機(jī)器人讓焊縫密封變得簡單
發(fā)布日期:2012-03-30 蘭生客服中心 瀏覽:4233
總部位于德國奧斯納布呂克的Wilhelm Karmann公司一直致力于車頂系統(tǒng)及整車系統(tǒng)的開發(fā)和制造,至今已有百年的歷史。
2005年夏季,該公司順利完成了新涂裝車間第三期及最後一期工程,總造價(jià)約1.25億歐元,是公司成立以來最大的單筆投資項(xiàng)目。該公司新建的超現(xiàn)代化陰極浸涂(KTL)車間年涂裝車輛可達(dá)10萬臺(tái)左右,所采用的RoDip涂裝工藝具有很高的柔性化程度,可以在無限種涂料顏色中任意選擇色型,甚至能同時(shí)生產(chǎn)多家制造商的車型。這些都得益于新涂裝車間所采用的機(jī)器人焊縫密封工藝。
機(jī)器人體現(xiàn)高柔性和高效率
高柔性和高效率是Karmann公司新建的先進(jìn)焊縫密封區(qū)的兩大重要特點(diǎn),以前的純手工密封操作方式現(xiàn)已升級為機(jī)器人自動(dòng)化工藝。這條焊縫密封綫承擔(dān)兩家廠商四種車型的生產(chǎn)任務(wù),包括奧迪的A4 Cabriolet敞篷車,戴姆勒?克萊斯勒的Mercedes-Benz CLK Cabriolet敞篷車、Chrysler Crossfire及Chrysler Crossfire Roadster。這幾類車型的焊縫密封采用了兩種PVC塑料溶膠。
車身內(nèi)部空間、地板以及車身底板的焊縫密封均在ABB設(shè)計(jì)安裝的3個(gè)機(jī)器人工作站中完成。為確保密封膠噴涂過程的柔性、快速性和經(jīng)濟(jì)性,ABB標(biāo)準(zhǔn)的DispensePac噴涂系統(tǒng)(機(jī)器人PVC噴涂的配套系統(tǒng))集成有新型雙通道A/B換膠器,可根據(jù)生產(chǎn)線上下來的不同車型,順利切換相應(yīng)的PVC塑料溶膠。
A/B換膠器安裝在機(jī)器人上臂的噴槍正下方。換膠器輸入端設(shè)4口,兩種膠劑分別設(shè)進(jìn)料口和回流口;輸出端則接兩根軟管,直通噴槍。換膠閥靠壓力作用開閉,可對兩種PVC塑料溶膠進(jìn)行連續(xù)處理。
德國ABB機(jī)器人部密封業(yè)務(wù)經(jīng)理Jörg Reger介紹說:“這種解決方案的另一個(gè)特色是,在噴涂一種膠劑的同時(shí),可循環(huán)回收另一種膠劑,從而將轉(zhuǎn)換時(shí)的材料損耗降到了最低限度,這種解決方案是我們的一項(xiàng)創(chuàng)新!
負(fù)責(zé)Karmann公司奧斯納布呂克廠運(yùn)營計(jì)劃的Stefan Diessars密切參與了新系統(tǒng)的計(jì)劃與安裝工作。他回顧道:“我們對ABB的SPA 400噴槍做了改裝,使它能夠處理和噴涂兩種膠劑。整個(gè)項(xiàng)目從計(jì)劃到實(shí)施時(shí)間很緊。2005年公司休假結(jié)束後新系統(tǒng)就進(jìn)入了全面運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),對于我們而言,這就像從靜止一下子換檔到全速前進(jìn)。正是由于進(jìn)度趕得緊,這套系統(tǒng)自投產(chǎn)一開始就能給後面的裝配環(huán)節(jié)如數(shù)供應(yīng)所需的車身!
目前這條生產(chǎn)線每小時(shí)出產(chǎn)22臺(tái)車身,達(dá)到了計(jì)劃利用率的97%。車身從樓下的預(yù)處理KTL區(qū)輸出後,沿生產(chǎn)綫經(jīng)過第一站即焊縫密封人工準(zhǔn)備區(qū)。接下來進(jìn)入的首個(gè)工作站由兩臺(tái)IRB 4400 6軸工業(yè)機(jī)器人組成。兩臺(tái)機(jī)器人沿流水綫前後排列,采用平流工藝對發(fā)動(dòng)機(jī)艙、乘客艙和行李箱實(shí)施焊縫密封。
Karmann公司的IRB 4400機(jī)器人平均每小時(shí)完成22臺(tái)車身的焊縫
“三駕機(jī)器人馬車”各顯神通
車身進(jìn)入機(jī)器人工作站後,系統(tǒng)讀取固定于托盤傳送帶上的數(shù)據(jù)載體,對車型加以識(shí)別。所讀取的數(shù)據(jù)包括膠劑類型和焊縫位置。即使是相同的車型,因發(fā)動(dòng)機(jī)版本和目標(biāo)市場不同,待處理的焊縫也不盡相同。在讀取數(shù)據(jù)的同時(shí),視覺系統(tǒng)測量車身在工作站內(nèi)的精確位置。工作站控制系統(tǒng)從S4Cplus機(jī)器人控制器獲得數(shù)據(jù)後,即啓動(dòng)密封操作。
第一個(gè)機(jī)器人工作站設(shè)有人工處理區(qū)。該工作區(qū)負(fù)責(zé)對焊接過渡段進(jìn)行表面處理,對機(jī)器人無法觸及之處利用光學(xué)焊縫跟蹤工藝進(jìn)行密封,去除多余物質(zhì)以及填塞吸音墊。進(jìn)入第二個(gè)機(jī)器人工作站前,要先將車身送上高架傳送裝置。下底板經(jīng)人工遮覆後,車身移入工作站。4臺(tái)分別沿兩條流程軸綫安裝的IRB 2400機(jī)器人采用平流工藝對底板焊縫進(jìn)行密封。在第三個(gè)機(jī)器人工作站,另有2臺(tái)IRB 2400機(jī)器人采用無氣工藝實(shí)施下底板密封。然後,車身再進(jìn)入一個(gè)人工作業(yè)區(qū),實(shí)施去除遮覆、質(zhì)控和清理工序。最後等待送入固化爐。
車身從走上焊縫密封綫直至進(jìn)入固化爐,整個(gè)過程約需2小時(shí)。機(jī)器人工作站的設(shè)計(jì)周期時(shí)間分別為2分鐘。
在所有車型中,奧迪A4 Cabriolet敞篷車的焊接區(qū)域最大,其焊接長度達(dá)70米左右。奧斯納布呂克廠的底漆綫經(jīng)理Wilfried Klaiber表示:“焊縫密封的質(zhì)量已經(jīng)得到了廠方的肯定。在確保高水平質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的前提下,自動(dòng)化程度也上了一個(gè)新臺(tái)階。對高產(chǎn)量的克萊斯勒Crossfire車型實(shí)現(xiàn)90%的焊縫可及性,焊縫密封自動(dòng)化程度目前已達(dá)到98%!
ABB機(jī)器人的焊縫可及性非常出衆(zhòng)。ABB機(jī)器人部承諾對高產(chǎn)量的克萊斯勒Crossfire車型實(shí)現(xiàn)90%的焊縫可及性,遠(yuǎn)高于競爭對手的水平。在技術(shù)可及的范圍內(nèi),焊縫密封自動(dòng)化程度目前已達(dá)到98%,ABB機(jī)器人部在這一領(lǐng)域不但出類拔萃,還實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的生產(chǎn)速度。在焊縫密封工藝領(lǐng)域,ABB機(jī)器人部全面兌現(xiàn)了當(dāng)初的承諾。
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