新型汽車結構中引入海量的輕質金屬、復合材料和塑料，使得汽車用膠粘劑和密封膠連續快速增長。汽車內飾件亦是膠粘劑用量增長的一個行業。日前我國轎車每輛用膠約20 公斤，中型車16 公斤，重型車約22 公斤。至2010年，我國汽車工業對各樣類型的膠粘劑和密封膠的總需要量超過了10萬 t。膠粘劑和密封膠在汽車行業通常應用在焊裝工序、涂裝工序及總裝工序等。
圖1和圖2是廣東鴻圖科技股份有限機構搖臂室罩零件總成，需要在鉚接防濺板之前，在鉚接結合面進行涂膠，搖臂室罩零件總成裝配工藝流程為清洗→壓管→涂膠→鉚接防濺板→安裝密封圈→總成試漏→包裝入庫。
1. 零件涂膠工藝分析
臂室罩零件是典型的薄殼壓鑄件，材料牌號為YL112，設計年需要量為38萬件，零件總成質量為3.6 公斤。零件的形狀為淺U形薄殼體，外形和內腔比較繁雜，按照裝配工藝需求，零件需要鉚接裝配的防濺板有兩塊，不在同一個平面，零件鉚接防濺板前需要在裝配平面涂膠，工件涂膠軌跡形狀為由多段的曲線所構成，因此呢需求涂膠機能夠完成各樣繁雜幾何形狀的三維涂膠、點膠工作。
涂膠設備人的選取擁有X軸、Y軸和Z軸三軸聯動功能的全封閉直角坐標設備人，設備人掌控系統的選取，需求擁有三軸聯動功能，國產擁有三軸聯動功能的加工中心NC掌控系統。國產設備人制品和設備人NC掌控系統在技術性和經濟性方面，擁有比較優良，是設計涂膠機的理想的選取。涂膠的技術需求：涂膠必須按圖樣規定的涂膠軌跡線1和2運行，涂膠形狀為半圓形，涂膠直徑為φ 2～φ 3mm，涂膠膠線必須均勻，不準許涂膠膠線直徑忽大忽小，更加不準許斷膠。涂膠必須貼近制品涂膠位置，不得離開制品。不論是裝配過程，還是運輸、存儲，都必須保證密封膠條處在圖示的正確位置，涂膠后制品可見表面不準許留膠，任何部位不準許殘留異物。本設備適合通常所見的UV膠、AB膠及導電膠等種類的密封膠，本制品所用密封膠為樂泰999。
圖3為搖臂室罩全自動數控涂膠機（局部）。因為零件批量很強，全部零件總成涂膠工作節拍為2min，根據計算需要投入2臺涂膠機才能夠滿足38萬件的年產能需要，經過技術和質量評定，采用雙工位設計，可滿足產能設計需求，擁有比較好的質量穩定性和經濟性。
2. 涂膠機設計方法
（1）涂膠機結構設計：按照搖臂室罩零件涂膠工藝分析，涂膠機的形成由底座、機架、雙工位涂膠夾具及氣動掌控系統和電器掌控系統部分構成。設備結構采用典型的全鋁型材框架結構。且涂膠工裝夾具為快換結構，方便制品轉型后的調試。采用站姿操作，工件手動上下料雙手起動設備自動進行涂膠工作。設備安全防護安裝采用安全防護門及安全光柵，以保準操作者的安全。供膠系統采用美國固瑞克（GRACO）的標準制品，其最大增壓比為 63∶1，經過氣動轉換掌控，能夠供給穩定的供膠壓力，并可按照密封膠的粘度區別，調節增壓比，適應區別種類密封膠。
涂膠設備人采用天津市中馬設備人技術有限機構的全封閉電動機內置系列的直角坐標設備人，全封閉電動機內置結構能夠適應車間比較繁雜的含有必定粉塵和油污的工作環境，保準設備人工作靠譜性。涂膠設備人的X軸、Y軸和Z軸采用龍門布局，運轉過程中，擁有更好的剛性，涂膠設備人NC掌控系統采用廣州數控GSK980MDa，能夠方便地實現三維涂膠、點膠的運行速度等各項工藝參數的調節。
電器掌控系統設計了自動模式和手動模式，選取自動涂膠模式后，將工件預裝于工作臺板的夾具定位銷上后按雙手起步按鈕，設備自動進行涂膠工作。
涂膠設備人帶動GRACO的膠嘴按預設編程好的軌跡進行自動涂膠工作。當工件自動涂膠完成，設備人自動回歸到初始原點后，方可進行下料工作。
（2）涂膠機夾具設計：雙工位涂膠夾具采用分體式結構，即兩個相同的涂膠夾具，按需求分別安裝固定在機架平板上，方便兩個零件分別調試。
零件在夾具上的定位采用典型的一面二銷方式，依靠零件的重量和夾具四周部署的粗限位，同期在夾具的區別的定位點上部署了傳感器，實現零件在夾具中的快速上下料和靠譜地定位，當顯現員工零件裝夾不符合工藝需求時，設備將沒法起步，避免了意外狀況的出現。
為防止顯現夾具上無零件涂膠的反常的狀況出現，在夾具上部署了紅外線檢測安裝。即當程序自動模式起步時，夾具上的紅外線接收和發射安裝僅有檢測到存在零件時，程序才可起步。一樣為防止顯現零件重復涂膠的反常的狀況出現，當零件自動涂膠完成后，涂膠設備人自動回歸到初始原點后，必須進行下料工作，員工倘若忘記了，重新起步自動模式運行，設備將會報警，沒法起步，必須將設備運行模式轉到手動模式下，消除報警后，設備才可重新工作。
（3）涂膠機氣壓掌控系統設計：圖4為搖臂室罩全自動數控涂膠機氣動掌控工作原理圖，本設備所用氣源為車間統一氣源，氣源壓力約0.6MPa，為保準設備壓力的穩定性，在氣源引入端，加裝了一個40L的儲氣罐總成1，壓縮空氣經過氣源三聯件2的過濾潤滑，再經過調壓閥調節到一個需要的穩定的壓力（0.5MPa）。設備設計了低壓報警功能，當設備進氣源小于報警設定值時會進行報警提示操作者。
供膠系統采用美國 GRACO的標準制品，其增壓比為 63∶1，以壓縮空氣為動力源， 在供膠系統的接入端安裝了可調流量手動開關閥4-1和氣動帶表減壓閥3-2，可調節和掌控進入供膠系統的壓縮空氣。
供膠系統的出膠壓力和流量，可經過位置于出膠口的膠泵流量壓力調節閥總成10進行調節，壓力的體積可觀察調壓閥上的壓力表。涂膠槍7和流量可調節涂膠槍開關閥總成9設計為一體，經過涂膠槍固定板8，將兩個涂膠槍7固定聯接起來，實現雙工位涂膠功能。流量可調節涂膠槍開關閥總成9的膠線連、斷實時掌控，經過與NC系統相連的電磁開關閥11的DT1實現。為防止涂膠機停止工作時，涂膠機噴嘴的密封膠凝固，需將涂膠機噴嘴浸入油杯6中，油杯6的升降掌控氣缸5和可調流量手動開關閥4-2實現。
（4）涂膠槍膠線直徑的調節：涂膠機設備的膠線直徑有三種調節辦法，分別是改變供膠壓力、涂膠速度和膠嘴直徑。通常狀況下，膠線直徑調好后，禁止非技術人員再進行調節，由于調節其中任何一項，均會改變原有的涂膠線徑。改變供膠壓力的調節辦法，膠泵流量壓力調節閥總成10為固瑞克供膠系統自帶的，膠泵加壓后用內六角板手順時針方向擰壓力會加大，逆時針方向擰壓力會減小，壓力體積可觀察調壓閥上的壓力表。調節完成后取下擰緊扳手就可。
微調供膠系統壓力可改變線徑體積，為使膠線直徑調節到最佳狀態，亦可經過改變膠嘴直徑的方式，調節線徑體積（注：膠嘴直徑的改變必須相應調節膠嘴距離涂膠表面的高度，否則涂出的膠線可能不直）。改變膠嘴直徑辦法，GRACO供膠系統標準配置的膠嘴直徑為0.15mm，可按零件的詳細形狀和需求設計加工外形，并按照實質需要打出膠孔。改變涂膠速度亦能夠改變線徑體積，涂膠速度的掌控方式是經過涂膠設備人NC掌控系統參數體積設置，掌控涂膠設備人的X軸、Y軸和Z軸的走刀（膠槍）運行速度，達到掌控涂膠線徑體積的目的。
（5）涂膠系統的清洗工藝：隨著現場涂膠密封工藝在汽車裝配工藝等行業的持續應用，現場自動化涂膠機的運用已然越來越普及。而保準設備穩定靠譜運行的涂膠機系統的自動清洗工藝，亦越來越受到運用者的注重，作為設備設計和管理中，非常重要的一個環節。
日前重點清洗辦法：①傳統的涂膠機的清洗工藝，都數是采用化學溶劑如二氯甲烷、三氯甲烷等揮發性溶劑進行涂膠槍的噴嘴和管路的清洗。該清洗辦法擁有清洗徹底、花費偏低的特點。然則因為化學品的揮發性、毒性、不可回收型及污染環境等原因的限制，溶劑清洗的運用已然越來越受限。②采用可循環環保溶劑清洗。采用與設備配套運用的單獨的自動清洗循環系統。該辦法擁有溶劑可回收多次運用、清洗效果好的特點，已逐步發展為涂膠機清洗工藝的主流方式。
3. 結語
發動機搖臂室罩全自動數控涂膠機投入生產后，經過現場約兩年的運用和驗證，制品質量和生產效率比較圓滿地達到了年供貨需要量為38萬件的初始設計需求，此涂膠機的成功設計，對機構后續關聯機型的設計，擁有必定的參考價值。
原文刊發于：《金屬加工（冷加工）》2014年第19期75頁，金屬加工版權所有。
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