前后風(fēng)擋玻璃智能化裝配摘要：汽車總裝裝配過程中，前后風(fēng)擋玻璃的涂膠與安裝工藝對作業(yè)的品質(zhì)、人員的勞動負(fù)荷有著很高的要求。本文從廣州汽車集團(tuán)乘用車有限公司整車制造二部總裝科前后風(fēng)擋涂膠機(jī)設(shè)備（以下簡稱前后擋涂膠機(jī)）的全自動化生產(chǎn)過程，闡明新穎的自動化技術(shù)在汽車工業(yè)生產(chǎn)中如何滿足高效率、高品質(zhì)、少人化等要求。

關(guān)鍵詞：前后擋涂膠機(jī)；風(fēng)擋玻璃智能化涂膠與安裝；高效率；高品質(zhì)；低勞動負(fù)荷

前言：在汽車總裝批量生產(chǎn)的過程中，其汽車重點部位的密封性要求直接關(guān)系到產(chǎn)品的安全性和可靠性。風(fēng)擋玻璃的密封性能是生產(chǎn)品質(zhì)保證的重要項目，在裝配過程中出現(xiàn)涂膠品質(zhì)不良或者風(fēng)擋玻璃安裝精度不足都會引起汽車漏水批量重大品質(zhì)問題。針對汽車總裝領(lǐng)域高產(chǎn)量生產(chǎn)、高品質(zhì)涂膠、與高精度安裝的要求，前后擋涂膠機(jī)結(jié)合機(jī)器人自動化技術(shù)、視覺技術(shù)、信息化技術(shù)，解決了其重點問題。

一、前后擋涂膠機(jī)自動化涂膠安裝工藝介紹

前后擋涂膠機(jī)由2臺6700型ABB機(jī)器人、2套玻璃自動上料裝置，2套定量供膠系統(tǒng)、車型判斷系統(tǒng)以及1套視覺系統(tǒng)組成的，整體工藝流程：AGV自動搬送供給玻璃，通過自動上料裝置轉(zhuǎn)載與定位玻璃，機(jī)器人通過車型識別系統(tǒng)獲取車型信息，抓取并判別玻璃類型進(jìn)行定量涂膠（激光測量膠型、膠量），再經(jīng)過視覺系統(tǒng)掃描車身數(shù)據(jù)獲取定位誤差，機(jī)器人自動安裝前后風(fēng)擋玻璃的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

交接通訊，上料裝置自動將玻璃零件轉(zhuǎn)載至對中臺定位，并識別玻璃類別反饋給機(jī)器人。玻璃零件的自動化供給，不僅提高物流的有效率，同時也大大減低了生產(chǎn)員工的勞動負(fù)荷。

AGV搬送玻璃自動上料

2.2玻璃涂膠自動化與安裝自動化

前后風(fēng)擋玻璃涂膠沿用傳統(tǒng)的機(jī)器人自動涂膠模式，改善的是，采用一套ABB機(jī)涂膠與玻璃安裝工藝集成在同一機(jī)器人完成。前后擋涂膠機(jī)選用了臂展更長、工作范圍更大、承重能力更強(qiáng)的ABB6700型號的機(jī)器人。

三、品質(zhì)先行，打造高質(zhì)量產(chǎn)品

3.1常見風(fēng)擋玻璃安裝質(zhì)量問題

結(jié)合實際生產(chǎn)制造經(jīng)驗，常見的風(fēng)擋玻璃裝配問題有以下幾種：1、涂膠品質(zhì)不良，涂膠過程出現(xiàn)斷膠、氣泡等不良現(xiàn)象；2、涂膠軌跡精度誤差，導(dǎo)致玻璃與車體鈑金密封性不良；3、玻璃安裝精度誤差，導(dǎo)致玻璃與車體鈑金密封性不良；此外，玻璃涂膠不可追溯，難于開展品質(zhì)不良分析與跟蹤。針對以上常見問題，前后擋涂膠機(jī)敢于應(yīng)用行業(yè)新技術(shù)，不斷提高設(shè)備品質(zhì)保證能力。

3.2前后擋涂膠機(jī)品質(zhì)保證對策

3.2.1精確穩(wěn)定的膠型檢測功能

本涂膠站中結(jié)合ABB軟件技術(shù)與進(jìn)口日本LV-7000高速激光掃描儀系統(tǒng)，形成在線實時監(jiān)控涂膠質(zhì)量的膠型檢測功能。LV-7000膠型檢測：采用固定于膠槍軸平臺的激光儀（膠槍的旋轉(zhuǎn)與激光儀同步轉(zhuǎn)動），對前/后風(fēng)擋玻璃的PU膠條進(jìn)行跟蹤掃描,實時檢測涂膠的質(zhì)量，整理的工作流程如下：LV-7000激光掃描儀控制器通訊線與系統(tǒng)工控機(jī)主機(jī)通過千兆網(wǎng)連接。當(dāng)機(jī)器人開始涂膠時，向膠型檢測系統(tǒng)送出程序號（預(yù)定義的膠條檢測碼），視覺系統(tǒng)選初始化并選定各車型SETTING程序，進(jìn)入就緒狀態(tài)。機(jī)器人自動涂膠的過程中，激光儀連續(xù)掃描及計算，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給視覺系統(tǒng)軟件。機(jī)器人涂膠結(jié)束時，向視覺系統(tǒng)發(fā)送測量結(jié)束信號，視覺系統(tǒng)停止掃描和計算，開始啟動存檔功能，存儲圖像、測量結(jié)果，立即向機(jī)器人送出本次的檢測結(jié)果，等待下一次測量信號，如此循環(huán)。

本站的膠型檢測功能可以實現(xiàn)對印刷玻璃（非透明）上的膠條寬度（上窄下寬，底部寬度不超過15mm）、高度、截面積的檢測，有效工作距離為50-80mm，激光儀的掃描頻率1KHz（即當(dāng)機(jī)器人涂膠速度不超過400mm/s時掃描線間隔≤0.025mm），視覺系統(tǒng)對膠條的位置、寬度、截面積進(jìn)行檢測，檢測精度為±0.2mm。

此外，膠型檢測系統(tǒng)將每次循環(huán)記錄的膠型的高度、寬度的數(shù)據(jù)存儲在視覺工控機(jī)，能實現(xiàn)統(tǒng)計分析及不良追溯。

3.2.2視覺精準(zhǔn)定位，國內(nèi)自主品牌汽車行業(yè)首例風(fēng)擋玻璃自動合車工藝

由于輸送線系統(tǒng)的誤差，涂膠機(jī)工位內(nèi)車體不可能每次都能停止于完全一樣的方位，同時前后風(fēng)擋窗框相對于不同的車體可能會有不同的偏差，本涂膠站中采用視覺檢測定位系統(tǒng)來實現(xiàn)對生產(chǎn)線上的車體風(fēng)擋窗框的自動無接觸的三維方位的精確定位。通過計算確定其當(dāng)前方位偏差，即6個自由度的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換（X，Y，Z，RX，RY，RZ），并將該方位矯正矢量傳送給前后擋安裝機(jī)器人，使得機(jī)器人能夠準(zhǔn)確定位風(fēng)擋框并將風(fēng)擋玻璃準(zhǔn)確地安裝到窗框上。

車身視覺掃描定位

本視覺系統(tǒng)采用視覺+激光組合的方式來檢測車身位置。車身三維方位粗定位攝像頭：采用固定安裝的攝像頭，分別從4個不同角度“看”車身的4個不同部位，并從這些圖像中搜索車身的固有特征標(biāo)記點的二維圖像坐標(biāo)，同時根據(jù)各個攝像頭之間的方位關(guān)系以及標(biāo)記點在車體坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，進(jìn)而判斷出工位內(nèi)的車體的車型信息，并初步判斷車體的定位誤差。粗定位完成后，機(jī)器人帶著激光儀對車體的邊緣進(jìn)行掃描、測量。風(fēng)擋窗框的三維方位精定位激光儀：采用3個固定于機(jī)器人抓手上的激光儀分別依次對風(fēng)擋窗框的邊緣輪廓進(jìn)行掃描測量，從而精確定位窗框的三維方位，并把相對于機(jī)器人示教位置的矯正量送到相應(yīng)的機(jī)器人，機(jī)器人就能夠?qū)︼L(fēng)擋玻璃進(jìn)行準(zhǔn)確裝配了。

其中4個固定式攝像頭對車身位置進(jìn)行粗判斷，精度可達(dá)±1.5mm，并且可對車型進(jìn)行判斷。粗定位時間約為1s；安裝在機(jī)器人上的激光儀自身掃描精度可達(dá)±0.15mm，視覺系統(tǒng)在經(jīng)過優(yōu)化穩(wěn)定以后的測量成功率在99.9%以上，風(fēng)擋玻璃安裝精度可達(dá)±0.5mm，安裝精度遠(yuǎn)超于人工手動安裝。

四、以人為本，降低作業(yè)勞動負(fù)荷

“以人為本”是廣汽傳祺的企業(yè)理念，前后擋涂膠機(jī)的自動化、智能化生產(chǎn)從降低員工的勞動負(fù)荷出發(fā)，從根本層面上體現(xiàn)了公司企業(yè)理念。玻璃的人工搬運上料改善為AGV機(jī)器人自動搬送，避免了員工長期搬運玻璃上料而出現(xiàn)腰肌勞損的職業(yè)病因素；激光測量儀同步檢測涂膠質(zhì)量，避免了員工長時間仰頭而導(dǎo)致的頸椎勞損職業(yè)病因素；玻璃的自動安裝更是直接削減了風(fēng)擋玻璃安裝崗位工位，相對比手動操作機(jī)械手安裝，極大的減低了作業(yè)的勞動負(fù)荷。前后擋涂膠機(jī)的智能化生產(chǎn)不僅是汽車制造領(lǐng)域自動化程度的提高，更是汽車制造領(lǐng)域生產(chǎn)員工滿意度的提升。

結(jié)束語：

隨著機(jī)器人自動化技術(shù)、視覺技術(shù)日趨完善穩(wěn)定，其功能在汽車行業(yè)裝配與品質(zhì)方向上的作用的日益凸顯。本文重點剖析廣汽傳祺二線總裝車間的前后擋涂膠機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)，將其自動上料系統(tǒng)、機(jī)器人系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)等功能作了詳細(xì)的說明。如何讓風(fēng)擋玻璃的安裝工藝自動化程度與品質(zhì)保證能力不斷提高，需要不斷結(jié)合實際生產(chǎn)和先進(jìn)技術(shù)，不斷探索，形成高效率、高品質(zhì)、低勞動