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汽車噴涂生產(chǎn)線上的機(jī)器人

 

汽車生產(chǎn)線的噴漆和涂裝是汽車生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),現(xiàn)代汽車生產(chǎn)都采用機(jī)器人盡享噴涂

 

 

汽車車身涂裝以工藝復(fù)雜、工序多、涂層質(zhì)量要求高等特點(diǎn)在汽車涂裝中最具代表性计浮。

可進(jìn)行自動(dòng)噴漆或噴涂其他涂料的工業(yè)機(jī)器人。中國(guó)研制出幾種型號(hào)的噴漆機(jī)器人并投入使用加六,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效果辫继。噴漆機(jī)器人主要由機(jī)器人本體、計(jì)算機(jī)和相應(yīng)的控制系統(tǒng)組成俗慈,液壓驅(qū)動(dòng)的噴漆機(jī)器人還包括液壓油源姑宽,如油泵、油箱和電機(jī)等姜盈。多采用5或6自由度關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)低千,手臂有較大的運(yùn)動(dòng)空間,并可做復(fù)雜的軌跡運(yùn)動(dòng)馏颂,其腕部一般有2~3個(gè)自由度示血,可靈活運(yùn)動(dòng)。較先進(jìn)的噴漆機(jī)器人腕部采用柔性手腕救拉,既可向各個(gè)方向彎曲难审,又可轉(zhuǎn)動(dòng),其動(dòng)作類似人的手腕亿絮,能方便地通過較小的孔伸入工件內(nèi)部告喊,噴涂其內(nèi)表面。噴漆機(jī)器人一般采用液壓驅(qū)動(dòng)派昧,具有動(dòng)作速度快惯慎、防爆性能好等特點(diǎn),可通過手把手示教或點(diǎn)位示數(shù)來實(shí)現(xiàn)示教酬苇。噴漆機(jī)器人廣泛用于汽車灯忙、儀表、電器蚤件、搪瓷等工藝生產(chǎn)部門欢兑。

采用機(jī)器人噴涂

  為了追求噴涂過程更大的靈活性和更高的效率,從20世紀(jì)90年代起汽車工業(yè)開始引入機(jī)器人來代替噴涂機(jī)械完株,同時(shí)開始使用機(jī)器人進(jìn)行內(nèi)表面的自動(dòng)噴涂置凤。

  現(xiàn)代汽車工業(yè)的迅速發(fā)展帶來汽車型號(hào)的迅速變化和車體設(shè)計(jì)的不斷調(diào)整,只有采用機(jī)器人才能適應(yīng)這種頻繁變化的生產(chǎn)要求颁殃。機(jī)器人的作用是控制噴槍辐杜,使之在噴涂過程中與噴涂表面保持正確的角度和恒定的距離(一般為200mm)。為了實(shí)現(xiàn)這一任務(wù)显钙,工程師采用專門的軟件對(duì)噴涂對(duì)象的三維模型進(jìn)行處理了酌,確定噴槍的移動(dòng)路徑和相應(yīng)的噴涂參數(shù)。然后將這些數(shù)據(jù)傳輸給機(jī)器人控制器,在整個(gè)噴涂過程中控制機(jī)器人的動(dòng)作对嚼。一般來說夹抗,只有在比較復(fù)雜的和要求非常精確的噴涂過程才需要這樣的處理。

  與傳統(tǒng)的機(jī)械噴涂相比纵竖,采用機(jī)器人噴涂有2個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn):可以減少大約30%~40%的噴槍數(shù)量漠烧;提高了噴槍運(yùn)動(dòng)的速度。為了適應(yīng)高速噴涂靡砌,在內(nèi)表面噴涂和第2層金屬漆噴涂時(shí)都要采用高速旋轉(zhuǎn)噴槍已脓。

20世紀(jì)90年代以來,大規(guī)模集成電路及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展使工業(yè)機(jī)器人的制造技術(shù)日臻成熟通殃,機(jī)器人性能的改善和工作可靠性的提高以及其外形體積和價(jià)格的不斷下降度液,使其在汽車制造業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。

在汽車裝配上,幾乎所有的工位均可應(yīng)用機(jī)器人來提高裝配作業(yè)的自動(dòng)化程度,如車門的安裝儀表板的安裝画舌、車燈的安裝等堕担,以及點(diǎn)焊作業(yè),涂膠作業(yè)曲聂,噴漆作業(yè)霹购。

汽車行業(yè)中機(jī)器人的設(shè)計(jì)和應(yīng)用集中在方法、工具和步驟上侠呛,機(jī)器人技術(shù)不不斷發(fā)展讓工廠的管理者們降低成本贾瞪,同時(shí)加強(qiáng)質(zhì)量和生產(chǎn)力。隨著機(jī)器人在汽車行業(yè)的廣泛應(yīng)用披锨,制造裝配系統(tǒng)习怒、工廠安全可靠以及實(shí)時(shí)性能的評(píng)估和控制就變得尤為重要。汽車機(jī)器人的停機(jī)卖寻,每分鐘就可能給企業(yè)帶來重大損失编毒。以美國(guó)汽車工廠為例,機(jī)器人停機(jī)所造成的損失每分鐘可達(dá)5000-10000美元种车,有的甚至高達(dá)20000美元。所以孩砸,如何合理應(yīng)用工作機(jī)器人和未來機(jī)器人的發(fā)展方面成了人們普遍關(guān)心的問題匿贝。

機(jī)器人在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用

1、 機(jī)器人在噴涂生產(chǎn)線上的應(yīng)用

機(jī)器人的噴涂工作主要有2種模式:一種是動(dòng)/靜模式贸掰,在這種模式下丁傲,噴涂物先被傳送到噴涂室中,在噴涂過程中保持靜止(見圖1)审胚。另外一種是流動(dòng)模式匈勋,在這種模式下,噴涂物勻速通過噴涂室(見圖2)膳叨。在動(dòng)/靜模式時(shí)機(jī)器人可以移動(dòng)洽洁,在流動(dòng)模式時(shí)機(jī)器人是固定不動(dòng)的痘系。

圖1

圖2

在外表面噴涂過程中,機(jī)器人安置在可升降的軌道上饿自,能夠自由接近噴涂體的表面汰翠,因此可以縮小操作空間,降低運(yùn)營(yíng)費(fèi)用昭雌。在舊工廠的改造中复唤,如果以這種方式用機(jī)器人取代舊機(jī)械,就可以保持原有的噴涂室不變烛卧。這樣既能降低改造成本佛纫,又能縮短工期。在內(nèi)表面噴涂室中总放,不同機(jī)器人的軌道可以上下平行安裝呈宇。用于打開引擎蓋和后備箱蓋的操作機(jī)器人安置在較高的軌道上,這樣就能“跨越”安置在下方軌道上的噴涂機(jī)器人而工作(見圖3)局硝。這種方案可以使噴涂室縮短1~2m忱痴,既能減少建設(shè)投資,又能降低運(yùn)營(yíng)成本焙逝。

圖3

機(jī)器人的電源蚪应、控制器和安全系統(tǒng)都安裝在噴涂室外的控制箱內(nèi)。由于控制箱也采用模塊化的設(shè)計(jì)年笋,因此能很方便地針對(duì)客戶實(shí)際的涂裝流程進(jìn)行優(yōu)化的配置伍戚。在杜爾公司生產(chǎn)的先進(jìn)的涂裝系統(tǒng)中,采用了多運(yùn)動(dòng)柔性控制技術(shù)雌她,將機(jī)器人的控制和噴涂流程的控制集成在一起進(jìn)行處理透汞,不需要再設(shè)置噴涂流程的控制了。

在汽車的生產(chǎn)過程中政用,除了在噴涂生線上的應(yīng)用薄肉,有整個(gè)生產(chǎn)中的焊接、安裝倘灸、物流配送等方面都有應(yīng)用某亩。而且大大提高了工作效率,降低了生產(chǎn)成本热某。為企業(yè)帶來的很大的好處腻菇,而且隨著科技的發(fā)展,工業(yè)機(jī)器人在汽車生產(chǎn)廠的應(yīng)用也會(huì)越來越廣泛昔馋。

  在環(huán)保意識(shí)日益增強(qiáng)的今天筹吐,人們稱環(huán)保效果好的涂裝廠為“綠色工廠”,技術(shù)陳舊的涂裝廠為“褐色工廠”。無(wú)論是新建綠色工廠還是改造褐色工廠丘薛,建立機(jī)器人全自動(dòng)噴涂生產(chǎn)線都是十分必要的嘉竟。在新建工廠時(shí),合理使用資金是最重要的原則榔袋,因此降低噴涂生產(chǎn)線的投入是非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)周拐。而對(duì)于那些需要改造的工廠來說,如何將機(jī)器人合理引入到現(xiàn)有的涂裝生產(chǎn)線凰兑,以及由此而產(chǎn)生的費(fèi)用則是關(guān)鍵性的問題妥粟。

 

 

 


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