蒙庆根 朱永辉 蓝林镇

摘  要：通过分析人工涂胶与机器人自动涂胶存在的问题，设计制作了一种低成本的自动涂胶设备。该设备可自动完成横梁多段涂胶，涂胶质量达到质量要求。做到了低成本，高价值的理念。

关键词：自动涂胶;出胶控制;车身横梁

中图分类号：U468 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2020）35-0077-02

Abstract： By analyzing the existing problems of manual glue coating and robot automatic glue coating， a kind of low-cost automatic glue coating equipment is designed and made. The equipment can automatically finish the multi-section glue coating of the automobile body crossbeam， and the glue quality meets the quality requirements， in order to achieve the concept of low cost and high value.

Keywords： automatic glue coating; glue discharge control; automobile body crossbeam

前言

在汽车制造中，由于密封防腐减震的需求，需要对钣金件进行涂胶处理。当前汽车制造厂商针对涂胶工艺主要分为两种：员工手工涂胶，机器人自动涂胶。人工涂胶成本低，适应性强，但存在工人劳动强度大，涂胶质量不稳定等情况发生，造成涂胶质量问题。机器人涂胶质量高，表现稳定。但机器人涂胶受限于一次投入成本高，同时对零件尺寸及维护要求较严格。根据我公司实际工艺分布，秉承低成本，高价值的理念开发一款针对横梁零件的自动涂胶设备。

1 系统要求及设计思路

某车型横梁为顶盖总成加强横梁。横梁与顶盖钣金之间共设计双路六段涂胶，涂胶长度根据产品设计长度不一致。不同零件涂胶直径要求不一致。该设备需要一次完成横梁所有涂胶槽的涂胶。同时保证涂胶均匀，出胶直径满足尺寸要求，无溢胶等问题。在设备操作方面要求尽可能简便，工装定位装夹快速稳定，降低设备故障频次，稳定涂胶设备表现，如图1。

同时需要优化提升人工涂胶与机器人涂胶工艺存在的质量问题。

（1）涂胶量不均匀产生的溢胶，胶量不足的问题;

（2）涂胶质量一致性差;

（3）零件尺寸波动造成的涂胶错位问题;

（4）涂胶直径及长度切换造成的涂胶质量问题。

2 设备构成和工作原理

参考机器人涂胶动作及工厂简易自动焊设备，设计制作了一款横梁自动涂胶设备。该设備由气缸单元和直线滑轨机构，涂胶支架，涂胶嘴，工作台与涂胶泵构成。详细机构如图2所示，车身横梁自动涂胶设备主要由1-设备底座、2-Z向举升气缸、3-Z向直线滑轨单元、4-涂胶嘴安装座、5-涂胶嘴单元、6-Y向直线滑轨单元、7-Y向安装框架、8-Y向滑移单元等部分构成。

该设备通过气缸驱动直线滑轨运动完成涂胶动作。三组直线滑轨机构实现X，Y，Z三个方向的单独运动。分段涂胶设备运动机构由Z向举升气缸13，Z向直线滑轨14，Y向滑移气缸15，Y向直线滑轨16组成，如图3。有两组抱闸气缸和直线滑轨机构实现Y和Z方向移动与停止。通过延时阀控制通气时间进而控制气缸抱闸动作。

根据横梁数量设置气缸抱闸位置实施涂胶动作。该结构可控制涂胶位置精度2mm，涂胶工作行程300mm。最大可满足5个零件的涂胶。

胶嘴安装座由安装座17，胶嘴安装支架18，涂胶嘴19，进胶管20组成，如图4。安装座设计有阵列安装孔均布，与涂胶嘴螺栓连接。可根据产品涂胶位置快速安装相应涂胶嘴。做到便捷更换增加。理论上可满足1处～N处涂胶。

3 控制系统

考虑到设备运行稳定，降低故障率的要求，通过调查现场设备表现，简单动作采用气路控制更简便，故障发生频次低。于是针对此设备的控制系统大胆采用纯气路控制原理，不采用PLC电控控制。降低对维修员的故障排查能力，同时又降低设备成本投入。

该设备控制系统通过纯气路控制，逻辑阀组合完成涂胶动作。一个操作按钮完成涂胶动作以及自动复位，做到简便易操作。

横梁自动涂胶设备工作流程：针对车型选择合适胶嘴，调整胶嘴出胶直径→专用台放置横梁零件→按下按钮→Y向气缸伸出到第一工作位→Z向气缸下降达到工作位→涂胶嘴开始出胶→出胶时间结束→Z向气缸上升到高位→Y向气缸伸出到第二工作位→Z向气缸下降到工作位→涂胶嘴开始出胶→出胶时间结束→Z向气缸上升到高位。以此类推，完成所有横梁涂胶。

4 现场应用情况

通过设计制造横梁自动涂胶设备，解决了人工涂胶带来的涂胶量不均匀，以及溢胶、断胶、胶不连续等质量缺陷， 同时也优化提升了机器人涂胶机构受零件尺寸偏差易出现涂胶粘不上，涂胶错位等质量问题，降低了对零件尺寸的高要求。通过重庆基地某车型车身车间现场的验证，该方案解决了实际制造问题，是有效的。

（1）该自动涂胶设备结构简单，便于加工制造和推广。

（2）整体机构小巧，操作简单，使用方便，提高了涂胶效率。

（3）单班次该工位节约操作时间5S，缩短制造时间。

（4）该结构涂胶稳定，减少返修频次。

（5）在生产的过程中根据生产车型实时的进行涂胶工具的切换，避免停线切换情况，减少生产产能损失。

该设备通过设计制造以及现场调试投产使用，在自动化与成本之间找到均衡点。利用少量投资采用经典动作机构解决了实际问题。给我们在提升焊点自动化，螺栓拧紧等项目上予以启发，提升“自动化”不等于投入“机器人”。

参考文献：

[1]陆浩升，张展鸿，邓汝炬.自动涂胶设备在焊装车间的成本控制方案[J].汽车实用技术，2020（07）：255-257.

[2]艾博，周占福，吕磊.全自动涂胶设备及涂胶工艺的研究[J].电子工业专用设备，2019，48（03）：56-59.

[3]汪振中.机器人在汽车挡风玻璃自动涂胶系统的应用[J].电子技术与软件工程，2019（01）：236.