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1.機器人在注塑工位中的應用
在汽車(chē)內飾件的注塑作業(yè)中,工業(yè)機器人主要用來(lái)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,運用多的是小噸位的注塑機。占到整個(gè)注塑比例70%左右。儀表板是汽車(chē)內飾件中的大件。注塑儀表板只需要用1760T的注塑機就可以了。其他的汽車(chē)內飾件如門(mén)板、手套箱、三角框等所用注塑機的噸位就更小了。1000T、650T、450T、250T或者125T的注塑機都是內飾件生產(chǎn)常用噸位的注塑機。因此,用于汽車(chē)內飾件注塑取件的機器人以小型機器人為主。
2.機器人在噴涂工位中的應用
在PU表皮生產(chǎn)中,工業(yè)機器人用來(lái)進(jìn)行脫模劑、模內漆和聚氨酯的噴涂作業(yè)。這種噴涂作業(yè)是以機器人生產(chǎn)線(xiàn)的方式進(jìn)行組織的,如圖7所示。值得注意的是,機器人Pu表皮生產(chǎn)線(xiàn)中的噴涂機器人不是噴涂專(zhuān)用機器人,而是FanucM一16iB/10L這種普通機器人,其價(jià)格不及噴涂專(zhuān)用機器人的一半。至于噴涂中的防爆問(wèn)題,采用給機器人外加防護包裝、增設抽排風(fēng)和溫濕度控制空調來(lái)解決。實(shí)踐表明,這樣配置的機器人噴涂生產(chǎn)線(xiàn),效果良好,且比較經(jīng)濟。僅機器人一項就節省了上百萬(wàn)的資金,每一臺機器人節省了50%左右的設備投資,大大縮短了設備投資的回收期。
3.機器人在表皮弱化工位中的應用
表皮弱化就是對儀表板表皮內表面進(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(kāi)。目前,利用機器人對表皮進(jìn)行弱化的工藝主要有機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(gè)步驟中進(jìn)行加工,一步到位,即通常所說(shuō)的復合弱化過(guò)程。與復合弱化過(guò)程相反的是順序弱化過(guò)程。順序弱化過(guò)程是從針對特定材料的各個(gè)獨立步驟開(kāi)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(guò)程中的表皮弱化,通常的做法是利用線(xiàn)性或六軸機器人操作弱化刀來(lái)弱化表皮。對于不同的材料,應使用不同的弱化刀。切割PVC表皮和TPO熱成形表皮的切割頭在弱化刀的設計和刀片的相對移動(dòng)方面是完全不同的。經(jīng)濟的弱化刀是被安裝在簡(jiǎn)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(lái)驅動(dòng)刀片,并產(chǎn)生軸向振動(dòng),以切割表皮的背面。
與使用激光設備的復合弱化過(guò)程相比,順序弱化過(guò)程可以節省大約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秒內打開(kāi)的關(guān)鍵。所以,表皮弱化的主要問(wèn)題就是精確控制表皮殘留厚度的問(wèn)題。為了保證表皮能夠按預期的設想被打開(kāi),機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(shí)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,六軸機器人根本無(wú)法滿(mǎn)足隨紋精度的高要求。為了做到這一點(diǎn),可在機器內安裝能實(shí)現“在線(xiàn)隨紋”效果的軟件。在機器人的選擇上,盡量選擇精度高的機器人,以保證弱化精度的實(shí)現。
4.機器人在火焰處理和發(fā)泡工位中的應用
目前,火焰處理有人工火焰處理和機器人火焰處理兩種方式。在火焰處理過(guò)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(shí)間是影響處理效果的重要因素。而這些影響因素,用機器人進(jìn)行火焰處理完全可以非常精確地達到要求,而用人工火焰處理就沒(méi)這么精確了。用機器人進(jìn)行火焰處理的優(yōu)點(diǎn)是快速、高效、不易過(guò)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。機器人火焰處理有兩種模式:純粹做火焰處理的專(zhuān)用機器人火焰處理單元和與發(fā)泡共用一臺機器人的雙工位多功能機器人單元。后者主要適用于需要火焰處理并且發(fā)泡采用開(kāi)模澆注方式的生產(chǎn)情況。與前者相比。后者可以實(shí)現用一套模具、一臺機器人和一次裝夾工件完成火焰處理和發(fā)泡兩種工藝過(guò)程,既節省了設備投資和用工人數。又提高了產(chǎn)量。
在發(fā)泡工位,注料過(guò)程時(shí)間短,混合頭比較重,混合頭移動(dòng)要迅速,用人工滿(mǎn)足不了要求。所以采用機器人注料。機器人在開(kāi)模澆注發(fā)泡中用得多,并且可以和火焰處理共用一個(gè)機器人工作站。
5.機器人在切割工位中的應用
利用機器人進(jìn)行內飾件切割的作業(yè)方式主要有:電動(dòng)銑削生產(chǎn)、氣動(dòng)銑削生產(chǎn)、水切割和激光切割。
有的內飾件切削作業(yè)量大,如儀表板,或者切割速度慢,如水切割。但是生產(chǎn)節拍要求高。為了大幅度提升產(chǎn)品生產(chǎn)節拍和質(zhì)量,有的內飾廠(chǎng)家開(kāi)始采用雙機器人系統怕。進(jìn)行儀表板的切割生產(chǎn)。雙機器人系統用一個(gè)機器人控制系統即一個(gè)大腦來(lái)控制兩個(gè)機器人本體。這種系統為客戶(hù)大幅度提升產(chǎn)品生產(chǎn)節拍和質(zhì)量提供了極大的空間。
6.機器人在焊接工位中的應用
用于汽車(chē)內飾件的焊接方式主要有超聲波焊接、振動(dòng)摩擦焊和熱板焊。由于汽車(chē)內飾焊接工作量大,生產(chǎn)節拍要求高,所以機器人用得不多。但是,隨著(zhù)小批量多品種汽車(chē)內飾件生產(chǎn)情況的出現,有的廠(chǎng)家開(kāi)始采用機器人進(jìn)行汽車(chē)內飾件的超聲波焊接作業(yè)。這種機器人作業(yè)單元的優(yōu)點(diǎn)是:可以實(shí)現多工位作業(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飾件的超聲波焊接生產(chǎn),但對于批量大的塑料內飾件的銑削生產(chǎn)還是可以勝任的。