• 關鍵詞：                                                                涂膠機器人

　　近年來，機器人以其可靠的作業性能以及節省人員勞動力的優勢，越來越廣泛地應用于工業化生產。尤其新建的汽車涂裝生產線，大規模使用機器人取代了傳統的人工噴涂或往復機噴涂。先進的噴涂機器人具有柔性化程度高、自動化程度高以及噴涂質量穩定、可靠的優勢，并能大幅降低人工勞動強度，減少職業健康安全危害。

　　目前，噴漆機器人、涂膠機器人等都已經廣泛應用于涂裝車間。車底涂膠機器人包括焊縫密封機器人和底部PVC噴涂機器人，下面針對涂膠機器人在應用時應該重點考慮的幾個問題進行闡述。

　　機器人數量的選擇

　　機器人的數量應該結合需涂膠車型的噴涂位置、面積以及噴涂質量要求綜合考慮，在滿足生產節拍和噴涂質量的前提下，應選擇盡量少的機器人。若數量選擇不合理，機器人數量過多會使各臺機器人負荷低，設備利用率低，造成設備投資成本的浪費；機器人數量不足會造成噴涂能力不足，還需要增加人員進行噴涂作業，無法達到省人化的目的。通常，以下列公式計算機器人數量。

　　（1）PVC噴涂機器人數量計算方法：

　　式中

　　S各噴涂區域面積（mm2）；

　　D各噴涂區域膜厚（mm）；

　　T生產節拍（s）；

　　t1工件輸送運行時間（s）；

　　K設備有效工作效率；

　　v機器人噴涂速度（mm/s）；

　　w噴幅寬度（mm）；

　　d單槍一遍最大噴涂膜厚（mm）。

　　（2）焊縫密封機器人數量計算方法：

　　式中L焊縫密封膠涂膠總長度（mm）；t2設備精確定位時間s（焊縫涂膠機器人需要對車底焊縫進行精確定位）。以我公司某車間改造項目為例，計算機器人所需的數量如表所示。

　　通過以上理論計算方式，車底PVC噴涂機器人至少需要4臺，焊縫密封膠需要4臺。根據以上數量再通過模擬仿真軟件，對節拍進行模擬測算后最終確定此數量能夠滿足噴涂要求。

　　工位排布

　　底涂工位通常設置的工位分為上遮蔽、機器人涂焊縫密封膠，人工找補、機器人涂PVC膠，人工PVC找補，卸遮蔽。

　　首先，焊縫密封膠和PVC膠工位排布不能位置顛倒，原因是PVC膠不能代替焊縫膠的功能。車底焊縫膠主要對車底的焊縫進行密封，防止水分等臟污進入縫隙造成車身腐蝕。車底PVC主要用來防止飛石等擊傷車底，避免鋼板生銹，對焊縫不能起到很好的填充作用。

　　另外，找補工位需要預留，若機器人出現異常或者個別車型困難部位機器人無法完成的作業位置，都需要人工進行修補。因總裝車間需要安裝一些零部件，車身底部的一些安裝孔不允許噴涂PVC或者焊縫膠，因此機器人噴涂時必須進行避讓。遮蔽工位和卸遮蔽工位可根據機器人的配置情況進行適當設置，配置機器人精度識別高的或者能力充足的可以不設置上/卸遮蔽工位。

　　機運問題

　　因焊縫涂膠機器人涂膠工藝對車身的定位精度要求高，因此系統配置了照相定位系統。在車身就位靜止后，機器人系統接收到輸送系統發來的車身就位信號后，使用照相單元對車身的特征點進行照相，并與標準空間位置進行比對，計算位置偏差后修正機器人的噴涂軌跡，以實現準確的焊縫噴涂。

　　即使車身能夠自動修正噴涂軌跡，對車身定位精度依然要求很高。我公司選用的機器人要求的定位精度為前后5mm，左右3mm。因此在選用機運設備時，要考慮車身的精確定位問題。車底涂膠線選用的機運設備通常為空中反向滑橇輸送機，配合門型吊具，如圖2所示。

　　為防止車身隨吊具的前后、左右晃動，通常在輸送機頂端增加夾緊裝置，在吊具的左右兩側安裝抱臂夾緊定位裝置，通常選擇氣缸的方式。車身入位后，夾緊裝置開始夾緊定位，之后將就位信號發送給機器人。

　　除空中反向滑橇外，也有公司選用翻轉小車（見圖3），如大眾轎車二工廠，但是設備投資成本高，未進行大面積應用普及。

　　土建承重問題

　　機器人由于自身重量問題以及在軌道上運行存在瞬間加速度的原因，對地板承重及厚度要求嚴格，需要考慮地板的承載載荷。在確定使用涂膠機器人的時候，首先要與各機器人廠家進行溝通，因各廠家的要求不盡相同，在確定機器人對基礎載荷的要求和地板混凝土厚度后，與設計院溝通，在進行土建廠房設計時就應考慮樓板的承載能力和土建厚度的問題。若針對老廠房進行改造，需要對改造區域的承載能力進行核實，若不能滿足負荷要求，需要對鋼結構及土建基礎進行改造。

　　結語

　　應用涂膠機器人，既能提高作業質量，又能減少操作人員數量。但是在進行方案策劃及設備選型階段應充分考慮各類問題，此外，還應考慮土建設施、公用設施、涂膠室體及供膠系統等與機器人的配合問題。只有在設計階段將各類問題都進行充分識別和考慮，才能保證涂膠機器人自動化的順利實現。