葛腾，何嘉龙，周汐睿
(上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州545007)
摘要：传统的自动化涂胶的涂胶系统是独立的，涂胶系统与机器人之间通过D网或以太网通讯完成信号交互，存在延 时且成本高的问题：基于FAN U C机器人控制的螺杆泵涂胶系统，由机器人控制系统下的Nemo Pum p功能模块控制涂 胶，不需要独立的涂肢控制器，与机器人共系统，减少了通讯环节，具有更快的响应速度，能适应多种车型的低成本稳定涂胶生产。
关键词：自动涂狡；Nemo Pum p控制系统；响应快；成本低
中图分类号:TP249 文献标识码：A文章编号：1672-545X(2021 )02-0060-04
0引言
车身焊装线涂胶工艺是白车身制造过程中至关 重要的环节，它影响到整车的舒适性，主要表现在密 封防
水、NVH特性等。目前国内车身焊装线主要采用 人工涂胶和第三方涂胶系统控制的机器人涂胶。人 工涂胶的人工成本高，且涂胶一致性差，涂胶质量难 以控制；第三方涂胶系统的定量泵涂胶质量较好，但 是涂胶控制系统费用高，且TOOL CENTER POINT (简称TCP)在速度改变时出胶响应能力差，涂胶拐 角、出胶、收胶时的质量不稳定。
随着车身制造技术的不断进步，消费者对乘车 舒适性要求的提高，焊装车身涂胶工艺提升及设备 优化改进也有了更高的要求。为了提高车身焊装线 涂胶质量，同时降低涂胶系统的成本，设计一套基于 FANUC控制系统的机器人螺杆泵涂胶系统。根据不 同工艺需求，该系统具有涂胶量稳定，涂胶速度可 控，成本更低等功能。
螺杆泵机器人涂胶，采用旋转容积式单轴偏心 螺杆泵胶，配合FANUC机器人系统中的NEMO PUMP功能使用。其优点显著：（1)FANUC控制系统 子功能，无须额外增加第三方控制器；（2)可以根据 机械手的速度变更吐出量，吐出精度高，直线曲线均 可保证粗细均一，从而提高产品品质；（3 )仅通过系 统参数设置就可瞬间改变吐出量，可完成同一段胶 不同粗细的复杂涂胶作业；（4)涂胶后的逆向旋转可以防止液体地漏，保证周边装置清洁。
1涂胶系统硬件组成
1.1机器人螺杆泵涂胶系统组成
机器人螺杆泵涂胶系统由单轴偏心螺杆泵胶、FANUC-R2000iB/210F六轴机器人和PMTEC胶 栗系统三部分组成。如图1所示，其中胶装在机器 人六轴法兰盘上。胶泵系统的胶管，靠近胶侧为顺 着机器人3轴到6轴的管线安装；胶栗侧胶管需要 立柱吊装，避免与机器人运动轨迹产生干涉。
图1系统硬件组成
1.2单轴偏心螺杆泵胶结构
根据涂胶工艺需求，设计的单轴偏心螺杆泵胶 如图2所示。
上汽通用五菱汽车股份有限公司收稿日期:2020-1卜11
作者简介：葛腾（1986-).男，硕士，工程师，广西柳州人，研究方向：工厂自动化设备。
图2单轴偏心螺杆泵胶的机械结构
单轴偏心螺杆泵胶机械主体由单轴偏心螺杆 泵、行星减速机及伺服电机三部分组成。单轴偏心螺 杆泵是由转子和定子构成：转子为金属材质，具有独 特扭角和真圆的端面；定子为弹性材质，其空间断面 为椭圆形。转子安装于定子中，两者之间沿接线形成 密闭连续的螺旋状空间。
伺服电机经过减速机驱动转子转动，转子在定 子内一边旋转一边往复运动，将转子和定子间的空 间容积液体定量无脉动地从吸入口输送到胶的吐 出口。
1.3 FANUC机器人
此系统采用的是FANUCR-2000iB/210F机器 人，如图2所示。机器人由本体、控制器、本体和控制 器之间的动力线缆和信号线缆、示教器组成。机器人 为6关节机器人，最大可达距离2 655 mm，末端法兰 盘最大载荷2丨0 kg。
机器人系统需要安装NEMO Pump function软件 功能。NEMO Pump function是FANUC机器人系统中 的一个功能，此功能可控制螺杆泵的驱动电机，电机 转速插补机械手的速度，使得出胶速度与涂胶速度 形成固定的比例关系，保证出较量的精准。机器人需 要配置附加轴伺服放大板，用于驱动偏心螺杆泵胶 的伺服电机。
1.4胶泵系统
胶泵系统由胶桶、加仑泵、胶料管线组成，根据 涂胶工艺，高粘度胶还需要在胶管和泵机配备加热 功能。采用PMTEC的5加仑双供胶双泵系统，给胶 提供胶料，可以无需停机，在线更换胶桶。
2涂胶系统软件配置
2.1配置机器人附加轴
机器人运行在控制启动模式，配置附加轴（图3)。根据胶铭牌，输入伺服电机的尺寸，类型、额定 电流、正转方向、最大转速、加速时间、载荷比、减速 机的减速比等。
图3配置流程m
2.2设定机器人涂胶配置
在涂胶工具应用配置界面，设定胶设备数量、胶 数量、设备型号（NEMO PUMP)，其余值均为默认值 DISABLE。
2.3设定NEMO PUM P配置
在机器人设置NEMO PUMP界面，将NEMO Pump motion设置为ENABLE；预压值设为15%；抑 压设
为10%；杲排量设为20.00 cc/rev；齿轮次数比为 6.5；抑压时的涂胶指令S S设置为DISPENSE；其余 值为默认值。
2.4系统出胶流量标定
此系统采用流量控制标定涂胶量，可近似看成 一个线性系统。出胶量标定，需要创建一个简单的涂 胶程序。设定所需涂胶的宽度，机器人的速度采用 TCP的预测速度。为确保标定的准确性，创建涂胶程 序之前，需要给机器人设置payload、工具坐标和用户 坐标等。
执行该涂胶程序涂胶，测量实际所得的胶的宽 度，输人给机器人。重复执行该程序，直至测量的胶 宽和设定的胶宽一致，系统计算出对应的比例因子，出胶流量标定完成。
2.5设定程序调用参数表
可以配置100个涂胶程序调用的参数组，满足 不同的工艺要求所需的参数：根据工艺设定的胶宽 6 tnm，选第12个参数组进行配置。该涂胶参数组包 含参数：序号12；流量类型:TCP Bead Width；流量模 式：LINEAR；流量速度：6 mm；比例因子：2;S S偏置 时间-200 ms;S E偏置时间：200 ms；控制停止因子: 1；其余值为默认值。
3涂胶系统验证
3.1涂胶时序
一般涂胶时序如图4所示。涂胶轨迹为涂两段 不同的胶宽，在零件边缘处，涂胶轨迹需要拐弯。其 中P1为起始点;P2 SS[1]为涂胶起始点，S S为开始涂 胶指令，SS[1]中的1代表涂胶参数表中的第1套参 数;P3 SS[2]为切换涂胶点，机器人按参数表中的第2 个序号的参数组继续涂胶;P4为涂胶轨迹的拐角点；P5 S E为停止涂胶点，S E为停止涂胶指令;P6为涂胶 轨迹的结束点。
为保持涂胶均匀，涂胶过程中，机器人的涂胶速 度设定为同一值，机器人在拐角P4点会有一个减 速，加速过程。
机器人运动到P2点，开始涂胶指令S S之前，胶 的伺服电机正转，开始出胶；在运动到P5点停止涂 胶指令S E之前，使胶的伺服电机逆转，停止出胶。
胶栗到胶之间有一段胶管，胶泵在胶电机 正转之前，开始供胶；在胶反转之前，停止供胶；根 据涂胶指令调用的参数号，胶泵提供对应的胶量；在 涂胶轨迹的拐点处，机器人有减速和加速过程，胶量 也随着机器人速度的减少和增加，避免在拐角处堆 胶[\
PI P2,SS[1]P3,SS[2]P4 P5,SE P6
余胶速""""
胶开/关 r~"~L
厂
胶流量
图4涂胶时序
3.2程序的编写
涂胶主程序的类型必须是job类型，并在主程序 中调用涂胶子程序。涂胶子程序必须是process类 型。在程序头信息中设置默认用户坐标:9，工具坐 标:3，设备号：1等。涂胶子程序如图5所示。
TIMER[1] = RESET ,
TlMER[1] = START .
U F R A N C E= 9 .
UTOOL_rMUM = 3 .
PAYLOAD [4].
OVERRIDE= lOO% .
J P[l] lOO% CfSlTlOO
J R[2]lO O% CNTIOO
L P[3] 150mm/sec CNT80
L P[-4] 150mm/seo CMTIO SS[123
L P[53 150mrr»/sec CNTIOO
L P[6] 150mrr»/s©c CNTXOO
L P[7] 150mm/seo CNTIOO
L P[8] 150mrr»/sec CMTIOO
L P[9] 150mrr»/sec CNTIOO
L P[10] 150nru-n/seo CNTIOO
L P[113 150rom/sec CNTIOO
L P[123 150m m/sec CISIT30 SE
J P[13] lOO% CNTIOO
J Pfl-4] 1C X)% CNTIOO
DISPENSE COMPLET
TIMER[l] = STOP .
[END]
图5涂胶子程序
3.3验证效果
此涂胶系统应用到上汽通用五菱汽车河西车身 生产线中，涂胶效果如图6红框所示，涂胶连续性 好，无
断胶，粗细均匀，涂胶起点无尖端，拐角处圆滑 过渡，涂胶终点无堆胶，地面无漏胶滴落，符合系统 设计的要求。
图6涂胶效果
4结束语
本文分析了机器人螺杆泵涂胶系统的硬件组成、结构功能及工作方式，并分析了涂胶系统软件配 置，NEMO PUMP配置，涂胶时序图等。结合实际调试 应用，实现了基于FANUC机器人控制系统的机器人 螺杆泵涂胶系统。整个系统相对于第三方控制器涂 胶系统，结构简单、定位精准、迅速稳定、成本优势明 显。
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Design of Robot Screw Pump Gluing System Based on FANUC Robot Control System
GE Teng,HE Jia-long,ZHOU Xi-rui
(Saic GM Wuling Automobile Co.，Ltd.，545007，China)
Abstract：In the traditional automatic gluing, the gluing system is independent. The signal interaction between the gluing system and the robot is completed by D network or Ethernet, which has delay problem and high cost. Base on FANUC robot control screw Pump gluing system, the robot NEMO Pump control gluing, co-system with the robot, has a faster response speed, adapt to a variety of models of low cost stable gluing production.
Keywords：automatic glue; pumpcontrol system; coating stability; low cost
(上接第55页）
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A New Method to Evaluate the Uncertainty of Temperature in
the Full Equation Thermal Control Test of Aircraft
FU Zhi-peng,CHEN Hong,QIN Qiang,C〇NG Lin-hua,WEI Guang-ping
(Aircraft Strength Research Institute of China,Xian 710065, China)
Abstract：The structure temperature is measured at any time in the process of aircraft full equation thermal control test, the applied heat flow is ralrulated hy substitute the temperature into the calculation equation of aerodynamic heating, repeatedly, the uncertainty of structure temperature measurement is further amplified. To obtain high precision uncertainty, using traditional GUM evaluation method is too expensive; the functional relationship between the influencing factors and the structure temperature is impossible to established, it is unable to evaluate by Monte Carlo method. In this paper, an effective compromise method is proposed to evaluate the uncertainty of temperature data in full equation thermal control test, the method can reduce the cost and meet certain accuracy requirement. Key words: full equation controlled heat test; temperature; uncertaintys
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Research on Intelligent Vibration Absorption Design of
Equipment Suspension Under Rail Vehicle
GUO Bing-bin1,2,LIU Xiao-bo1,2,LUO Zhi-xiang1,2
(1.State Key Laboratory of High Power AC Drive Electric Locomotive System Integration, Zhuzhou Hunan 412001 ,
China; 2.CRRC Zhuzhou Electric Locomotive Co., Ltd., Zhuzhou Hunan 412001, China)
Abstract ：The undercarriage of rail vehicles is generally installed on the side beam or floor mounting seat of the vehicle body through elastic suspension. When the vehicle is running, its suspension parameters will have a certain impact on the vibration of the vehicle body floor. In this paper, a rigid-flexible coupling dynamics model of the vehicle system considering the flexibility of the vehicle body and the equipment under the vehicle is established, and the influence of the suspension parameters of
the equipment under the vehicle on the vibration response of the vehicle body is calculated and analyzed. The results show that the suspension parameters of the undercarriage e- quipment affect the vibration of the car body to a certain extent, and then an idea of intelligent vibration absorption design for the undercarriage equipment suspension of rail vehicles is proposed.
Keywords: Rail vehicles; under -c ar equipment; suspension; vibration absorption
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