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1.機(jī)器人在注塑工位中的應(yīng)用
在汽車內(nèi)飾件的注塑作業(yè)中,工業(yè)機(jī)器人主要用來替代人工進(jìn)行注塑取件工作,不僅有效改善了生產(chǎn)環(huán)境、降低了人工成本。還極大提高了生產(chǎn)效率、保證了產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。
在塑料的注塑領(lǐng)域中,運(yùn)用多的是小噸位的注塑機(jī)。占到整個注塑比例70%左右。儀表板是汽車內(nèi)飾件中的大件。注塑儀表板只需要用1760T的注塑機(jī)就可以了。其他的汽車內(nèi)飾件如門板、手套箱、三角框等所用注塑機(jī)的噸位就更小了。1000T、650T、450T、250T或者125T的注塑機(jī)都是內(nèi)飾件生產(chǎn)常用噸位的注塑機(jī)。因此,用于汽車內(nèi)飾件注塑取件的機(jī)器人以小型機(jī)器人為主。
2.機(jī)器人在噴涂工位中的應(yīng)用
在PU表皮生產(chǎn)中,工業(yè)機(jī)器人用來進(jìn)行脫模劑、模內(nèi)漆和聚氨酯的噴涂作業(yè)。這種噴涂作業(yè)是以機(jī)器人生產(chǎn)線的方式進(jìn)行組織的,如圖7所示。值得注意的是,機(jī)器人Pu表皮生產(chǎn)線中的噴涂機(jī)器人不是噴涂專用機(jī)器人,而是FanucM一16iB/10L這種普通機(jī)器人,其價格不及噴涂專用機(jī)器人的一半。至于噴涂中的防爆問題,采用給機(jī)器人外加防護(hù)包裝、增設(shè)抽排風(fēng)和溫濕度控制空調(diào)來解決。實(shí)踐表明,這樣配置的機(jī)器人噴涂生產(chǎn)線,效果良好,且比較經(jīng)濟(jì)。僅機(jī)器人一項(xiàng)就節(jié)省了上百萬的資金,每一臺機(jī)器人節(jié)省了50%左右的設(shè)備投資,大大縮短了設(shè)備投資的回收期。
3.機(jī)器人在表皮弱化工位中的應(yīng)用
表皮弱化就是對儀表板表皮內(nèi)表面進(jìn)行半透性切割,使得切割后的表皮仍保留一定的殘余厚度,以便氣囊爆破展開。目前,利用機(jī)器人對表皮進(jìn)行弱化的工藝主要有機(jī)器人激光弱化和冷刀弱化。
激光弱化往往是對IP骨架、發(fā)泡層和表皮三者在同一個步驟中進(jìn)行加工,一步到位,即通常所說的復(fù)合弱化過程。與復(fù)合弱化過程相反的是順序弱化過程。順序弱化過程是從針對特定材料的各個獨(dú)立步驟開始,先弱化表皮,然后發(fā)泡,弱化骨架/泡沫體。
冷刀弱化就是順序弱化過程中的表皮弱化,通常的做法是利用線性或六軸機(jī)器人操作弱化刀來弱化表皮。對于不同的材料,應(yīng)使用不同的弱化刀。切割PVC表皮和TPO熱成形表皮的切割頭在弱化刀的設(shè)計(jì)和刀片的相對移動方面是完全不同的。經(jīng)濟(jì)的弱化刀是被安裝在簡單的刀架上的拖式柳葉銑刀刀片。超聲波弱化刀則利用壓電石英來驅(qū)動刀片,并產(chǎn)生軸向振動,以切割表皮的背面。
與使用激光設(shè)備的復(fù)合弱化過程相比,順序弱化過程可以節(jié)省大約1/3的投資。此外,激光弱化對材料非常敏感,所以目前使用較少。常用的是冷刀弱化。BMW和現(xiàn)代基本上全是冷刀弱化。
表皮殘余厚度的精度是保證安全氣囊能否在膨脹后0.08秒內(nèi)打開的關(guān)鍵。所以,表皮弱化的主要問題就是精確控制表皮殘留厚度的問題。為了保證表皮能夠按預(yù)期的設(shè)想被打開,機(jī)器就必須保證表皮剩余壁厚的誤差范圍大約為±50um左右,同時還要保證足夠的加工余量。但一般情況下,如果不借助其他方法,六軸機(jī)器人根本無法滿足隨紋精度的高要求。為了做到這一點(diǎn),可在機(jī)器內(nèi)安裝能實(shí)現(xiàn)“在線隨紋”效果的軟件。在機(jī)器人的選擇上,盡量選擇精度高的機(jī)器人,以保證弱化精度的實(shí)現(xiàn)。
4.機(jī)器人在火焰處理和發(fā)泡工位中的應(yīng)用
目前,火焰處理有人工火焰處理和機(jī)器人火焰處理兩種方式。在火焰處理過程中,火焰的溫度、火焰與塑料表面之間的距離(火焰處理頭在塑料表面上20cm處為宜)和處理時間是影響處理效果的重要因素。而這些影響因素,用機(jī)器人進(jìn)行火焰處理完全可以非常精確地達(dá)到要求,而用人工火焰處理就沒這么精確了。用機(jī)器人進(jìn)行火焰處理的優(yōu)點(diǎn)是快速、高效、不易過燒和欠燒、效果好。人工火焰處理適用于生產(chǎn)批量不大和處理要求不高的工件。機(jī)器人火焰處理有兩種模式:純粹做火焰處理的專用機(jī)器人火焰處理單元和與發(fā)泡共用一臺機(jī)器人的雙工位多功能機(jī)器人單元。后者主要適用于需要火焰處理并且發(fā)泡采用開模澆注方式的生產(chǎn)情況。與前者相比。后者可以實(shí)現(xiàn)用一套模具、一臺機(jī)器人和一次裝夾工件完成火焰處理和發(fā)泡兩種工藝過程,既節(jié)省了設(shè)備投資和用工人數(shù)。又提高了產(chǎn)量。
在發(fā)泡工位,注料過程時間短,混合頭比較重,混合頭移動要迅速,用人工滿足不了要求。所以采用機(jī)器人注料。機(jī)器人在開模澆注發(fā)泡中用得多,并且可以和火焰處理共用一個機(jī)器人工作站。
5.機(jī)器人在切割工位中的應(yīng)用
利用機(jī)器人進(jìn)行內(nèi)飾件切割的作業(yè)方式主要有:電動銑削生產(chǎn)、氣動銑削生產(chǎn)、水切割和激光切割。
有的內(nèi)飾件切削作業(yè)量大,如儀表板,或者切割速度慢,如水切割。但是生產(chǎn)節(jié)拍要求高。為了大幅度提升產(chǎn)品生產(chǎn)節(jié)拍和質(zhì)量,有的內(nèi)飾廠家開始采用雙機(jī)器人系統(tǒng)怕。進(jìn)行儀表板的切割生產(chǎn)。雙機(jī)器人系統(tǒng)用一個機(jī)器人控制系統(tǒng)即一個大腦來控制兩個機(jī)器人本體。這種系統(tǒng)為客戶大幅度提升產(chǎn)品生產(chǎn)節(jié)拍和質(zhì)量提供了極大的空間。
6.機(jī)器人在焊接工位中的應(yīng)用
用于汽車內(nèi)飾件的焊接方式主要有超聲波焊接、振動摩擦焊和熱板焊。由于汽車內(nèi)飾焊接工作量大,生產(chǎn)節(jié)拍要求高,所以機(jī)器人用得不多。但是,隨著小批量多品種汽車內(nèi)飾件生產(chǎn)情況的出現(xiàn),有的廠家開始采用機(jī)器人進(jìn)行汽車內(nèi)飾件的超聲波焊接作業(yè)。這種機(jī)器人作業(yè)單元的優(yōu)點(diǎn)是:可以實(shí)現(xiàn)多工位作業(yè)以及焊接和銑削兩種不同的作業(yè);缺點(diǎn)是:不適合用于批量大的塑料內(nèi)飾件的超聲波焊接生產(chǎn),但對于批量大的塑料內(nèi)飾件的銑削生產(chǎn)還是可以勝任的。