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北京深隆科技有限公司的主要產(chǎn)品及服務(wù)為機(jī)器人智能涂裝線、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用及成套裝備、涂裝自動(dòng)化生產(chǎn)線集成三大系列，以解放低端勞動(dòng)力、改善有害工作環(huán)境為導(dǎo)向，以工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用為基礎(chǔ)，以行業(yè)應(yīng)用的個(gè)性化方案定制為核心，業(yè)務(wù)領(lǐng)域包括3C產(chǎn)品、汽車零部件等表面處理、重工、航空、新能源等行業(yè)。產(chǎn)品包括：工業(yè)機(jī)器人噴涂生產(chǎn)線，自動(dòng)涂裝生產(chǎn)線，全自動(dòng)點(diǎn)涂膠機(jī)器人, 自動(dòng)上下料機(jī)器人 自動(dòng)玻璃點(diǎn)涂膠機(jī)器人，自動(dòng)鎖鏍絲機(jī)器人，自動(dòng)上下料機(jī)器人、 CCD視覺定位鎖鏍絲機(jī),工業(yè)機(jī)器人配件、機(jī)器人工裝，夾具，氣動(dòng)夾具，氣動(dòng)工裝，氣動(dòng)模具，裝配夾具，裝配卡具等。技術(shù)咨詢：18011197956  18001036676 18001130803

新型汽車結(jié)構(gòu)中引入大量的輕質(zhì)金屬、復(fù)合材料和塑料，使得汽車用膠粘劑和密封膠持續(xù)快速增長。汽車內(nèi)飾件也是膠粘劑用量增長的一個(gè)領(lǐng)域。目前我國轎車每輛用膠約20 kg，中型車16 kg，重型車約22 kg。至2010年，我國汽車工業(yè)對(duì)各種類型的膠粘劑和密封膠的總需求量超過了10萬 t。膠粘劑和密封膠在汽車領(lǐng)域一般應(yīng)用在焊裝工序、涂裝工序及總裝工序等

圖1和圖2是搖臂室罩零件總成，需要在鉚接防濺板之前，在鉚接結(jié)合面進(jìn)行涂膠，搖臂室罩零件總成裝配工藝流程為清洗→壓管→涂膠→鉚接防濺板→安裝密封圈→總成試漏→包裝入庫。

1. 零件涂膠工藝分析

臂室罩零件是典型的薄殼壓鑄件，材料牌號(hào)為YL112，設(shè)計(jì)年需求量為38萬件，零件總成質(zhì)量為3.6 kg。零件的形狀為淺U形薄殼體，外形和內(nèi)腔比較復(fù)雜，根據(jù)裝配工藝要求，零件需要鉚接裝配的防濺板有兩塊，不在同一個(gè)平面，零件鉚接防濺板前需要在裝配平面涂膠，工件涂膠軌跡形狀為由多段的曲線所組成，因此要求涂膠機(jī)能夠完成各種復(fù)雜幾何形狀的三維涂膠、點(diǎn)膠工作。

涂膠機(jī)器人的選擇具有X軸、Y軸和Z軸三軸聯(lián)動(dòng)功能的全封閉直角坐標(biāo)機(jī)器人，機(jī)器人控制系統(tǒng)的選擇，要求具有三軸聯(lián)動(dòng)功能，國產(chǎn)具有三軸聯(lián)動(dòng)功能的加工中心NC控制系統(tǒng)。國產(chǎn)機(jī)器人產(chǎn)品和機(jī)器人NC控制系統(tǒng)在技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性方，有比較優(yōu)勢(shì)，是設(shè)計(jì)涂膠機(jī)的理想的選擇。涂膠的技術(shù)要求：涂膠必須按圖樣規(guī)定的涂膠軌跡線1和2運(yùn)行，涂膠形狀為半圓形，涂膠直徑為φ 2～φ 3mm，涂膠膠線必須均勻，不允許涂膠膠線直徑忽大忽小，更加不允許斷膠。涂膠必須貼近產(chǎn)品涂膠位置，不得離開產(chǎn)品。不論是裝配過程，還是運(yùn)輸、存儲(chǔ)，都必須確保密封膠條處在圖示的正確位置，涂膠后產(chǎn)品可見表面不允許留膠，任何部位不允許殘留異物。本設(shè)備適合一般所見的UV膠、AB膠及導(dǎo)電膠等種類的密封膠，本產(chǎn)品所用密封膠為樂泰999。

圖3為搖臂室罩全自動(dòng)數(shù)控涂膠機(jī)（局部）。由于零件批量較大，整個(gè)零件總成涂膠工作節(jié)拍為2min，按照計(jì)算需要投入2臺(tái)涂膠機(jī)才可以滿足38萬件的年產(chǎn)能需求，經(jīng)過技術(shù)和質(zhì)量評(píng)估，采用雙工位設(shè)計(jì)，可滿足產(chǎn)能設(shè)計(jì)要求，具有比較好的質(zhì)量穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。

2. 涂膠機(jī)設(shè)計(jì)方案

（1）涂膠機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：根據(jù)搖臂室罩零件涂膠工藝分析，涂膠機(jī)的構(gòu)成由底座、機(jī)架、雙工位涂膠夾具及氣動(dòng)控制系統(tǒng)和電器控制系統(tǒng)部分組成。設(shè)備結(jié)構(gòu)采用典型的全鋁型材框架結(jié)構(gòu)。且涂膠工裝夾具為快換結(jié)構(gòu)，方便產(chǎn)品轉(zhuǎn)型后的調(diào)試。采用站姿操作，工件手動(dòng)上下料雙手起動(dòng)設(shè)備自動(dòng)進(jìn)行涂膠工作。設(shè)備安全防護(hù)裝置采用安全防護(hù)門及安全光柵，以保證操作者的安全。供膠系統(tǒng)采用美國固瑞克（GRACO）的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，其最大增壓比為 63∶1，通過氣動(dòng)轉(zhuǎn)換控制，可以提供穩(wěn)定的供膠壓力，并可根據(jù)密封膠的粘度不同，調(diào)節(jié)增壓比，適應(yīng)不同種類密封膠。

涂膠機(jī)器人采用全封閉電動(dòng)機(jī)內(nèi)置系列的直角坐標(biāo)機(jī)器人，全封閉電動(dòng)機(jī)內(nèi)置結(jié)構(gòu)可以適應(yīng)車間比較復(fù)雜的含有一定粉塵和油污的工作環(huán)境，保證機(jī)器人工作可靠性。涂膠機(jī)器人的X軸、Y軸和Z軸采用龍門布局，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，具有更好的剛性，涂膠機(jī)器人NC控制系統(tǒng)采用廣州數(shù)控GSK980MDa，可以方便地實(shí)現(xiàn)三維涂膠、點(diǎn)膠的運(yùn)行速度等各項(xiàng)工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)。

控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)了自動(dòng)模式和手動(dòng)模式，選擇自動(dòng)涂膠模式后，將工件預(yù)裝于工作臺(tái)板的夾具定位銷上后按雙手啟動(dòng)按鈕，設(shè)備自動(dòng)進(jìn)行涂膠工作。

涂膠機(jī)器人帶動(dòng)GRACO的膠嘴按預(yù)設(shè)編程好的軌跡進(jìn)行自動(dòng)涂膠工作。當(dāng)工件自動(dòng)涂膠完成，機(jī)器人自動(dòng)回歸到初始原點(diǎn)后，方可進(jìn)行下料工作。

（2）涂膠機(jī)夾具設(shè)計(jì)：雙工位涂膠夾具采用分體式結(jié)構(gòu)，即兩個(gè)相同的涂膠夾具，按要求分別安裝固定在機(jī)架平板上，方便兩個(gè)零件分別調(diào)試。

零件在夾具上的定位采用典型的一面二銷方式，依靠零件的重量和夾具四周布置的粗限位，同時(shí)在夾具的不同的定位點(diǎn)上布置了傳感器，實(shí)現(xiàn)零件在夾具中的快速上下料和可靠地定位，當(dāng)出現(xiàn)員工零件裝夾不符合工藝要求時(shí)，設(shè)備將無法啟動(dòng)，避免了意外情況的發(fā)生。

為防止出現(xiàn)夾具上無零件涂膠的異常的情況發(fā)生，在夾具上布置了紅外線檢測(cè)裝置。即當(dāng)程序自動(dòng)模式啟動(dòng)時(shí)，夾具上的紅外線接收和發(fā)射裝置只有檢測(cè)到存在零件時(shí)，程序才可啟動(dòng)。同樣為防止出現(xiàn)零件重復(fù)涂膠的異常的情況發(fā)生，當(dāng)零件自動(dòng)涂膠完成后，涂膠機(jī)器人自動(dòng)回歸到初始原點(diǎn)后，必須進(jìn)行下料工作，員工如果忘記了，重新啟動(dòng)自動(dòng)模式運(yùn)行，設(shè)備將會(huì)報(bào)警，無法啟動(dòng)，必須將設(shè)備運(yùn)行模式轉(zhuǎn)到手動(dòng)模式下，消除報(bào)警后，設(shè)備才可重新工作。

（3）涂膠機(jī)氣壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：圖4為搖臂室罩全自動(dòng)數(shù)控涂膠機(jī)氣動(dòng)控制工作原理圖，本設(shè)備所用氣源為車間統(tǒng)一氣源，氣源壓力約0.6MPa，為保證設(shè)備壓力的穩(wěn)定性，在氣源引入端，加裝了一個(gè)40L的儲(chǔ)氣罐總成1，壓縮空氣經(jīng)過氣源三聯(lián)件2的過濾潤滑，再經(jīng)過調(diào)壓閥調(diào)節(jié)到一個(gè)需要的穩(wěn)定的壓力（0.5MPa）。設(shè)備設(shè)計(jì)了低壓報(bào)警功能，當(dāng)設(shè)備進(jìn)氣源低于報(bào)警設(shè)定值時(shí)會(huì)進(jìn)行報(bào)警提示操作者。

供膠系統(tǒng)采用美國 GRACO的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，其增壓比為 63∶1，以壓縮空氣為動(dòng)力源， 在供膠系統(tǒng)的接入端安裝了可調(diào)流量手動(dòng)開關(guān)閥4-1和氣動(dòng)帶表減壓閥3-2，可調(diào)節(jié)和控制進(jìn)入供膠系統(tǒng)的壓縮空氣。

供膠系統(tǒng)的出膠壓力和流量，可通過位于出膠口的膠泵流量壓力調(diào)節(jié)閥總成10進(jìn)行調(diào)節(jié)，壓力的大小可觀察調(diào)壓閥上的壓力表。涂膠槍7和流量可調(diào)節(jié)涂膠槍開關(guān)閥總成9設(shè)計(jì)為一體，通過涂膠槍固定板8，將兩個(gè)涂膠槍7固定聯(lián)接起來，實(shí)現(xiàn)雙工位涂膠功能。流量可調(diào)節(jié)涂膠槍開關(guān)閥總成9的膠線連、斷實(shí)時(shí)控制，通過與NC系統(tǒng)相連的電磁開關(guān)閥11的DT1實(shí)現(xiàn)。為防止涂膠機(jī)停止工作時(shí)，涂膠機(jī)噴嘴的密封膠凝固，需將涂膠機(jī)噴嘴浸入油杯6中，油杯6的升降控制氣缸5和可調(diào)流量手動(dòng)開關(guān)閥4-2實(shí)現(xiàn)。

（4）涂膠槍膠線直徑的調(diào)整：涂膠機(jī)設(shè)備的膠線直徑有三種調(diào)節(jié)方法，分別是改變供膠壓力、涂膠速度和膠嘴直徑。一般情況下，膠線直徑調(diào)好后，禁止非技術(shù)人員再進(jìn)行調(diào)節(jié)，因?yàn)檎{(diào)節(jié)其中任何一項(xiàng)，均會(huì)改變?cè)械耐磕z線徑。改變供膠壓力的調(diào)節(jié)方法，膠泵流量壓力調(diào)節(jié)閥總成10為固瑞克供膠系統(tǒng)自帶的，膠泵加壓后用內(nèi)六角板手順時(shí)針方向擰壓力會(huì)加大，逆時(shí)針方向擰壓力會(huì)減小，壓力大小可觀察調(diào)壓閥上的壓力表。調(diào)節(jié)完成后取下擰緊扳手即可。

微調(diào)供膠系統(tǒng)壓力可改變線徑大小，為使膠線直徑調(diào)節(jié)到最佳狀態(tài)，也可通過改變膠嘴直徑的方式，調(diào)節(jié)線徑大?。ㄗⅲ耗z嘴直徑的改變必須相應(yīng)調(diào)整膠嘴距離涂膠表面的高度，不然涂出的膠線可能不直）。改變膠嘴直徑方法，GRACO供膠系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置的膠嘴直徑為0.15mm，可按零件的具體形狀和要求設(shè)計(jì)加工外形，并根據(jù)實(shí)際需要打出膠孔。改變涂膠速度也可以改變線徑大小，涂膠速度的控制方式是通過涂膠機(jī)器人NC控制系統(tǒng)參數(shù)大小設(shè)置，控制涂膠機(jī)器人的X軸、Y軸和Z軸的走刀（膠槍）運(yùn)行速度，達(dá)到控制涂膠線徑大小的目的。

（5）涂膠系統(tǒng)的清洗工藝：隨著現(xiàn)場(chǎng)涂膠密封工藝在汽車裝配工藝等領(lǐng)域的不斷應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化涂膠機(jī)的使用已經(jīng)越來越普及。而保證設(shè)備穩(wěn)定可靠運(yùn)行的涂膠機(jī)系統(tǒng)的自動(dòng)清洗工藝，也越來越受到使用者的重視，成為設(shè)備設(shè)計(jì)和管理中，非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

目前主要清洗方法：①傳統(tǒng)的涂膠機(jī)的清洗工藝，多數(shù)是采用化學(xué)溶劑如二氯、三氯等揮發(fā)性溶劑進(jìn)行涂膠槍的噴嘴和管路的清洗。該清洗方法具有清洗徹底、費(fèi)用偏低的特點(diǎn)。但是由于化學(xué)品的揮發(fā)性、毒性、不可回收型及污染環(huán)境等因素的限制，溶劑清洗的使用已經(jīng)越來越受限。②采用可循環(huán)環(huán)保溶劑清洗。采用與設(shè)備配套使用的單獨(dú)的自動(dòng)清洗循環(huán)系統(tǒng)。該方法具有溶劑可回收多次使用、清洗效果好的特點(diǎn)，已逐漸發(fā)展為涂膠機(jī)清洗工藝的主流方式。

3. 結(jié)語

發(fā)動(dòng)機(jī)搖臂室罩全自動(dòng)數(shù)控涂膠機(jī)投入生產(chǎn)后，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)幾年的使用和驗(yàn)證，產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率比較圓滿地達(dá)到了年供貨需求量為38萬件的初始設(shè)計(jì)要求，此涂膠機(jī)的成功設(shè)計(jì)，對(duì)公司后續(xù)相關(guān)機(jī)型的設(shè)計(jì)，具有一定的參考價(jià)值。