涂装机器人应用介绍

孙海豹，梁阳

（陕西重型汽车有限公司，陕西 西安 710200）

涂装机器人应用介绍

孙海豹，梁阳

（陕西重型汽车有限公司，陕西 西安 710200）

∶文章介绍了涂装机器人的生产流程，并就机器人参数对面漆性能的影响进行分析。

∶涂装机器人；工艺参数；生产流程

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.09.078

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

前言

随着国内汽车工业规模不断扩大，市场竞争日益激烈，消费者对汽车品质和价格有了更深层次认识。如何在生产过程中不断提高生产效率、降低生产成本、有效的控制产品质量是所有汽车行业生产厂家面临的严峻问题。由于涂装机器人在自动喷涂方面有加快生产节拍、易控制漆膜质量、节约成本等优势，国内各汽车生产商都在生产中大量使用涂装机器人，以此来提高自己产品的竞争力。

1、驾驶室涂装工艺流程

涂装工艺流程一般可以分为预处理、电泳、涂抹pvc密封胶、中涂、面漆等部分，其中面漆部分主要由机器人完成喷涂任务，对于机器人无法喷涂的部位采用手工补漆。

2、机器人喷涂原理

涂装机器人工作站由机器人本体、机器人控制系统、旋杯系统、气动控制、PLC控制以及人机界面监控等部分组成，同时还有相关的车型、颜色输入设备和输调漆系统等。

机器人的动作由机器人控制系统控制、旋杯的动作由旋杯控制系统控制。通过对机器人喷涂轨迹进行分析，将使用仿行技术编制完成的程序输入系统，同时与输送链的生产节拍相配合以完成喷涂任务。机器人工作站控制各机器人的动作，并实时监控喷涂任务中的情况，及时发现生产中出现的故障，立即予以报警，保证涂装过程安全可靠，同时满足驾驶室外部喷涂要求。此外，还通过人机界面将参数输入PLC来调整系统的运行。

3、涂装机器人生产操作流程介绍

机器人喷涂流程为：车型自动识别装置→手动输入站输入车型喷涂颜色→车身吹擦净→人工喷涂→旋杯喷涂→流平→烘干。其具体操作流程如下：

（1）设备处于通电状态，气体压力大于6 Bar，管路油压6—7 Bar。

（2）机器人各开关处于正常生产模式下。

（3）待喷涂的驾驶室在手动输入站输入车型、底漆和罩光喷涂颜色。

（4）车身在输送链上运行，经过机器喷涂区域前的行程开关，收到触发信号，系统控制柜向机器人发工作号、颜色号和触发信号。

（5）机器人运行喷涂程序，完成喷涂任务。

（6）机器人每喷三个车身会自动冲洗旋杯，保证喷涂质量。如果收到不同的颜色号，机器人会执行自动换色程序，换色后继续工作。

（7）喷涂后进入烘干炉烘干。

4、涂装机器人的工艺参数

以下为影响面漆性能的重要参数。

4.1流量

流量决定面漆漆膜性能中的膜厚，流量增大，膜厚增加；流量减小，膜厚变薄。但流量过大时，易产生雾化难、流挂、漆点等面漆缺陷。金属闪光漆而一般采用两遍喷涂，两遍的流量值一般设定在7:3左右。在搭接区和边角区，实时调整，避免出现流挂等缺陷。

4.2成型空气

成型空气又叫整形空气，它从旋杯后侧的小孔中喷出，主要是限制漆雾大小及喷幅。成型空气量越高，喷幅越小；越低，喷幅越大。它的大小影响走枪之间的重叠范围。喷幅过小时，会在喷涂表面形成条纹状发花，反之，漆雾过大，浪费严重。它与油漆流量和旋杯转速正相关，一般保持100～350NL/min。

4.3静电高压

静电喷涂的原理是将接地的驾驶室与正极相接，静电喷枪与负极相接，在高电压作用下驾驶室与喷枪之间形成静电场。高压的大小直接影响静电场的强度、上漆率和涂膜的均匀性。通常情况，静电高压参数为50～85kV，金属漆因导电性能良好，一般设置为50～65kV，实色漆与清漆为70～85kV，对于边角部位，通常为45Kv。在喷涂过程中，电场强度不宜过高，当其大于4500V/cm时会产生火花放电现象，容易引起流挂、桔皮等缺陷；当电压过低时，会影响油漆雾化效果，同时增大涂料浪费，膜厚变薄。另外在生产过程中，要按频率测定油漆电阻值以确定更准确的静电高压值，保证漆膜质量。

4.4旋杯转速

旋杯转速的主要作用是通过高速旋转的旋杯，对喷吐出的油漆进行雾化，它决定涂料的雾化效果，同时影响涂膜的表面质量。转速增大，雾化效果增强，漆雾变细腻，漆面平整度越好。但当旋杯转速高于 45kr/min以上时，会出现漆雾增大，漆膜变薄等缺陷，同时影响到涂料的利用率；此外会缩短旋杯的使用寿命，增加备件成本。通常，金属漆设定为30～35kr/min，实色漆、清漆则为35～60kr/min。

4.5喷涂距离

喷涂距离即枪距，通常设置在200～300cm，当距离过近时，容易形成流挂，且存在短路风险而引起击穿火花报警；距离过远时喷涂过程中的涂料浪费增大。

4.6参数的百分比

百分比决定各参数的实际值。当漆膜质量达不到工艺要求，需要修改油漆参数时，如各车型、喷涂部位、颜色的流量值等。只需在“工艺调整”窗口修改百分比，此操作可以使特殊情况下的参数修改变得非常简单。在正常生产中，设置为100%即可。

5、结语

与人工喷涂相比机器人静电喷涂有很大的优势：提高生产效率；提高驾驶室的喷涂质量和合格率；降低工人劳动强度、能够快节拍连续作业；可以完成对人体有害的喷涂任务；大大降低喷涂成本；由此机器人喷涂成为汽车涂装的重要组成部分。

[1] 石雨磊,季燕雄,于春芳,赵江英.机器人喷涂在汽车涂装中的应用[J]. 现代涂料与涂装.2014(1);48-50.

[2] 赵世红, 戴惠新, 薛海峰, 朱亚军. 不同喷涂工具对涂装质量的影响[J]. 现代涂料与涂装.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

孙海豹（1989-）, 助理工程师， 就职于陕西重型汽车有限公司。研究方向：涂装工艺。