當(dāng)前，車身門蓋內(nèi)外板的連接通常都使用包邊工藝，使用傳通模具和壓機進行沖壓包邊時，由于外板的包邊輪廓要根據(jù)車身外形的變化而變化棕硫， 沿整個輪廓包邊的角度也不同，包邊過渡急劇的區(qū)域和包邊角度過大的區(qū)域袒啼，包邊都會非常困難哈扮。同時，傳統(tǒng)的沖壓包邊模具占地多蚓再，成本高滑肉，柔性差包各。為縮短汽車開發(fā)周期、提高產(chǎn)品競爭力靶庙，新型內(nèi)外板的連接技術(shù)—機器人滾邊技術(shù)逐漸應(yīng)用于車身生產(chǎn)中问畅。

1 機器人滾邊技術(shù)及現(xiàn)狀

機器人滾邊系統(tǒng)主要包括三大部分：滾邊夾具系統(tǒng)、滾輪系統(tǒng)汁眶、機器人及其控制系統(tǒng)款萎。滾邊夾具系統(tǒng)用于將待滾邊鋼板固定在滾邊模具上，而滾輪系統(tǒng)中亮翁，滾邊頭固定在工業(yè)機器人上饭里，滾邊頭上面的滾輪根據(jù)折疊加工步驟的不同進行選取，通過滾輪將外部鋼板的邊緣繞里面的鋼板進行彎曲并臊。機器人及其控制系統(tǒng)主要用于控制滾輪的運動軌跡健乾，以及機器人與其它相關(guān)系統(tǒng)間的通信，可根據(jù)車身外形變化設(shè)定程序帆疚，以滿足不同零件形狀的滾邊需求煌害。在滾邊時，滾邊頭通過壓力裝置將壓力傳給滾輪养烙，通過滾輪施加作用力將工件在沖壓過程中預(yù)留的翻邊向內(nèi)側(cè)翻折斧壮，從而將外板的待包邊緊緊壓緊內(nèi)板，使外板和內(nèi)板被整合成一體纤悉。

與傳統(tǒng)的沖壓包邊相比，機器人滾邊由于模具數(shù)量少鲤遥，包邊單元的投資和維護費用都相對較低沐寺，且其開發(fā)時間和投入使用的準(zhǔn)備時間比較短。 另外滾邊系統(tǒng)具有極高的靈活性盖奈，不同型號可以在同一個制造單元中生產(chǎn)混坞，滾邊機器人還可以在制造單元中進行其他抓取和涂膠等任務(wù)。滾邊零件的成形精度高钢坦，便面質(zhì)量好究孕。因此，機器人滾邊技術(shù)已經(jīng)成為塑性加工領(lǐng)域的一個研究熱點爹凹，這得益于國內(nèi)外許多科研機構(gòu)和大型汽車制造企業(yè)的深入研究〕睿現(xiàn)在國內(nèi)外一些先進的汽車制造企業(yè)已將此項技術(shù)應(yīng)用于制造外掛件，如車門禾酱，后蓋和發(fā)動機罩微酬，其它的應(yīng)用領(lǐng)域包括天窗開口，以及輪罩包邊颤陶。

2 滾邊機器人現(xiàn)實應(yīng)用案例

本案例中颗管，零件為發(fā)動機蓋，將零件外板和內(nèi)板利用機器人滾邊壓合在一起。

2.1 工藝方法

本案例中蛮究，零件上下側(cè)采用三次滾壓成型法狱鼎，每次壓合角度依次為30°、60°家厂、90°篷浅，左右采用，四次滾壓成型的工藝過程腰燕，每次壓合角度依次為30°彪珍、90°、120°衔帚、180°屿拴。從以上可以看出本案例為明顯的歐式壓合風(fēng)格。

2.2 機器人的選型

選擇機器人時只需確定兩大參數(shù)即機器人的承載大小和機器人的工作范圍浴魏，機器人的工作范圍根據(jù)我們的工藝布局和模擬仿真結(jié)果來確定笤茴，機器人承載大小則根據(jù)工藝要求，機器人需要抓多重的物體文宜、機器人工作過程中需施加多大的力及機器人運行速度涕癣，目前所采用的滾壓工藝方法對機器人的要求只需計算機器人的滾壓力即可。機器人滾壓過程中前标，在相同部位坠韩，初壓和終壓的壓合力不同，在不同部位的滾壓力也不同炼列，根據(jù)經(jīng)驗和所了解的多家滾邊設(shè)備制造廠家所測試結(jié)果表明機器人滾邊壓合所用最大的滾邊壓合力小于200kg只搁，所以本案例中選擇的是能提供 200kg 滾壓力的 ABB品牌機器人。

2.3 滾邊壓合速度

這是機器人滾邊壓合的關(guān)鍵參數(shù)俭尖，一般情況下氢惋，機器人的滾邊速度設(shè)置在平均 200mm/s，在滾邊曲率變化大稽犁、翻邊角度大的區(qū)域焰望，機器人滾邊速度要慢一些， 通常在 50～

50mm/s已亥，相對平直熊赖、曲率變化小、翻邊角度小的區(qū)域滾邊速度可適當(dāng)增大一般在200～300mm/s虑椎，機器人軌跡優(yōu)化較好的也可以達到500mm/s撰绕。

2.4 壓邊模

本案例中滾邊底模采用整體鑄造形式， 底模具有強度好在轮，裝配調(diào)試方便牺幻，穩(wěn)定性好等優(yōu)點复罕。滾邊底模具有高的穩(wěn)定性和耐磨性能，做表面淬火魂拢，以滿足耐磨性能的要求并且在熱處理過程中變形較小具有較高的穩(wěn)定性塑业。 底模使用球鐵材料，在整體加工后做表面淬火镜踪，硬度在HRC50 以上低柑，滾邊底模是鏤空結(jié)構(gòu)。

2.5 滾頭

本案例采用機械柔性滾頭眶约，連接在機器人六軸上汉统，滾頭主要有機器人連接法蘭、基板嚼龄、滾壓輪組等組成暂畴。

2.6 滾邊軌跡模擬編程

應(yīng)用機器人滾邊壓合技術(shù)必須掌握計算機模擬仿真技術(shù)，目前國內(nèi)廣泛應(yīng)用的仿真軟件是 Robcod吃溅。使用 Robcod軟件按照工藝要求做出離線程序溶诞，模擬實際的工作狀況，做到預(yù)先檢查干涉决侈，驗證工藝節(jié)拍螺垢。在現(xiàn)場調(diào)試時，將離線程序?qū)氲綑C器人中赖歌，大并且可以將調(diào)試好的機器人控制程序?qū)氲接嬎銠C中枉圃，找出離線程序和在線程序差異，總結(jié)經(jīng)驗庐冯，提高機器人滾邊壓合的編程水平孽亲。

3 機器人滾邊技術(shù)在實際應(yīng)用中遇到的問題

3.1 對沖壓件質(zhì)量要求高

沖壓件的翻邊高度一般要控制在11mm以下， 在曲率變化大形狀陡變區(qū)域翻邊高度控制在 4mm 左右為宜肄扎。沖壓件的最大外形尺寸與滾邊壓合后的總成外形尺寸變化不大，壓合預(yù)留量為 0~0.1mm赁酝。采用機器人滾邊壓合對工件的內(nèi)板要求也較高犯祠，在工件內(nèi)外板的結(jié)合面，要求工件內(nèi)板平整酌呆，無明顯波浪总党、凹坑、凸起等缺陷.當(dāng)沖壓件發(fā)生不穩(wěn)定時忱脆，會導(dǎo)致各種包邊不良橘匿，對產(chǎn)品質(zhì)量影響較大，也給后期調(diào)試帶來較大的工作量圈蔬。

3.2 機器人滾邊生產(chǎn)效率低于傳統(tǒng)包邊壓力機默言。

在本案例中機器人每滾邊生產(chǎn)單個零件節(jié)拍為2分鐘30秒角殃，且大部分軌跡較好的滾邊速度已經(jīng)優(yōu)化大 500mm/s，而傳統(tǒng)的壓力機生產(chǎn)單個零件生產(chǎn)節(jié)拍為 30 秒豺这。從中可以看出险丧，如果對生產(chǎn)速度較高、滾邊量大的零件景妻，并不一定適合機器人滾邊這種生產(chǎn)方式愧鹊。

3.3 典型滾邊不良的處理

發(fā)動機蓋板兩個下角經(jīng)常出現(xiàn)滾邊皺褶或擠出現(xiàn)場積累的解決經(jīng)驗： （1）滾邊順序上，建議不要采取一圈完整滾下來的方式拐尚，而是首先對角落滾壓再對平坦區(qū)域滾壓的方式惩赊；（2）跟第一種方法類似，也是先處理角落的難點隔节，但是通過在滾邊的夾具上增加定位臺面鹅经，相應(yīng)的在機器人臂的滾輪旁邊增加配合定位面，讓機器人臂以該臺面定位用滾輪先把角落的地方壓一下（注意是壓而不是滾）官帘，然后再周圈滾邊瞬雹。

3.4 常見包邊不良的處理

機器人包邊不良大部分原因是由于沖壓件外板翻邊預(yù)留變短和內(nèi)板尺寸變小，導(dǎo)致現(xiàn)象為包邊被擠出刽虹。在沖壓件模具短期內(nèi)不能修復(fù)情況下的處理方法:修改機器人預(yù)包邊角度酗捌，通過角度的調(diào)整來來彌補零件翻邊和內(nèi)板的尺寸變化。

3.5 對維護技術(shù)人員的要求

目前機器人滾邊的調(diào)試對技術(shù)人員的要求較高涌哲，應(yīng)用機器人滾邊壓合不僅要熟知機器人滾邊壓合工藝胖缤、熟練掌握應(yīng)用機器人技術(shù)，而且還要對出現(xiàn)不同的包邊質(zhì)量問題拿出對策阀圾。

4 結(jié)束語

機器人滾邊壓合技術(shù)是多方面技術(shù)結(jié)合到一起的一項柔性化生產(chǎn)技術(shù)哪廓，要想掌握這項技術(shù)，必須在多方面打好基礎(chǔ)初烘，并將其融合在一起涡真，這樣才能真正發(fā)揮其效用，在實際運用總結(jié)經(jīng)驗不斷完善貌授，從而推動國內(nèi)汽車制造業(yè)的發(fā)展吟因。

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