DURR機器人色漆高壓放電針霧漆問題分析與解決

DURR機器人色漆高壓放電針霧漆問題分析與解決

谷亮 陳強 崔旭冉 趙磊 宋崇

（長城汽車股份有限公司技術中心，河北省汽車工程技術研究中心，保定071000）

摘要：隨著汽車涂裝工業(yè)的蓬勃發(fā)展，噴涂機器人在涂裝車間的應用越來越廣泛，某公司首次引入DURR噴涂機器人，其機器人外加電噴涂技術的應用提升了我公司在機器人噴涂方面的技術積累，但在應用新技術的同時，伴隨著新問題的產(chǎn)生，某公司色漆外板應用了外加高壓靜電噴涂的技術，本文針對其放電針霧漆問題進行了問題真因排查及問題解決對策過程的闡述,并對問題發(fā)生的原因進行了詳細的描述。

關鍵詞：機器人；放電針；霧漆

0 引言

汽車涂裝行業(yè)逐步的提高了噴涂工位的自動化程度，機器人的應用已經(jīng)能實現(xiàn)完全取代人工噴涂作業(yè)，為了達到提升產(chǎn)能的目的，某公司涂裝車間首次應用了DURR噴涂機器人以及免中涂工藝。由于DURR機器人為首次應用，現(xiàn)場人員技能培養(yǎng)不到位，知識儲備不足，造成了現(xiàn)場生產(chǎn)時問題頻繁發(fā)生。其中由于現(xiàn)場操作人員維護保養(yǎng)不到位造成的問題，給公司造成了巨大的損失。本文針對現(xiàn)場典型問題的發(fā)生、分析真因、解決對策及后期維護保養(yǎng)標準的制定進行了詳細的闡述。

1 問題背景

某公司色漆外板設置4臺機器人，其中色漆外板機器人R11、R21機器人霧漆嚴重，R12、R22機器人無霧漆情況，平均每20臺車需對霧化器放電針進行擦拭且生產(chǎn)過程中霧漆問題頻繁發(fā)生，每次擦拭需停線約6min，否則霧化器放電針上積聚的漆滴會滴落至車身，造成不可修復的漆膜品質(zhì)問題，車身返工修復時需進行整車打磨作業(yè)，平均耗時約1.5H/輛。此問題帶來的的成本、工時浪費給公司造成了巨大的損失。

2 真因排查

某公司涂裝車間色漆采用水性涂料，故色漆外板噴涂機器人采用外加高壓靜電噴涂的形式，機器人手臂內(nèi)置高壓發(fā)生器與高壓控制器，霧化器上配置靜電噴涂旋杯和放電針，其中放電針為負極，被涂白車身為正極，兩極之間形成強力的磁場，使高速旋杯霧化的漆霧按照一定的軌跡噴涂到白車身上。

根據(jù)機器人高壓靜電噴涂原理可得出結論，可能導致霧漆問題的因素如表1所示:

表1 機器人霧漆因素

3 原因分析

某公司現(xiàn)場每天生產(chǎn)量為300/8h,經(jīng)過連續(xù)6天對R11、R21機器人霧漆情況進行統(tǒng)計，共發(fā)生霧漆情況25次，平均每天4.2次。通過對25次霧漆情況進行觀察分析、問題真因排查得出結論，造成霧漆問題的主要原因為:放電針表面有異物、機器人參數(shù)設置異常、噴漆室風平衡異常、放電針凡士林缺失。

3.1放電針表面有異物

通過觀察發(fā)現(xiàn)，放電針表面主要異物為溶劑、線毛、漆渣等物質(zhì)，異物產(chǎn)生的主要原因為放電針擦拭不干凈，正常生產(chǎn)過程中，每過40臺車需對霧化器進行擦拭，同時對放電針進行擦拭，擦拭放電針采用溶劑沾濕的擦拭紙，擦拭完成后放電針表面可能有溶劑殘留，且擦拭完成后操作人員未對放電針進行檢查，且操作人員未按標準執(zhí)行，使用的擦拭巾不干凈造成放電針表面有溶劑、線毛、漆渣等異物的殘留。此原因為造成機器人霧漆問題的主要因素。

3.2機器人參數(shù)設置異常

在設備調(diào)試過程中，設置機器人R11/21噴涂車身側面，機器人R12/22噴涂車身頂面及后背門，機器人節(jié)拍為60s,其中R11/21實際噴涂時間短，存在28s等待時間，為了保證膜厚，R11/21參數(shù)設置吐出量過大、成型空氣過大，問題發(fā)生后，通過實際測量發(fā)現(xiàn)R11/21噴涂時間較R12/22少7s，機器人噴涂任務分配不均，導致機器人參數(shù)設置異常。

3.3噴漆室風平衡異常

現(xiàn)場測量噴漆室風速異常，現(xiàn)場排查BC1站噴漆室格柵發(fā)現(xiàn)，機器人噴涂位置底部格柵被漆霧堵死,通過對比其它涂裝車間格柵使用情況，發(fā)現(xiàn)我司噴漆室格柵孔眼尺寸太小，現(xiàn)場過車達到一定數(shù)量后格柵孔就會被漆霧堵死，且格柵清理困難。

3.4放電針凡士林缺失

通過觀察現(xiàn)場人員霧化器保養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場保養(yǎng)人員無保養(yǎng)經(jīng)驗，對具體的放電針保養(yǎng)規(guī)范不清楚，保養(yǎng)時凡士林的涂抹量以及涂抹位置把握不準，經(jīng)常造成放電針關鍵位置凡士林缺失，因此造成放電針的絕緣性差問題。而且現(xiàn)場生產(chǎn)任務量大，有時保養(yǎng)人員無法按照計劃定期保養(yǎng)放電針，長時間過后凡士林會干涸變質(zhì)造成放電針漏電。

4 解決對策及效果確認

    4.1解決對策

放電針擦拭由采用溶劑沾濕的擦拭巾擦拭改為采用酒精沾濕的擦拭巾擦拭，擦拭完成后再用干的擦拭巾擦拭，且擦拭巾根據(jù)使用頻次定期跟換，每站設置專職的負責人對擦拭效果進行點檢，放電針確認擦拭完成后進行效果確認。

對站內(nèi)四臺機器人噴涂部位進行重新分配，保證各臺機器人作業(yè)時間均勻，噴涂速度由450mm/s降低至350mm/s，機器人R11/21實際噴涂時間增加了15s，油漆吐出量控制在450cc/min內(nèi)，成型空氣在300ml/min內(nèi)。

針對漆霧嚴重位置的格柵堵塞情況更換100mm*100mm大孔格柵，且對格柵堵塞情況進行定期點檢，根據(jù)生產(chǎn)情況合理安排格柵清洗。

針對現(xiàn)場放電針定期進行檢查保養(yǎng)，杜爾廠家人員對放電針保養(yǎng)進行現(xiàn)場培訓，制定操作規(guī)范。

    4.2效果確認

放電針擦拭由采用溶劑沾濕的擦拭巾擦拭改為采用酒精沾濕的擦拭巾擦拭且增加了干擦拭巾擦拭的步驟后，對霧化器擦拭效果進行檢查，未發(fā)現(xiàn)放電針表面有液體殘留。增加了定期更換擦拭巾、擦拭完成后檢查確認的步驟后，對放電針擦拭效果進行確認未發(fā)現(xiàn)線毛、漆渣等異物殘留。

通過對現(xiàn)場機器人仿形的優(yōu)化以及參數(shù)的重新制定，在調(diào)試過程中目視漆霧反彈現(xiàn)象明顯減小。

更換大孔格柵以及使用一用一備兩套格柵用于定期清理格柵再也沒有發(fā)生格柵堵死的現(xiàn)象。

根據(jù)杜爾建議對放電針例行保養(yǎng)，定期維護后已無放電針凡士林缺失、變質(zhì)現(xiàn)象。

通過生產(chǎn)過程驗證，試驗對機器人40臺車不擦拭，跟蹤機器人霧漆情況，檢查結果為無霧漆問題發(fā)生。

5 結語

隨著汽車涂裝行業(yè)的飛速發(fā)展，機器人的應用越來越廣泛，極大的解放了勞動力，但對設備來說無疑是一個巨大的挑戰(zhàn)，設備的可靠性直接影響著涂裝車間的產(chǎn)能。為了提高設備的可靠性，不僅需要設備廠家對設備自身的完善優(yōu)化，也需要使用方良好的維護保養(yǎng)。對于我司來說，DURR機器人為首次應用，現(xiàn)場操作人員對設備了解嚴重不足，問題發(fā)生時需要廠家支援解決，且解決問題時間較長，所以為了保證產(chǎn)能，不光要加強對新設備的學習，積累知識在設備發(fā)生故障時及時解決，更重要的是在日常使用過程中加強設備的維護保養(yǎng)，盡可能降低設備的故障率。