機器人涂膠系統的常見問題與維護技術分析

張洪亮

摘 要：隨著現代科學技術的發展，汽車生產制造技術也日新月異，而汽車裝配自動化技術的不斷更新和優化，讓大多數汽車生產廠商在進行汽車風擋玻璃組裝的過程中都選擇機器人涂膠系統來取代傳統人工涂膠作業模式，如此一來不但降低了人工成本，也為生產質量和效率提升帶來了保證。本文結合筆者實際工作研究，探討了機器人涂膠系統的常見問題及其維護技術。

關鍵詞：機器人 涂膠系統 問題 維護技術

Analysis of Common Problems and Maintenance Technology of Robot Gluing System

Zhang Hongliang

Abstract：With the development of modern science and technology， automobile manufacturing technology is also changing with each passing day， and the continuous update and optimization of automobile assembly automation technology has made most automobile manufacturers choose robot gluing systems in the process of automobile windshield glass assembly. Replacing the traditional manual gluing operation mode， this new mode not only reduces labor costs， but also guarantees the improvement of production quality and efficiency. In this paper， combined with the author's actual work research， the common problems of the robot glue system and its maintenance technology are discussed.

Key words：robot， glue system， problem， maintenance technology

1 引言

現階段，汽車生產制造技術日益更新，各類工業機器人更加普遍地運用到汽車生產的焊接、噴漆、涂膠以及裝配等環節中。而隨著汽車規模化生產制造水平的不斷提高，國內越來越多汽車生產廠商也開始將機器人自動涂膠系統應用到汽車前后風擋玻璃密封膠的涂布作業環節中來，進一步優化了生產效率，提升了涂膠作業質量，同時取代了過去人工涂膠可能出現的誤差，為汽車生產廠商經濟效益的提高帶來了有力支撐。

2 機器人涂膠系統組成

機器人自動涂膠系統通常來說包含了機器人系統、供膠系統、夾具系統、控制系統和其他附屬裝置。一是機器人系統，該系統涉及到機器人操作機、XRC控制柜、示教編程器以及變壓器等部件，主要負責對汽車前后左右風擋玻璃膠進行涂布;二是供膠系統，該系統主要包含了膠泵系統、膠計量與過壓保護系統以及溫度控制系統所構成，通常來說負責準確控制供膠量，對供膠實際溫度予以調控，提供過壓保護;三是夾具系統，該系統包含了汽車前后窗玻璃夾具以及左右窗玻璃夾具兩個部件，負責對汽車前后左右窗玻璃的取放、吸緊等，確保在涂膠過程中汽車玻璃能夠準確定位，從而促進涂膠作業質量得以有效保障，各個車型有具體的識別信號裝置，通過對夾具總成予以調整讓其符合具體車型的定位數據;四是控制系統，主要包含了系統控制柜、主操作盤、操作盒、三色燈、光電管以及安全插銷等相關組件，負責對整個涂膠作業流程和具體供膠量等實施控制;五是其他附屬裝置，通常來說包含了底座、膠槍把持器、清膠設備以及安全欄等，屬于整個機器人涂膠系統中非常關鍵的輔助性設施[1]。

3 機器人涂膠系統的常見問題與處理

3.1 供膠系統常見的問題

因為玻璃膠需要在相對密封的環境下予以轉送，如果其中存在空氣很容易導致玻璃膠出現硬化現象，因此供膠系統應當擁有較強的密閉性能。另外因為玻璃膠的粘稠度相對較高，因此供膠系統泵壓力需要超過120MPa，從而確保玻璃膠可以順利流動，保證供膠的持續性。在實際工作中我們能夠發現該系統的突出問題在于：①輸送管道密封性不佳;②操作人員更換玻璃時不夠規范;③膠泵壓力不足。因此在維護過程中需要確保輸送管道具備良好的密封性能，管路之間的轉接位置、泵頭等薄弱區域需要強化日常檢驗和劣化復原作業，應當確保操作人員規范操作，避免作業更換膠桶時玻璃膠和空氣接觸時間過長，對涂膠泵實施定期維護檢查，尤其注意膠泵喉部密封情況，定期對喉部密封圈和下缸體密封圈予以檢查更換。

3.2 PLC控制系統的常見問題

在機器人自動涂膠系統中的PLC控制系統與其他PLC控制系統所實現的功能較為類型，因為該系統選擇信號檢測開關實施信號檢查，隨后借助于C Clink現場總線把信號輸送至PLC，依靠邏輯運算再把輸出信號利用C Clink現場總線傳輸到各個氣缸、電機等單元，從而對這些單元實現有效控制。因此應當確保信號能夠安全穩定傳輸，在實際工作中能夠發現該系統普遍存在的問題是檢測信號丟失或者通信異常等。對于日常維護工作來說，必須要定期對信號開關的運行狀況實施全面檢查，確保相關接線頭之間的緊固性[2]。

3.3 機器人動作系統的常見問題

機器人動作系統的速度與動作位置會在很大程度上關系到涂膠量以及涂膠軌跡的移動，因此對于涂膠軌跡進行設計的過程中，必須要尤其重視機器人的移動快慢調整和角度控制。確保涂膠軌跡可以符合本車間生產車型的工藝標準。另外在日常維護的過程中必須要著重落實好機器人活動部件的潤滑處理和連接件的緊固。

4 膠槍斷膠問題原因與處理

膠槍斷膠故障通常來說包括兩類不同的情況：首先是膠槍間歇性出膠，能夠觀察到膠形不連貫，出膠時斷時續;其次是直接停止出膠，在進行涂膠作業過程中膠槍不出膠，而機器人運動軌跡并未完全結束。前者往往是因為供膠壓力不夠亦或是供膠系統中膠無法有效流通導致的，而后者一般是供膠泵中途停止動作但機器人依舊在執行涂膠指令造成的。膠槍斷膠故障的具體診斷原因如下：一是膠流通不順暢的問題，引起原因可能是干膠：即供膠系統溫度通常處于40到50℃之間，為避免膠體溫度過低而出現凝結現象，因此屬于持續加熱，如果停止打膠的時間太長，膠泵內的膠會烤干，從而出現干膠的現象;另外是因為設備存在磨損，比如說定量齒輪泵磨損，齒輪嚙合不嚴，出現碎屑，或者柱塞泵底部位置壓盤密封圈受到破壞等。二是柱塞泵停止運行，導致這一故障的原因可能是因為膠桶中存在大量空氣導致柱塞泵空打，單位時間無法達到規定的出膠量，從而引發柱塞泵空打保護動作而停止[3]。

對于膠槍斷膠問題的處理方法如下：首先是當供膠系統之內存在干膠時，可以選擇人工排出的辦法，如果量多則應當對供膠系統實施拆解，對各個部件予以清理;其次是泵空打問題的處理，可以選擇三種不同的處理方式，一是進行重新排膠，直到不能聽到排膠時出現氣泡聲為止，二是柱塞泵底部壓盤密封圈如果出現破損現象，應當第一時間予以更換，三是泵上沖程和下沖程單向閥沒有定期清洗或存在磨損現象，應當對其實施清洗和重裝，如果必要應當對其實施更換處理。

為確保膠槍管路中的膠體可以持續順暢流動，可以在系統暫停使用的情況下定期把膠體從旋轉自動加熱膠槍位置擠出一部分，到不存在干硬膠流出為止。具體的檢查維護時間必須要結合車間生產作業的具體情況以及生產相關的數據信息來予以確定，如表1所示。

機器人自動涂膠系統實際投入生產運行之后，在很大程度上促進了汽車玻璃涂膠作業的效率與質量，極大降低了汽車制造廠商的人力成本。然而在實際的運行過程中也能夠看到機器人涂膠系統會表現出一些故障問題，比如說可能存在膠計量伺服電機過載報警以及齒輪泵主動軸鍵被切斷的問題，特別是在冬季或者該系統剛剛開始運行的情況，伺服電機的報警頻次相對更高。每日開工時常常需要進行報警復位才能夠確保系統的正常運轉，不但對生產作業帶來了影響，同時也造成了原材料的浪費[4]。

因為玻璃膠表現出遇水分凝固的特性，因此其如果與空氣大面積接觸會很快凝固為塊狀，對齒輪泵的拆卸維修造成較大困難，所以齒輪泵發生故障現象后，往往需要較長時間進行維修處理。基于近年來機器人涂膠系統相關設備的實際運行情況而言，齒輪泵始終都是維修維護工作中的難點所在，即便當前我們對膠計量系統實施優化改造，所起到的效果也相對較好，然而也應當開展好日常的巡視維護工作，針對可能出現的緊急故障現象做好充足的準備。另外，在對膠桶進行更換的過程中避免異物進入，對齒輪泵涂膠程序編制結束之后，如果膠計量系統發生故障，直接把管路對接涂膠，然而運行該程序的情況下節奏會受到影響，因此應當準備足夠的膠管，通過手工涂膠的方式予以處理。如此一來能夠避免涂膠系統發生緊急故障后及時處理。

5 結語

總而言之，機器人自動涂膠系統表現出生產效率高、工藝穩定以及生產質量好的突出優勢。對于汽車玻璃涂膠作業來說，若依舊采取過去那種人工操作模式，往往無法確保穩定的質量與效率，反而還會影響到操作人員的身體健康。所以把機器人自動涂膠系統運用到汽車玻璃涂膠作業中能夠發揮出非常大的價值與作用，本文主要對涂膠系統實際運行過程中的常見故障展開探討，希望能夠為機器人涂膠系統的維修保養工作帶來一定的參考和建議。

參考文獻：

[1]徐輝，董定歡.視覺引導機器人涂膠技術[C].中國汽車工程學會：中國汽車工程學會，2020：62-65.

[2]張寧，徐劍.涂膠機器人3D膠槍的預見性維護方法[J].汽車實用技術，2020（14）：140-142.

[3]王洪江，田雄.涂裝DURR涂膠機器人噴涂流量偏差故障的分析及解決[J].汽車實用技術，2020，45（20）：155-157+195.

[4]韓彥，黃少麗，黎海萍，潘濤.淺析汽車涂裝車間底部涂膠機器人系統[J].現代涂料與涂裝，2020，23（06）：41-43.