機器人滾壓包邊

1、內(nèi)部使用神龍汽車有限公司 發(fā)布神龍汽車有限公司企業(yè)標準Q/DPCA20081112實施20081112發(fā)布機器人滾壓包邊Sertissage robotise a la moletteDPCA F12 00012008簽 字編制審核標準化批準龔有兵 GONG YoubingDEPA/DVHL/PPC余先祥 YU XianxiangDEPA/DVHL/PPC葛飆 GE BiaoDEPA/DVHL/SVH/REN郭燕 GUO YanDEPA/DVHL/SVH下列人員參加了本標準編寫和審核：目 次前 言II標準演變II1 范圍22 規(guī)范性引用文件23 術(shù)語和定義24 包邊的概述24.1 包邊產(chǎn)品的D

2、FN24.2 DFNIE參數(shù)確定的原則2一般的水平包邊（機器人滾壓包邊）2水滴包邊（機器人滾壓包邊）25 包邊的各種形式26 產(chǎn)品滾邊后應(yīng)滿足的要求27 滾壓包邊的基本工藝28 機器人滾壓包邊設(shè)備28.1機器人滾邊設(shè)備的構(gòu)成28.2滾壓頭的技術(shù)要求28.3胎膜的材料及熱處理29 滾邊胎膜的返修工藝29.1 調(diào)試過程及正常生產(chǎn)過程中的返修29.2 控制胎膜出現(xiàn)缺陷的方法210 滾邊的缺陷及解決方法211 其他211.1滾邊設(shè)備備件的提供211.2滾邊設(shè)備輔助工具的提供2前 言自B53項目引進機器人滾壓包邊工藝以來，該工藝方案因其成本低廉、柔性好、調(diào)試周期短等特點，逐漸取代傳統(tǒng)包邊技術(shù)，廣泛應(yīng)用于

3、開啟件生產(chǎn)線，根據(jù)DPCA幾年來機器人滾壓包邊技術(shù)運用情況進行總結(jié)而形成本標準。本標準于2008年11月12日首次發(fā)布。本標準自發(fā)布之日開始實施。本標準由技術(shù)中心整車部車身產(chǎn)品及工藝設(shè)計分部提出。本標準由技術(shù)中心整車部整車綜合分部標準法規(guī)室歸口。本標準由技術(shù)中心整車部車身產(chǎn)品及工藝設(shè)計分部焊裝工藝室負責解釋。標準演變版本號日期更改內(nèi)容OR2008/11/12創(chuàng)建標準開啟件包邊 機器人液壓包邊1 范圍本標準規(guī)定了神龍汽車有限公司焊裝生產(chǎn)準備項目及現(xiàn)生產(chǎn)項目中關(guān)于白車身開啟件的包邊技術(shù)：機器人滾壓包邊技術(shù)的相關(guān)規(guī)范。本標準用于指導和規(guī)范機器人滾壓包邊工藝及設(shè)備調(diào)試。2 規(guī)范性引用文件下列文件中的條

4、款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。B13 0200白車身翻邊連接的驗收標準AS-150包邊工藝PEE O6/ REE O6機器人滾壓包邊設(shè)備的功能驗證PSA-FER-127包邊設(shè)備的制造和設(shè)計3 術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用本標準。3.1 包邊是一種將零件上沖壓產(chǎn)生的上翻邊或下翻邊壓平后，使零件的內(nèi)、外板連接在一起的裝配工藝（通過折彎），一般用于裝配零件的內(nèi)、外板（通常是開啟件）。3.2 D

5、FN產(chǎn)品數(shù)字化定義。3.3 DFNIE沖壓工業(yè)化數(shù)字化定義。3.4 包邊角度包邊前，翻邊部分與零件形成的角度，如圖1中的A。3.5 包邊高度待翻邊部分的高度，一般的包邊工藝對應(yīng)的標準高度為8mm。3.6 折彎半徑鋼板經(jīng)沖壓折彎成型時，自然形成的園角，分內(nèi)圓弧和外圓弧，見圖1。AAA外圓弧半徑R2DFNIE（PPC）翻邊高度折彎半徑R1圖13.7包邊厚度完成翻邊后，幾層鋼板疊加的厚度及涂膠厚度之和（見圖2）：E3 = 2×E1E2（2×E1+ E2）×6%C1對于有玻璃球的膠：C1=150 m +0/-50 m3.8包卷值：翻邊后，外輪廓的垂直切面偏離定義DFNIE

6、的值，見圖2。包卷值包邊半徑=E3/2圖23.9 機器人滾邊以機器人為載體，通過機器人滾壓頭上的滾輪在金屬薄板邊上以不同的角度移動而使薄板邊發(fā)生彎曲，以達到所期望的包邊角度。3.10 滾壓頭裝在機器人第六軸上，直接施力在零件上的標準工裝。3.11 滾輪裝在滾壓頭上，以滾動的方式對零件實施滾壓的工具。4 包邊的概述4.1 包邊產(chǎn)品的DFN由PPC/ESO提供的DFN應(yīng)是總成零件的DFN，包括如下數(shù)據(jù)（如圖3所示） ： 包邊零件的翻邊圓角半徑； 包邊區(qū)和非包邊區(qū)的過度區(qū)； 功能的限制 （周邊，厚度，鋼板）。1.5mm+料厚外板DFN（ESO）造型半徑（ESO）如包邊工藝需遵守特殊功能，則

7、由ESO確定DFN除特殊情況外，周邊理論間隙1.5mm內(nèi)板DFN（ESO）圖34.2 DFNIE參數(shù)確定的原則4.2.1一般的水平包邊（機器人滾壓包邊）1：R1= 0.4 mm 0.8mm，當鋼板厚度為0.7mm時，R2 =1.1 mm 1.5mm。2：翻邊的高度標準要求為8mm，在開啟件轉(zhuǎn)角或拐角處出，根據(jù)實際情況定，但最小不得小于3mm。3：包卷值為0.1 mm 0.2mm。4：包邊角度可以達到180度。4.2.2水滴包邊（機器人滾壓包邊）1：R1= 1.8mm，當鋼板厚度為0.7mm時，R2 =2.5mm。2：翻邊的高度標準要求為13mm，最小不得小于11mm，否則無法實現(xiàn)水滴包邊。3：

8、包卷值為0 mm 0.2mm。4：包邊角度一般為90度，見圖4。工作方向13mm圖4根據(jù)這些數(shù)據(jù)，PPC的不同專業(yè)將確定包邊前翻邊的幾何尺寸，以保證 ： 沖壓工藝翻邊的可行性。 內(nèi)外板的合裝的可行性。 包邊工藝性。 密封膠的涂敷。這些內(nèi)容具體體現(xiàn)在PPP（沖壓零件圖），它包含了DFNIE的全部信息。5 包邊的各種形式 標準B13 0200中定義了各種包邊的形式：水平包邊，不完全包邊，水滴包邊，打開包邊，車門下部的開式包邊，預包邊，反嵌入式包邊。具體定義及形式可參見該標準。6 產(chǎn)品滾邊后應(yīng)滿足的要求6.1 功能尺寸：滾邊后應(yīng)確保油漆的功能。6.2 厚度：符合產(chǎn)品對對各種包邊形式的厚度定義及裝配的

9、要求。6.3 外觀：符合QCP對產(chǎn)品的各種缺陷的扣分要求。6.4 間隙和面差：符合PPC/QOP專業(yè)對開啟件裝配后相對與車身的間隙和面差的規(guī)定。7 滾壓包邊的基本工藝對于翻邊角度為90°的開啟件,采用三次滾邊成型即可，此時要求鋼板的厚度為0.8mm左右。第一次滾成60°，第二次滾成30°，第三次壓平，見圖5。圖5當翻邊角度為105°時，通常仍采用三次滾邊。但當翻邊角度為120°時，采用三次滾邊易產(chǎn)生波紋，所以一般采用四次滾邊的工藝。對于角部的包邊工藝，最終角度根據(jù)經(jīng)驗，一般是30°到40°不等，這取決于包邊高度和產(chǎn)品的其他參

10、數(shù)。每次滾邊時滾邊的方向與上一次方向相反，以避免產(chǎn)生大的波紋。滾邊從一個角開始逐漸展開于下一角的前面完成，見圖6。圖68 機器人滾壓包邊設(shè)備8.1機器人滾邊設(shè)備的構(gòu)成不同的汽車廠家使用的滾壓包邊技術(shù)不盡相同，但其基本原理均一樣，即以機器人為載體，在機器人的第六軸上安裝滾壓頭，用滾壓頭對開啟件實施滾邊。滾壓包邊機器人的工藝結(jié)構(gòu)，見圖7。圖7對各部件的描述如下： 回轉(zhuǎn)工作臺：固定在地面，與胎膜連接，可以帶動胎膜旋轉(zhuǎn)，當機器人手臂不能伸到遠離機器人一側(cè)時，回轉(zhuǎn)工作臺可以將工件旋轉(zhuǎn)到機器人的內(nèi)側(cè)，完成滾邊。如果機器人對開啟件一次可以完成滾邊，則不需要此部件。 胎模：對開啟件的內(nèi)板和外板可靠定位。胎膜型

11、面將根據(jù)沖壓的數(shù)字化定義（DFNIE）加工成型。 成型器：將內(nèi)板和外板合裝后，從其他工位搬運到此工位。并能夠確定內(nèi)外板的位置關(guān)系，是保證滾邊質(zhì)量的重要部件。 外板：開啟件的外板與胎膜完全貼合。 內(nèi)板：內(nèi)板的定位和抓舉由成型器完成。 滾壓頭：有兩種類型的滾壓頭，屬于通用部件。根據(jù)需要選擇一種或兩種安裝在機器人上，機器人運動時，完成對開啟件的包邊。滾壓頭上的滾輪可以根據(jù)產(chǎn)品的特點而設(shè)計。 機器人：根據(jù)滾邊負荷對機器人選型。8.2滾壓頭的技術(shù)要求滾壓頭沒有特殊的技術(shù)要求，只要能夠產(chǎn)品的包邊的特點進行合理地選擇即可。目前在我公司使用的三家供應(yīng)商的滾壓頭均不相同，但運用效果均達到要求。1： ABB的滾壓

12、頭分兩種（圖8）：圖8.a為受壓滾壓頭，圖8.b為受拉壓的滾壓頭，。 a b圖8 不論產(chǎn)品和滾邊部位如何變化，滾壓頭的主體是一樣的，不同的是滾輪需要重新設(shè)計。2： EDAG的滾壓頭 EDAG的滾壓頭分兩種：手動控制機器人位置的滾壓頭和自動控制機器人位置的滾壓頭，見圖9。 圖9另一種可進行180度翻邊的滾壓頭，主要用于頂蓋的翻邊，見圖10。圖103：CFER的滾壓頭 類似EDAG的滾壓頭，沒有特殊的結(jié)構(gòu)和功能。4：COMAU的滾壓頭 一般產(chǎn)品的滾邊所用的滾壓頭基本類似。有一種用于預包角的滾壓頭，見圖11。目前，在DPCA 未使用，但在其他汽車廠家已經(jīng)開始運用。圖118.3胎膜的材料及熱處理機器人

13、滾邊技術(shù)是近幾年發(fā)展起來的新的開啟件包邊技術(shù)，對于滾邊胎膜材料的標準正在制定中，在歐洲，最初的滾邊胎膜材料源用了傳統(tǒng)機械包邊的材料鑄鋼材料50CD4（法國材料牌號），在DPCA首次使用機器人包邊技術(shù)的車型如B53，T11/T21開啟件中也使用了該材料。隨著該技術(shù)的國產(chǎn)化，在后續(xù)的車型中使用了國產(chǎn)化的機器人滾邊技術(shù)，隨之，胎摸的材料也發(fā)生了演變，目前在國內(nèi)汽車廠家廣泛采用鑄鐵材料GGG70L（德國材料牌號），相當于國產(chǎn)材料QT700-18。同時，法國也在制定新的機器人滾邊胎膜的材料，在新的規(guī)范中使用了材料FCS700-2，等同于中國材料QT700-18。對比鑄鋼材料的返修，鑄鐵材料的返修工藝要求

14、更加嚴格，返修的時間也長。通過多個項目的實踐，及材料熱處理后的晶向分析，證實了GGG70L材料的表面硬度、機械強度及機械拉應(yīng)力均符合要求。因此，除了使用50CD4外, 也可以使用GGG70L或等同材料。GGG70L：熱處理：表面采用激光淬火或高頻淬火均可，淬火表面深度0.8mm。硬度要求：工作區(qū)域周邊20mmHRC48HRC52，非工作區(qū)域HRC24HRC28。9 滾邊胎膜的返修工藝9.1 調(diào)試過程及正常生產(chǎn)過程中的返修GGG70L鑄造胎膜的返修工藝見表1。表1 返修工藝使用焊絲日亞HM-5R焊道要求無氣孔、裂紋硬度補焊厚度在2mm以上時，硬度大于45HRC使用要點1、 設(shè)備：氬弧焊機2、 電

15、流：直流70A左右3、 補焊前將母材表面擦干凈。如果母材表面要修補裂紋，需先將裂紋打掉。焊接時一定要控制電流，如果補焊區(qū)域在邊界棱角處，盡量避免把棱角熔掉。對于各焊道敲擊去應(yīng)力。4、 禁止使用大電流，使應(yīng)力釋放不夠，在熱影響區(qū)產(chǎn)生裂紋。5、 一般不需要預熱，冬天可200300度預熱對防止裂紋有效。返修的步驟：1： 用記號筆對要修補的部分進行標記，然后用激光測量儀進行采點，記錄下原始DFN數(shù)據(jù)（圖12.a）。2：對標記出的區(qū)域用打磨機，至少3mm深以上（圖12.b）。3：補焊：在進行每次焊接（從下至上）完成后，用錘子敲打直道應(yīng)力釋放，然后繼續(xù)往上堆焊，每次都進行捶打，直至與上平面平起為止。按照此

16、方法，完成第二次，第三次，直至完成所有的補焊（圖12.c）。4：打磨焊接區(qū)域，邊打磨邊測量，直至到原始記錄的數(shù)據(jù)。5：用便攜式硬度計測量硬度。6：如果不合格，繼續(xù)返修，直至合格（圖12.d）。 a) b) c) d)圖129.2 控制胎膜出現(xiàn)缺陷的方法 對于采用GGG70L鑄造的胎膜，如果我們從源頭開始控制，最終的結(jié)果應(yīng)該是滿足各項要求的，并且可以避免前期工作不到位而產(chǎn)生的缺陷。1：從結(jié)構(gòu)設(shè)計上進行控制，避免出現(xiàn)尖角和結(jié)構(gòu)壁薄的現(xiàn)象。2：對鑄造廠家進行控制，選用實力強的廠家。3：鑄造完成后，對其進行探傷檢測，確定鑄件是否存在問題。4：熱處理完成后，再對其進行探傷檢測，確定熱處理是否導致了缺陷的

17、產(chǎn)生。10 滾邊的缺陷及解決方法在機器人滾邊的過程中會產(chǎn)生各種缺陷，我們應(yīng)分析缺陷的類型，并針對不同類型缺陷找出解決問題的辦法，以下是現(xiàn)場經(jīng)驗的總結(jié)，但不限于下述缺陷。缺陷1：包邊后未完全閉和，在內(nèi)板和外板之間存在縫隙。1)  注意這種情況，它有可能不經(jīng)意間就掩蓋了內(nèi)板和外板不平行的問題2)  檢查第一道滾邊是否已經(jīng)壓得足夠有力，直線區(qū)域的包邊角度不應(yīng)太大。3)  檢查確認比例閥的運行情況是否正常。缺陷2：外板上出現(xiàn)很明顯的波紋1)   確認內(nèi)板上是否有波紋。2)   檢查翻

18、邊的高度H是否合格。規(guī)范要求直線段小于9mm。大圓弧50mmR200mm，H值等于6mm。對于尖角H值等于4mm。3)   檢查滾壓頭的軸是否彎曲。4)  檢查第一次包邊時這種波紋是否非常嚴重，重新調(diào)整包邊的角度缺陷3：角沒有完全閉和或者角上有小尖尖。1)   翻邊高度太大或者翻邊高度不穩(wěn)定。2)   第一次或第二次包邊時包邊角度太大，甚至最后一次包邊也一樣。調(diào)整包邊角度，最終成型角度在40度左右。缺陷4：包邊后包邊圓角半徑過大，或者不規(guī)則。1)  外板的折邊內(nèi)徑過大且同時包邊力量太弱。2)  第一次和/或第二次包邊不完整或者包邊壓力太弱。3)  最后一次包邊壓力太弱。缺陷5：局部寬度過大（在檢具上表現(xiàn)間隙小）1)   內(nèi)板太寬，內(nèi)板正好抵住外板的折邊內(nèi)角。2)   第一道包邊時包出的半徑過大。此時要壓低滾壓頭。3)   內(nèi)板的大小尺寸應(yīng)該確保外板折邊后其內(nèi)角與內(nèi)板邊緣存在2mm的間距。缺陷6：包邊后的零件尺寸太大（在檢具上表現(xiàn)間隙?。?) 原因是外板過大