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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.