機器人讓焊縫密封變得簡單

　　總部位于德國奧斯納布呂克的Wilhelm Karmann公司一直致力于車頂系統(tǒng)及整車系統(tǒng)的開發(fā)和制造，至今已有百年的歷史。

　　2005年夏季，該公司順利完成了新涂裝車間第三期及最後一期工程，總造價約1.25億歐元，是公司成立以來最大的單筆投資項目。該公司新建的超現(xiàn)代化陰極浸涂（KTL）車間年涂裝車輛可達10萬臺左右，所采用的RoDip涂裝工藝具有很高的柔性化程度，可以在無限種涂料顏色中任意選擇色型，甚至能同時生產(chǎn)多家制造商的車型。這些都得益于新涂裝車間所采用的機器人焊縫密封工藝。

機器人體現(xiàn)高柔性和高效率
　　高柔性和高效率是Karmann公司新建的先進焊縫密封區(qū)的兩大重要特點，以前的純手工密封操作方式現(xiàn)已升級為機器人自動化工藝。這條焊縫密封綫承擔兩家廠商四種車型的生產(chǎn)任務(wù)，包括奧迪的A4 Cabriolet敞篷車，戴姆勒?克萊斯勒的Mercedes-Benz CLK Cabriolet敞篷車、Chrysler Crossfire及Chrysler Crossfire Roadster。這幾類車型的焊縫密封采用了兩種PVC塑料溶膠。

　　車身內(nèi)部空間、地板以及車身底板的焊縫密封均在ABB設(shè)計安裝的3個機器人工作站中完成。為確保密封膠噴涂過程的柔性、快速性和經(jīng)濟性，ABB標準的DispensePac噴涂系統(tǒng)（機器人PVC噴涂的配套系統(tǒng)）集成有新型雙通道A/B換膠器，可根據(jù)生產(chǎn)線上下來的不同車型，順利切換相應(yīng)的PVC塑料溶膠。

　　A/B換膠器安裝在機器人上臂的噴槍正下方。換膠器輸入端設(shè)4口，兩種膠劑分別設(shè)進料口和回流口；輸出端則接兩根軟管，直通噴槍。換膠閥靠壓力作用開閉，可對兩種PVC塑料溶膠進行連續(xù)處理。

　　德國ABB機器人部密封業(yè)務(wù)經(jīng)理Jörg Reger介紹說：“這種解決方案的另一個特色是，在噴涂一種膠劑的同時，可循環(huán)回收另一種膠劑，從而將轉(zhuǎn)換時的材料損耗降到了最低限度，這種解決方案是我們的一項創(chuàng)新。”

　　負責Karmann公司奧斯納布呂克廠運營計劃的Stefan Diessars密切參與了新系統(tǒng)的計劃與安裝工作。他回顧道：“我們對ABB的SPA 400噴槍做了改裝，使它能夠處理和噴涂兩種膠劑。整個項目從計劃到實施時間很緊。2005年公司休假結(jié)束後新系統(tǒng)就進入了全面運轉(zhuǎn)狀態(tài)，對于我們而言，這就像從靜止一下子換檔到全速前進。正是由于進度趕得緊，這套系統(tǒng)自投產(chǎn)一開始就能給後面的裝配環(huán)節(jié)如數(shù)供應(yīng)所需的車身。”

　　目前這條生產(chǎn)線每小時出產(chǎn)22臺車身，達到了計劃利用率的97%。車身從樓下的預處理KTL區(qū)輸出後，沿生產(chǎn)綫經(jīng)過第一站即焊縫密封人工準備區(qū)。接下來進入的首個工作站由兩臺IRB 4400 6軸工業(yè)機器人組成。兩臺機器人沿流水綫前後排列，采用平流工藝對發(fā)動機艙、乘客艙和行李箱實施焊縫密封。
 
　　Karmann公司的IRB 4400機器人平均每小時完成22臺車身的焊縫

“三駕機器人馬車”各顯神通
　　車身進入機器人工作站後，系統(tǒng)讀取固定于托盤傳送帶上的數(shù)據(jù)載體，對車型加以識別。所讀取的數(shù)據(jù)包括膠劑類型和焊縫位置。即使是相同的車型，因發(fā)動機版本和目標市場不同，待處理的焊縫也不盡相同。在讀取數(shù)據(jù)的同時，視覺系統(tǒng)測量車身在工作站內(nèi)的精確位置。工作站控制系統(tǒng)從S4Cplus機器人控制器獲得數(shù)據(jù)後，即啓動密封操作。

　　第一個機器人工作站設(shè)有人工處理區(qū)。該工作區(qū)負責對焊接過渡段進行表面處理，對機器人無法觸及之處利用光學焊縫跟蹤工藝進行密封，去除多余物質(zhì)以及填塞吸音墊。進入第二個機器人工作站前，要先將車身送上高架傳送裝置。下底板經(jīng)人工遮覆後，車身移入工作站。4臺分別沿兩條流程軸綫安裝的IRB 2400機器人采用平流工藝對底板焊縫進行密封。在第三個機器人工作站，另有2臺IRB 2400機器人采用無氣工藝實施下底板密封。然後，車身再進入一個人工作業(yè)區(qū)，實施去除遮覆、質(zhì)控和清理工序。最後等待送入固化爐。

　　車身從走上焊縫密封綫直至進入固化爐，整個過程約需2小時。機器人工作站的設(shè)計周期時間分別為2分鐘。

　　在所有車型中，奧迪A4 Cabriolet敞篷車的焊接區(qū)域最大，其焊接長度達70米左右。奧斯納布呂克廠的底漆綫經(jīng)理Wilfried Klaiber表示：“焊縫密封的質(zhì)量已經(jīng)得到了廠方的肯定。在確保高水平質(zhì)量標準的前提下，自動化程度也上了一個新臺階。對高產(chǎn)量的克萊斯勒Crossfire車型實現(xiàn)90%的焊縫可及性，焊縫密封自動化程度目前已達到98%。”

　　ABB機器人的焊縫可及性非常出衆(zhòng)。ABB機器人部承諾對高產(chǎn)量的克萊斯勒Crossfire車型實現(xiàn)90%的焊縫可及性，遠高于競爭對手的水平。在技術(shù)可及的范圍內(nèi)，焊縫密封自動化程度目前已達到98%，ABB機器人部在這一領(lǐng)域不但出類拔萃，還實現(xiàn)了預期的生產(chǎn)速度。在焊縫密封工藝領(lǐng)域，ABB機器人部全面兌現(xiàn)了當初的承諾。