机器人涂胶系统的常见问题与维护技术分析

张洪亮

摘 要：随着现代科学技术的发展，汽车生产制造技术也日新月异，而汽车装配自动化技术的不断更新和优化，让大多数汽车生产厂商在进行汽车风挡玻璃组装的过程中都选择机器人涂胶系统来取代传统人工涂胶作业模式，如此一来不但降低了人工成本，也为生产质量和效率提升带来了保证。本文结合笔者实际工作研究，探讨了机器人涂胶系统的常见问题及其维护技术。

关键词：机器人 涂胶系统 问题 维护技术

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

現阶段，汽车生产制造技术日益更新，各类工业机器人更加普遍地运用到汽车生产的焊接、喷漆、涂胶以及装配等环节中。而随着汽车规模化生产制造水平的不断提高，国内越来越多汽车生产厂商也开始将机器人自动涂胶系统应用到汽车前后风挡玻璃密封胶的涂布作业环节中来，进一步优化了生产效率，提升了涂胶作业质量，同时取代了过去人工涂胶可能出现的误差，为汽车生产厂商经济效益的提高带来了有力支撑。

2 机器人涂胶系统组成

机器人自动涂胶系统通常来说包含了机器人系统、供胶系统、夹具系统、控制系统和其他附属装置。一是机器人系统，该系统涉及到机器人操作机、XRC控制柜、示教编程器以及变压器等部件，主要负责对汽车前后左右风挡玻璃胶进行涂布;二是供胶系统，该系统主要包含了胶泵系统、胶计量与过压保护系统以及温度控制系统所构成，通常来说负责准确控制供胶量，对供胶实际温度予以调控，提供过压保护;三是夹具系统，该系统包含了汽车前后窗玻璃夹具以及左右窗玻璃夹具两个部件，负责对汽车前后左右窗玻璃的取放、吸紧等，确保在涂胶过程中汽车玻璃能够准确定位，从而促进涂胶作业质量得以有效保障，各个车型有具体的识别信号装置，通过对夹具总成予以调整让其符合具体车型的定位数据;四是控制系统，主要包含了系统控制柜、主操作盘、操作盒、三色灯、光电管以及安全插销等相关组件，负责对整个涂胶作业流程和具体供胶量等实施控制;五是其他附属装置，通常来说包含了底座、胶枪把持器、清胶设备以及安全栏等，属于整个机器人涂胶系统中非常关键的辅助性设施[1]。

3 机器人涂胶系统的常见问题与处理

3.1 供胶系统常见的问题

因为玻璃胶需要在相对密封的环境下予以转送，如果其中存在空气很容易导致玻璃胶出现硬化现象，因此供胶系统应当拥有较强的密闭性能。另外因为玻璃胶的粘稠度相对较高，因此供胶系统泵压力需要超过120MPa，从而确保玻璃胶可以顺利流动，保证供胶的持续性。在实际工作中我们能够发现该系统的突出问题在于：①输送管道密封性不佳;②操作人员更换玻璃时不够规范;③胶泵压力不足。因此在维护过程中需要确保输送管道具备良好的密封性能，管路之间的转接位置、泵头等薄弱区域需要强化日常检验和劣化复原作业，应当确保操作人员规范操作，避免作业更换胶桶时玻璃胶和空气接触时间过长，对涂胶泵实施定期维护检查，尤其注意胶泵喉部密封情况，定期对喉部密封圈和下缸体密封圈予以检查更换。

3.2 PLC控制系统的常见问题

在机器人自动涂胶系统中的PLC控制系统与其他PLC控制系统所实现的功能较为类型，因为该系统选择信号检测开关实施信号检查，随后借助于C Clink现场总线把信号输送至PLC，依靠逻辑运算再把输出信号利用C Clink现场总线传输到各个气缸、电机等单元，从而对这些单元实现有效控制。因此应当确保信号能够安全稳定传输，在实际工作中能够发现该系统普遍存在的问题是检测信号丢失或者通信异常等。对于日常维护工作来说，必须要定期对信号开关的运行状况实施全面检查，确保相关接线头之间的紧固性[2]。

3.3 机器人动作系统的常见问题

机器人动作系统的速度与动作位置会在很大程度上关系到涂胶量以及涂胶轨迹的移动，因此对于涂胶轨迹进行设计的过程中，必须要尤其重视机器人的移动快慢调整和角度控制。确保涂胶轨迹可以符合本车间生产车型的工艺标准。另外在日常维护的过程中必须要着重落实好机器人活动部件的润滑处理和连接件的紧固。

4 胶枪断胶问题原因与处理

胶枪断胶故障通常来说包括两类不同的情况：首先是胶枪间歇性出胶，能够观察到胶形不连贯，出胶时断时续;其次是直接停止出胶，在进行涂胶作业过程中胶枪不出胶，而机器人运动轨迹并未完全结束。前者往往是因为供胶压力不够亦或是供胶系统中胶无法有效流通导致的，而后者一般是供胶泵中途停止动作但机器人依旧在执行涂胶指令造成的。胶枪断胶故障的具体诊断原因如下：一是胶流通不顺畅的问题，引起原因可能是干胶：即供胶系统温度通常处于40到50℃之间，为避免胶体温度过低而出现凝结现象，因此属于持续加热，如果停止打胶的时间太长，胶泵内的胶会烤干，从而出现干胶的现象;另外是因为设备存在磨损，比如说定量齿轮泵磨损，齿轮啮合不严，出现碎屑，或者柱塞泵底部位置压盘密封圈受到破坏等。二是柱塞泵停止运行，导致这一故障的原因可能是因为胶桶中存在大量空气导致柱塞泵空打，单位时间无法达到规定的出胶量，从而引发柱塞泵空打保护动作而停止[3]。

对于胶枪断胶问题的处理方法如下：首先是当供胶系统之内存在干胶时，可以选择人工排出的办法，如果量多则应当对供胶系统实施拆解，对各个部件予以清理;其次是泵空打问题的处理，可以选择三种不同的处理方式，一是進行重新排胶，直到不能听到排胶时出现气泡声为止，二是柱塞泵底部压盘密封圈如果出现破损现象，应当第一时间予以更换，三是泵上冲程和下冲程单向阀没有定期清洗或存在磨损现象，应当对其实施清洗和重装，如果必要应当对其实施更换处理。

为确保胶枪管路中的胶体可以持续顺畅流动，可以在系统暂停使用的情况下定期把胶体从旋转自动加热胶枪位置挤出一部分，到不存在干硬胶流出为止。具体的检查维护时间必须要结合车间生产作业的具体情况以及生产相关的数据信息来予以确定，如表1所示。

机器人自动涂胶系统实际投入生产运行之后，在很大程度上促进了汽车玻璃涂胶作业的效率与质量，极大降低了汽车制造厂商的人力成本。然而在实际的运行过程中也能够看到机器人涂胶系统会表现出一些故障问题，比如说可能存在胶计量伺服电机过载报警以及齿轮泵主动轴键被切断的问题，特别是在冬季或者该系统刚刚开始运行的情况，伺服电机的报警频次相对更高。每日开工时常常需要进行报警复位才能够确保系统的正常运转，不但对生产作业带来了影响，同时也造成了原材料的浪费[4]。

因为玻璃胶表现出遇水分凝固的特性，因此其如果与空气大面积接触会很快凝固为块状，对齿轮泵的拆卸维修造成较大困难，所以齿轮泵发生故障现象后，往往需要较长时间进行维修处理。基于近年来机器人涂胶系统相关设备的实际运行情况而言，齿轮泵始终都是维修维护工作中的难点所在，即便当前我们对胶计量系统实施优化改造，所起到的效果也相对较好，然而也应当开展好日常的巡视维护工作，针对可能出现的紧急故障现象做好充足的准备。另外，在对胶桶进行更换的过程中避免异物进入，对齿轮泵涂胶程序编制结束之后，如果胶计量系统发生故障，直接把管路对接涂胶，然而运行该程序的情况下节奏会受到影响，因此应当准备足够的胶管，通过手工涂胶的方式予以处理。如此一来能够避免涂胶系统发生紧急故障后及时处理。

5 结语

总而言之，机器人自动涂胶系统表现出生产效率高、工艺稳定以及生产质量好的突出优势。对于汽车玻璃涂胶作业来说，若依旧采取过去那种人工操作模式，往往无法确保稳定的质量与效率，反而还会影响到操作人员的身体健康。所以把机器人自动涂胶系统运用到汽车玻璃涂胶作业中能够发挥出非常大的价值与作用，本文主要对涂胶系统实际运行过程中的常见故障展开探讨，希望能够为机器人涂胶系统的维修保养工作带来一定的参考和建议。

参考文献：

[1]徐辉，董定欢.视觉引导机器人涂胶技术[C].中国汽车工程学会：中国汽车工程学会，2020：62-65.

[2]张宁，徐剑.涂胶机器人3D胶枪的预见性维护方法[J].汽车实用技术，2020（14）：140-142.

[3]王洪江，田雄.涂装DURR涂胶机器人喷涂流量偏差故障的分析及解决[J].汽车实用技术，2020，45（20）：155-157+195.

[4]韩彦，黄少丽，黎海萍，潘涛.浅析汽车涂装车间底部涂胶机器人系统[J].现代涂料与涂装，2020，23（06）：41-43.