自動淋膠系統在自動化生產線上的應用

邢艷

摘要：自動淋膠是一種智能化的涂膠方式，將其應用于自動化生產線，可以提高涂膠工作的效率和智能化水平。介紹自動淋膠生產線的構成布局，闡述自動淋膠系統與集中控制系統的構成與功能，以期為實現制造業智能化提供支持。

關鍵詞：淋膠系統；自動化；智能化；集成系統；應用

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2016）04-0028-03

隨著德國工業4.0的提出，《中國制造2025》作為實施制造強國戰略的行動綱領，也提出傳統工作模式向智能工廠、智能生產和智能物流轉變的目標。目前，自動涂膠機器人、自動焊接機器人、自動搬運機器人、自動輸送設備等智能產品已在自動化生產線上得到了應用，并取代了單機加工、多人工參與的工作模式。自動涂膠是機械、電氣、軟件等部分在集成控制系統控制下，以系統觀點組合而成的一種新型機械系統。自動淋膠作為自動涂膠的一種工作方式，具有生產節拍快、工藝參數穩定、產品一致性好等優點，適于粘度小、流動性大的膠水使用，并能快速完成大面積涂膠工作。

1 自動淋膠生產線的構成

自動淋膠生產線總體布局如圖1所示。自動淋膠生產線主要由帶上料吸盤的自動上料部分、具有三軸運動機構的自動淋膠系統以及集成控制系統等組成。

2 自動淋膠系統

自動淋膠系統分為自動供膠、自動淋膠、自動清洗和輪廓測量4個單元。

2.1 自動供膠單元

供膠單元（如圖2所示）是指用膠泵模組對膠進行增壓，經管路集中輸送至各用膠工位的供膠系統，其具有操作簡單、管理方便、效率高、安全性好等優點，特別適于多膠種、多工位、大產量連續生產等現代化、規模化作業，現廣泛應用于汽車生產領域。

供膠單元由5個部分組成：1） 泵模組及膠路控制元件。這是集中供膠系統的心臟，主要包括主泵——雙立柱膠泵，流體處理元件——高壓過濾器，以及動力組件——氣源處理組件、空氣調壓器等。2） 高性能動態混合器。美國GRACO產品，混合頭采用松下（Panasonic）高速伺服電機驅動，可根據膠水工藝需求任意調整轉速。3） 輸膠管線。由供膠間泵模組輸出口開始，通過高壓管線送至各工位，再經支管供至膠槍。4） 槍站。由膠路及空氣接口組成，含有各種高壓接頭、高壓閥門、調壓器、過濾器、軟管等。膠槍接至槍站相應的出口上，并根據工藝需要選配不同膠嘴，以滿足擠膠需要。5） 計量系統。通過伺服電機與精密減速機，驅動德國克拉赫（KRACHT）精密齒輪計量泵（A，B膠）。計量泵可根據膠水型號、粘度和膠條截面加以選擇。

2.2 自動淋膠單元

自動淋膠單元（如圖3所示）的淋膠末端機頭隨三軸運動系統移動，采用數控程序控制，一次淋膠面積大。

2.3 自動清洗單元

使用高壓水或專用清洗溶劑，利用清洗循環系統對混料桶至淋膠末端工具進行自動清洗，省時省力。清洗溶劑的型號根據膠水選擇。

2.4 輪廓測量單元

測量傳感器采用高精度鏡面目標物型激光輪廓測量傳感器，測量精度高，適于各種金屬表面的輪廓測量。該傳感器具有以下特點：1） 采用藍色激光，波長更短，精度更高；2） 采用兩種偏振光交替原理，剔除多重反射光；3） 測量范圍為Z軸54.6±7.6 mm，X軸14.0 mm；4） 測量精度為145.0 mm以內0.018 mm；5） 重復精度為X軸5.0 μm，Z軸0.4 μm。根據理論數模與實際工件誤差范圍，有兩種金屬鏡面輪廓測量方式，如圖4所示。

3 集成控制系統

采用西門子工業控制系統。系統響應速度快；運動控制器運算能力強，實時性好，控制精度高；人機界面，操作簡單，有詳細的提示；系統運行穩定，抗干擾能力強；電氣回路簡單，故障率低，可維護性好。

集成控制系統技術路線圖如圖5所示。該系統具有以下功能：1） 集在線測量、淋膠工藝參數于一體，集成化控制；2） 建有淋膠路徑、淋膠參數等數據庫；3） 淋膠過程仿真；4） 提供人機交互界面；5） 報表輸出。

4 結語

智能化是《中國制造2025》提出的重要目標。結合工作實際，采用自動淋膠系統并應用于自動化生產線，可以取代原有的單機加工、多人工參與的工作模式，大大提高作業精度，降低生產成本，改善工作環境，快速完成大面積涂膠工作。

參考文獻

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