浅谈一种车身发盖自动涂胶装置开发

1、    浅谈一种车身发盖自动涂胶装置开发    霍炳武陆锋邹凤祥田海维计剑祥摘要：文章介绍一种车身发盖自动涂胶装置开发，该装置采用电气控制实现自动涂胶，操作人员只要按下开始命令按钮即可实现完整的涂胶程序，无需人工干预，通过控制系统的核心部件系统控制器识别传感器采集信号，经过内部存储的控制逻辑识别后，输出电信号驱动气缸、安全锁等机械机构运动，根据生产工艺要求，调节程序控制输出时间，可以达到最理想的自动化多点涂胶。有效避免人员技能差异带来的产品质量影响，保证了设计与制造的一致性，改善人机工程，节约劳动力成本。关键词：发盖;涂胶;自动;电气控制1 汽车车门涂胶

2、工艺及方法目前，在国内及国际的车身生产工艺中，都会使用到各种涂胶工艺，根据应用区域和作用性的不同，常使用结构胶、密封胶、减震胶等来提升车身机构强度、气密性及降低共振噪音。使用胶的类别不同，很对的涂胶方法也不一样，一般有人工手工涂胶，机器人全自动涂胶，机器人涂胶成本高，适用于流水线上使用，在单一零部件、分总成的生产过程中，使用最多的还是人工手动涂胶。为适应市场需求，实现产品的快速生产，国内很多焊装车间在车门及发盖的涂胶工艺普遍采用一体式涂胶工具。它由人工单点涂胶提升至多点涂胶的形式，但是这种工具还是需要全程人工操作，首先将涂胶工具拉近拼台上的车门门盖内板或外板，通过定位销准确定位后，手动按下出胶

3、开关，出胶量根据目测结果与工艺标准进行对比判断。涂胶完成后同样需要人工将涂胶工具推回固定位置。一体式涂胶工具连接着管路，方向与力度难以控制，缺乏经验的操作人员很难一次准确定位，影响生产效率;在拉动与推動过程中可能由于用力过猛出现溢胶导致出现残胶的工艺质量问题;同时，长期同样姿势操作笨重的涂胶工具，存在人工工程伤害。因此，需要开发一种低成本的自动涂胶机构。提高企业生产效率，降低人员成本。2 自动涂胶装置开发根据现在生产工艺生产存在的难点，我们设定了自动涂胶的设计需求。首先，需要满足全自动化涂胶过程，消除车门生产线上工件转移、涂胶工具定位、涂胶、复位、转移工件到下工序等重复的操作;及次，在生产过程

4、中，消除涂胶工具定位过程中出现撞击产生凹陷的问题，拼台或零件表面不能附着有残胶影响外观质量;最后是能够精准出胶量，保障产品质量不一致;3 车身发盖自动涂胶装置设计及应用自动装置分为硬件与软件部分。软件程序利用rslogx5000软件编写，下载到控制器中，控制器识别传感器采集信号，经过内部存储的控制逻辑识别后，输出电信号、驱动气缸、安全锁等机械机构运动。系统控制逻辑严格按照时序进行，当发盖传送到工位经过定位夹紧后，自动涂胶装置完成“拼台下降接胶板打开安全锁释放多点涂胶工具下降多点同时涂胶多点涂胶工具上升安全锁锁定接胶板关闭拼台上升”。在硬件方面，机构中的多点涂胶工具由两级气缸推动实现升降，一级气

5、缸活塞运动同时，二级气缸在一级气缸推动下运动，一级气缸运行达到指定位置后二级气缸开始打开。当电磁感应传感器采集到信号后，通过控制器切断气缸运动。多点涂胶工具上升到达指定位置，安全锁扣气缸关闭进行能量锁定。在气路完全失效情况下，也不会发生涂胶工具坠落。为避免多点涂胶工具推进行程过大，运行不平稳，装置在气缸两侧对称布置双导轨导向。导轨顶端分别布置两段弹簧，能够有效缓解下降过程的刚性冲击，避免溢胶与噪音。涂胶较量的控制是又出胶气缸开启时间决定。根据生产工艺要求，调节程序控制输出时间，可以达到最理想的胶量。在多点涂胶工具位置通过两级气缸之间的调整螺母调整，可以满足不同现场之间的安装误差。在涂胶装置的左

6、、右接胶板分别采用气缸驱动，当涂胶机构完成涂胶后上升到位，左、右接胶板关闭，可以完成平置在涂胶机构下方，避免涂胶机构残胶掉落置下方的拼台上。当涂胶机构下降进行涂胶时，自动打开。涂胶装置可以在自动和手动模式之间切换，有效减少因设备故障导致停线。在某汽车发盖生产线上应用自动涂胶装置，生产周期时间减少了12秒，优化了一个操作岗位，3班次既能优化3个人。涂胶量均匀一致，生产质量与设计要求保持一致性，消除残胶、碰凹等人工操作出现的质量问题的发生。发盖自动涂胶装置的工作原理，将发动机盖罩外板安放在拼台上完成第一道工序操作后，通过传送带自动转移到涂胶拼台。发盖在工装夹具定位夹紧后，涂胶装置的接胶板打开，安全

7、锁解除能量锁定，接胶板沿u型导轨轨迹行进，到达指定位置后停止。多点涂胶工具在一级、二级气缸推动下，按导轨导向沿涂胶指定位置靠近。接近下止点位置时，导轨顶端压缩缓冲弹簧。在弹簧的反作用下，涂胶工具下降速度减小，平稳到达下止点。控制器驱动注胶气缸打开，推动注胶管道阀门开启，56路涂胶通道同时注胶开始涂胶（发盖上为点状胶，不需要横向移动涂胶工具），预设定时器时间到，阀门在气缸的带动下关闭。涂胶完成后，多点涂胶工具在双级气缸的牵引下上升，二级气缸运动停止后，一级气缸上升。多点涂胶工具上升的同时，发盖工装夹具打开。输送带将涂好胶的发盖向下一工位转移。多点涂胶工具上升至上止点，控制器输出信号驱动切断气缸输

8、出。多点涂胶工具完全停止后，安全锁关闭，对多点涂胶工具进行能量锁定。接胶板在两侧气缸的推动下关闭，避免出胶口残胶滴落影响发盖内板表面质量。一个循环的工作周期后，装置处于静止状态，等待下一个命令输入。在装置运行过程中，遇到紧急情况按下急停开关时，切断所有电、气路输出，装置位置保持不动，直至故障修复重启。自动涂胶装置在自动模式下失效时，可以切换到手动模式，通过相应的命令时序进行手动控制。按照拼台下降接胶板打开安全锁打开多点涂胶工具下降涂胶多点涂胶工具上升安全锁关闭接胶板关闭拼台上升命令输入完成涂胶过程。4 总结车身发盖自动涂胶装置采用高空悬挂安装，无需占用地面空间，沿导轨能够自由移动。自动涂胶装置

9、并入发盖包边机伺服系统，稳定性更强，进一步提高机械化生产率，节约人力成本。工件在拼台之间自动转移，无需人工搬运，有效避免人机工程伤害。多点涂胶工具可以柔性调整，与发盖之间的涂胶距离可以调整为最理想值。出胶定量调整，与工艺要求保持一致，保证产品质量一致性。机构具备自锁与互锁功能，使用安全等级高。装置动力源为电、气，能源来源广泛、绿色，部件通用，维修简单，完全具备自主生产、维修能力。升降机构采用三位五通阀控制双作用气缸的动作，安全性能较高。根据设备动作流程设计控制程序，控制程序设定故障报警程序，每个环节产生故障均能起到有效报警，提高故障点排查效率。自动涂胶机增设自动滑移接胶装置，有效接档残胶掉落，避免残胶掉落污染环境。自动涂胶机操作面板设计动作到位指示灯，每个自动动作运行到位后指示灯会亮起，便于操作工观察设备运行状态。根据自动涂胶装置在车身发盖生产现场的应用与数据分析，该机构正在拓展应用于其他车门、侧围等其他多点涂胶工艺上，以低成本实现高价值的改善。参照文献1朱龙根 简明机械零件设计手册2版 北京：机械工业出版社， 2005.2孙  恒