張洪亮

摘 要：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，汽車生產(chǎn)制造技術(shù)也日新月異，而汽車裝配自動(dòng)化技術(shù)的不斷更新和優(yōu)化，讓大多數(shù)汽車生產(chǎn)廠商在進(jìn)行汽車風(fēng)擋玻璃組裝的過程中都選擇機(jī)器人涂膠系統(tǒng)來取代傳統(tǒng)人工涂膠作業(yè)模式，如此一來不但降低了人工成本，也為生產(chǎn)質(zhì)量和效率提升帶來了保證。本文結(jié)合筆者實(shí)際工作研究，探討了機(jī)器人涂膠系統(tǒng)的常見問題及其維護(hù)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：機(jī)器人 涂膠系統(tǒng) 問題 維護(hù)技術(shù)

Analysis of Common Problems and Maintenance Technology of Robot Gluing System

Zhang Hongliang

Abstract：With the development of modern science and technology， automobile manufacturing technology is also changing with each passing day， and the continuous update and optimization of automobile assembly automation technology has made most automobile manufacturers choose robot gluing systems in the process of automobile windshield glass assembly. Replacing the traditional manual gluing operation mode， this new mode not only reduces labor costs， but also guarantees the improvement of production quality and efficiency. In this paper， combined with the author's actual work research， the common problems of the robot glue system and its maintenance technology are discussed.

Key words：robot， glue system， problem， maintenance technology

1 引言

現(xiàn)階段，汽車生產(chǎn)制造技術(shù)日益更新，各類工業(yè)機(jī)器人更加普遍地運(yùn)用到汽車生產(chǎn)的焊接、噴漆、涂膠以及裝配等環(huán)節(jié)中。而隨著汽車規(guī)模化生產(chǎn)制造水平的不斷提高，國內(nèi)越來越多汽車生產(chǎn)廠商也開始將機(jī)器人自動(dòng)涂膠系統(tǒng)應(yīng)用到汽車前后風(fēng)擋玻璃密封膠的涂布作業(yè)環(huán)節(jié)中來，進(jìn)一步優(yōu)化了生產(chǎn)效率，提升了涂膠作業(yè)質(zhì)量，同時(shí)取代了過去人工涂膠可能出現(xiàn)的誤差，為汽車生產(chǎn)廠商經(jīng)濟(jì)效益的提高帶來了有力支撐。

2 機(jī)器人涂膠系統(tǒng)組成

機(jī)器人自動(dòng)涂膠系統(tǒng)通常來說包含了機(jī)器人系統(tǒng)、供膠系統(tǒng)、夾具系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和其他附屬裝置。一是機(jī)器人系統(tǒng)，該系統(tǒng)涉及到機(jī)器人操作機(jī)、XRC控制柜、示教編程器以及變壓器等部件，主要負(fù)責(zé)對(duì)汽車前后左右風(fēng)擋玻璃膠進(jìn)行涂布;二是供膠系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包含了膠泵系統(tǒng)、膠計(jì)量與過壓保護(hù)系統(tǒng)以及溫度控制系統(tǒng)所構(gòu)成，通常來說負(fù)責(zé)準(zhǔn)確控制供膠量，對(duì)供膠實(shí)際溫度予以調(diào)控，提供過壓保護(hù);三是夾具系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含了汽車前后窗玻璃夾具以及左右窗玻璃夾具兩個(gè)部件，負(fù)責(zé)對(duì)汽車前后左右窗玻璃的取放、吸緊等，確保在涂膠過程中汽車玻璃能夠準(zhǔn)確定位，從而促進(jìn)涂膠作業(yè)質(zhì)量得以有效保障，各個(gè)車型有具體的識(shí)別信號(hào)裝置，通過對(duì)夾具總成予以調(diào)整讓其符合具體車型的定位數(shù)據(jù);四是控制系統(tǒng)，主要包含了系統(tǒng)控制柜、主操作盤、操作盒、三色燈、光電管以及安全插銷等相關(guān)組件，負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)涂膠作業(yè)流程和具體供膠量等實(shí)施控制;五是其他附屬裝置，通常來說包含了底座、膠槍把持器、清膠設(shè)備以及安全欄等，屬于整個(gè)機(jī)器人涂膠系統(tǒng)中非常關(guān)鍵的輔助性設(shè)施[1]。

3 機(jī)器人涂膠系統(tǒng)的常見問題與處理

3.1 供膠系統(tǒng)常見的問題

因?yàn)椴Ａz需要在相對(duì)密封的環(huán)境下予以轉(zhuǎn)送，如果其中存在空氣很容易導(dǎo)致玻璃膠出現(xiàn)硬化現(xiàn)象，因此供膠系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)擁有較強(qiáng)的密閉性能。另外因?yàn)椴Ａz的粘稠度相對(duì)較高，因此供膠系統(tǒng)泵壓力需要超過120MPa，從而確保玻璃膠可以順利流動(dòng)，保證供膠的持續(xù)性。在實(shí)際工作中我們能夠發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)的突出問題在于：①輸送管道密封性不佳;②操作人員更換玻璃時(shí)不夠規(guī)范;③膠泵壓力不足。因此在維護(hù)過程中需要確保輸送管道具備良好的密封性能，管路之間的轉(zhuǎn)接位置、泵頭等薄弱區(qū)域需要強(qiáng)化日常檢驗(yàn)和劣化復(fù)原作業(yè)，應(yīng)當(dāng)確保操作人員規(guī)范操作，避免作業(yè)更換膠桶時(shí)玻璃膠和空氣接觸時(shí)間過長，對(duì)涂膠泵實(shí)施定期維護(hù)檢查，尤其注意膠泵喉部密封情況，定期對(duì)喉部密封圈和下缸體密封圈予以檢查更換。

3.2 PLC控制系統(tǒng)的常見問題

在機(jī)器人自動(dòng)涂膠系統(tǒng)中的PLC控制系統(tǒng)與其他PLC控制系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的功能較為類型，因?yàn)樵撓到y(tǒng)選擇信號(hào)檢測開關(guān)實(shí)施信號(hào)檢查，隨后借助于C Clink現(xiàn)場總線把信號(hào)輸送至PLC，依靠邏輯運(yùn)算再把輸出信號(hào)利用C Clink現(xiàn)場總線傳輸?shù)礁鱾€(gè)氣缸、電機(jī)等單元，從而對(duì)這些單元實(shí)現(xiàn)有效控制。因此應(yīng)當(dāng)確保信號(hào)能夠安全穩(wěn)定傳輸，在實(shí)際工作中能夠發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)普遍存在的問題是檢測信號(hào)丟失或者通信異常等。對(duì)于日常維護(hù)工作來說，必須要定期對(duì)信號(hào)開關(guān)的運(yùn)行狀況實(shí)施全面檢查，確保相關(guān)接線頭之間的緊固性[2]。

3.3 機(jī)器人動(dòng)作系統(tǒng)的常見問題

機(jī)器人動(dòng)作系統(tǒng)的速度與動(dòng)作位置會(huì)在很大程度上關(guān)系到涂膠量以及涂膠軌跡的移動(dòng)，因此對(duì)于涂膠軌跡進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，必須要尤其重視機(jī)器人的移動(dòng)快慢調(diào)整和角度控制。確保涂膠軌跡可以符合本車間生產(chǎn)車型的工藝標(biāo)準(zhǔn)。另外在日常維護(hù)的過程中必須要著重落實(shí)好機(jī)器人活動(dòng)部件的潤滑處理和連接件的緊固。

4 膠槍斷膠問題原因與處理

膠槍斷膠故障通常來說包括兩類不同的情況：首先是膠槍間歇性出膠，能夠觀察到膠形不連貫，出膠時(shí)斷時(shí)續(xù);其次是直接停止出膠，在進(jìn)行涂膠作業(yè)過程中膠槍不出膠，而機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡并未完全結(jié)束。前者往往是因?yàn)楣┠z壓力不夠亦或是供膠系統(tǒng)中膠無法有效流通導(dǎo)致的，而后者一般是供膠泵中途停止動(dòng)作但機(jī)器人依舊在執(zhí)行涂膠指令造成的。膠槍斷膠故障的具體診斷原因如下：一是膠流通不順暢的問題，引起原因可能是干膠：即供膠系統(tǒng)溫度通常處于40到50℃之間，為避免膠體溫度過低而出現(xiàn)凝結(jié)現(xiàn)象，因此屬于持續(xù)加熱，如果停止打膠的時(shí)間太長，膠泵內(nèi)的膠會(huì)烤干，從而出現(xiàn)干膠的現(xiàn)象;另外是因?yàn)樵O(shè)備存在磨損，比如說定量齒輪泵磨損，齒輪嚙合不嚴(yán)，出現(xiàn)碎屑，或者柱塞泵底部位置壓盤密封圈受到破壞等。二是柱塞泵停止運(yùn)行，導(dǎo)致這一故障的原因可能是因?yàn)槟z桶中存在大量空氣導(dǎo)致柱塞泵空打，單位時(shí)間無法達(dá)到規(guī)定的出膠量，從而引發(fā)柱塞泵空打保護(hù)動(dòng)作而停止[3]。

對(duì)于膠槍斷膠問題的處理方法如下：首先是當(dāng)供膠系統(tǒng)之內(nèi)存在干膠時(shí)，可以選擇人工排出的辦法，如果量多則應(yīng)當(dāng)對(duì)供膠系統(tǒng)實(shí)施拆解，對(duì)各個(gè)部件予以清理;其次是泵空打問題的處理，可以選擇三種不同的處理方式，一是進(jìn)行重新排膠，直到不能聽到排膠時(shí)出現(xiàn)氣泡聲為止，二是柱塞泵底部壓盤密封圈如果出現(xiàn)破損現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)?shù)谝粫r(shí)間予以更換，三是泵上沖程和下沖程單向閥沒有定期清洗或存在磨損現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)對(duì)其實(shí)施清洗和重裝，如果必要應(yīng)當(dāng)對(duì)其實(shí)施更換處理。

為確保膠槍管路中的膠體可以持續(xù)順暢流動(dòng)，可以在系統(tǒng)暫停使用的情況下定期把膠體從旋轉(zhuǎn)自動(dòng)加熱膠槍位置擠出一部分，到不存在干硬膠流出為止。具體的檢查維護(hù)時(shí)間必須要結(jié)合車間生產(chǎn)作業(yè)的具體情況以及生產(chǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息來予以確定，如表1所示。

機(jī)器人自動(dòng)涂膠系統(tǒng)實(shí)際投入生產(chǎn)運(yùn)行之后，在很大程度上促進(jìn)了汽車玻璃涂膠作業(yè)的效率與質(zhì)量，極大降低了汽車制造廠商的人力成本。然而在實(shí)際的運(yùn)行過程中也能夠看到機(jī)器人涂膠系統(tǒng)會(huì)表現(xiàn)出一些故障問題，比如說可能存在膠計(jì)量伺服電機(jī)過載報(bào)警以及齒輪泵主動(dòng)軸鍵被切斷的問題，特別是在冬季或者該系統(tǒng)剛剛開始運(yùn)行的情況，伺服電機(jī)的報(bào)警頻次相對(duì)更高。每日開工時(shí)常常需要進(jìn)行報(bào)警復(fù)位才能夠確保系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不但對(duì)生產(chǎn)作業(yè)帶來了影響，同時(shí)也造成了原材料的浪費(fèi)[4]。

因?yàn)椴Ａz表現(xiàn)出遇水分凝固的特性，因此其如果與空氣大面積接觸會(huì)很快凝固為塊狀，對(duì)齒輪泵的拆卸維修造成較大困難，所以齒輪泵發(fā)生故障現(xiàn)象后，往往需要較長時(shí)間進(jìn)行維修處理?；诮陙頇C(jī)器人涂膠系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況而言，齒輪泵始終都是維修維護(hù)工作中的難點(diǎn)所在，即便當(dāng)前我們對(duì)膠計(jì)量系統(tǒng)實(shí)施優(yōu)化改造，所起到的效果也相對(duì)較好，然而也應(yīng)當(dāng)開展好日常的巡視維護(hù)工作，針對(duì)可能出現(xiàn)的緊急故障現(xiàn)象做好充足的準(zhǔn)備。另外，在對(duì)膠桶進(jìn)行更換的過程中避免異物進(jìn)入，對(duì)齒輪泵涂膠程序編制結(jié)束之后，如果膠計(jì)量系統(tǒng)發(fā)生故障，直接把管路對(duì)接涂膠，然而運(yùn)行該程序的情況下節(jié)奏會(huì)受到影響，因此應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)備足夠的膠管，通過手工涂膠的方式予以處理。如此一來能夠避免涂膠系統(tǒng)發(fā)生緊急故障后及時(shí)處理。

5 結(jié)語

總而言之，機(jī)器人自動(dòng)涂膠系統(tǒng)表現(xiàn)出生產(chǎn)效率高、工藝穩(wěn)定以及生產(chǎn)質(zhì)量好的突出優(yōu)勢(shì)。對(duì)于汽車玻璃涂膠作業(yè)來說，若依舊采取過去那種人工操作模式，往往無法確保穩(wěn)定的質(zhì)量與效率，反而還會(huì)影響到操作人員的身體健康。所以把機(jī)器人自動(dòng)涂膠系統(tǒng)運(yùn)用到汽車玻璃涂膠作業(yè)中能夠發(fā)揮出非常大的價(jià)值與作用，本文主要對(duì)涂膠系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中的常見故障展開探討，希望能夠?yàn)闄C(jī)器人涂膠系統(tǒng)的維修保養(yǎng)工作帶來一定的參考和建議。

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