淺談涂裝噴涂機(jī)器人工藝調(diào)試過(guò)程

0 引言
近些年來(lái)，隨著汽車(chē)行業(yè)的迅速發(fā)展，噴涂機(jī)器人在汽車(chē)涂裝方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，不僅大大的提高了噴涂作業(yè)效率，同時(shí)也提升了汽車(chē)涂裝外觀品質(zhì)。噴涂機(jī)器人調(diào)試成為汽車(chē)面涂重要工作的之一，新車(chē)型新顏色的面涂調(diào)試過(guò)程質(zhì)量直接影響著涂裝品質(zhì)及調(diào)試周期。本文主要從新顏色同車(chē)型和新顏色新車(chē)型兩個(gè)方面進(jìn)行討論如何開(kāi)展面涂顏色調(diào)試工作，下面以面涂杜爾噴漆機(jī)器人為例進(jìn)行簡(jiǎn)述。

1 新顏色老車(chē)型調(diào)試

同車(chē)型新增顏色時(shí)，可完全在杜爾公司提供EcoScreen 3D-OnSite軟件中完成相關(guān)的操作。一般情況下，新增顏色時(shí)，機(jī)器人原有噴涂軌跡保持不變，復(fù)制已有成熟顏色的噴涂參數(shù)：一般選擇固體份、膜厚等涂料性質(zhì)相近的顏色，然后更改顏色配置表、清洗程序配置表，可空車(chē)模擬一遍新顏色試噴涂，確認(rèn)有無(wú)異常問(wèn)題。然后實(shí)車(chē)過(guò)線調(diào)試漆膜膜厚，逐步提升和改善漆膜外觀質(zhì)量。清洗程序配置表因程序內(nèi)容借用原有顏色，后期在調(diào)試過(guò)程中需特別注意，不同顏色清洗時(shí)間及清洗頻次一般無(wú)較大差異，但不排除因換新顏色機(jī)器人霧化器清洗不凈帶來(lái)的顆粒、異色等漆膜弊病。

1.1 復(fù)制噴涂參數(shù)
選擇可以借鑒的現(xiàn)有顏色，作為新顏色噴涂初版參數(shù)。初版參數(shù)選擇的好壞，直接影響實(shí)車(chē)調(diào)試周期，一般選擇涂料性質(zhì)相近的顏色，見(jiàn)表1所列。

在EcoScreen 3D-OnSite中復(fù)制同車(chē)型顏色時(shí)操作如下：在工作站中選擇新增顏色車(chē)型，打開(kāi)Brush editor刷子表，依次選擇Copy，Color group→Color group，Selection中選擇新顏色組編號(hào)，點(diǎn)擊進(jìn)入目標(biāo)顏色組中，點(diǎn)擊Copy完參數(shù)復(fù)制。也可在后臺(tái)文件中操作完成，在brushes\projectglobal\ini路徑下，選擇需要復(fù)制的brushtab，粘貼在上級(jí)車(chē)型文件中即可。一般不建議這么做，一旦操作失誤的話，容易引起一些其他隱患問(wèn)題。

1.2 更改顏色配置表
新顏色參數(shù)配置完成后，需保證新顏色與油漆管路保持一致，否則只是單純的復(fù)制噴涂參數(shù)。
在EcoScreen 3D-OnSite中選擇Paint assignment用戶界面（如圖1），選擇需更改的站號(hào)、機(jī)器人，確定新顏色Color code，然后更改針閥Valve no.數(shù)值，保證針閥與管路對(duì)應(yīng)。這里需格外注意，F(xiàn)lashcard中每一個(gè)機(jī)器人都需更改，而且保持一致，這樣一站內(nèi)各機(jī)器人噴涂的顏色才能一致。涉及外板噴涂時(shí)，還需注意外板機(jī)器人一二站噴涂，需要更改ColorDel_Colum數(shù)值，一般情況下數(shù)值7代表一站噴涂，數(shù)值11271代表2站噴涂（因機(jī)器人不同代表的定義不同）

1.3 更改清洗程序配置表
新顏色清洗程序配置多數(shù)情況下和原有顏色保持不變，可平移復(fù)制。但需在后續(xù)的實(shí)車(chē)噴涂調(diào)試過(guò)程中，調(diào)查并驗(yàn)證是否存在因清洗程序配置不當(dāng)導(dǎo)致的霧化器清洗不凈的現(xiàn)象，在換色時(shí)或短清洗后，漆膜表面存在異色、顆粒、溶劑印等問(wèn)題。

2 新顏色新車(chē)型調(diào)試
對(duì)于新車(chē)型以及變款車(chē)型的噴漆工作調(diào)試，通常復(fù)制其他相似車(chē)型噴涂軌跡，然后離線模式下，逐點(diǎn)在EcoScreen 3D-OnSite中修改噴涂仿形圖，然后離線模擬軌跡動(dòng)作，實(shí)車(chē)在線示教對(duì)噴涂軌跡進(jìn)行微調(diào)，在外板示教過(guò)程中測(cè)量旋杯至車(chē)身表面的垂直距離（150mm-200mm），保持旋杯噴涂方向與車(chē)身平面始終垂直。同時(shí)觀察機(jī)器人各噴涂動(dòng)作是否協(xié)調(diào)合理，無(wú)大幅度動(dòng)作晃動(dòng)，可調(diào)整局部位置噴涂順序，使機(jī)器人動(dòng)作連貫優(yōu)美。通過(guò)復(fù)制其他車(chē)型噴涂參數(shù)，或參考其他車(chē)型噴涂參數(shù)填寫(xiě)新車(chē)型刷子表，將所有刷子號(hào)噴涂參數(shù)填寫(xiě)完整，設(shè)置顏色配置表和清洗程序配置表。第一遍模擬建議空車(chē)帶料進(jìn)行，確認(rèn)有無(wú)問(wèn)題，再實(shí)車(chē)模擬。離線及模擬是車(chē)型調(diào)試過(guò)程最重要的一步，同時(shí)也是不可或缺的一部分，許多潛在問(wèn)題的發(fā)生就是在模擬的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的。

2.1 噴涂仿形的復(fù)制
新車(chē)型調(diào)試相比于上述新增顏色調(diào)試，多了一道新車(chē)型噴涂仿形，需要EcoScreen 3D-OnSite中復(fù)制相似車(chē)型，具體操作如下：在工作站內(nèi)復(fù)制相似車(chē)型噴涂軌跡粘貼至各機(jī)器人下，重新命名，并在global文件中添加新車(chē)型車(chē)身坐標(biāo)原點(diǎn)信息。

2.2 離線仿形軌跡調(diào)整
因是全新車(chē)型，需要對(duì)復(fù)制的噴涂軌跡進(jìn)行離線調(diào)整。在加載車(chē)身數(shù)模后，對(duì)每一個(gè)軌跡點(diǎn)進(jìn)行核對(duì)調(diào)整，包括軌跡點(diǎn)距車(chē)身數(shù)模距離及軌跡間距，切換刷子號(hào)時(shí)間點(diǎn)，開(kāi)關(guān)槍點(diǎn)位置設(shè)置合理性等。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，調(diào)整的重點(diǎn)位置集中在外板R角邊沿處，外板腰線處、內(nèi)板棱線、臺(tái)階面、凸臺(tái)等結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部位，門(mén)把手下沿、翼子板前沿、側(cè)圍后沿等位置需單獨(dú)設(shè)置刷子號(hào)，另外翼子板與前門(mén)分縫、前門(mén)與后門(mén)分縫部位，建議單獨(dú)設(shè)置軌跡及刷子號(hào)，以應(yīng)對(duì)肥邊問(wèn)題。加油口蓋（見(jiàn)圖1）最好設(shè)置兩道噴涂軌跡，2個(gè)以上的刷子號(hào)，可解決痱子、流漆等漆膜弊病。

杜爾機(jī)器人外板噴涂扇幅一般為450 mm，軌跡間距為150 mm（重疊率設(shè)定為2/3），旋杯至車(chē)身表面距離是200 mm，外板噴涂作業(yè)速度依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)節(jié)拍及作業(yè)室體要求在500~800 mm/s。
2.3 更改車(chē)型定義表
在Body assignment界面中，添加新車(chē)型定義名、對(duì)應(yīng)的Project以及必要的備注信息，更改完成后，在Flashcard中檢查每個(gè)機(jī)器人對(duì)應(yīng)下定義表是否全部更改，防止同步時(shí)遺漏。通常情況下，各機(jī)器人間會(huì)同步自動(dòng)更改。
2.4 模擬
模擬過(guò)程分為離線模擬和在線模擬（見(jiàn)圖2），在線模擬又可分為帶料及空車(chē)模擬。杜爾的EcoScreen 3DOnSite可將噴漆對(duì)象（車(chē)身、產(chǎn)品架等）和機(jī)器人工具（霧化裝置）的三維立體圖加載至圖形窗口中進(jìn)行離線編程及離線模擬。在離線模擬環(huán)境中設(shè)置鏈速后，可分析、檢查、查看機(jī)器人實(shí)時(shí)地噴涂運(yùn)動(dòng)軌跡及噴涂動(dòng)作，開(kāi)關(guān)槍點(diǎn)、噴涂參數(shù)切換時(shí)的變化。不同于內(nèi)板噴涂模擬，外板噴涂作業(yè)時(shí)，可同時(shí)操作多個(gè)機(jī)器人進(jìn)行模擬以提高效率。同時(shí)在模擬過(guò)程中，可采用多觀察角度，或者通過(guò)旋轉(zhuǎn)視角進(jìn)行查看，檢查機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可能存在的問(wèn)題。離線模擬環(huán)境同在線模擬相比，可提供一些模擬過(guò)程中的問(wèn)題報(bào)警信息，例如各機(jī)器人在噴涂過(guò)程中是否超過(guò)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)極限，stop conveyor位置距離設(shè)置是否合理，同時(shí)可有效避免在線模擬過(guò)程中存在的機(jī)器人相撞問(wèn)題。

  離線模擬無(wú)問(wèn)題后，將開(kāi)展在線帶料空車(chē)模擬，在實(shí)際噴涂作業(yè)環(huán)境中查看各機(jī)器人噴涂情況，根據(jù)調(diào)試過(guò)程中的報(bào)警信息，例如機(jī)器人運(yùn)動(dòng)極限、刷子號(hào)缺失、刷子號(hào)在開(kāi)槍之前設(shè)置、無(wú)有效車(chē)型信息等。強(qiáng)烈建議，在實(shí)車(chē)帶料模擬前，一定要實(shí)車(chē)在線示教確認(rèn)機(jī)器人動(dòng)作與車(chē)身無(wú)碰撞問(wèn)題。之后進(jìn)行實(shí)車(chē)帶料噴涂，確認(rèn)噴涂效果，開(kāi)展調(diào)整漆膜膜厚工作。
2.5 其他信息的添加
噴涂參數(shù)、顏色配置及清漆程序配置等信息的添加類(lèi)似新顏色調(diào)試過(guò)程，在這不再贅述。新車(chē)型調(diào)試仍需考慮線體入口處超聲波車(chē)型識(shí)別（與AVI機(jī)運(yùn)信息連鎖，相互比對(duì)，實(shí)現(xiàn)車(chē)型識(shí)別），設(shè)定鴕鳥(niǎo)毛站鴕鳥(niǎo)毛程序（提高車(chē)身清潔度并避免干涉）、離子風(fēng)程序及新車(chē)型代碼，并保證面涂室體車(chē)型連續(xù)批量自動(dòng)過(guò)車(chē)。
3 結(jié)語(yǔ)
在車(chē)型顏色調(diào)試過(guò)程中，尤其是涉及到內(nèi)板機(jī)器人仿形更改，如開(kāi)門(mén)機(jī)器人開(kāi)門(mén)角度問(wèn)題，需注意在開(kāi)門(mén)過(guò)程中保證機(jī)器人受力在內(nèi)部傳感器的接受范圍內(nèi)，機(jī)器人噴涂及過(guò)度動(dòng)作是否協(xié)調(diào)。同時(shí)根據(jù)清洗溶劑和顏色特性，合理設(shè)定換色、清洗及人工擦凈時(shí)間。在調(diào)試完成后，將關(guān)注解決在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)爬坡及上量過(guò)程中的問(wèn)題，并開(kāi)展量產(chǎn)階段漆膜品質(zhì)提升、降低成本等相關(guān)工作。本文進(jìn)行的研究是在特定機(jī)器人的情況下開(kāi)展涂裝面漆工藝的調(diào)試，調(diào)試思路和方案可供同行業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行共享交流參考使用。