北京深隆科技有限公司的主要產(chǎn)品及服務(wù)為機(jī)器人智能涂裝線、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用及成套裝備、涂裝自動(dòng)化生產(chǎn)線集成三大系列，以解放低端勞動(dòng)力、改善有害工作環(huán)境為導(dǎo)向，以工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用為基礎(chǔ)，以行業(yè)應(yīng)用的個(gè)性化方案定制為核心，業(yè)務(wù)領(lǐng)域包括3C產(chǎn)品、汽車零部件等表面處理、重工、軍工、航空、新能源等行業(yè)。產(chǎn)品包括：工業(yè)機(jī)器人噴涂生產(chǎn)線，自動(dòng)涂裝生產(chǎn)線，全自動(dòng)點(diǎn)涂膠機(jī)器人, 自動(dòng)上下料機(jī)器人 自動(dòng)玻璃點(diǎn)涂膠機(jī)器人，自動(dòng)鎖鏍絲機(jī)器人，自動(dòng)上下料機(jī)器人、 CCD視覺定位鎖鏍絲機(jī),工業(yè)機(jī)器人配件-機(jī)器人工裝，夾具，氣動(dòng)夾具，氣動(dòng)工裝，氣動(dòng)模具，裝配夾具，裝配卡具等。技術(shù)咨詢：18001130868 18001197956

越來越多的總裝車間用機(jī)器人工作

在汽車制造工廠，需要在總裝車間完成前、后風(fēng)擋玻璃的涂膠及裝配工序，而裝配品質(zhì)由涂膠質(zhì)量及安裝質(zhì)量共同決定，涂膠及裝配質(zhì)量不僅影響整車的降噪、防漏水品質(zhì)，還直接影響用戶對整車的感覺，所以越來越多的總裝車間采用機(jī)器人完成涂膠及裝配工作。

風(fēng)擋玻璃的安裝一般在內(nèi)飾裝配線中完成，傳統(tǒng)的風(fēng)擋玻璃裝配工藝一般由人工或機(jī)器人進(jìn)行涂膠，人工或助力機(jī)械臂輸助安裝， 而高速機(jī)器人玻璃涂膠安裝工作站，能提高生產(chǎn)工藝的自動(dòng)化程度；較傳統(tǒng)的人工玻璃安裝工藝至少可以提高20%的節(jié)拍，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；提高涂膠及裝配質(zhì)量；還可以節(jié)約10%的原料，能夠保證膠型控制精度為±0.5mm。安裝精度在±0.8 mm，保證了風(fēng)擋玻璃裝配質(zhì)量的穩(wěn)定性。

工藝流程

風(fēng)擋玻璃自動(dòng)涂膠及裝配的工藝流程為：人工上件→自動(dòng)清洗→自動(dòng)底涂→晾干→自動(dòng)涂膠→自動(dòng)安裝。清洗、底涂、涂膠、裝配工藝均可以實(shí)現(xiàn)無人化操作。全自動(dòng)清洗及底涂工藝?yán)们逑磩┳詣?dòng)供液系統(tǒng)及機(jī)器人共同實(shí)現(xiàn)。

設(shè)備主要包含中臺(tái)、機(jī)器人、清洗裝置、底涂裝置、玻璃庫區(qū)、輸送線等。考慮成本及生產(chǎn)節(jié)拍，清洗與底涂可考慮采用同一臺(tái)機(jī)器人。

底涂液的原料一般是聚異氰酸酯，有一定毒性，所以有條件的車間可以考慮增加一套抽風(fēng)設(shè)備，防止揮發(fā)氣體的傷害。底涂完成后，需要進(jìn)行晾干，大約需要2-5min，玻璃的涂膠及安裝必須在15min內(nèi)完成，否則玻璃膠會(huì)固化失效，造成與車身無法粘貼。

清洗裝置由清洗劑存儲(chǔ)及供液裝置、輸送系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等構(gòu)成。清洗采用固定式，清洗劑靠供液及輸送系統(tǒng)輸送至清洗嘴，機(jī)器人根據(jù)玻璃信息按相應(yīng)的軌跡進(jìn)行清洗，同時(shí)，安裝在清洗嘴處的檢測裝置可實(shí)現(xiàn)對清洗軌跡、清洗質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)測，一旦漏洗或偏離軌跡，則進(jìn)行報(bào)警且機(jī)器人停止。清洗之后，機(jī)器人自動(dòng)切換到底涂裝置處，按照相應(yīng)的軌跡進(jìn)行底涂。

底涂裝置同樣采用固定式，主要是供液裝置、輸送系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、檢測和底涂頭等組成。底涂頭處同樣可設(shè)置檢測裝置，對底涂效果進(jìn)行檢測,檢測范同包括但不限于底涂的寬度,均勻性、是否有漏底現(xiàn)象等,由于底涂液具有極強(qiáng)的揮發(fā)性能，因此底涂供液及輸送裝置需要有可靠的密封性。 底涂頭需要進(jìn)行定期更換,以保證底涂效果。

機(jī)器人自動(dòng)涂膠設(shè)備主要包含機(jī)器人、對中臺(tái)、固定式旋轉(zhuǎn)涂膠槍、涂膠泵、輸送系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、檢測裝置、清洗裝置等，考慮生產(chǎn)節(jié)拍的要求，涂膠機(jī)器人與底涂機(jī)器人是互相獨(dú)立的。涂膠泵、加熱裝置、輸送系統(tǒng)等裝置可以根據(jù)采用的玻璃膠特性或工藝特性設(shè)定0-65℃的加熱和保溫控制，從而更好地配合底涂提高粘性性能。涂膠泵采用定量給料系統(tǒng)，利用伺服電機(jī)及快速響應(yīng)離合器控制出膠速度，出口流量可以達(dá)到30L/min；涂膠泵同樣可以采用齒輪泵形式，也可是滿足涂膠需求。

機(jī)器人自動(dòng)涂膠的原理與底涂原理類似，機(jī)器人根據(jù)對中臺(tái)反饋的玻璃信息，匹配相應(yīng)的涂膠軌跡；機(jī)器人與工位PLC同進(jìn)行聯(lián)鎖，得到生產(chǎn)計(jì)劃發(fā)來的信息，也可設(shè)置防錯(cuò)功能,同樣，膠槍處設(shè)置膠型檢測裝置，保證膠型滿足工藝要求尺寸，且使機(jī)器人涂膠精度能夠控制在±0.5mm以內(nèi)，能夠?qū)D(zhuǎn)彎及接口的膠軌跡進(jìn)行更有序的控制。通過對供膠參數(shù)的調(diào)節(jié)，亦可滿足不同車型的混線生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)涂膠柔性化。

自動(dòng)安裝工藝是利用視覺引導(dǎo)系統(tǒng)識(shí)別車身的空間位置,控制機(jī)器人對玻璃進(jìn)行裝配。設(shè)備主要包含視覺引導(dǎo)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、機(jī)器人、定位裝置等，此工位的特殊要求為車身需進(jìn)行定位且處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以此工位處的車身輸送線為間歇業(yè)式運(yùn)行。

自動(dòng)安裝的主要工藝流程為車身輸送到位→定位裝置進(jìn)行定位→視覺拍照車身→視覺引導(dǎo)機(jī)器入安裝。

由于每次車身輸送的位置、玻璃抓取的精度都不一樣，所以自動(dòng)安裝工藝的難點(diǎn)在于如何保證最終的安裝精度，采用一套由多攝像頭組成的視覺系統(tǒng)，分別對車身狀態(tài)及破璃狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn) ，計(jì)算出車身的工件坐標(biāo)系，同時(shí)設(shè)置不同車型允許的拍攝、安裝誤差，在誤差范田內(nèi)可引導(dǎo)機(jī)器人進(jìn)行安裝，最終安裝精度能夠維持在設(shè)定的偏差范圍之內(nèi)。

考慮成本問題，結(jié)合節(jié)拍的計(jì)算，涂膠及安裝可以共用一個(gè)機(jī)器入完成，即玻璃涂膠完成后立即進(jìn)行拍照安裝，提高設(shè)備的綜合利用率， 在正式投產(chǎn)之前，調(diào)試需要大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證,要針對不同車型，選取車身上最佳的視覺拍照特征點(diǎn).拍照偏差必須保證在設(shè)置值范田內(nèi)。

下面我們用一個(gè)具體的案例來分析整套機(jī)器人涂膠裝配方案：

1 客戶需求（以下參數(shù)僅作參考）

1.1車型要求

六種車型混流

1.2風(fēng)窗玻璃技術(shù)參數(shù)

 前、后風(fēng)擋玻璃及三角窗玻璃

1.3涂膠質(zhì)量要求

風(fēng)窗玻璃裝配后膠形尺寸及公差（非膠槍涂膠膠道參數(shù)）

膠縫寬度：12 +6/-3

 膠縫高度：4mm

1.4風(fēng)窗玻璃膠規(guī)格及性能

1.5 生產(chǎn)綱領(lǐng)和節(jié)拍要求：

全年工作251天、雙班制；生產(chǎn)最高節(jié)拍68JPH，產(chǎn)能20萬輛/年。

1.6 工藝流程：

人工從工位器具借助助力機(jī)械手抓取玻璃→人工從抓取器上翻轉(zhuǎn)正面向下安裝密封條→清潔及涂覆玻璃底膠→在抓取器上底涂表干→將抓取器上的玻璃放置到輸送滑軌上→輸送滑軌將玻璃輸送到機(jī)器人抓取位置處→對中裝置對中→機(jī)器人接收工作站信號(hào)→機(jī)器人抓取玻璃到固定膠槍處涂膠→膠形檢測（如不符合要求，輸送到廢料小車）→符合膠形要求，安裝玻璃。

1.7 設(shè)計(jì)布局圖：

1.8節(jié)拍分析：

1.9 現(xiàn)場工況：

環(huán)境溫度 -5℃-45℃      

濕度：年平均相對濕度：～59%，最高月平均相對濕度：95%（+25℃）

電源：三相五線制交流 380V+15%,-10%   50 Hz±2%

壓縮空氣：0.4~0.8Mpa 

2 設(shè)備清單

2.1機(jī)器人的選擇

因風(fēng)擋玻璃重量約25kg，抓具重量約40kg，加上線纜等負(fù)載總需求在80kg；機(jī)器人布置在線邊，需要的在涂膠槍處涂膠，也需要安裝玻璃，經(jīng)過模擬，臂展2.8M機(jī)器人可以滿足。機(jī)器人需要與PLC通訊，現(xiàn)在一般主流的通訊方式為Profinet，方便現(xiàn)場組態(tài)。機(jī)器人使用搬運(yùn)線纜包，里面含氣路和信號(hào)線。

2.2機(jī)器人抓具

機(jī)器人抓具含真空吸盤，主要用于吸住玻璃，并安裝仿形的支撐塊，抓具與機(jī)器人連接處安裝力傳感器，防止安裝玻璃時(shí)過壓而壓碎玻璃。另外有些抓具還帶有整形工裝，在安裝玻璃后進(jìn)行加壓整形。

2.3助力機(jī)械手

助力機(jī)械手配備斷氣保護(hù)裝置和手動(dòng)卸載裝置，當(dāng)總氣源意外斷氣時(shí)，主機(jī)臂桿不會(huì)突然墜落，夾具不會(huì)松開，當(dāng)工人將前擋風(fēng)玻璃移動(dòng)到安全位置時(shí)，可操作卸載按鈕，將前擋風(fēng)玻璃安全放下。

懸掛系統(tǒng)采用空載平衡 / 負(fù)載平衡自動(dòng)切換控制方式；當(dāng)工件被有效夾持后，系統(tǒng)由空載平衡狀態(tài)自動(dòng)切換為預(yù)先設(shè)定的負(fù)載平衡狀態(tài)，要求設(shè)置狀態(tài)指示燈；機(jī)械手在行程內(nèi)任何位置均處于浮動(dòng)狀態(tài)，操作者可輕松用手拉動(dòng)機(jī)械手上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工件的定位。同時(shí)要求機(jī)械臂配安全閥誤操作保護(hù)裝置，只有當(dāng)玻璃被放置到位，按松開按鈕，工件才可被卸載，保障作業(yè)安全。

2.4玻璃輸送對中裝置

因底涂完成后，輸送線通過翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)自動(dòng)將底膠涂抹完畢的玻璃翻轉(zhuǎn)輸送至熱風(fēng)烘干位置處（玻璃凸面向上），熱風(fēng)烘干范圍能夠滿足玻璃邊緣所有底膠涂抹的位置，自下向上對玻璃進(jìn)行烘干處理。因需要晾干2-5min，對于高節(jié)拍生產(chǎn)線，一般玻璃輸送線上設(shè)置幾個(gè)緩存工位。玻璃輸送到機(jī)器人抓取工位后，對中臺(tái)對玻璃進(jìn)行對中定位，整個(gè)流程中的對中定位精度要求為±0.15mm。對中裝置由6個(gè)聚氨酯滾輪組成，防止碰傷玻璃。

2.5三角窗轉(zhuǎn)臺(tái)定位夾具

三角窗采用人工上件，每套夾具可以放置一對三角窗，轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)切換工作位置。

2.6視覺定位系統(tǒng)

PLC把車型信息傳輸?shù)揭曈X系統(tǒng)，車身定位于工作位置后，立即喚醒計(jì)算測量，所有攝像頭進(jìn)行圖像采集，特征點(diǎn)識(shí)別，利用在圖像中找到的標(biāo)記點(diǎn)位置和攝像頭的定標(biāo)結(jié)果，以及車身標(biāo)記點(diǎn)到絕對位置的車身坐標(biāo)計(jì)算當(dāng)前車身位置，計(jì)算當(dāng)前車身位置與初始位置的偏差，這就是校正矢量（X，Y，Z，RX，RY，RZ），然后視覺系統(tǒng)把校正矢量傳輸給機(jī)器人。整個(gè)視覺系統(tǒng)占用時(shí)間約1s。當(dāng)然也有部分方案把機(jī)器人視覺系統(tǒng)安裝在機(jī)器人抓具上。

2.7雙泵切換涂膠系統(tǒng)

玻璃膠涂抹采用雙組份固定式供膠設(shè)備，玻璃膠與催化劑的配比為50：1，玻璃膠涂抹后的膠型截面為底邊10mm，高12mm等腰三角形，要求膠型控制精度為0到＋1mm。同時(shí)要求膠形的底邊和高度尺寸可人工設(shè)定，用以適應(yīng)由于產(chǎn)品變更所導(dǎo)致的變化。

供膠設(shè)備采用雙桶自動(dòng)切換的結(jié)構(gòu)形式，即玻璃膠和催化劑的泵機(jī)均使用兩桶容器，當(dāng)?shù)谝煌笆褂猛戤吅?，泵機(jī)自動(dòng)切換使用第二桶。在膠桶容器內(nèi)設(shè)定下限容量，提前報(bào)警。同時(shí)，當(dāng)泵機(jī)自動(dòng)切換膠桶使用后，須有信號(hào)燈提示操作人員進(jìn)行膠桶更換。人工進(jìn)行膠桶更換的作業(yè)位置在機(jī)器人的動(dòng)作軌跡之外，且須安全、便利。泵機(jī)配備自動(dòng)和手動(dòng)排膠口，以便在更換膠桶時(shí)排除空氣，避免空氣進(jìn)入膠管，造成涂膠過程不連續(xù)。

膠泵系統(tǒng)具備定量參數(shù)設(shè)定功能，出膠流量可人工設(shè)定，以適應(yīng)生產(chǎn)節(jié)拍的變化；流量控制精度為±1%，以避免涂膠量受膠料溫度、黏度和流動(dòng)性變化的影響，保證涂膠膠形穩(wěn)定。當(dāng)涂膠膠形不滿足設(shè)定要求時(shí)，必須報(bào)警。并將涂膠不合格的玻璃自動(dòng)放置在廢品輸送小車上，通過人工運(yùn)走。

膠泵系統(tǒng)具備溫控器參數(shù)人工設(shè)定功能，設(shè)定范圍為45～90°C，采用電加熱，溫度控制精度為±1°C，對短路、斷路、實(shí)際溫度、供電電源和保險(xiǎn)絲進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控，當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)，必須報(bào)警。膠泵系統(tǒng)具備單/雙組分供膠切換功能，可通過開關(guān)閥，實(shí)現(xiàn)催化劑泵機(jī)系統(tǒng)的關(guān)閉與開啟，以實(shí)現(xiàn)單雙組分膠料的切換，滿足日后產(chǎn)品新增或變更的需求。膠泵系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)顯示涂膠流量、涂膠壓力、加熱溫度以及膠桶剩余容量等信息。

加熱膠管采用特弗龍(PTFE)內(nèi)管，內(nèi)置加熱電阻和溫度傳感器，帶絕緣保護(hù)層和絕熱層標(biāo)準(zhǔn)接口，便于拆裝，抗壓350Par以上，如果膠管破裂，泵機(jī)應(yīng)自行停止運(yùn)行并報(bào)警。膠泵系統(tǒng)使用的膠槍、管路以及其相關(guān)附件須具備單/雙組分玻璃膠通用的功能。且膠泵系統(tǒng)須具備自動(dòng)清膠功能，用于膠槍槍口自動(dòng)清理，在停止工作狀態(tài)下，膠槍不得出現(xiàn)膠料固化而造成的堵槍現(xiàn)象。

2.8固定膠槍裝置

膠嘴設(shè)計(jì)成仿形樣式，固定膠槍采用機(jī)器人外軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)，玻璃涂膠轉(zhuǎn)彎處，外軸與機(jī)器人聯(lián)動(dòng)，能保證涂膠軌跡與膠型。固定膠槍處設(shè)置膠型檢測視覺系統(tǒng)，在涂膠時(shí)檢測膠型及斷膠，但目前這一功能一直用不好，原因是線激光對銳角輪廓捕捉本身有缺陷，可能目前推出的白光測量系統(tǒng)能完美解決這個(gè)難題，但成本略高。

2.9 PLC控制系統(tǒng)

設(shè)備電氣控制采用可編程序控制器（PLC）及現(xiàn)場總線控制；工作站電控系統(tǒng)應(yīng)確保駕駛室輸送線可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)及手動(dòng)調(diào)試方式的控制模式；自動(dòng)模式為無人工干預(yù)情況下設(shè)備由PLC控制自動(dòng)運(yùn)行；手動(dòng)模式要求設(shè)備手動(dòng)運(yùn)行時(shí)加前后交接設(shè)備所需要的聯(lián)鎖及其它必要的聯(lián)鎖；繼電器、接觸器類產(chǎn)品在設(shè)備調(diào)試運(yùn)行后，應(yīng)至少還備用1個(gè)常閉（NO）、1個(gè)常開（NC）輔助觸點(diǎn)；

控制電路采用隔離變壓器與動(dòng)力電路相隔離；控制線路采用線槽或橋架安裝方式?？刂齐娎|留有5％的備用線；行線槽內(nèi)動(dòng)力電纜和控制電纜（如：光電開關(guān)、接近開關(guān)等）分開，保證控制的穩(wěn)定性和安全性；每個(gè)可編程序控制器（PLC）控制系統(tǒng)必須提供1個(gè)編程口，1個(gè)工業(yè)以太網(wǎng)通訊口和1個(gè)人機(jī)界面接口；

控制程序?yàn)榻Y(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)，通過子程序或功能塊間的調(diào)用來實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)功能，嚴(yán)禁全程線性編程；控制系統(tǒng)需具備狀態(tài)監(jiān)測的功能，能對整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控；控制柜采用觸摸屏的人機(jī)操作界面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和相關(guān)參數(shù)修改。能顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和各類故障信息（出現(xiàn)故障時(shí)可聲光提示，方便維修）。

控制柜具有以太網(wǎng)絡(luò)通訊接口和信息采集功能，遵守OPC協(xié)議，能將采集的信息送入OPC接口，并與MES系統(tǒng)及設(shè)備組網(wǎng)系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試。