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作者: 发布时间:2012-11-01 来源: 繁体版
汽车的四门两盖(左右前车门、后车门,发动机盖和行李箱盖或后背门),是汽车车身总成的重要组成部分。它们是汽车车身的外表开启件,装配后要与周围零件保持均匀的装配间隙,以达到良好的互换性,同时它们也是汽车塑形的可见
汽车的四门两盖(左右前车门、后车门,发动机盖和行李箱盖或后背门),是汽车车身总成的重要组成部分。它们是汽车车身的外表开启件,装配后要与周围零件保持均匀的装配间隙,以达到良好的互换性,同时它们也是汽车塑形的可见表面。因此,要求门、盖外表面光滑平整,不能存在凹凸划痕,还要保证边缘过渡线圆滑。基于以上要求,四门两盖内外板之间装配不能采用焊接工艺,而要选用包边工艺。TcD自动化在线网
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所谓包边工艺,是一种将零件上冲压产生的上翻边或下翻边压平后,使零件的内、外板连接在一起的装配工艺(通过折弯)。传统包边工艺有压机+上下模具形式(Press),液压/伺服电机驱动专机形式(Table Top),但是以上方式的弊端是柔性较差,只能适用于一种车型,并且制造、维修成本较高。所以伴随着工业自动化程度的提高,在包边工艺中也引入了机器人滚边(Robot Roller Hemming)。TcD自动化在线网
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所谓机器人滚边,就是滚边操作中引入工业机器人,通过机器人手臂上安装辊子进行滚压包边的制造工艺。机器人滚边的优势在于柔性化较高,适用于几种车型,最大化提高了设备的利用率,降低成本。一般机器人滚边系统包括以下几部分( 见图一):

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1、机器人:根据滚边负荷进行机器人选型。TcD自动化在线网
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2、滚头: 根据需要选择一种或两种安装在机器人上。机器人运动时,完成对开启件的滚边。滚头上的滚轮根据产品的特点而设计。TcD自动化在线网
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3 、胎模: 对开启件的内板和外板可靠定位。胎模型面将根据冲压的数字化定义(DFNIE)加工成型。TcD自动化在线网
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4、 定位夹具:将内板和外板合装后,由其他工位搬运到此工位。定位夹具保证内外板的位置关系,是保证滚边质量的重要组成部分。TcD自动化在线网
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5、 内外板:开启件的外板与胎模完全贴合,内板和外板之间的相对位置关系由定位夹具保证。TcD自动化在线网
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机器人滚边的基本工艺为:对于翻边角度为90°的开启件,采用两次滚边成型即可。第一次滚成45°,第二次即压平(见图二)。每次滚边角度在45°左右。

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在机器人滚边的过程中会产生各种缺陷,我们应分析缺陷的类型,并针对不同类型缺陷找出解决问题的办法。一般滚边中产生的缺陷有:TcD自动化在线网
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1、包边后未完全闭和,在内板和外板之间存在缝隙。TcD自动化在线网
2、外板上出现很明显的波纹。TcD自动化在线网
3、角没有完全闭和或者角上有小尖尖。TcD自动化在线网
4、包边后包边圆角半径过大,或者不规则。TcD自动化在线网
5、局部宽度过大(在检具上表现间隙小)。TcD自动化在线网
6、包边后的零件尺寸太大(在检具上表现间隙小)。TcD自动化在线网
7、外观质量和尺寸缺陷。TcD自动化在线网
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在某个项目中我们对于发动机盖进行机器人滚边,遇到了上述3,7项缺陷(见图三)。

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为改善汽车开启件机器人滚边缺陷,首先要分析机器人滚边质量影响因素:TcD自动化在线网
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1、内板冲压来件质量: 内板的切边光滑度以及连续性直接影响到最终开启件成型的外观质量以及光滑连续性。TcD自动化在线网
2、外板冲压来件质量:外板翻边高度,打开角度,以及翻边边缘的连续性(是否存在破口),折弯半径等。(见图四)

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3、 定位夹具以及胎模:对于内外板相对位置的定位以及夹紧固定效果。TcD自动化在线网
4、 机器人滚边调试:滚边工艺的编排包括滚边先后顺序,次数,每次包边的角度以及滚头施加的压力。TcD自动化在线网
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对于上述机器人滚边成型影响因素,利用日本管理大师石川馨先生所发展出来的“因果图”――“ 鱼骨图”更能形象以及抓住事物原因的本质。问题的特性受到一些因素的影响,我们找出这些因素,并将它们与特性值一起,按相互关联性整理而成的层次分明、条理清楚,并标出重要因素的图形。因其形状如鱼骨,所以叫做鱼骨图。TcD自动化在线网
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按照以上分析的影响因素,绘制鱼骨图(见图五):

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1、 绘制“鱼脊”,将拟找出原因的问题写在黑右边的框内,并在其尾部引出一条水平直线。TcD自动化在线网
2、 绘制“大骨”,在鱼脊上画出与鱼脊成45°角的直线,并在其上标出引起问题的主要原因。TcD自动化在线网
3、 绘制“ 中骨” 、“ 小骨”……,对引起问题的原因进一步细化,列出所有原因。TcD自动化在线网
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鱼骨图成功完成后,影响问题的原因已经详尽的列出。那么下一步任务就是利用以上鱼骨图并采取何种措施来改善以上出现的问题。现场,我们根据鱼骨图设计了对应的措施展开型系统图,对每个可能产生的原因制作了对应了解决方案。TcD自动化在线网
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所谓系统图法,又叫树图法,为达到目的,需选择手段,上一个目的又与下一个手段相联系,并且将目的和手段相互联系起来逐级展开的绘制系统图。利用它可系统分析问题的原因并确定解决问题的方法。利用系统图法的概念,把达到某一个目的所需要的手段层层展开成图形,就能对问题有一个全貌的认识,并且能把握问题的重点,从而能够寻找出实现预定目的的方法。

汽车开启件机器人滚边缺陷分析与调整
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