涂裝噴涂機(jī)器人換色系統(tǒng)及影響

為提高汽車涂裝的品質(zhì)和涂料的利用率，減少汽車噴涂過程中涂料對(duì)人的傷害，現(xiàn)在汽車涂裝普遍采用噴涂機(jī)器人進(jìn)行噴涂，涂裝生產(chǎn)線基本實(shí)現(xiàn)了無人化自動(dòng)噴涂。伴隨著人們對(duì)汽車產(chǎn)品需求的多樣化，單條生產(chǎn)線多車型、多顏色噴涂的混流化程度不斷提高，在一定的生產(chǎn)節(jié)拍內(nèi)，需要盡可能減少機(jī)器人換色和清洗的時(shí)間，為保證噴涂質(zhì)量，對(duì)于機(jī)器人換色和清洗的要求也越來越高。

一：噴涂機(jī)器人換色系統(tǒng)及原理

1.1 噴涂機(jī)器人換色塊結(jié)構(gòu)

噴涂機(jī)器人換色是通過換色閥組實(shí)現(xiàn)的，換色閥組安裝在機(jī)器人的大臂內(nèi)，比較靠近機(jī)器人的霧化器。換色閥組是由一塊塊換色塊集成的，每一個(gè)換色塊可轉(zhuǎn)換2種顏色，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要來增減換色塊數(shù)目，每種顏色的涂料通過單獨(dú)的供漆管路連接到換色塊上。

1.2 噴涂機(jī)器人換色原理

當(dāng)噴涂某一顏色時(shí)，控制壓縮空氣的電磁閥接收信號(hào)，此時(shí)氣控柜內(nèi)兩位三通閥打開，釋放壓縮空氣進(jìn)入，微閥在壓縮空氣作用下開啟，此顏色油漆流入通道，然后經(jīng)過穩(wěn)壓器進(jìn)入到齒輪泵，在高壓靜電及整形空氣的作用下，通過旋杯的離心力作用，使油漆霧化附著在車身表面。若此顏色不進(jìn)行噴涂時(shí)，微閥不進(jìn)行開啟，油漆在進(jìn)入后，從另外一個(gè)接口流入到循環(huán)管路進(jìn)行循環(huán)。每次噴涂完成后，通道都需要用溶劑和壓縮空氣進(jìn)行吹洗。

1.3 影響換色效果因素

在生產(chǎn)實(shí)際過程中，影響換色過程的因素有很多，包括換色步驟時(shí)間、溶劑溫度、壓縮空氣壓力、油漆類別、硬件設(shè)施狀態(tài)。

a.換色步驟時(shí)間

換色步驟時(shí)間影響管路清洗效果，在保證生產(chǎn)節(jié)拍的情況下，需盡可能的增加換色步驟時(shí)間，以便充分對(duì)管路殘留物清洗并將管路吹掃干凈避免產(chǎn)生過電流等報(bào)警故障，機(jī)器人單臺(tái)噴涂時(shí)間的縮短可優(yōu)化機(jī)器人仿型，比如提高機(jī)器人槍速、降低機(jī)器人噴涂過程中的等待時(shí)間;可通過提高機(jī)器人填充速度為清洗提供優(yōu)化空間。

b.清洗溶劑、壓縮空氣

不同溫度條件下的溶劑清洗效果有一定差距，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)溶劑溫度控制從溫控系統(tǒng)和機(jī)器人加熱器雙重控制，但是由于季節(jié)溫度變化，溶劑經(jīng)過加熱后到使用段存在熱損失現(xiàn)象，影響清洗效果，溶劑溫度越高清洗能力越強(qiáng)。

清洗溶劑是由溶劑與純水按照一定比例配制而成，不同配比對(duì)物料清洗效果存在差異，溶劑與純水配比越高清洗能力越強(qiáng)。

壓縮空氣壓力主要用于對(duì)殘留溶劑、油漆吹干，保證排放管路干凈，避免形成回路從而形成限流，當(dāng)電流過高時(shí)就產(chǎn)生高壓或者過電流故障，因此保證足夠壓力對(duì)吹掃效果很重要。

c.不同屬性油漆

油漆中主要含有樹脂、助劑、填料，不同油漆填料組成成分及比例有所差異，溶劑對(duì)其清洗能力不同。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際對(duì)比與數(shù)據(jù)分析，在同樣的條件下不同的油漆清洗效果狀態(tài)存在差異，油漆中含有顏料，淺色油漆清洗效果好于深色油漆，本色漆清洗效果好于金屬漆;因此在現(xiàn)場(chǎng)溶劑必須滿足對(duì)最難清洗的油漆清洗的要求。

d.硬件設(shè)備狀態(tài)

所有的指令需要通過硬件來完成，硬件的狀態(tài)對(duì)于執(zhí)行效果起著重要作用;主要硬件有空氣溶劑模塊、閥門、EX600。

空氣溶劑模塊允許溶劑和壓縮空氣同時(shí)通過，其內(nèi)部的閥門可以交替通過溶劑和壓縮空氣，從而形成混合物，以便保證能夠?qū)⒐苈?、旋杯清洗干凈。?dāng)該模塊出現(xiàn)破裂、損壞時(shí)，溶劑、空氣滲漏，無法有效清洗管理。閥門通過壓縮空氣驅(qū)動(dòng)打開，無壓縮空氣時(shí)通過彈簧作用關(guān)閉，閥門長(zhǎng)時(shí)間使用后導(dǎo)致彈簧老化變形與閥芯磨損，無法關(guān)閉閥門或無法完全關(guān)閉閥門，從而使上一種油漆滲漏與下一種油漆混合，導(dǎo)致油漆污染串色。EX600是控制中樞，位于機(jī)器人工藝控制柜，由它發(fā)出執(zhí)行指令，通過電磁閥片控制壓縮空氣實(shí)現(xiàn)閥門動(dòng)作開閉;當(dāng)電磁閥片損壞時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，從而空氣無法驅(qū)動(dòng)相應(yīng)閥門，導(dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的換色執(zhí)行過程。

二：機(jī)器人噴涂混色原因

2.1 機(jī)器人噴涂時(shí)混色

混色是指機(jī)器人在噴涂當(dāng)前顏色時(shí)噴出的漆里含有其他顏色涂料，噴涂部位出現(xiàn)色差，車身前蓋在噴涂珠光白顏色時(shí)混入紅油漆。造成混色的原因可以分為兩類，一類是清洗程序設(shè)置問題，一類是設(shè)備故障。

2.1.1 因清洗程序設(shè)置引起的混色問題

a.長(zhǎng)清洗程序引起的混色

從程序上對(duì)機(jī)器人進(jìn)行設(shè)定：換色時(shí)，機(jī)器人進(jìn)行循環(huán)管路清洗、旋杯清洗；噴涂下一臺(tái)車身前進(jìn)行管路填充、旋杯填充，即我們常說的長(zhǎng)清洗。如果清洗換色程序設(shè)定機(jī)器人在換色時(shí)管路清洗或填充時(shí)間不夠，管路中就會(huì)殘留上一臺(tái)車身的油漆，在填充下一臺(tái)車身顏色時(shí)不能把管路中的廢漆都排出來，噴涂時(shí)就會(huì)發(fā)生混色。通過調(diào)節(jié)循環(huán)管路清洗時(shí)間、清洗溶劑流量、壓縮空氣吹掃時(shí)間，在生產(chǎn)節(jié)拍內(nèi)增加清洗和吹掃時(shí)間，可有效緩解混色。

b.短清洗程序引起的混色

如果噴涂同一種顏色，不進(jìn)行換色，只對(duì)旋杯進(jìn)行清洗，不進(jìn)行管路清洗；噴涂下一臺(tái)車身時(shí)也僅對(duì)旋杯進(jìn)行填充，不進(jìn)行管路填充，即所謂的短清洗。如果旋杯清洗不干凈，旋杯內(nèi)部通道或者旋杯外面就會(huì)殘留上一臺(tái)車身顏色的油漆，在噴涂下一臺(tái)車身時(shí)，很容易將旋杯上殘留的油漆噴涂在下一臺(tái)車身上造成混色。

2.1.2 因設(shè)備故障引起的混色

由于機(jī)器人與換色、清洗相關(guān)的微閥或單向閥等損壞，導(dǎo)致機(jī)器人換色、清洗程序不能正常執(zhí)行，混色就會(huì)發(fā)生。如換色塊上某種顏色的微閥不能正常關(guān)閉，油漆在壓力的作用下會(huì)不斷地流出，相當(dāng)于常開，該顏色的油漆不斷地混入當(dāng)前噴涂的車身上，導(dǎo)致混色。清洗過程中如果存在微閥開關(guān)延遲、閉合不嚴(yán)的情況，清洗過程就不能夠正常進(jìn)行，管路中很容易殘留上一臺(tái)車身的余漆，如果下一臺(tái)車身顏色和上一臺(tái)車身顏色不同，在噴涂下一臺(tái)車身時(shí)，機(jī)器人第一槍噴涂中會(huì)攜帶有管路中的余漆，造成下一臺(tái)車身在第一槍的噴涂位置混色。

 

更換噴涂機(jī)器人的微閥可避免混色發(fā)生，但微閥價(jià)格昂貴，設(shè)備維護(hù)費(fèi)用大大增加。為解決管路殘留，保證噴涂質(zhì)量，我們可以對(duì)機(jī)器人提前設(shè)定好預(yù)噴涂軌跡和參數(shù)，讓機(jī)器人在噴涂第一槍時(shí)噴涂在車身外面，排放掉管路中殘留的余漆和清洗溶劑，然后開始對(duì)車身進(jìn)行噴涂，這樣既能避免混色，又能減少機(jī)器人微閥更換頻率，降低設(shè)備維護(hù)費(fèi)用。