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行業動態

這噴涂機器人是要成精了嗎!?
[2019/3/15 14:57:07]

  噴涂機器人是可進行自動噴漆或噴涂其他涂料的工業機器人,主要由機器人本體、計算機和相應的控制系統組成,液壓驅動的噴涂機器人還包括液壓油源,如油泵、油箱和電機等。 

  多采用5或6自由度關節式結構,手臂有較大的運動空間,并可做復雜的軌跡運動,其腕部一般有2~3個自由度,可靈活運動。

 

  噴涂機器人主要應用于3C行業、汽車制造業以及家具行業,未來將大量替代人工。那么下面來了解一下噴涂機器人的選型因素、術語和它的關鍵參數! 

  一、噴涂機器人的選型因素 

  (1)機器人的工作軌跡范圍。在選擇機器人時需保證機器人的工作軌跡范圍必須能夠完全覆蓋所需施工的工件的相關表面或內腔。 

  除工件斷面上,還需保證在工件俯視面上機器人的工作范圍能夠完全覆蓋所需施工的工件相關表面。左右兩臺機器人各覆蓋左右半個車身,當機器人的工作軌跡范圍在輸送運動方向上無法滿足時,則需要增加機器人的外部導軌,來擴展其工作范圍軌跡。 

  (2)機器人的重復精度。對于涂膠機器人而言,一般重復精度達到0.5mm即可。而對于噴漆機器人,重復的精度要求可低一些。 

  (3)機器人的運動速度及加速度。機器人的最大運動速度或最大加速度越大,則意味著機器人在空行程所需的時間越短,則在一定節拍內機器人的絕對施工時間越長,可提高機器人的使用率。所以機器人的最大運動速度及加速度也是一項重要的技術指標。 

  但需注意的問題是,在噴涂過程中(涂膠或噴涂),噴涂工具的運動速度與噴涂工具的特性及材料等因素直接相關,需要根據工藝要求設定。此外,由于機器人的技術指標與其價格直接相關,因而根據工藝要求選擇性價比高的機器人。 

  (4)機器人手臂可承受的最大荷載。對于不同的噴涂場合,噴涂(涂膠或噴漆)過程中配置的噴具不同,則要求機器人手臂的最大承載載荷也不同。 

  二、噴涂機器人的主要術語     

  1、噴涂機器人涂裝效率、涂著效率和涂裝有效率    

  涂裝效率是噴涂作業效率,包含單位時間的噴涂面積、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際噴出涂料總量之比值,或被涂物面上的實測厚膜與由噴出涂料量計算的涂膜厚度之比,也就是涂料的傳輸效率(transfer efficency簡稱TE)或涂料利用率。   

  涂裝有效率是指實際噴涂被涂物的表面積與噴槍運行的覆蓋面積之比;為使被涂物的邊斷部位的涂膜完整,一般噴槍運行的覆蓋面積應大于被涂物的面積。 

  2、噴涂機器人噴涂軌跡 

  噴涂機器人噴涂軌跡指在噴涂過程中噴槍運行的順序和行程,采用噴涂機器人可模仿熟練噴漆工的噴涂軌跡。    

  3、噴涂機器人的涂料流率   

  噴涂機器人涂料流率是單位時間內輸給每個旋杯的涂料量,又稱噴涂流量、出漆量(率)。   

  除旋杯轉速外,涂料流率是第二個影響霧化顆粒細度的因素。當其他參數不變的情況下,涂料流率越低,其霧化顆粒越細,但同時也會導致漆霧中溶劑揮發量增大。   

  噴涂機器人涂料流率高會形成波紋狀的涂膜,同時當涂料流量過大使旋杯過載時,旋杯邊緣的涂膜增厚至一定程度,導致旋杯上的溝槽紋路不能使涂料分流,并出現層狀漆皮,這會產生氣泡或涂料滴大小不均勻的不良現象。  

  噴涂機器人每支噴槍的最大涂料流率與高速旋杯的口徑、轉速涂料的密度有關,其上限由霧化的細度和靜電涂裝的效果來決定。實踐經驗表明,涂料應在恒定的速度下輸入,在小范圍內的波動不會影響涂膜質量。    

  噴涂機器人在實際的噴涂過程中每個旋杯所噴涂的區域不同,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生變化。 

  以噴涂汽車車身為例,當噴涂門板等大面積時,吐出的涂料量要大,噴涂門立柱、窗立柱時,吐出的涂料量要小,并在噴涂過程中自動、精確地控制吐出的涂料量,才能保證涂層質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、噴涂機器人的旋杯轉速   

  噴涂機器人旋杯轉速是對高轉速旋杯霧化細度影響最大的因素。當其他工藝參數不變時,旋杯的轉速越大,涂料滴的直徑越小。在稍低速范圍內,轉速對霧化細度的影響比在高速范圍內明顯地增大。   

  噴涂機器人旋杯轉速會對膜厚有影響。當轉速過低會導致涂膜粗糙;噴涂機器人而霧化過細會導致漆霧損失(引起過噴),使涂膜厚度有波動;同時當霧化超細時,則對噴漆室內任何氣流均十分敏感。旋杯的過高轉速除引起過噴外,還會導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 器人最佳的旋杯轉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速比普通溶劑型涂料的要高。 

  噴涂機器人一般情況下,空載旋杯轉速為6X10^4r/min,負載時設定的轉速范圍為(1.0~4.2)X10^4r/min誤差±500r/min。 

  三、噴涂機器人的主要噴涂參數   

  1、噴涂流量 

   靜電噴涂機器人的流量是單位時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,每臺機器人擔當 的噴涂區域不同,設置的流量也不同。同時流量也和被噴涂物的形狀有關,對于汽車而言,規則的五門一蓋型面一般流量較大,而立柱、棱線、轉角流量較小。    

   2、成型空氣   

  氣體從旋杯后側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斑馬紋或者發花。噴幅的設置和兩槍的間距有關,油漆的疊加次數為3次。如兩槍間距100mm,噴幅最好控制 為300mm,這樣同一點油漆可以疊加3次。 

  3、旋杯轉速   

  旋杯轉速是油漆霧化的 關鍵參數,旋杯高速旋轉時產生的離心力使油漆霧化的很細(50-100μm)。漆滴直徑越小,漆膜的平滑度越好,桔皮效應越小,光澤也越高。轉速的設定也 和油漆的類別有關,色漆的轉速相對小些,中涂、清漆的轉速相對高些。轉速和流量也是相關的,流量大,轉速也要增加,以達到較好的霧化效果,但是轉速過高, 噴涂到被涂物上油漆就較干,會導致桔皮問題。 

  4、高壓   

  靜電噴涂中,被涂物為正極,旋杯為負極,在兩極之間施加高電壓后產生強電吸引力,使霧化后的漆霧顆粒傳輸到被涂物表面。高電壓的大小影響靜電噴涂的靜電效應、上漆率、漆膜的均勻性。   

  流量、轉速、成型空氣和高壓直接影響成膜質量,同時也會影響油漆的利用率。在生產中要結合油漆的特性和霧化器參數,進行調整,四合參數要綜合考慮,不斷優化,才能到達理想的噴涂效果。 

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