论文部分内容阅读
摘要：自动淋胶是一种智能化的涂胶方式，将其应用于自动化生产线，可以提高涂胶工作的效率和智能化水平。介绍自动淋胶生产线的构成布局，阐述自动淋胶系统与集中控制系统的构成与功能，以期为实现制造业智能化提供支持。
关键词：淋胶系统；自动化；智能化；集成系统；应用
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2016）04-0028-03
随着德国工业4.0的提出，《中国制造2025》作为实施制造强国战略的行动纲领，也提出传统工作模式向智能工厂、智能生产和智能物流转变的目标。目前，自动涂胶机器人、自动焊接机器人、自动搬运机器人、自动输送设备等智能产品已在自动化生产线上得到了应用，并取代了单机加工、多人工参与的工作模式。自动涂胶是机械、电气、软件等部分在集成控制系统控制下，以系统观点组合而成的一种新型机械系统。自动淋胶作为自动涂胶的一种工作方式，具有生产节拍快、工艺参数稳定、产品一致性好等优点，适于粘度小、流动性大的胶水使用，并能快速完成大面积涂胶工作。
1 自动淋胶生产线的构成
自动淋胶生产线总体布局如图1所示。自动淋胶生产线主要由带上料吸盘的自动上料部分、具有三轴运动机构的自动淋胶系统以及集成控制系统等组成。
2 自动淋胶系统
自动淋胶系统分为自动供胶、自动淋胶、自动清洗和轮廓测量4个单元。
2.1 自动供胶单元
供胶单元（如图2所示）是指用胶泵模组对胶进行增压，经管路集中输送至各用胶工位的供胶系统，其具有操作简单、管理方便、效率高、安全性好等优点，特别适于多胶种、多工位、大产量连续生产等现代化、规模化作业，现广泛应用于汽车生产领域。
供胶单元由5个部分组成：1） 泵模组及胶路控制元件。这是集中供胶系统的心脏，主要包括主泵——双立柱胶泵，流体处理元件——高压过滤器，以及动力组件——气源处理组件、空气调压器等。2） 高性能动态混合器。美国GRACO产品，混合头采用松下（Panasonic）高速伺服电机驱动，可根据胶水工艺需求任意调整转速。3） 输胶管线。由供胶间泵模组输出口开始，通过高压管线送至各工位，再经支管供至胶枪。4） 枪站。由胶路及空气接口组成，含有各种高压接头、高压阀门、调压器、过滤器、软管等。胶枪接至枪站相应的出口上，并根据工艺需要选配不同胶嘴，以满足挤胶需要。5） 计量系统。通过伺服电机与精密减速机，驱动德国克拉赫（KRACHT）精密齿轮计量泵（A，B胶）。计量泵可根据胶水型号、粘度和胶条截面加以选择。
2.2 自动淋胶单元
自动淋胶单元（如图3所示）的淋胶末端机头随三轴运动系统移动，采用数控程序控制，一次淋胶面积大。
2.3 自动清洗单元
使用高压水或专用清洗溶剂，利用清洗循环系统对混料桶至淋胶末端工具进行自动清洗，省时省力。清洗溶剂的型号根据胶水选择。
2.4 轮廓测量单元
测量传感器采用高精度镜面目标物型激光轮廓测量传感器，测量精度高，适于各种金属表面的轮廓测量。该传感器具有以下特点：1） 采用蓝色激光，波长更短，精度更高；2） 采用两种偏振光交替原理，剔除多重反射光；3） 测量范围为Z轴54.6±7.6 mm，X轴14.0 mm；4） 测量精度为145.0 mm以内0.018 mm；5） 重复精度为X轴5.0 μm，Z轴0.4 μm。根据理论数模与实际工件误差范围，有两种金属镜面轮廓测量方式，如图4所示。
3 集成控制系统
采用西门子工业控制系统。系统响应速度快；运动控制器运算能力强，实时性好，控制精度高；人机界面，操作简单，有详细的提示；系统运行稳定，抗干扰能力强；电气回路简单，故障率低，可维护性好。
集成控制系统技术路线图如图5所示。该系统具有以下功能：1） 集在线测量、淋胶工艺参数于一体，集成化控制；2） 建有淋胶路径、淋胶参数等数据库；3） 淋胶过程仿真；4） 提供人机交互界面；5） 报表输出。
4 结语
智能化是《中国制造2025》提出的重要目标。结合工作实际，采用自动淋胶系统并应用于自动化生产线，可以取代原有的单机加工、多人工参与的工作模式，大大提高作业精度，降低生产成本，改善工作环境，快速完成大面积涂胶工作。
参考文献
[1] 任玉峰，林巨广，王淑旺.挡风玻璃机器人涂胶系统智能化技术研究[J].机床与液压，2009（10）：120-122.
[2] 王健强，朱友超，戴洪光，等.机器人柔性涂胶系统研究[J].机电工程，2008（2）：5-7.
[3] 马可，张波.机器人在汽车挡风玻璃自动涂胶系统中的应用[J].华北科技学院学报，2007（1）：47-51.
[4] 黄继伟.机器人车身涂胶系统的应用[J].汽车工艺与材料，2011（2）：51-56.
关键词：淋胶系统；自动化；智能化；集成系统；应用
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2016）04-0028-03
随着德国工业4.0的提出，《中国制造2025》作为实施制造强国战略的行动纲领，也提出传统工作模式向智能工厂、智能生产和智能物流转变的目标。目前，自动涂胶机器人、自动焊接机器人、自动搬运机器人、自动输送设备等智能产品已在自动化生产线上得到了应用，并取代了单机加工、多人工参与的工作模式。自动涂胶是机械、电气、软件等部分在集成控制系统控制下，以系统观点组合而成的一种新型机械系统。自动淋胶作为自动涂胶的一种工作方式，具有生产节拍快、工艺参数稳定、产品一致性好等优点，适于粘度小、流动性大的胶水使用，并能快速完成大面积涂胶工作。
1 自动淋胶生产线的构成
自动淋胶生产线总体布局如图1所示。自动淋胶生产线主要由带上料吸盘的自动上料部分、具有三轴运动机构的自动淋胶系统以及集成控制系统等组成。
2 自动淋胶系统
自动淋胶系统分为自动供胶、自动淋胶、自动清洗和轮廓测量4个单元。
2.1 自动供胶单元
供胶单元（如图2所示）是指用胶泵模组对胶进行增压，经管路集中输送至各用胶工位的供胶系统，其具有操作简单、管理方便、效率高、安全性好等优点，特别适于多胶种、多工位、大产量连续生产等现代化、规模化作业，现广泛应用于汽车生产领域。
供胶单元由5个部分组成：1） 泵模组及胶路控制元件。这是集中供胶系统的心脏，主要包括主泵——双立柱胶泵，流体处理元件——高压过滤器，以及动力组件——气源处理组件、空气调压器等。2） 高性能动态混合器。美国GRACO产品，混合头采用松下（Panasonic）高速伺服电机驱动，可根据胶水工艺需求任意调整转速。3） 输胶管线。由供胶间泵模组输出口开始，通过高压管线送至各工位，再经支管供至胶枪。4） 枪站。由胶路及空气接口组成，含有各种高压接头、高压阀门、调压器、过滤器、软管等。胶枪接至枪站相应的出口上，并根据工艺需要选配不同胶嘴，以满足挤胶需要。5） 计量系统。通过伺服电机与精密减速机，驱动德国克拉赫（KRACHT）精密齿轮计量泵（A，B胶）。计量泵可根据胶水型号、粘度和胶条截面加以选择。
2.2 自动淋胶单元
自动淋胶单元（如图3所示）的淋胶末端机头随三轴运动系统移动，采用数控程序控制，一次淋胶面积大。
2.3 自动清洗单元
使用高压水或专用清洗溶剂，利用清洗循环系统对混料桶至淋胶末端工具进行自动清洗，省时省力。清洗溶剂的型号根据胶水选择。
2.4 轮廓测量单元
测量传感器采用高精度镜面目标物型激光轮廓测量传感器，测量精度高，适于各种金属表面的轮廓测量。该传感器具有以下特点：1） 采用蓝色激光，波长更短，精度更高；2） 采用两种偏振光交替原理，剔除多重反射光；3） 测量范围为Z轴54.6±7.6 mm，X轴14.0 mm；4） 测量精度为145.0 mm以内0.018 mm；5） 重复精度为X轴5.0 μm，Z轴0.4 μm。根据理论数模与实际工件误差范围，有两种金属镜面轮廓测量方式，如图4所示。
3 集成控制系统
采用西门子工业控制系统。系统响应速度快；运动控制器运算能力强，实时性好，控制精度高；人机界面，操作简单，有详细的提示；系统运行稳定，抗干扰能力强；电气回路简单，故障率低，可维护性好。
集成控制系统技术路线图如图5所示。该系统具有以下功能：1） 集在线测量、淋胶工艺参数于一体，集成化控制；2） 建有淋胶路径、淋胶参数等数据库；3） 淋胶过程仿真；4） 提供人机交互界面；5） 报表输出。
4 结语
智能化是《中国制造2025》提出的重要目标。结合工作实际，采用自动淋胶系统并应用于自动化生产线，可以取代原有的单机加工、多人工参与的工作模式，大大提高作业精度，降低生产成本，改善工作环境，快速完成大面积涂胶工作。
参考文献
[1] 任玉峰，林巨广，王淑旺.挡风玻璃机器人涂胶系统智能化技术研究[J].机床与液压，2009（10）：120-122.
[2] 王健强，朱友超，戴洪光，等.机器人柔性涂胶系统研究[J].机电工程，2008（2）：5-7.
[3] 马可，张波.机器人在汽车挡风玻璃自动涂胶系统中的应用[J].华北科技学院学报，2007（1）：47-51.
[4] 黄继伟.机器人车身涂胶系统的应用[J].汽车工艺与材料，2011（2）：51-56.