机器人滚边质量控制因素分析
机器人滚边技术浅析
机器人滚边技术浅析张云;农明满;雷志华【摘要】针对几种常见的包边工艺进行研究分析,并对其优缺点进行归纳总结.详细阐述了机器人滚边技术相比传统包边技术的优势,重点介绍了机器人滚边系统的设备组成和功能,根据实际生产中机器人滚边技术的质量缺陷,归纳了滚边质量的控制方法和问题解决措施,以指导高柔性的滚边技术更好地应用于汽车制造领域.【期刊名称】《汽车工艺与材料》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】6页(P1-5,10)【关键词】滚边技术;机器人;质量缺陷;控制方法【作者】张云;农明满;雷志华【作者单位】上汽通用五菱汽车股份有限公司,柳州545007;上汽通用五菱汽车股份有限公司,柳州545007;上汽通用五菱汽车股份有限公司,柳州545007【正文语种】中文【中图分类】U466汽车行业竞争愈来愈激烈，为满足消费者多样化需求，汽车制造商需要在短周期、低成本的前提下制造出高品质、多外形的汽车，这样才能立于不败之地。
车身覆盖件（尤其是汽车左/右前车门、左/右后车门，发动机罩盖和行李箱盖，即称四门两盖）作为汽车车身的主要外观部件，其外观质量和轮廓精度的重要性不言而喻。
包边工艺作为门盖零件在车身生产线的最后一道工序，决定了门盖总成装配到白车身的均匀间隙性、良好面差度及产品稳定性。
机器人滚边技术作为一项新包边技术，具有柔性化制造、生产率高、设备一次性投入小及维护成本低、作业面积小等显著特点，适应当前汽车制造业潮流，为汽车行业所青睐。
汽车生产工艺中的包边技术是指车身外板折边后包住内板的成型工艺，即通过外板四周边缘的翻边弯曲变形，将内板四周包压在其内形成牢固的连接，见图1。
1.1 包边工艺分类常见的门盖包边工艺可分为四种形式，即手工包边工艺、压力模具包边工艺、桌式包边工艺以及机器人滚边工艺。
前三种可归为传统包边工艺，而机器人滚边技术是近年发展的新技术。
以上四种包边工艺的包边过程大同小异，即翻边、预滚边、终滚边。
机器人水滴滚边技术的研究和应用探讨
机器人水滴滚边技术的研究和应用探讨机器人水滴滚边技术，是一种目前广泛应用于工业生产和物流领域的自动化技术。
它的主要作用是让机器人能够自动识别和处理货物，从而实现自主化的操作和管理。
本文将探讨机器人水滴滚边技术的研究和应用，介绍其原理和特点，以及未来的发展趋势。
机器人水滴滚边技术主要是基于机器视觉技术和运动控制算法的结合，通过对货物的图像信息进行处理和分析，实现对其尺寸、形状、颜色等特征的识别和分类。
同时，通过运动控制算法来控制机器人的动作，实现对货物的自动抓取、移动、堆放等操作。
其特点主要表现在以下几个方面：1. 自动化程度高：机器人能够自主完成操作，无需人工干预，大大提高了操作效率和准确性。
2. 精度高：机器人的视觉系统和运动控制系统相结合，能够对货物进行精确的识别和操作，减少了误差和损耗。
3. 操作范围广：机器人不受人类操作能力的限制，能够适应不同形状、大小和重量的货物，实现灵活多样的操作。
4. 无需休息：机器人可以24小时不间断地工作，不受人类身体疲劳等因素的影响，能够大大提高生产效率和降低成本。
机器人水滴滚边技术的应用非常广泛，涵盖了制造业、物流和仓储等多个领域。
以下是几个经典应用场景：1. 自动化装配线：通过机器人的配合和自主操作，实现生产线上的装配和生产任务，提高生产效率和准确性。
2. 物流和仓储：机器人能够快速而准确地抓取、搬运和堆放货物，大大提高了物流操作的效率和安全性，同时还能够实现对货物的自动分类和管理。
3. 精密加工：机器人可以根据预先设置好的程序，自动进行铣削、切割、打磨等精密加工任务，为工业生产节省了时间和成本。
4. 医疗领域：机器人水滴滚边技术能够实现对患者的自动检测和治疗，大大提高了医疗操作的效率和准确性，同时还能够减少医护人员的接触感染风险。
随着科技的不断发展和人类生活水平的提高，机器人水滴滚边技术必将迎来更多的应用和发展。
以下是几个未来技术趋势：1. 智能化：机器人水滴滚边技术将越来越智能化，能够自我学习、自我优化和自我纠错，从而更好地适应不同的操作环境和任务。
机器人滚边应用中的常见问题及解决思路
机器人滚边应用中的常见问题及解决思路吴飞;皮智波【摘要】本文主要介绍机器人滚边工艺在株洲分公司车门生产应用中常见的问题,阐述质量问题与滚边系统、滚边工艺、冲压件状态及机器人调试等的关联,总结经验为机器人滚边常见质量问题提供解决思路.【期刊名称】《现代制造技术与装备》【年(卷),期】2018(000)008【总页数】3页(P143-145)【关键词】滚边缺陷;柔性;系统设计;系统结构;调试【作者】吴飞;皮智波【作者单位】北京汽车股份有限公司株洲分公司,株洲 412000;北京汽车股份有限公司株洲分公司,株洲 412000【正文语种】中文1 机器人滚边系统概述机器人滚边工艺具有柔性强、滚边质量好、调试便捷、生产节拍快等优势，是目前主机厂经常采用的车身覆盖件的包边方式之一。
机器人滚边系统主要有以下几个部分构成：机器人及其控制系统；定位夹具及切换系统；滚边胎模；滚边工具；PLC控制系统及相关安全生产附件。
随着技术的成熟发展，目前先进的滚边岛生产节拍能够达到60JPH。
株洲分公司轿车线的滚边节拍经过2016年技改技措项目改造后能达到62JPH，单个滚边岛每个小时能够生产62个车门/岛。
目前，四门两盖只有3个滚边岛，能够配套主线31JPH生产节拍。
2 机器人滚边应用中常见缺陷机器人滚边质量与冲压件、设备状态、机器人轨迹等各个环节都相关，因此，其中的某一个环节出问题都有可能造成滚边质量问题，给产品造成缺陷，下面对机器人滚边应用的常见问题予以剖析，并阐述其解决思路。
2.1 与滚边系统设计相关的缺陷2.1.1 机器人选型时，负载偏小车身覆盖件目前大都采用冷轧板，要求预包边的压力在700～800N，终包边的压力在1500N。
包边的压力都是来源于滚边机器人，因此，滚边机器人的选型一定要符合滚边工艺的要求。
在负载满足工艺要求的前提下，机器人的手腕扭矩也应满足滚边要求。
如ABB6700-200的负载是200kg，手腕扭矩981Nm，而ABB 6700-235的负载是235kg，手腕扭矩1324Nm。
基于ABB机器人滚边技术的研究与应用
基于ABB机器人滚边技术的研究与应用近年来，随着自动化技术的不断发展，机器人在工业生产中扮演着越来越重要的角色。
ABB公司作为国际知名的自动化领域大型企业，其机器人产品在全球范围内得到了广泛的应用。
基于ABB机器人的滚边技术，已经成为许多企业在生产中极为关注的技术领域。
滚边技术是一种用于金属板材加工的技术，通过机器人对金属板进行滚边处理，使得金属板的边缘变得更加平整光滑。
这种技术在汽车制造、航空航天、家电制造等行业中得到了广泛应用，成为提升产品质量和生产效率的重要工艺之一。
在滚边技术中，ABB机器人具有独特的优势。
ABB机器人具有高精度的运动控制系统，能够精确控制滚边刀具的运动轨迹，保证滚边处理的准确度和一致性。
ABB机器人具有高速的运动能力，能够快速完成滚边处理任务，提高生产效率。
ABB机器人还具有灵活的操作性，能够适应不同形状和尺寸的金属板材，满足不同生产场景的要求。
基于ABB机器人的滚边技术在实际应用中取得了显著的成效。
以汽车制造行业为例，汽车车身的制造需要大量的金属板材进行弯曲和连接，而这些金属板材的边缘质量直接影响着整车的外观和质量。
采用ABB机器人的滚边技术，能够提高车身板材的加工精度和表面质量，使得整车的外观更加美观，达到了提升产品质量的效果。
由于ABB机器人的高速和灵活性，可以大幅缩短车身板材的加工周期，提高生产效率，降低生产成本。
除了在汽车制造行业，基于ABB机器人的滚边技术在航空航天和家电制造等领域也得到了广泛应用。
在航空航天领域，飞机零部件通常需要对铝合金板材进行滚边处理，以提高其强度和耐久性。
采用ABB机器人的滚边技术，能够保证零部件的加工精度和一致性，提高零部件的质量和可靠性。
在家电制造领域，家电产品的外观质量对消费者的购买决策有着重要影响。
采用ABB机器人的滚边技术，能够提高家电产品的外观品质，增强其市场竞争力。
除了在制造业中的应用，基于ABB机器人的滚边技术还在一些特殊领域展现出了巨大的潜力。
机器人滚边工艺浅析
Automobile Parts 2021.04107Analysis of the Roll Edge Process of the Robot机器人滚边工艺浅析收稿日期:2020-10-14作者简介:李俊峰(1985 ),男,本科,工程师,研究方向为机器人滚边工艺设计开发㊁方案规划及现场调试㊂E-mail:55108965@㊂DOI :10.19466/ki.1674-1986.2021.04.024机器人滚边工艺浅析李俊峰,张东强,张辰(长城汽车股份有限公司技术中心,河北省汽车工程技术研究中心,河北保定071000)摘要:详细阐述了机器人滚边工具结构㊁内外板定位夹紧方式以及胎模重要部件的设计参数,结合现场实际案例,对连杆的结构㊁滚轴的材质以及滚轮的保养周期进行分析㊂通过夹紧方式的工作原理,对比各种结构的优缺点,并介绍结构设计时的注意事项㊂为其他厂家设计生产提供参考㊂关键词:机器人;滚边工艺;夹具定位中图分类号:U466;U468.2+2Analysis of the Roll Edge Process of the RobotLI Junfeng,ZHANG Dongqiang,ZHANG Chen(R&D Center of Great Wall Motor Company,Automotive EngineeringTechnical Center of Hebei,Baoding Hebei 071000,China)Abstract :The roller side tool structure,the internal and external plate positioning and clamping mode and the design parameters of the important parts of the tire mold were elaborated in bined with the actual cases in the field,the structure of the connecting rod,the material of the roller and the maintenance cycle of the roller were analyzed.Through the working principle of the clamping way,the advanta-ges and disadvantages of various structures were compared,and the matters needing attention in the structure design were introduced.It pro-vides reference for the design and production of other manufacturers.Keywords :Robot;Roll edge process;Fixture positioning0㊀引言随着汽车市场进入红海,各大车企纷纷投放大量新车型以提高竞争力㊂这时,每款车型是否能及时上市,上市后是否能及时更新换代就成为一款车型是否成功的一个重要因素㊂为此,各大车企采用柔性化线体对多种车型在同一条生产线体上进行生产㊂以五门一盖的包边工艺为例,传统一般使用液压机通过包边模进行包边,但在柔性线体上,由于液压机占用空间大,车型切换困难,在多车型共线时无法满足车型切换需求㊂如今已被切换方便㊁使用空间小㊁调试周期短的机器人滚边工艺所替代㊂1㊀滚边工艺滚边工艺即机器人滚边工艺(Robot Hemming Process ),是一种依靠程序控制机器人,带动机器人上的辊边工具,对其放置在胎模上的车门㊁机盖等制件进行包边的工艺[1]㊂其中,辊边工具㊁胎模及胎模上的夹具是滚边工艺的重点和难点㊂2㊀滚边工具滚边工具是连接在机器人端头的机构,主要由连杆㊁滚轴㊁滚轮这三部分组成(图1),是实现机器人滚边的重要组成部分㊂图1㊀滚边工具2.1㊀连杆连杆是将滚轴与机器人连接起来的部分,是力量传输和控制的关键部件㊂按结构形式主要分为刚性结构(图2)㊁弹簧式结构(图3)和气控式结构(图4)㊂刚性结构在实际应用时,由于周围没有管线㊁轨迹调试灵活,适用于空间狭小㊁轨迹复杂的滚边㊂但由于是刚性接触,滚头在接触胎模或制件时力量很大,对滚边工具的寿命和机器人的精度都有很大的影响㊂弹簧式结构是在刚性结构的基础上,在内部增加弹簧,以保证滚轮在刚性接触时有一个缓冲力㊂这种结构的滚边力源为弹簧力,弹簧的压缩量靠装配精度来保证,装配精度直接影2021.04 Automobile Parts 108Trend & Summary响着力源大小,导致滚边压力不可控,调试困难㊂最后一种为气控式结构,它是在弹簧式结构的基础上,将弹簧更换成气缸,由可编程序控制器(Progammable Logic Controller,PLC)系统控制比例阀,通过比例阀更改气压的大小来控制滚边压力㊂这样因滚压力引起品质问题时可不更改轨迹,通过更改输入气压来解决,缩短调试周期㊂且滚边力是由气缸控制,只要气压恒定,对其装配精度要求不高㊂因此,气控式结构被广泛应用㊂㊀㊀图2㊀刚性结构㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀图3㊀弹簧式结构图4㊀气控式结构2.2㊀滚轴滚轴在使用过程中冲击力大,因此,对材料的韧性和抗疲劳强度要求都很高,通过各种材质性能对比和实际生产验证㊂42CrMo具有高强度的韧性,抗疲劳极限和抗多次冲击能力强,可用于滚轴㊂2.3㊀滚轮滚轮是直接接触制件的部位,它的精度直接影响着产品质量㊂在实际生产过程中,滚轮与板件摩擦,当生产一定数量后,滚轮开始磨损变小,接触面偏移,产品质量下降㊂因此,在量产时,每生产5000台份后,需要对滚轮直径进行测量,当磨损量大于0.2mm时,就需要更换新的滚轮,以保证产品质量㊂3 夹具定位滚边是由机器人完成机盖内外板包合的工艺,在滚边之前,内外板是分开的,因此,在夹具定位设计时,内外板需要分别进行控制定位㊂3.1㊀内板定位及夹紧通常内板采用孔定位的方式进行定位,为保证最终车门总成精度,减少公差累计,选取的内板定位孔需与内板检具㊁焊装内板总成夹具和总成检具的定位孔保持一致㊂而在冲压生产制件时,定位孔的孔精度会比其他孔的孔位精度高一些,故内板定位孔直接沿用前工序的定位孔即可㊂为保证在滚边过程中内板位置不会窜动,需在夹具上增加压紧装置㊂常用的压紧方式如图5 7所示㊂㊀㊀㊀图5㊀气缸压紧方式㊀㊀㊀㊀㊀图6㊀定位抓手压紧方式图7㊀翻板机构压紧方式气缸压紧方式是在产品周围安装6~8个翻转气缸,采用压块对其内板进行压紧㊂这种方式结构简单成本低,维护保养方便㊂但在机器人滚边过程中压紧臂需随机器人滚头而打开防止干涉,对节拍影响较大㊂定位抓手压紧方式是将压紧点分布在抓手上,待制件放到位后由机器人将抓手放至内板上[2],再由2~3个气缸压紧抓手,使内板固定㊂这种方式较气缸压紧方式来说压紧更牢固,稳定性高㊂但由于机器人滚边过程中需要避开气缸压紧位置,导致轨迹避让点多,滚边程序复杂,影响节拍㊂翻板机构压紧方式是在抓手定位压紧方式的基础上,将压紧气缸改为翻转气缸㊂不仅提高了压紧的稳定Automobile Parts 2021.04109性,对机器人滚边轨迹调试限制少,可有效提升节拍时间,提高滚边质量[3]㊂3.2㊀外板定位及夹紧通常外板制件造型简单,很少甚至没有孔位,按内板的孔定位方式已无法实现㊂需采用边定位和吸盘相结合的方式进行外板定位㊂常用的边定位方式有两种,分别是翻转导向块定位(图8)和弹簧块定位(图9)㊂翻转导向块是通过气缸将导向块翻转至外板边沿,在机器人滚边过程中,滚头经过时导向块需临时打开避免与滚头干涉㊂这种方式由于需要多次打开,外板定位精度相对较低㊂弹簧块定位是定位块由弹簧支撑安装在外板边沿,当机器人滚头经过时,定位块被滚轮压下,滚轮离开后,定位块通过弹簧弹力顶起[4]㊂相比翻转导向块定位,弹簧块定位结构简单㊁成本低,不影响节拍时间,被厂家广泛应用㊂㊀㊀图8㊀翻转导向块定位㊀㊀㊀㊀㊀㊀图9㊀弹簧块定位均匀支撑结构如图10所示㊂图10㊀均匀支撑结构吸盘是外板定位的辅助机构㊂它是通过真空发生器将吸盘和外板形成的腔体抽成真空,通过真空吸附外板,达到固定的作用㊂一般会在吸盘周围设计支撑结构,当支撑不均匀时,吸盘吸力会造成外板倾斜,这样不仅会在外板制件上留下硌痕,也会造成制件与胎模不贴合,导致滚边质量下降[5]㊂因此,在吸盘位置设计时,需要在吸盘周围均匀设计支撑结构(图10)保证制件稳定㊂4㊀胎模型面主要工作部位参数滚边是依靠滚轮对外板进行2~4次压合,最终完成内外板滚边包合的工艺[6],在滚边过程中,胎模四周边沿是主要工作部分,其结构样式直接影响着滚边质量,经过多种车型验证和现场经验累积,将其参数标准化,为后期设计提供方便(图11)㊂图11㊀胎模型面参数5㊀结束语滚边工艺已越来越多应用在各大车企中,为保证最终产品质量,需要对滚边工艺深入分析,对滚边工具㊁压紧定位方式以及胎模结构参数等进行总结,了解每种结构对滚边质量的影响㊂另外,内板法兰面的质量和外板的翻边高度等都对滚边质量有影响㊂这就需要在整改问题的同时不断分析总结,进而提升其工艺水平㊂参考文献:[1]周天剑,刘敦敦,逯志浩,等.高柔性滚边岛的规划布局设计[J].制造业自动化,2017,39(1):104-111.ZHOU T J,LIU D D,LU Z H,et yout design of highly flexible hemming island [J].Manufacturing Automation,2017,39(1):104-111.[2]张云,农明满,雷志华.机器人滚边技术浅析[J].汽车工艺与材料,2016(1):1-5,10.[3]林卫明.用于车门的机器人辊边工艺[J].汽车工艺与材料,2014(6):10-12,17.[4]尹洪宝,陈素平,田坤.用于白车身制造的机器人辊边工艺[J].现代零部件,2013(6):86-87.[5]王健强,张婧慧.机器人滚边技术及应用研究[J].现代制造技术与装备,2010(3):3-5.WANG J Q,ZHANG J H.Research on the technology and application of robotic roller hemming [J].Modern Manufacturing Technology and Equipment,2010(3):3-5.[6]朱西产,王洪杰.机器人滚边压合工作岛的应用[J].世界制造技术与装备市场,2016(3):67-77.Analysis of the Roll Edge Process of the Robot机器人滚边工艺浅析。
一文读懂机器人滚边技术及其市场应用
一文读懂机器人滚边技术及其市场应用当前，车身门盖内外板的连接通常都使用包边工艺，使用传通模具和压机进行冲压包边时，由于外板的包边轮廓要根据车身外形的变化而变化，沿整个轮廓包边的角度也不同，包边过渡急剧的区域和包边角度过大的区域，包边都会非常困难。
同时，传统的冲压包边模具占地多，成本高，柔性差。
为缩短汽车开发周期、提高产品竞争力，新型内外板的连接技术—机器人滚边技术逐渐应用于车身生产中。
1.机器人滚边技术及现状机器人滚边系统主要包括三大部分：滚边夹具系统、滚轮系统、机器人及其控制系统。
滚边夹具系统用于将待滚边钢板固定在滚边模具上，而滚轮系统中，滚边头固定在工业机器人上，滚边头上面的滚轮根据折叠加工步骤的不同进行选取，通过滚轮将外部钢板的边缘绕里面的钢板进行弯曲。
机器人及其控制系统主要用于控制滚轮的运动轨迹，以及机器人与其它相关系统间的通信，可根据车身外形变化设定程序，以满足不同零件形状的滚边需求。
在滚边时，滚边头通过压力装置将压力传给滚轮，通过滚轮施加作用力将工件在冲压过程中预留的翻边向内侧翻折，从而将外板的待包边紧紧压紧内板，使外板和内板被整合成一体。
与传统的冲压包边相比，机器人滚边由于模具数量少，包边单元的投资和维护费用都相对较低，且其开发时间和投入使用的准备时间比较短。
另外滚边系统具有极高的灵活性，不同型号可以在同一个制造单元中生产，滚边机器人还可以在制造单元中进行其他抓取和涂胶等任务。
滚边零件的成形精度高，便面质量好。
因此，机器人滚边技术已经成为塑性加工领域的一个研究热点，这得益于国内外许多科研机构和大型汽车制造企业的深入研究。
现在国内外一些先进的汽车制造企业已将此项技术应用于制造外挂件，如车门，后盖和发动机罩，其它的应用领域包括天窗开口，以及轮罩包边。
2.滚边机器人现实应用案例本案例中，零件为发动机盖，将零件外板和内板利用机器人滚边压合在一起。
2.1工艺方法本案例中，零件上下侧采用三次滚压成型法，每次压合角度依次为30°、60°、90°，左右采用，四次滚压成型的工艺过程，每次压合角度依次为30°、90°、120°、180°。
基于ABB机器人滚边技术的研究与应用
基于ABB机器人滚边技术的研究与应用1. 引言1.1 研究背景目前，国内外对于ABB机器人滚边技术的研究也在不断深入。
对于该技术的相关研究还存在一些局限性，如滚边技术的原理尚未完全揭示、在实际生产中的应用还有待进一步验证等。
有必要对ABB机器人滚边技术进行更深入的研究，以提高其在工业生产中的应用效果和实用性。
本文旨在探讨ABB机器人滚边技术的原理、现状和发展趋势，为进一步推动该技术的应用和发展提供参考和借鉴。
1.2 研究目的ABB机器人滚边技术的研究目的主要包括以下几个方面：1. 探索ABB机器人滚边技术的原理和机制，深入了解其在工业生产中的作用和应用。
2. 分析当前ABB机器人滚边技术的研究现状，总结已有的研究成果和进展，为后续研究提供参考。
3. 探讨ABB机器人滚边技术在工业生产中的应用情况，探索其在生产过程中的优势和局限性。
4. 分析ABB机器人滚边技术的发展趋势，预测未来可能的应用领域和发展方向。
5. 尝试提出相关问题的解决方案，为ABB机器人滚边技术的进一步发展和改进提供理论支持和实践指导。
1.3 意义和价值ABB机器人滚边技术可以提升产品质量和稳定性。
机器人在滚边过程中可以保持一致的力度和速度，确保产品边缘的平整和美观，避免了人工操作中的不稳定因素，提升了产品的整体质量和外观。
ABB机器人滚边技术还可以改善工作环境，降低工作强度，减少劳动密集型操作对员工的伤害风险，提升员工的工作舒适度和安全性。
机器人技术的引入也有助于人才培养和技术创新，促进企业向智能制造的转型升级。
ABB机器人滚边技术的研究与应用对于推动工业生产的现代化和智能化具有重要的意义和价值。
对于企业来说，积极采用这一技术将带来更多的经济效益和社会效益。
2. 正文2.1 ABB机器人滚边技术的概念ABB机器人滚边技术是一种通过机器人对工件进行边缘处理的先进技术。
滚边是指在工件的边缘进行倒角、修整或打磨等处理，以提高工件的质量和精度。
机器人滚边技术及应用研究
机器人滚边技术及应用研究王健强;张婧慧【摘要】文章介绍了机器人柔性滚边系统规划方案的实现,分析滚边工艺及主要滚边设备,着重研究实际应用中出现的滚边质量缺陷,并运用上述技术和理论提出可行性解决措施,结果证明该方案具有明显的实际应用价值.【期刊名称】《现代制造技术与装备》【年(卷),期】2010(000)003【总页数】3页(P3-5)【关键词】机器人;滚边;缺陷分析【作者】王健强;张婧慧【作者单位】合肥工业大学机械与汽车工程学院,合肥,230009;合肥工业大学机械与汽车工程学院,合肥,230009【正文语种】中文1 引言机器人滚边是一种连接汽车外板和内板的加工方法，具有成型美观、柔性化制造、生产率高、设备一次性投入小及维护成本低、作业面积小等显著特点，在国内外各大轿车制造厂中已逐步得到运用，尤其是在欧美国家。
随着汽车市场竞争的愈演愈烈，车型更新日新月异，以低成本、高速度、高质量的更新车型是当今汽车发展的趋势，机器人滚压包边技术正是适应这种潮流，是今后白车身四门两盖及翼子板成形技术的发展方向。
机器人滚边与传统的门盖包边方式——压机包边和专机包边相比，优缺点如表1所示：表1 各种包边形式优缺点比较包边形式柔性化程度质量稳定性维护成本噪声占地面积机器人滚边机器人适应多种车型，柔性高设备简单，机器人系统稳定机器人系统正常操作，维护简单，维护成本低较小以机器人为中心，胎模和夹具在四周分布，作业面积较小。
压机包边专用的折边模具和压机，柔性差设备机构复杂，压机稳定性弱专用液压机，复杂、不稳定，需要定期维护，成本高较大专用的模具配置专用的液压机，作业面积大专机包边定制专机设备，柔性差设备相对简单，稳定性弱维护相对较小较大夹具和折边机共体，操作面积小本研究对象针对的是国内某汽车厂家对四门两盖进行滚边的柔性自动化岛，本文主要涉及其中针对发仓和后门包边的单个机器人工作站，通过此应用实例来阐述、分析和解决问题。
2 机器人滚边工艺门盖线是白车身焊装线中相对独立的单元，门盖线主要由内外板的分总成焊合、内外板包边、涂胶、打标、补焊等组成。
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在车身制造中，包边工艺是连接车身封闭件最常用的一种成型工艺。机器人滚压
包边是通过安装在机器人臂上滚边头中的滚轮，在滚边胎模的支撑下沿板件包边
型面进行滚压包边的新型内外板连接技术，具有成本低、模具占地小、柔性化程
度高等特点。目前，国内外一些先进的汽车制造企业已将此项技术应用于制造外
挂件，例如车门、后盖和发动机罩，以及其他应用领域如天窗开口、轮罩包边等。
机器人滚边零件质量好坏直接影响车身装配尺寸精
度、车身覆盖件的表面质量、整车外观美观性及强度，
因此，机器人滚边质量控制尤为重要。本文通过介绍机
器人滚边系统，拟从零件状态、机器人滚边硬件设备和
软件等方面，探讨对滚边零件质量影响因素及影响情况，
为机器人滚边技术的应用和滚边零件质量提升提供参
考。
机器人滚边系统
机器人滚边系统主要包括三大部分：滚边胎模定位
系统、滚头系统、机器人及其控制系统。滚边胎模定位
系统用于将待滚边零件放置在滚边模具上，然后由定位
机构定位；而滚头系统中，滚边头固定到工业机器人臂
上，滚边头上面的滚轮根据滚边加工步骤的不同进行选
取，通过滚轮将零件外板的翻边绕内板进行弯曲。机器
人及其控制系统主要用于控制滚轮的运动轨迹和滚边压
力，以及机器人与其他相关系统之间的通信，可根据车
身外形变化设定程序，以满足不同零件形状的滚边需求。
在滚边时，滚边头通过压力装置将压力传给滚轮，通过滚轮施加作用力将工
件在冲压过程中预留的翻边向内侧翻折。包边成型一般分为三步: 首先将零件翻
边从100°~90°翻折至80°~70°，称之为预包边1；然后再将其从80°~70°
翻折至45°~30°，称之为预包边2，最后从45°~30°翻折至0°，从而将外板
的翻边紧紧压紧内板, 使外板和内板被整合成一体，称为终包边(如图1所示)。
与传统的压机包边相比，机器人滚边由于模具数量较少，包边单元的投资和
维护费用都相对较低，且其开发时间和投入使用的准备时间比较短。另外，滚边
系统具备极高的灵活性，不同的型号可以在同一个制造单元中生产，滚边机器人
还可以在制造单元中进行其他的抓取或涂胶等任务，柔性较高。
机器人滚边零件质量影响因素
1. 冲压件翻边高度
零件滚边是板料非线性大变形的成型工艺，翻边参数的确定直接影响滚压零
件质量和制造成本。一方面，翻边高度太高会导致滚压过程中产生翻边起皱现象，
零件质量差。此时，在现场调试滚边操作时需要对翻边进行打磨，浪费人力物力，
而对于冲压模具，需要重新修模，以获得合理的翻边高度，工作量大，成本高。
另一方面，翻边高度过低则会产生包不住等问题，难以满足产品设计要求，导致
零件强度不足或留下漏水等整车质量隐患。因此，如何在冲压开模之前确定合理
的翻边高度对提高整车质量和降低生产成本意义重大。
2. 机器人滚边程序编制
机器人滚边质量与滚边程序编制密切相关。在实际
应用中，滚边硬件设备到位后，首要的工作即是根据具
体冲压件的尺寸及状态进行现场调试，包括滚边轨迹、
机器人运动速度、机器人姿态、滚轮切入角度、滚边压
力等，要求机器人调试工程师具备丰富的现场调试经验，
应对现场出现的各种问题，以保证滚边零件质量。整个
程序编制以及调试优化得是否合理、是否完善，对零件滚边成型有着至关重要的
影响。
3. 滚边压力
机器人滚边过程中，对滚压头施加压力进行合理控制是取得良好滚边质量的
关键之一。滚边压力大会破坏钣金，造成零件滚边开裂缺陷，同时，可能在外板
外表面形成包边印，造成零件表面质量缺陷。而滚边压力小则会造成包边过松，
滚边起皱等缺陷，不能满足产品设计要求。另外，滚头压力控制不匀也易造成零
件涂密封胶过油漆烘烤之后出现气泡(如图2所示)，影响滚边零件外观质量。
目前机器人滚边过程中滚边压力控制可通过以下几种方式实现：机器人直接
施压、弹簧施压、气囊或气缸施压、液压及伺服电机驱动等。
4. 滚边速度
零件滚边的速度与零件的最
终质量有密切关系。如果滚边速
度过快，会导致零件滚压部位产
生起皱，降低零件滚边质量(如图
3所示。如果滚压速度慢则会增
加零件制造时间，从而影响制造
成本。因此针对不同零件，合理
选择零件滚压速度是机器人滚边
质量控制的途径之一。
5. 滚边胎模设计
滚边胎模采用整体铸造数控加工而成，其型面与零件外板的型面相吻合，它
的定位精度直接影响着零件的整体尺寸精度。胎模定位机构的精度直接影响包边
前零件的内外板相互关系，从而影响最终包边后的质量，而胎模的表面质量会直
接反映在零件外板表面上。同时，胎模的设计也影响滚边压力的稳定性，从而影
响滚边零件质量。图4(a)为普通的滚边预折弯方法，滚轮不与滚边模具直接接
触，滚轮的位置与压力完全由输入机器人的程序决定，需多个示教点。图4(b)
所示为采用模具引导面的预先折弯加工，滚边模具上设置导向面，部分滚轮与模
具直接接触，即使是少量指令点的情况，也能在不影响板材性状(凸凹)前提下提
供稳定的滚边压力，从而提高滚边质量。
6. 滚轮设计
滚轮直接与被连
接板接触，也是压力直
接传输的部件，用以保
证外板的包边轮廓形
状精度。针对待包边零
件的形状不同，滚边过
程一般分为2~4次顺
序完成，所用滚轮的形状通常设计有45°轮、90°轮、成型轮和专用特殊轮等
如图5所示。对于水滴法兰滚边的内外板连接，可采用45°滚轮，以制造水滴
效果。对于零件角部的处理技术在整个零件滚边中是一个难点，可采用手指状的
滚轮进行点压，从而保证零件外观美观性和车身装配精度。同时，滚压包边过程
中，一方面随着产量的增加，滚轮较容易磨损，另一方面滚压过程中产生的钣金
碎屑粘附在胎模上也会影响滚轮，从而导致零件表面质量出现问题，因此滚轮的
形状及表面质量和硬度要求对滚压零件质量影响很大。
结论
为获得良好的车身的装配精度和外观质量，机器人滚边零件的质量控制尤为重要。通过
对机器人滚边系统及其影响因素进行系统的识别，本文深入分析了这些因素对产品质量产生
的影响。结果表明影响滚边工艺质量的主要有如下三方面因素：1.零件自身几何特征因素：
冲压件翻边高度高易产生起皱，翻边高度低则会产生包不住,难以满足产品设计要求。2.机
器人滚边程序编制及参数设定的合理性：滚边压力大会造成零件滚边开裂、滚边压力小则会
造成包边过松，滚边起皱，滚头压力控制不匀也易造成涂密封胶过油漆烘烤之后出现气泡，
影响滚边零件外观质量；滚压速度快会导致零件滚压部位产生起皱，滚压速度慢会增加零件
制造时间，从而提高制造成本。3.胎模设计及定位精度：胎模设计形式影响滚边压力稳定性，
胎模及滚轮表面质量直接影响滚压件外板的表面质量；定位机构的精度直接影响包边前零件
的内外板相互关系，从而影响最终包边后的质量。