
【总页数】7页(P19-24,27)
智能感应垃圾桶【关键词】车身制造;机器人滚边;质量问题;解决措施
【作 者】乔福龙;张云
【作者单位】导电高分子材料上汽通用五菱汽车股份有限公司,柳州545007;上汽通用五菱汽车股份有限公司,柳州545007
【正文语种】中 文
【中图分类】TP242
包边工艺是一种连接汽车车身封闭件内外板的常见加工方法，主要包括压机包边、专机包边、机器人滚边。机器人滚边是利用安装在滚头上的滚轮沿着板件折边线对包边型面进行滚压包边的一种新型工艺。机器人滚边因其高度柔性化、模具数量少且结构简单、维护成本低、设备一次性投入小、占地面积小等优点，在国内外汽车制造厂中已得到广泛运用。滚边质量的好坏直接影响车身开启件的匹配精度、表面质量、包边强度、外观感知质量。主要从冲压件、机器人系统、滚边工具、胎膜夹具系统四个方面对常见的滚边质量缺陷进行分析并提出解决措施。 固体啤酒机器人滚边工作站布局如图1所示，由上料滑移机构、胎膜系统、抓手定位夹具单元、滚边机器人、滚边工具及其切换支架系统、胎膜柔性切换系统、下线皮带输送系统组成[1]。
一个工作循环过程如下。
a.人工将内外板合件安装在胎膜上后，滑移机构将胎膜系统移到工作位固定；
b.带抓手的R1机器人按照程序轨迹运动将抓手放置在胎膜上，定位板件；
c.R1机器人脱开换盘，抓取滚头，与另外两台滚边机器人R2、R3一起开始滚边；
d.滚边结束，R1机器人切换滚头并放置于支架上；
e.最后，吸附抓手换盘，将完成滚边工艺的工件抓取放置在输送皮带上，输送工件下线；
f.R1机器人、滑移机构回原点。
200gana-580
1.1 滚边形式
滚边工序可分为预包与主包，根据包边截面形式与翻边角度不同，预压次数也不同，通常主包只需一次，见图2。
机器人滚边形式有四种：普通包边、水滴式包边、楔边式包边和特殊包边[2]，见图3。
1.2 滚边设备
1.2.1 滚边工具
依据滚轮与机器人法兰盘的不同连接方式，滚边工具可以分为普通滚边工具、压力可调滚边工具。
a.普通滚边工具。滚轮与机器人法兰盘连接方式为刚性连接，机器人滚边运轨迹产生的位移载荷通过滚轮直接施加给工件。主要优点在于机构不复杂，经济性好，易于仿制；主要缺点为滚边轨迹点的位置精度高，增加了现场调试工作量；滚边过程产生的刚性冲击会影响滚边工具的使用寿命（图4）。
b.压力可调滚边工具。滚轮与机器人法兰盘连接方式为柔性连接，柔性单元为滚轮内部的压力可调装置。主要优点为可以调节弹簧、气缸、液压缸的压力值，从而根据实际工况调节滚边压力，保证滚边质量的稳定性；柔性单元可较好地保护好滚边工具；缺点为结构复杂，价格昂贵。采用压力调节滚边工具能有效提高滚边质量，对机器人进行保护（图5）。
c.滚轮。通过安装轴装在滚边头上，是滚边工艺的直接执行部件，与板件直接接触，因此需要足够的硬度与光滑度，表面硬度要求达到HRC62，且需要表面抛光处理。
目前，压力可调滚边工具因其稳定耐用等优点，应用场合最广，能满足绝大多数汽车四门两盖的滚边要求。
1.2.2 滚边胎模及夹具
由于车身板材是薄钢板件，刚性差，在滚边过程中，需要使用胎膜以及定位夹具来保证板件位置且不变形。
a.滚边胎膜（图6）。作为板件在滚边过程的支撑面，胎膜的加工精度会直接影响滚边总成的表面质量。胎膜表面若存在粗糙度过大，砂眼、凹坑，会造成板件表面质量缺陷；胎膜表面尺寸精度差，会导致板件不能准确放置，造成调试不便，甚至在量产后会导致滚边质量不稳定的问题；胎膜承受全部滚边压力，自身强度、刚度以及胎膜工作表面的硬度都影响了使用寿命，胎膜通常用铸钢制成，表面需要经过热处理，控制其硬度在HRC62以上。此外胎膜用于吸附外板的真空系统也会影响到板件与胎膜的贴合准确度，特别关键的真空胶条材质与胶条安装半圆槽的加工精度都会影响到外板吸附以及整个板件的定位贴合。
b.滚边夹具。用于滚边过程中，对内板板件的定位与夹紧，有机器人抓手定位、摆臂式、外部气缸压合等形式。机器人抓手定位因其兼具抓取放置板件、定位夹紧、高度柔性切换、板件边缘预留空间大的优点，已赢得广泛的应用（图7）。
1.2.3 机器人系统
机器人系统包括机器人本体、机器人控制器、机器人抓手换盘网络，选用FANUC机器人工程公司为通用汽车（GM）定制的GLOBAL 3型机器人，型号为R2000iB/210F/R-30iB，其中210F表示负载重量210 kg，R-30iB为机器人控制器型号。抓手的输入输出信号通过E网，作为子网接入控制器，利用机器人IO进行控制，实现抓手的抓取放置动作功能。机器人系统主要用于滚边工艺路径程序的编写修改，离线程序导入、现场示教调试滚边质量。机器人程序实现滚边、切换抓手定位、切换滚边工具、抓取放置板件等功能，通过编写不同轨迹程序，对应不同车型板件，机器人系统为滚边工艺实现了高度柔性化。
防弹门1.2.4 电气控制系统
PLC作为整个滚边设备系统的主控制器，控制机器人系统、胎膜夹具、滚边工具等所有执
行器的动作时序以及设备故障检测报警。电气系统属于4B级别安全系统，如图8所示。使用AB的GuardLogix系列5573S 8M PLC作为主控制器，通过D网、E网实现对现场设备的通讯以及控制。其中，PLC作为主网，现场设备的安全IO信号（比如安全光栅、安全插销、急停按钮以及机器人的安全模块信号等）、普通IO信号（比如现场的阀岛、操作盒上的信号灯、电机的控制信号等）通过D网与PLC进行交互。现场机器人系统、触摸屏的的普通IO信号通过E网与PLC进行交互。PLC主控柜中设置工业级交换机，提供PLC、上位机和现场编程调试接入网口，其中PLC和HMI的网络接入为冗余接入，并冗余接入车间级工业网络交换机或路由器，以太网的网络线缆必须是屏蔽线缆。
1.2.5 柔性切换单元
柔性切换单元可分为胎膜切换单元和滚边工具切换单元。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议