一種自動多點涂膠技術的應用

韋侯念，張 云，楊 磊

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545007）

0 前言

汽車車門焊裝線主要用到折邊膠、減震膠、補強膠片[1]，保證減震膠的膠量大小和位置穩定是涂膠工藝重點考慮因素。

公司使用的涂膠工具已經演變了三代：

第一代：單向涂膠工具，一次只完成一點涂膠，每涂一點耗時6 s，且沒有膠量調節閥；單向涂膠工具結構示意圖見圖1。使用時，將涂膠槍出口安裝到M36螺母一端，控制涂膠槍使膠液順著Φ6 mm不銹鋼管流出，進行涂膠。

圖1 單向涂膠方式

缺點：由于一次只能涂一點且人工控制，可能造成涂膠量不均勻；缺少單管出膠量調節閥無法對涂膠出膠量進行調整，工作效率低。

第二代：單閥多點涂膠工具，結構示意圖見圖2。使用時該涂膠工具M36螺母扭接到膠槍上，控制涂膠槍使膠液順著設計管路流出，實現一次完成多點的涂膠；增加了調節閥，可以對涂膠出膠量的大小進行調整，涂膠量均勻；不同管組間距通過Φ6 mm加強管進行固定限位，保證每次涂膠點間距均勻。

圖2 多點涂膠工具實物圖

缺點：此設備只能實現局部范圍內一定數量的涂膠點，同時涂膠位置緊靠操作者肉眼觀察，人為因素影響較大，位置重復一致性較差。

第三代：多閥多點涂膠工具（圖3）[2]，設有多個閥，根據需要可設數十個涂膠點，并且涂膠量可調節。

圖3 多閥多點涂膠工具實物圖

缺點：多閥多點涂膠工具，能滿足多點位且涂膠量可控的生產要求，但涂膠位置一致性較差。

第三代涂膠工具已經使用多年，此類工具隨著車門外板尺寸增大而相應增大，工人在操縱體積龐大重量較重的涂膠工具進行涂膠時，不符合高節拍下的人機工程要求且存在因重力掉落的安全隱患，不再適用于更大車門尺寸的車型。

1 自動涂膠裝置的結構、原理及優點

1.1 自動涂膠裝置的結構

為解決上述問題，保證涂膠位置的一致性和人機工程要求，我們設計了一種具有安全自鎖功能的自動涂膠裝置，同時具備多級涂膠量調節、精確定位的功能，可以一次實現車門零件的涂膠，如圖4所示。

圖4 自動涂膠裝置結構圖

該裝置主要由五部分組成：

舉升機構：負責涂膠機構做上下運動，是動力源；

電控系統：負責接收各種感應信號并給出動作指令，是實現該裝置自動涂膠的控制系統[3]；

涂膠機構：負責完成在零件上的涂膠動作；

涂膠拼臺：零件在這個拼臺完成涂膠。拼臺上的定位銷孔與涂膠機構中的定位銷配合使用，確保該裝置落位的精度和一致性；

自鎖機構：負責涂膠機構上升到位后的自鎖，防止因自身重力導致機構墜落。

1.2 自動涂膠裝置原理

（1）將外板放置在涂膠拼臺并完成外板質量檢測，操作手動折邊膠槍涂折邊膠。

（2）將手動折邊膠槍放回到涂膠拼臺側方的固定放置點，感應開關感應到折邊膠槍的復位。

（3）點動“多點涂膠啟動按鈕”，自鎖機構打開，多點涂膠機構從空中開始下降，感應開關檢測到涂膠機構下降到位后，涂膠機構開始自動涂膠。

（4）涂膠完成后涂膠機構自動上升到高位，感應開關檢測到涂膠機構上升到位后，自鎖機構將涂膠機構進行安全鎖定。涂膠機構運動期間 ，“多點涂膠啟動按鈕”的顯示燈一直呈閃爍狀態。當涂膠機構完成一個循環后，“多點涂膠啟動按鈕”的顯示燈呈常亮狀態。

（5）進行多點涂膠的質量自檢。

（6）將內板焊接總成放到外板上，回到操作按鈕盒點動“雙手工作完成按鈕”。 零件從涂膠拼臺輸送到下一工位，一個涂膠循環完成。

1.3 自動涂膠裝置優點

表1 是幾種涂膠工具的對比表格，從表格中可以看出，自動多點涂膠工具具有涂膠點數多、效率高、定位精度好、人機工程好、安全性高以及自動化率高等優點。

表1 涂膠工具特點對比

2 創新點及應用效果

2.1 創新點

（1）提出了一種以PLC為控制系統、氣缸為動力源的自動涂膠機構，降低了工人的勞動強度。

（2）設計了一種高位自鎖機構，防止裝置的高空墜落。

（3）設計有光電聯鎖功能，關聯涂膠拼臺動作，從程序上實現對工人的雙重保護。

（4）多級可調節等膠量的涂膠技術，涂膠均勻。

（5）N點位自由分布，具有很強的擴展性。

2.2 應用效果

如圖5所示，本裝置應用于公司CN115、CN-110P&PS、CN113R、CN180W和CN180S等多個車型，設備經過調試穩定后投入生產使用，累計生產數十萬件產品，均無重大故障，可靠性高。生產節拍滿足公司高節拍60JPH的要求，生產的產品膠量均勻、位置精確，通過評審，符合公司相關質量要求。該裝置的使用還消除了設備掉落砸到工人的安全隱患。本裝置通過導向桿及直線軸承的配合使用，設備無明顯抖動，運行平穩，設備穩定性高。

圖5 自動涂膠裝置實物圖

3 結束語

本裝置可以根據不同車型的車門零件的形狀和涂膠點數進行裝置的設計和涂膠管路的分級分點布置，不但具有涂膠量可調節、涂膠效率高、涂膠位置準確、涂膠質量好等特點，而且實現了自動涂膠并具備可靠的安全功能。