涂裝機器人應用介紹

孫海豹，梁陽

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

涂裝機器人應用介紹

孫海豹，梁陽

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

∶文章介紹了涂裝機器人的生產(chǎn)流程，并就機器人參數(shù)對面漆性能的影響進行分析。

∶涂裝機器人；工藝參數(shù)；生產(chǎn)流程

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.09.078

CLC NO.: TP242.2Document Code: AArticle ID: 1671-7988 (2016)09-226-02

前言

隨著國內(nèi)汽車工業(yè)規(guī)模不斷擴大，市場競爭日益激烈，消費者對汽車品質(zhì)和價格有了更深層次認識。如何在生產(chǎn)過程中不斷提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、有效的控制產(chǎn)品質(zhì)量是所有汽車行業(yè)生產(chǎn)廠家面臨的嚴峻問題。由于涂裝機器人在自動噴涂方面有加快生產(chǎn)節(jié)拍、易控制漆膜質(zhì)量、節(jié)約成本等優(yōu)勢，國內(nèi)各汽車生產(chǎn)商都在生產(chǎn)中大量使用涂裝機器人，以此來提高自己產(chǎn)品的競爭力。

1、駕駛室涂裝工藝流程

涂裝工藝流程一般可以分為預處理、電泳、涂抹pvc密封膠、中涂、面漆等部分，其中面漆部分主要由機器人完成噴涂任務，對于機器人無法噴涂的部位采用手工補漆。

2、機器人噴涂原理

涂裝機器人工作站由機器人本體、機器人控制系統(tǒng)、旋杯系統(tǒng)、氣動控制、PLC控制以及人機界面監(jiān)控等部分組成，同時還有相關的車型、顏色輸入設備和輸調(diào)漆系統(tǒng)等。

機器人的動作由機器人控制系統(tǒng)控制、旋杯的動作由旋杯控制系統(tǒng)控制。通過對機器人噴涂軌跡進行分析，將使用仿行技術編制完成的程序輸入系統(tǒng)，同時與輸送鏈的生產(chǎn)節(jié)拍相配合以完成噴涂任務。機器人工作站控制各機器人的動作，并實時監(jiān)控噴涂任務中的情況，及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中出現(xiàn)的故障，立即予以報警，保證涂裝過程安全可靠，同時滿足駕駛室外部噴涂要求。此外，還通過人機界面將參數(shù)輸入PLC來調(diào)整系統(tǒng)的運行。

3、涂裝機器人生產(chǎn)操作流程介紹

機器人噴涂流程為：車型自動識別裝置→手動輸入站輸入車型噴涂顏色→車身吹擦凈→人工噴涂→旋杯噴涂→流平→烘干。其具體操作流程如下：

（1）設備處于通電狀態(tài)，氣體壓力大于6 Bar，管路油壓6—7 Bar。

（2）機器人各開關處于正常生產(chǎn)模式下。

（3）待噴涂的駕駛室在手動輸入站輸入車型、底漆和罩光噴涂顏色。

（4）車身在輸送鏈上運行，經(jīng)過機器噴涂區(qū)域前的行程開關，收到觸發(fā)信號，系統(tǒng)控制柜向機器人發(fā)工作號、顏色號和觸發(fā)信號。

（5）機器人運行噴涂程序，完成噴涂任務。

（6）機器人每噴三個車身會自動沖洗旋杯，保證噴涂質(zhì)量。如果收到不同的顏色號，機器人會執(zhí)行自動換色程序，換色后繼續(xù)工作。

（7）噴涂后進入烘干爐烘干。

4、涂裝機器人的工藝參數(shù)

以下為影響面漆性能的重要參數(shù)。

4.1流量

流量決定面漆漆膜性能中的膜厚，流量增大，膜厚增加；流量減小，膜厚變薄。但流量過大時，易產(chǎn)生霧化難、流掛、漆點等面漆缺陷。金屬閃光漆而一般采用兩遍噴涂，兩遍的流量值一般設定在7:3左右。在搭接區(qū)和邊角區(qū)，實時調(diào)整，避免出現(xiàn)流掛等缺陷。

4.2成型空氣

成型空氣又叫整形空氣，它從旋杯后側(cè)的小孔中噴出，主要是限制漆霧大小及噴幅。成型空氣量越高，噴幅越??；越低，噴幅越大。它的大小影響走槍之間的重疊范圍。噴幅過小時，會在噴涂表面形成條紋狀發(fā)花，反之，漆霧過大，浪費嚴重。它與油漆流量和旋杯轉(zhuǎn)速正相關，一般保持100～350NL/min。

4.3靜電高壓

靜電噴涂的原理是將接地的駕駛室與正極相接，靜電噴槍與負極相接，在高電壓作用下駕駛室與噴槍之間形成靜電場。高壓的大小直接影響靜電場的強度、上漆率和涂膜的均勻性。通常情況，靜電高壓參數(shù)為50～85kV，金屬漆因?qū)щ娦阅芰己茫话阍O置為50～65kV，實色漆與清漆為70～85kV，對于邊角部位，通常為45Kv。在噴涂過程中，電場強度不宜過高，當其大于4500V/cm時會產(chǎn)生火花放電現(xiàn)象，容易引起流掛、桔皮等缺陷；當電壓過低時，會影響油漆霧化效果，同時增大涂料浪費，膜厚變薄。另外在生產(chǎn)過程中，要按頻率測定油漆電阻值以確定更準確的靜電高壓值，保證漆膜質(zhì)量。

4.4旋杯轉(zhuǎn)速

旋杯轉(zhuǎn)速的主要作用是通過高速旋轉(zhuǎn)的旋杯，對噴吐出的油漆進行霧化，它決定涂料的霧化效果，同時影響涂膜的表面質(zhì)量。轉(zhuǎn)速增大，霧化效果增強，漆霧變細膩，漆面平整度越好。但當旋杯轉(zhuǎn)速高于 45kr/min以上時，會出現(xiàn)漆霧增大，漆膜變薄等缺陷，同時影響到涂料的利用率；此外會縮短旋杯的使用壽命，增加備件成本。通常，金屬漆設定為30～35kr/min，實色漆、清漆則為35～60kr/min。

4.5噴涂距離

噴涂距離即槍距，通常設置在200～300cm，當距離過近時，容易形成流掛，且存在短路風險而引起擊穿火花報警；距離過遠時噴涂過程中的涂料浪費增大。

4.6參數(shù)的百分比

百分比決定各參數(shù)的實際值。當漆膜質(zhì)量達不到工藝要求，需要修改油漆參數(shù)時，如各車型、噴涂部位、顏色的流量值等。只需在“工藝調(diào)整”窗口修改百分比，此操作可以使特殊情況下的參數(shù)修改變得非常簡單。在正常生產(chǎn)中，設置為100%即可。

5、結(jié)語

與人工噴涂相比機器人靜電噴涂有很大的優(yōu)勢：提高生產(chǎn)效率；提高駕駛室的噴涂質(zhì)量和合格率；降低工人勞動強度、能夠快節(jié)拍連續(xù)作業(yè)；可以完成對人體有害的噴涂任務；大大降低噴涂成本；由此機器人噴涂成為汽車涂裝的重要組成部分。

[1] 石雨磊,季燕雄,于春芳,趙江英.機器人噴涂在汽車涂裝中的應用[J]. 現(xiàn)代涂料與涂裝.2014(1);48-50.

[2] 趙世紅, 戴惠新, 薛海峰, 朱亞軍. 不同噴涂工具對涂裝質(zhì)量的影響[J]. 現(xiàn)代涂料與涂裝.2014(1);46-47.

Application of painting robot

Sun Haibao, Liang Yang
(Shaanxi Heavy-duty Motor Company Limited, Shaanxi Xi'an 710200)

This paper introduces the production process of the painting robot, and analyzes the influence of the robot parameters on the performance of the paint.

painting robot; process parameters; production process

∶TP242.2

∶A

∶1671-7988(2016)09-226-02

孫海豹（1989-）, 助理工程師， 就職于陜西重型汽車有限公司。研究方向：涂裝工藝。