噴涂機(jī)器人是可進(jìn)行自動(dòng)噴漆或噴涂其他涂料的工業(yè)機(jī)器人,主要由機(jī)器人本體、計(jì)算機(jī)和相應(yīng)的控制系統(tǒng)組成,液壓驅(qū)動(dòng)的噴漆機(jī)器人還包括液壓油源,如油泵、油箱和電機(jī)等。多采用5或6自由度關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu),手臂有較大的運(yùn)動(dòng)空間,并可做復(fù)雜的軌跡運(yùn)動(dòng),其腕部一般有2~3個(gè)自由度,可靈活運(yùn)動(dòng)。那么,噴涂機(jī)器人有哪些術(shù)語呢?它的關(guān)鍵參數(shù)你是否了解?
一、噴涂機(jī)器人的主要術(shù)語
1、噴涂機(jī)器人涂裝效率、涂著效率和涂裝有效率
涂裝效率是噴涂作業(yè)效率,包含單位時(shí)間的噴涂面積、涂料和噴涂面積的有效利用率。
涂著效率是噴涂過程中涂著在被涂物上的涂料量與實(shí)際噴出涂料總量之比值,或被涂物面上的實(shí)測厚膜與由噴出涂料量計(jì)算的涂膜厚度之比,也就是涂料的傳輸效率(transferefficency簡稱TE)或涂料利用率。
涂裝有效率是指實(shí)際噴涂被涂物的表面積與噴槍運(yùn)行的覆蓋面積之比;為使被涂物的邊斷部位的涂膜完整,一般噴槍運(yùn)行的覆蓋面積應(yīng)大于被涂物的面積。
2、噴涂機(jī)器人噴涂軌跡
噴涂機(jī)器人噴涂軌跡指在噴涂過程中噴槍運(yùn)行的順序和行程,采用噴涂機(jī)器人可模仿熟練噴漆工的噴涂軌跡。
3、噴涂機(jī)器人的涂料流率
噴涂機(jī)器人涂料流率是單位時(shí)間內(nèi)輸給每個(gè)旋杯的涂料量,又稱噴涂流量、出漆量(率)。
除旋杯轉(zhuǎn)速外,涂料流率是第二個(gè)影響霧化顆粒細(xì)度的因素。當(dāng)其他參數(shù)不變的情況下,涂料流率越低,其霧化顆粒越細(xì),但同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致漆霧中溶劑揮發(fā)量增大。
噴涂機(jī)器人涂料流率高會(huì)形成波紋狀的涂膜,同時(shí)當(dāng)涂料流量過大使旋杯過載時(shí),旋杯邊緣的涂膜增厚至一定程度,導(dǎo)致旋杯上的溝槽紋路不能使涂料分流,并出現(xiàn)層狀漆皮,這會(huì)產(chǎn)生氣泡或涂料滴大小不均勻的不良現(xiàn)象。
噴涂機(jī)器人每支噴槍的最大涂料流率與高速旋杯的口徑、轉(zhuǎn)速涂料的密度有關(guān),其上限由霧化的細(xì)度和靜電涂裝的效果來決定。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,涂料應(yīng)在恒定的速度下輸入,在小范圍內(nèi)的波動(dòng)不會(huì)影響涂膜質(zhì)量。
噴涂機(jī)器人在實(shí)際的噴涂過程中每個(gè)旋杯所噴涂的區(qū)域不同,其涂料的流率等也不相同,另外由于被涂物外形變化的原因,旋杯的涂料流率也要發(fā)生變化。以噴涂汽車車身為例,當(dāng)噴涂門板等大面積時(shí),吐出的涂料量要大,噴涂門立柱、窗立柱時(shí),吐出的涂料量要小,并在噴涂過程中自動(dòng)、精確地控制吐出的涂料量,才能保證涂層質(zhì)量及涂膜厚度的均一,這也是提高涂料利用率的重要措施之一。
4、噴涂機(jī)器人的旋杯轉(zhuǎn)速
噴涂機(jī)器人旋杯轉(zhuǎn)速是對高轉(zhuǎn)速旋杯霧化細(xì)度影響最大的因素。當(dāng)其他工藝參數(shù)不變時(shí),旋杯的轉(zhuǎn)速越大,涂料滴的直徑越小。在稍低速范圍內(nèi),轉(zhuǎn)速對霧化細(xì)度的影響比在高速范圍內(nèi)明顯地增大。
噴涂機(jī)器人旋杯轉(zhuǎn)速會(huì)對膜厚有影響。當(dāng)轉(zhuǎn)速過低會(huì)導(dǎo)致涂膜粗糙;噴涂機(jī)器人而霧化過細(xì)會(huì)導(dǎo)致漆霧損失(引起過噴),使涂膜厚度有波動(dòng);同事當(dāng)霧化超細(xì)時(shí),則對噴漆室內(nèi)任何氣流均十分敏感。旋杯的過高轉(zhuǎn)速除引起過噴外,還會(huì)導(dǎo)致透平軸承的過量磨損,增加清晰用壓縮空氣的消耗和降低涂膜所含溶劑量。噴涂機(jī)器人最佳的旋杯轉(zhuǎn)速可按所用涂料的流率特性而定,因而對于表面張力打的水性涂料、高黏度的雙組分涂料的旋杯轉(zhuǎn)速比普通溶劑型涂料的要高。
噴涂機(jī)器人一般情況下,空載旋杯轉(zhuǎn)速為6X10^4r/min,負(fù)載時(shí)設(shè)定的轉(zhuǎn)速范圍為(1.0~4.2)X10^4r/min誤差±500r/min.
二、噴涂機(jī)器人的主要噴涂參數(shù)
靜電噴涂技術(shù)已成為當(dāng)今汽車工業(yè)的主流噴涂技術(shù),而靜電自動(dòng)噴涂設(shè)備的應(yīng)用更使汽車中、面涂涂裝進(jìn)入了自動(dòng)化時(shí)代。下面就噴涂機(jī)器人主要噴涂參數(shù)進(jìn)行簡述。
1、噴涂流量
靜電噴涂機(jī)器人的流量是單位時(shí)間輸給旋杯的涂料量,又稱為吐出量。流量的大小影響漆膜的厚度。不同的顏色的涂料遮蓋能力不同,施工膜厚也不同。噴涂過程中,每臺(tái)機(jī)器人擔(dān)當(dāng)?shù)膰娡繀^(qū)域不同,設(shè)置的流量也不同。同時(shí)流量也和被噴涂物的形狀有關(guān),對于汽車而言,規(guī)則的五門一蓋型面一般流量較大,而立柱、棱線、轉(zhuǎn)角流量較小。
2、成型空氣
氣體從旋杯后側(cè)均勻分布的小孔中噴出,用于限制漆霧的幅度(扇幅),并把霧化的漆霧推向被涂物,放置漆霧擴(kuò)散和反彈污染旋杯和霧化器。對于金屬漆而言,噴幅影響最終的顏色效果,噴幅不合適很容易出現(xiàn)斑馬紋或者發(fā)花。噴幅的設(shè)置和兩槍的間距有關(guān),油漆的疊加次數(shù)為3次。如兩槍間距100mm,噴幅最好控制為300mm,這樣同一點(diǎn)油漆可以疊加3次。
3、旋杯轉(zhuǎn)速
旋杯轉(zhuǎn)速是油漆霧化的關(guān)鍵參數(shù),旋杯高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力使油漆霧化的很細(xì)(50-100μm)。漆滴直徑越小,漆膜的平滑度越好,桔皮效應(yīng)越小,光澤也越高。轉(zhuǎn)速的設(shè)定也和油漆的類別有關(guān),色漆的轉(zhuǎn)速相對小些,中涂、清漆的轉(zhuǎn)速相對高些。轉(zhuǎn)速和流量也是相關(guān)的,流量大,轉(zhuǎn)速也要增加,以達(dá)到較好的霧化效果,但是轉(zhuǎn)速過高,噴涂到被涂物上油漆就較干,會(huì)導(dǎo)致桔皮問題。
4、高壓
靜電噴涂中,被涂物為正極,旋杯為負(fù)極,在兩極之間施加高電壓后產(chǎn)生強(qiáng)電吸引力,使霧化后的漆霧顆粒傳輸?shù)奖煌课锉砻。高電壓的大小影響靜電噴涂的靜電效應(yīng)、上漆率、漆膜的均勻性。
流量、轉(zhuǎn)速、成型空氣和高壓直接影響成膜質(zhì)量,同時(shí)也會(huì)影響油漆的利用率。在生產(chǎn)中要結(jié)合油漆的特性和霧化器參數(shù),進(jìn)行調(diào)整,四合參數(shù)要綜合考慮,不斷優(yōu)化,才能到達(dá)理想的噴涂效果。