浅述机器人风挡玻璃涂胶系统及应用

摘 要 在本研究中主要阐述了机器人风挡玻璃涂胶系统的构成，并且通过机器人涂胶系统的实际应用，进一步说明机器人风挡玻璃涂胶工艺能够广泛应用于车型设计中。

关键词 机器人；风挡玻璃；涂胶；应用

近年来，随着科学技术的发展，我国的汽车生产水平逐渐提升，在总装线中风挡玻璃装配已经达到了世界领先水平，主要是以密封胶粘接工艺逐渐取代传统橡胶密封条封工艺，能够提升抗老化和防漏性能。目前，这种工艺已经在车辆设计中实现广泛应用，由中日共同研发的机器人风挡玻璃涂胶系统具有较高稳定性和完善的售后，高性价比等优势，已经得到了广泛汽车用户的好评，同时也在风挡玻璃涂胶中占据一席之地，国内很多厂家中基于该生产线，从国外引进的这种涂胶系统，目前只有80%能够实现正常使用，当前生产线技术要求逐渐提升，对于风挡玻璃的自动涂胶系统要求也逐年增加。

1 机器人风挡玻璃涂胶系统

从系统构成上，涂胶系统是由供胶系统，机器人，对中夹具，控制系统构成。

2 系统设计难点

首先从该系统的特点上来看，机器人执行动作过程中具有一定的评论性，由于机器人在处于运动状态下具有较高的可靠性，但周边运行环境对机器人动作会产生一定影响，涂胶系统的影响因素主要包括：胶枪重量，加热胶管的挠度，运动惯量，在设计中需要考虑多种因素，选择较大负荷的机器人，能够避免上述问题，但由于在总装现场空间相对比较紧张，这种情况下可能会出现严重的空间浪费。此外，选择大型机器人还会增加费用，提高成本，能够实现速度较量的协调控制，进一步保障生产质量。为确保车窗玻璃的粘贴质量，在设计过程中要求胶形均匀。因此在密封胶涂布中，为满足实际生产需求，机器人的涂胶速度是处于动态变化的，尤其在直线段和转角涂胶时存在一定差别，同时也经常会存在堆积问题，在实际操作时，通常需要设定胶量大小可以通过I/O接口来控制给胶量，完成不同胶量大小的切换，但这种情况下很难确保切换过程中的稳定性，同时该工艺还需要改变涂胶速度和轨迹，很难确保不同涂胶段胶形一致性，因而最终会从一定程度上影响涂胶质量。采用速度和胶量协调控制的方法，通过分析机器人的涂胶速度和涂胶量关系，利用函数将其输入控制柜中。在具体涂胶时机器人能将这种速度信号传到相应的供胶系统流量控制层中，进而实时调节聚胶量，能够使胶形稳定均匀，最终确保生产质量能够提高生产效率，可以通过I/O接口控制不同给胶量的切换。在调试时，需要花费大量时间，同时通常挤胶量是一个定值，为满足直线段和拐角处的涂胶要求只能降低涂胶速度，然而这种涂胶速度的控制是一种协调控制系统，能够设置好胶量速度关系，在调试设置需要设定速度，这种系统能够玩成交量的实时调节，提升机器人的图调速度。此外，由于胶量和涂胶速度是协调控制的，因此，可以自行设置涂胶速度，比如在直线段能够提高提到速度，在拐角位置降低涂胶速度，确保胶型一致，能够显著提升涂胶效率。目前很多机器人涂胶系统均采用这种装置，在具体使用中，首先，在玻璃周边误差尺寸不会同时累积到某一位置，能够使密封条沿玻璃从均匀分布。其次，针对不同尺寸类型的玻璃有一定的适应性，能够用于车辆的柔性生产。在参考日本安装技术的基础上开发了对中夹具系统，能够避免由国外进口的装置经过两次定位才能完成操作，精确度较高，能够缩短时间，完成一次对中定位进而提高生产能力、玻璃生产设备，当完成面后将凸面朝上继续进行补胶，这种翻转装置能将玻璃翻转便于工作人员在操作中拿取玻璃，将其安装到固定位置，减少人员工作量，便于操作[1]。

3 涂胶机器人

涂胶机器人由日本生产的主要是机器人，交流伺服电机，能够使伺服电机与机器人臂惯性比达到最佳值，刚性较高，能够克服过去机器人进行高速和变速过程中的颤抖问题，实现胶形一致，能够确保胶条轨迹的稳定性，显著提升生产效率。同时，这种系列的机器人具有同种类型机器人最大动作范围，能够允许达到3100mm的动作范围。即便为大型汽车挡风玻璃也能够利用这该工艺完成涂胶操作。除此之外，机器人控制柜还存在涂胶命令指示，能够按照相应的规范完成操作，更为便利的控制胶泵，获取良好的操作效果[2]。

4 具体实例分析

由于不同厂家所生产的汽车产量，现场生产条件不同，因此在涂胶系统布置上也存在差异，当前国内外在运用涂胶系统过程中主要是以玻璃传输方式进行区分，可将其分为不同形式，包括多工位回转，固定式，滑动台式等。在本研究中，我们从这些应用系统中挑选两例作为研究对象进行分析。比如由哈飞汽车制造公司，采用的多工位回转式是常见的一种生产形式，能够实现人工操作工位的固定工位，该系统只存在一个出口，整体的操作流程比较简便，但可能会从一定程度上损失部分生产节拍。在哈飞汽车总装线中的机器人前后挡风玻璃以及侧窗涂胶系统，如果用于不同车型的柔性回流生产。回转台是根据不同车型改变其回转方式，当存在前后两个挡风玻璃时只需要完成两个角度的旋转工位，而当存在车窗和前后挡风四块玻璃时需要进行四工位的旋转，回转台能够旋转90度。在完成涂胶时由工作人员在上下料工位中取出玻璃，安装到车身，再将新工件放入夹具台中，即可完成整體操作。比如本田所采用的固定台式，在总装生产线中运用涂胶系统，通常现场平面布局相对比较窄，通常宽度仅为2.5米，这种情况下对于涂胶系统布置来说极为不利的，因此采用固定台式所占空间较小，其构成比较简便，具有较高的工作效率。本田汽车生产企业所采用的涂胶系统是一种双固定台的方式，在A，B工位上进行前后挡风玻璃对中夹具工作台的布置，使机器人能够位于A，B夹具，在翻转装置中能够将经过涂胶后的玻璃进行角度翻转，便于工作人员取出玻璃并放置在新的夹具台中，在对另一块玻璃完成定位，当完成A工位涂胶后跳转B工位继续完成操作，同时A工位进行卸装玻璃，利用该设备能够实现无间断操作，相比转台来说能够节约旋转时间，极大程度上提升工作效率。

5 结束语

总而言之，近年来随着国内汽车行业的快速发展，对汽车质量要求逐渐提升，在汽车生产工艺中机器人的应用逐渐广泛，尤其利用机器人涂胶系统能够有效提升生产效率，减少工作人员的工作强度具有显著优势。

参考文献

[1] 张灵芝.总装车间风挡玻璃机器人自动涂胶系统设计[J].汽车工艺与材料，2017，（10）：16-23.

[2] 杨欣慧.PLC在玻璃涂胶控制系统的应用[J].科技尚品，2017，（5）： 162-162.

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