复杂型面自动喷涂关键技术探讨

石成林

（湖北三江航天涂装设备工程有限公司，湖北武汉 430100）

0 引言

自动喷涂技术是一项非常重要的技术，可以实现快速、自动化的喷涂操作。通过科学应用自动喷涂关键技术，可以满足基本的生产需求。

1 自动喷涂技术的发展现状

在新时代发展背景下，汽车领域的发展进程逐渐加快，对发动机性能提出了极高的需求。不同类型的发动机涉及许多复杂的表面形状，这些复杂形状的处理相对繁琐。在运行过程中，需要根据实际情况进行喷涂处理，以确保操作规范。例如，为了增强高温防护和耐磨性能，某些汽车行业的电子设备需要进行表面喷涂处理，以保持良好的耐高温性，避免受到不良因素的影响。在开展相关工作时，需要采用科学合理的技术，特别是表面喷涂技术。这项技术的应用效果良好，具有一定的抗腐蚀性能。因此，在汽车行业得到了广泛应用。不仅可以增强产品质量，还能改善产品的性能，延长产品使用寿命，从而提升整体产品质量。

等离子喷涂技术由于其操作便利和成本较低等优点，在各个领域得到了广泛应用。为提高喷涂质量，要科学合理地应用喷涂工艺，借助新型喷涂设备实施各项工作。我国的粉末喷涂过程主要采用雾化工艺进行制备处理，从而获得良好的粉末形状。在各个领域中，喷涂工艺得到了广泛应用，并且不断进行创新和优化，使其逐渐完善。但与国外相比，我国的喷涂技术仍不成熟，处于滞后状态。特别是自动化喷涂技术在汽车行业中应用较少，因为汽车零件大多数都非常复杂，整体结构繁琐，通常采用小批量生产方式，喷涂工序缺乏规范性。在喷涂过程中，通常采用人工形式，通过工具夹控制一定的间距，调整工件的角度，喷涂相应位置。然而，这种方式也有一定的弊端，难以保持涂层厚度的均匀性。此外，喷涂房内产生的噪声和粉尘较多，对人体造成较大伤害，长时间工作可能威胁到工作人员的健康。因此，对于汽车行业来说，改进喷涂工艺和引入自动化喷涂技术是需要继续探索的方向，以提高生产效率和涂层质量，保障工人的健康和安全。

结合自动喷涂技术的发展现状，提出复杂型面自动喷涂的关键技术及应用。采用机器人代替传统人工操作的方式，实现自动化喷涂作业，提高喷涂效率和效果。

2 自动化喷涂流程

在某项自动化喷涂作业开展过程中，需要结合实际情况制定标准的流程，该项流程组成结构表现在以下几方面。

（1）为了提升喷涂质量，涂层的结合强度非常关键。涂层的结合强度为喷涂质量的提升和评价提供了重要依据。研究表明，影响涂层结合强度的因素主要包括喷涂厚度控制、喷涂功率和粉末状态。目前，操作过程中一般仍采用人工形式，但人工操作容易产生误差。为了提高喷涂的精度和效率，应替换传统的人工喷涂方式，采用自动化形式，例如使用机器人等。利用喷涂控制系统提前对粉末进行选择，可以为喷涂的质量提供保障。采用机器人喷涂的方式，需要有效控制喷涂间距，并提前设置喷涂路线，以精确控制涂料的厚度。将零件放置在旋转喷涂箱内的旋转夹具台上，固定良好，然后通过机器人启动喷枪，按照标准路线均匀喷涂，避免出现误差，确保喷涂的均匀性，符合规范要求。完成喷涂后，机器人将零件取出并放回原处，从而实现高质量的喷涂工作。

（2）应用性能良好的设备。例如机载类型的等离子喷枪，这种喷枪的火焰温度非常高。在工作过程中，需要提前进行隔热处理工作，并采用增压设计，以防止灰尘渗入旋转台内部，从而影响旋转台的整体性能。经过具体分析发现，在喷涂作业过程中，有些材料在喷涂表面放置后会逐渐朝四周散开，这直接影响了涂层的厚度，使其无法保持适宜的厚度。为了解决这个问题，可以在工位之间设置挡板，以提升产品的合格率，确保产品质量。挡板的设置可以有效地控制喷涂材料的散开，使涂层厚度更加均匀和稳定。

（3）在设备应用过程中，确定喷涂的轨迹和路线离不开机器人伺服电机的相互配合。由于喷枪的温度特别高，对喷涂距离进行全面控制具有一定难度。如果喷涂距离过近，零件可能会融化；如果距离过远，则难以实现涂层的均匀附着，使粉末浪费。经过实验操作，火焰中心与喷涂面积之间的距离大约为10cm 左右[1]。因此，合理控制喷涂距离和喷涂用水量以及提升喷涂效果非常关键。喷枪的轨迹附着宽度为1cm，所以在机器人喷涂过程中，全面控制间距，规范轨迹设置，有利于提高喷涂效率，减少粉末浪费。在对弧面进行喷涂时，需要确定喷枪口的具体位置。由于粉末的影响，当喷枪对上面展开喷射时，附着力会下降。因此，在喷涂弧面时，必须有效地设置喷涂间距，并控制喷枪的摆动速度和角度，以提高喷涂效率。喷涂房的操作也非常重要。通过空气过滤和抽送风系统，对喷涂房内的气体进行全面净化，彻底排除气体，再利用喷涂系统进行自动喷涂作业。在喷涂过程中，安全锁必须关闭。等待各项喷涂操作完成后，打开安全锁并开启安全门，取出零件，从而实现各项工作的规范进行。

3 电喷发动机存在的故障

当前阶段，在电喷发动机的运行过程中，涉及的电子控制燃油喷射系统类型非常多，这些类型各自具有不同的特征。然而，由于系统的繁琐性和复杂性，电喷发动机面临着各种故障问题。以下主要分析和探讨电喷发动机存在的各种故障。

（1）ECU 故障隐患是一个关键问题。在运行期间，电子控制单元ECU 通常具有一定的稳定性和可靠性，故障概率较小。然而，当车辆行驶里程较高时，故障概率会增加。常见的问题包括电子集成快速损坏控制单元固定角螺栓松懈、电容元件性能缺失等。这些异常会对发动机性能产生不良影响，使发动机无法正常运行或启动，并导致油耗增加。发生这种情况时，必须交由专业部门进行检验，分析问题并及时解决[2]。

（2）插接件连接存在异常现象。在电喷系统运行过程中，电路引线包含各种插件，随着机器长时间运行，这些插件性能可能受损、老化、松懈，影响发动机的稳定性和安全性。例如，空气流量计内的电动燃油泵电路开关接头可能接触不良，影响正常启动发动机。

（3）传感器出现故障。传感器包含多种类型和结构，例如真空压力传感器和机械传动式传感器。当传感器零件性能下降、灵敏性缺失或受损断裂时，将无法准确反映发动机状态，影响电子控制系统的稳定运行，进而影响整体发动机工作的协调性。

（4）空气和燃油滤清器受阻。在电喷发动机中，空气滤清器和燃油滤清器可能受到相关因素的影响而堵塞，导致混合气体过浓，这会影响发动机的正常启动和转速的稳定性。因此，必须定期检查或更换滤清器[3]。

（5）连接管道松懈。管道组合形成了电子控制燃油喷射发动机的油道，但胶管因长时间使用而老化，管口受损严重，渗入了气体和水，影响发动机的正常运行和功率输出。解决这些问题需要认真地维护和定期检查，以确保电喷发动机的稳定性和可靠性，保障汽车正常运行。

4 汽车涂装过程中机器人喷涂的具体应用要点

4.1 制定规范的机器人喷涂操作流程，采取合理的工艺设备

在设备运行过程中，相关人员应明确相关的设计参数，并了解车型和色彩等方面的识别装置，做好喷涂处理工作，保持表面的整洁性。为提高喷涂效率和质量，可以使用机器人进行操作，利用机器人喷涂汽车的内板和整体。在喷涂内板时，可能会遇到隐蔽性的喷涂位置。为解决这个问题，可以采用人工方式均匀地涂抹内板，并确保隐蔽位置也被全面涂抹。结合控制系统控制整个喷涂环节，使喷涂作业高效率完成。相关人员应按照汽车喷涂标准的要求，以实现良好的喷涂效果。无论是喷涂的色彩还是喷涂均匀性，都应与实际情况相符，充分把握色彩的位置，将整体效果充分展现出来，扩展喷涂范围[4]。在烘烤阶段应确保涂层固体化，从而提高喷涂效果和涂层的结合强度。通过合理的烘烤控制，确保喷涂作业的质量和稳定性。

4.2 规范化布局

在生产过程中，对车辆进行定期喷涂操作非常必要。由于车辆的面积不一致，喷涂的难度增加，机器人的工作量也随之增多。因此，必须确保机器人数量充足，并符合汽车生产行业的基本喷涂要求。在安排机器人时，应通过计算喷涂的面积和喷涂参数获取精准的数据，为布置机器人提供良好的参考依据。在计算过程中，需要考虑不同喷涂方式和机器人数量的差异，相关人员应规范布局处理，安排相应数量的机器人[5]。通过合理的计划和布局，确保每辆车辆都能得到高质量的喷涂，并提高生产效率。

4.3 制定标准的机器人仿型流程

机器人在喷涂工作中具备智能化和信息化的发展优势。然而，机器人难以精准地了解喷涂中存在的误差，并无法自主做出相关的操作调整。因此，建立良好的机器人仿型流程尤为重要。相关人员以喷涂动作为主，提前对机器人的运行轨迹进行设置，确保机器人的行动与标准的喷涂要求和目标一致。无论是喷涂过程中的曲线操作还是直线操作，都必须按照标准流程进行控制，以保证喷涂工作的规范完成。在仿型过程中，首先应以车型为主，合理划分喷涂对象。然后进行标准化设计，完成设计工作后进行检验操作，获取准确的数据，改进具体仿型流程，并优化和设计仿型参数。再将这些优化后的流程应用到喷涂工作中[6]。还要结合实际情况，创新和改进具体的工艺，落实基本的参数，全面控制喷涂的时间，有效划分喷涂领域，避免误差发生。通过不断改进和创新，提高机器人喷涂的准确性和效率。

4.4 提升机器人喷涂工艺参数的准确性

现阶段，提升机器人自身质量和性能是提高机器人整体喷涂质量的关键。这两者密切相关，也对相关人员提出了十分严格的要求。必须根据具体情况选择符合标准要求的机器人，并安排适量的机器人数量，进行规范的布局，提前做好喷涂准备工作。在喷涂作业开展的前期阶段，重点是检验机器人的喷涂工艺参数，提升参数的精准性，确保其合格[7]。同时，进行机器人的仿型操作工作，充分发挥喷涂工艺的效果，使机器人在喷涂过程中表现出最佳状态。

5 机器人自动化喷涂效果

在汽车零件喷涂作业中，通常采取人工操作形式调整喷涂的具体位置，以规范喷涂作业。然而，这种操作形式存在一定的弊端和缺陷，难以确保产品的稳定性，导致质量无法提升。在喷涂过程中，人工方式难以保持零件处于良好的旋转状态，喷涂距离无法得到有效控制，喷涂位置也不清晰。同时，喷涂厚度符合要求的概率较低，喷房内的粉尘较多，喷涂过程中存在各种噪声，容易引发不良问题。

自从自动化喷涂技术出现以后，利用机器人展开作业操作，能够发挥出良好的优势。即便在高污染条件下，机器人也可以继续工作，完全替代了人工工作方式，拓展和延伸了喷涂范围。自动化喷涂技术将喷涂关键技术工艺发挥到了最大化。通过对喷涂工艺的全面总结，分析和判断喷涂质量与喷枪之间的间距以及对各方面的影响，通过规范性设计实现自动化喷涂的目标，确保零件符合标准要求。

6 结语

文章探讨了复杂性自动喷涂关键技术的应用要点，喷涂机的结构设计要点主要包括工作台和喷枪支架，使其适合应用于不同类型的工件喷涂任务。同时，使用PLC 作为控制器，对喷涂机的控制系统进行设计，包括硬件和软件的设计。这种喷涂技术解决了我国中小民营企业工件喷涂作业的难题，降低了人工成本，提升了工作效率和可靠性。通过自动化喷涂，实现了对复杂型面的喷涂，提高了喷涂质量和生产效率。