机器人包边胎膜设计
汽车车门常用包边工艺比较及技术难点分析
汽车车门常用包边工艺比较及技术难点分析张宝红【摘要】文章首先综述汽车车门包边工艺,然后介绍和比较分析了目前汽车厂商常用的液压机加包边模系统和机器人滚边系统两种车门包边工艺,并重点阐述了机器人滚边成形工艺的技术难点.为适应汽车厂商小批量多车型生产模式的变化,自动化、柔性化程度越来越高的组焊生产线会更多地采用机器人滚边工艺进行车门包边成形生产.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2019(000)012【总页数】3页(P162-163,182)【关键词】汽车;生产技术;包边工艺【作者】张宝红【作者单位】重庆长安铃木汽车有限公司,重庆 401321【正文语种】中文【中图分类】U466前言在汽车行业竞争日趋白热化阶段，各大汽车厂商纷纷推出新车型抢占市场份额。
新车型的推出速度犹如雨后春笋般，原有生产线单一车型大批量生产方式已被淘汰，取而代之的是能适应多车型小批量生产模式的生产线，并且这样的生产线柔性化程度也越来越高。
同时受国际油价上涨和国家税收优惠政策的影响，省油的微型轿车越来越受到市场偏好，销量增速明显大于其它型号的汽车。
原本做大排量高档汽车的企业也纷纷推出自己的微型轿车，使得利润原本不高的微型轿车细分市场，竞争愈加激烈，各厂商控制成本的需求迫在眉睫。
基于以上两个方面，作为对汽车生产成本影响较大的组焊车间，其生产线的工装设备选择，也朝着低成本，高柔性化方面发展。
1 汽车车门包边工艺综述一般汽车的车门是由内板总成和外板两大部分构成，车门包边工艺就是将内外板进行扣合，通过车门外板边缘的塑性变形将内板总成一部分边缘包住的工艺过程（见下图）。
包边量通常在5～15mm 左右。
传统的车门包边工艺有两种，一种是采用液压缸包边，利用液压缸作为动力源，直接通过压头传递压力进行包边的一种方式，这种方式包边速度较慢，包边质量欠佳，主要应用于载货汽车和农用机车的车门包边，轿车车门包边一般不采用。
另一种是用液压机配一套包边模具的包边方式，这种方式的最大优点就是生产率高、工件质量稳定，大多数厂家采用这种工艺。
机器人辊边工艺
机器人辊边工艺作者：赵伟来源：《科技创新与生产力》 2018年第9期摘要：通过介绍机器人辊边工艺的应用情况及机器人辊边体系的构成，从材料特性和工艺流程两个方面对机器人辊边工艺进行了分析，了解相关因素对机器人辊边工艺的影响，并通过白车身制造过程中的实际应用案例，阐述其工作模式的结构及其优缺点，为汽车行业辊边工艺的进一步发展提供参考。
关键词：辊边工艺；机器人；工艺流程；材料特性中图分类号：U466；TP242 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2018.09.076车门、机盖等是汽车制造的核心部位，而辊边工艺则是对其成型的关键工艺，工作模式、滚压机构是影响最终效果的两个重要因素，汽车行业拥有多样性的辊边体系，大体可以归为3种模式。
第一种工作模式主要应用于单独模具长期生产单一制件的情形。
即采用1台机器人+旋转工作台+整体模具压紧结构，支撑模置于可旋转的工作台上，上模由气缸、导轨构成的升降机构上下移动。
这种模式的缺点是上模采用整体仿形模，尚未脱离冲压翻边的模式，加工成本较高[1]。
第二种工作模式主要应用于生产对节拍没有特殊要求的情形。
即1台机器人+旋转工作台+整体多点压紧结构，其优势在于：上模改进为6点压紧，结构简化，质量、加工成本大幅降低。
第三种工作模式主要应用于大批量生产特定制件，并对生产节拍有一定要求的情形。
采用1台机器人+旋转工作台模式+分体多点压紧结构，其优势在于省去了上模的垂直升降机构；缺点为辊压行走与12～14个气缸夹紧块构成干涉，气缸、夹紧块需随着辊压行走依次开合，造成辊压行走轨迹的不连续，需等待每个气缸打开，动作时间为2～3 s，导致每个工件至少增加1 min的加工时间。
1 辊边体系简介辊边体系主要包含辊边设备体系、滚轮体系、机器人控制和安全体系。
1.1 辊边设备体系辊边设备体系是工业机器人在制造业进行可变性、效率性生产的主要内容，本套体系由胎模和限位压紧气缸组成。
浅谈汽车门盖包边工艺及生产线布置
浅谈汽车门盖包边工艺及生产线布置刘志发【摘要】汽车已成为当今设备的主流代步工具,外观是最直观的品质因素,直接影响着顾客对该款车的整体评价.门盖占据了整车外观的绝大部分,要提升汽车的外观质量,首先要确保门盖的品质,内外板的包边装配对车门的品质起关键作用.门盖包边主要以设备及特定工装作用于门盖内外板,实现外板对内板的包边紧固,实际应用中需要根据包边工艺的技术特点,设计门盖包边线的布置形式.【期刊名称】《铜业工程》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】4页(P70-73)【关键词】包边压合;油压机;生产线;模具切换;涂胶;滚边【作者】刘志发【作者单位】江铃汽车股份有限公司,江西南昌 330030【正文语种】中文【中图分类】U472.4汽车作为人们日常出行的交通工具，随着国名经济的发展，汽车的保有量逐年猛增，真正走向千家万户。
汽车四门两盖作为关键的大型覆盖件，在设计制造过程中，通常将内板、外板分开冲压和焊接，然后对分总成件加涂隔震胶和折边胶扣合，经过压合工艺使外板将内板包住成为一体。
压合完毕的门盖件，上检具进行尺寸检验合格后，送至白车身门盖装配调整线完成安装和表面调整形成完整的白车身。
门盖外板是经冲压拉深后修边形成，边缘部分一般呈大于90°的翻边，在压合工艺中需先经预包边，再最终包边实现完全压合，该过程一般分成2～3个工序步骤实现。
传统的压合工艺主要以包边模具+液压机+换模系统实现，包边专机、机器人滚边等工艺和设备形式的应用也逐步得到推广应用［1］。
随着工业机器人的普及和智能制造的推倡，生产线的布置更趋集成化、自动化及智能化。
车门包边压合工艺一般分为手工包边、模具包边、桌式专机、机器人滚边等4种工艺形式。
手工包边需专用胎膜配合钣金工敲打，效率低，仅适用于整车开发的前期验证阶段。
包边模具是主流的包边形式，模具的预包边和终包边通过机械连杆机构的顺序动作实现。
工作过程：包边模具装卡到油压机内，上、下模分离，放入内外板扣合件，如图1；通过滑块的下行带动模具驱动楔，驱动楔带动预弯镶块，从而实现外板件的一个预包边过程；滑块继续下行驱动模具将已经翻成45°角的翻边压制成平角的完成整个模具包边的工艺过程［2］。
机器人滚边质量问题分析及解决措施
机器人滚边质量问题分析及解决措施乔福龙;张云【摘要】车身开启件的表面质量与匹配精度直接影响汽车的外观感知质量,为提高其包边质量及稳定性,针对汽车门盖机器人滚边工艺常见的间隙段差超差、表面波浪起皱、特征线移位等质量问题,从冲压件翻边参数(高度、角度)、机器人滚边程序、滚边工艺参数(压力、速度、TCP-RTP距离等)、胎膜夹具定位精度等方面,进行了原因分析并提供了对应解决措施.在实际生产现场中,有效保证了门总成的外表面质量以及间隙段差的合格率.【期刊名称】《汽车工艺与材料》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】7页(P19-24,27)【关键词】车身制造;机器人滚边;质量问题;解决措施【作者】乔福龙;张云【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【正文语种】中文【中图分类】TP242包边工艺是一种连接汽车车身封闭件内外板的常见加工方法，主要包括压机包边、专机包边、机器人滚边。
机器人滚边是利用安装在滚头上的滚轮沿着板件折边线对包边型面进行滚压包边的一种新型工艺。
机器人滚边因其高度柔性化、模具数量少且结构简单、维护成本低、设备一次性投入小、占地面积小等优点，在国内外汽车制造厂中已得到广泛运用。
滚边质量的好坏直接影响车身开启件的匹配精度、表面质量、包边强度、外观感知质量。
主要从冲压件、机器人系统、滚边工具、胎膜夹具系统四个方面对常见的滚边质量缺陷进行分析并提出解决措施。
机器人滚边工作站布局如图1所示，由上料滑移机构、胎膜系统、抓手定位夹具单元、滚边机器人、滚边工具及其切换支架系统、胎膜柔性切换系统、下线皮带输送系统组成[1]。
一个工作循环过程如下。
a.人工将内外板合件安装在胎膜上后，滑移机构将胎膜系统移到工作位固定；b.带抓手的R1机器人按照程序轨迹运动将抓手放置在胎膜上，定位板件；c.R1机器人脱开换枪盘，抓取滚头，与另外两台滚边机器人R2、R3一起开始滚边；d.滚边结束，R1机器人切换滚头并放置于支架上；e.最后，吸附抓手换枪盘，将完成滚边工艺的工件抓取放置在输送皮带上，输送工件下线；f.R1机器人、滑移机构回原点。
轮罩在线包边方案综述
Gongyi yu Jishu♦工艺与技术轮罩在线包边方案综述高虹(明珞汽车装备(上海)有限公司，上海200120)摘要:现如今汽车焊装行业飞速发展，其中车身覆盖件包边是汽车焊装的重要一部分。
后轮罩包边因其在车身上位置的特殊性，可以将该工艺集成至主线上，这样即有利于生产线的柔性化生产，又有利于节省生产空间。
现首先介绍轮罩在线包边方案的几种形式以 及扣合分析和包边分析，然后就影响包边质量的几个因素以及包边质量标准作了简要阐述，最后给出了应用实例。
关键词:后轮罩;手动包边;柔性生产0引言随着包边技术的不断发展，大多数的白车身集成商研发了各式各样的轮罩包边工艺，这些工艺在各大汽车厂生产中发挥了很大的作用。
如今汽车生产对车型快速切换、空间缩小和柔性的要求越来越高，过去将轮罩包边工艺集成于侧围分拼线焊接夹具上的方法已不能很好地适应此需求。
如何在最经济、成本最低、包边质量最高的条件下实现最多种车型轮罩包边，成为一个很有意义的研究课题。
在线轮罩包边是在侧围内外板都上好后即总拼工位后的工序，客户主要有上海大众、上汽乘用车、宝马、奔驰等中高端汽车领域。
传统的轮罩包边 是在侧围线焊接夹具上，一般国内自主品牌采用。
1轮罩在线包边方案的几种形式1.1 胎膜包边轮一体式轮罩包边一体式包边是将胎膜及包边轮集成在一起，可由一台机 器人承载。
包边轮与机器人常联，胎膜放在放置架上，放置架可根据线体生产车型的种类设计成上下两层。
一个架子上可 放两个车型胎膜，很好地适应了多车型柔性化生产。
上下两层 的放置架在布置LAYOUT时，要先仿真机器人的底座高度及 机器人可达性。
其设备也是由胎膜、包边轮两部分组成。
胎膜:如图1所示，胎膜是通过定位销三处夹紧，两处吸盘 被定位在车身上。
胎膜表面需要进行淬火，硬度达到HRC58〜 62。
表面淬火的方式有火焰加热表面淬火、感应加热表面淬火和激光表面淬火，激光表面淬火相对而言硬度较均匀，变形量 较小。
汽车外覆盖件包边尺寸要求及表面质量分析_邬华辉
收稿日期：2011-11-26 作者简介：邬华辉（1986－），男，上海人，工学硕士，主要从事汽车制造技术研究工作。
此类缺陷产生的一般产生原因为 : 覆盖件外板 本身表面就有凹陷；另外与门外板翻边角度 Ф 有 关，当夹角 Ф 超过 105°，而 45°包边镶块角度 不对，会在包边过程中产生凹陷；或者外板钣金 和内板钣金之间的包边间隙影响了包边效果，一 般认为合理的包边间隙在 1.5~2mm 之间，当间隙
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图1 普通包边断面
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图5 压边包边过程示意
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图2 水滴包边断面
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图3 楔边包边断面
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图4 特殊包边断面
图6 三道次滚压包边过程示意
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图8 覆盖件包边外板
其中： 如图 9 所示：
【34】 第34卷 第7期 2012-7(上)
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图10 滚压胎膜示意图
值小时，外板翻边在 45°弯曲时，就会碰到门里 板的凸缘边，使钣金外板翻边弯曲受到限制，外 板表面材料受到拉力作用，刚性较差的形状面由 此就产生凹陷。
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李鹏 2014.11.11
8. 附录
以下内容是我见过的部分资料，可以帮助大家理解机器人滚边。有些资料不 方便上传，请谅解。以下资料如有侵犯公司或个人机密，我会及时删除。
8. 附录
8. 附录
8. 附录
1. CATIA中的“创成式外形设计”界面
2. 上面的提取及外插延伸
胎膜本体设计需要三个面修剪成一个闭合的壳体。利用“多重提取”提取 上面（像前后盖左右对称提取一侧即可，生成实体后对称，当然你也可以 提取整个面，注意不要多提取、漏提取）。
用“外插延伸”命令延伸上一步所提取的面，延伸出数模最外轮廓就可，延 伸过程中可能会遇到麻烦，你可以用“接合”“填充”“桥接 ”“多截面曲 面”等命令来处理。最后用“接合”命令把上面接合成一个片体U P01 。
用CATIA设计机器人包边胎膜
1.滚边夹具的设计形式
钢琴式即滚边头走到压头 附近，相应的压头打开， 滚过压头，相应的压头闭 合。就像弹钢琴一样。
李鹏 2014.11.11 端模式即滚边时端摸压在数模上， 滚边结束要去走，结构简单。
首先要知道胎膜设计要符合滚边头的设计和数模的要求，数模法兰边高 度，角度等、滚边头的设计这是滚边的核心技术。目前几大外企对此技术 比较成熟，国内一些企业也在研发，有些企业已经取得了突破。本文只是 介绍如何运用CATIA中的“创成式外形设计”来设计胎膜 本体。针对能够 熟练运用CATIA及有一定汽车白车身焊装夹具设计基础的人群，
进入零件设计模式，用“封闭曲面”命令生成实体。
6. 生成实体
镜像实体。加载数模，仔细检查最外轮廓是 否正确。
7.总结
结束语：到此胎膜本体关键部分已经设计完成，其他像挖孔、加强筋、吸盘、 周围夹紧单元设计等就不在叙述了，这都比较简单了。 值得提醒的是，当在提取数模最外轮廓线时，有的数模有最外轮廓线可直接 提取，没有的可用以下命令提取。当最后切割无法切割时，检查UP01 、SD03面， 所以前期提取 ，扫掠等操作一定要仔细，不然又要重新做，浪费大量时间。 如有疑问可加QQ: 245299746 可以相互交流学习，共同进步。大家共同努 力提高中国装备制造业发展。
3. 利用“粗略偏移”生成下面
利用“粗略偏移”命令 将 UP1面向下偏移生成下面DW 02。这里偏移了 40mm,即就为胎膜的厚度。
4. 利用“扫掠”生成周围面
利用“提取”命令提取最外轮廓，并提取最外轮廓线， 利用“投影”命令将 最外轮廓线投影到UP1面。再利用“扫掠扫掠”生成周围面
扫掠出周围面SD03，有时SD3面要放余量， 向外偏移一定量0.5mm 。
以内
4. 利用“扫掠”生成周围面
扫掠出周围面SD03，有时 SD3面要放余量，向外
偏移一定量 0.5mm以内。
5. 利用“修剪”生成壳体
用“修剪”命令，修剪UP01、DW02、SD03面，最后接合为一个壳体
6. 生成实体