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汽车车桥喷漆的机器人解决方案

放大字体  缩小字体 发布日期:2013-01-27  浏览次数:1003
核心提示:喷涂机器人已经成为当今自动化涂装装备的主流,具有自动化程度高、作业周期短、喷涂质量好、质量稳定、柔性生产能力强等优点,在国、内外的汽车及汽车琴部件涂装领域有了非常多的应用。本文针对部分大型车桥制造企业的生产特点和工艺特点设计、开发适合于大批量汽车车桥喷漆的机器人喷涂解决方案,本文通过国内某知名汽车公司的车桥机器人自动喷涂项目来全面介绍该系统在车桥涂装线上的应用。
 1  车桥喷涂技术现状

    车桥作为汽车的关键零部件,由于其外形复杂,国内车桥喷漆工艺主要依赖手工作业。近几年,随着产能的增加和质量标准的提升,人工作业质量不稳定、效率低、环保性能差的缺点被暴露出来,严重制约了生产,如何提高车桥喷涂质量和生产效率,提升环保性能,就成为车桥生产企业急需解决的问题。

    喷涂机器人作为当前最先进的自动喷涂设备,其灵活的腕部结构和对喷涂工艺的精确控制,在设备环保性能方面的表现也很突出,是解决车桥等复杂外表面自动喷涂问题的最佳设备,因此,我们针对车桥喷涂工艺特点和工艺流程,制定了车桥喷漆线的喷涂机器人解决方案。

2  工艺要求

    1)工艺链速:4m/rain,悬挂链,连续输送。

    2)工作节拍:1.25件/分。

    3)工件最大尺寸:L水W宰H=2750宰750*972。

    4)工件间距:3200。

    5)工件种类:大于10种。

    6)喷漆室尺寸:
    
    7)工艺布置:系统用于驱动桥涂装线底漆和面漆的喷涂,底漆喷涂一遍,面漆喷涂2遍(湿碰湿喷涂),设置三个喷涂工作站(底漆喷涂工作站、面漆l喷涂工作站、面漆2喷涂工作站),在每个喷涂工作站设置一个机器人喷漆工位和一个人工补漆工位。

    8)喷涂机器人配置:
    
     9)喷涂工艺要求:

    (1)底漆(实色漆)一遍;

    (2)面漆(金属漆)湿碰湿两遍;

    (3)涂料颜色数:底漆1色,面漆2色,

    (4)漆膜厚度:底漆20“l面漆301aI

    (5)油漆性质:单组份溶剂型漆;

    (6)油漆黏度:底漆20—25s,面漆15—18s,

    (7)固体份含量:底漆40%,面漆30%,

    (8)金属漆铝粉颗粒:28kt,最大381x,

    (9)采用集中输漆,底、面漆温度可控。冬季23±2℃,夏季常温。

3  车桥机器人喷涂的技术难点

    1)机器人喷涂工艺摸索

    2)多机器人的协调控制

    3)混流线上多品种工件的识别技术

    4)工件安装状态检测

    5)混流线上的工件队列管理

    6)连续输送过程中机器人与工件的协调控制


图1系统布置

4  方案说明

    4.1系统概述

    通过对工艺过程的了解,车桥从4条装配线上汇流到涂装线,车桥喷漆分为底漆和面漆,底漆喷涂一遍,面漆喷涂两遍,采用湿碰湿喷涂工艺,即:需要3个喷涂工位,底漆喷涂工位、面漆l喷涂工位和面漆2喷涂工位。每个喷涂工位配置2台喷涂机器人,分置在输送线两侧,机器人配置静电空气喷枪,可自动清洗、换色。在每个机器人喷涂工位后,设置1个手工补漆工位。

    由于是混流生产,为了提高系统的自动化程度和可靠性,必须解决车桥型号的识别问题,本系统主要采用射频识别(RFID)‘系统来解决多种型号车桥的识别问题。

    输送链为连续链,车桥需要在行走过程中完成喷漆作业,喷涂机器人需要跟踪车桥的运行,为了解决机器人与车桥的同步问题,系统配置了输送链跟踪系统。

    4.2系统构成

    ABB瓜B540涂装机器人    6台

    工作站总控制系统    3套

    输送链同步跟踪系统    1套

    工件自动识别系统    1套

    工件到位检测与启动开关组件    3套

    自动静电喷枪组件    6套

    自动清洗模组组件(含电磁阀)    6套

    油漆管、气管、接头组件    6套

    其它辅助装置

    下面对各个主要设备进行详细的介绍:

    4.3喷涂机器人

    系统采用ABB IRB540型喷涂机器人,性能指标如下:

    1)手腕持重:5kg

    2)轴数:机器人单元6轴

    3)轴运动

     轴         动作范围         最大速度
  
    1回转          300。        120。/see

    2立臂          145。        120。/see

    3横臂          95。         120。/see

    4腕            176。        360。/see

    5腕摆          176。        360。/see

    6腕转          640。        700。/see

    4)软驱:3.5寸

    5)重复精度:±2mm

    电气连接:

    6)电源电压:3相  380V 50HZ

    7)功耗:最大4KVA(待机时0.3KVA)

 
 
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