機器人靜電噴涂系統(tǒng)異色原因分析與預防

王　振（海馬汽車有限公司,鄭州　450016）

機器人靜電噴涂系統(tǒng)異色原因分析與預防

王振
（海馬汽車有限公司,鄭州450016）

摘要：在現(xiàn)代化的汽車生產(chǎn)車間一般車身外板采用的時機器人靜電噴涂系統(tǒng)。大大提高了油漆利用率以及生產(chǎn)效率。面對市場以及客戶需求的多元化，車身顏色有了更多的截然不同的差別。如何保證噴涂機器人能夠準確無誤的按照預定顏色進行噴涂，降低車身外板異色缺陷率？本文從多個方面對可能導致噴涂異色的因素進行分析，并提出了多項預防措施。

關(guān)鍵詞：噴涂機器人；異色；分析；預防

1　引言

現(xiàn)代汽車工業(yè)的迅速發(fā)展帶來汽車型號的迅速變化和車體設(shè)計的不斷調(diào)整，采用機器人來代替噴涂機械，進行工件表面的自動噴涂，由機器人控制噴槍，使之在噴涂過程中與噴涂表面保持正確的角度和恒定的距離，通過專門的軟件對噴涂對象的三維模型進行處理，確定噴槍的移動路徑和相應的噴涂參數(shù)。機器人全自動噴涂生產(chǎn)線實現(xiàn)了精確噴涂和環(huán)保涂裝。機器人肘部配備法國SAMES公司高轉(zhuǎn)速杯式靜電自動噴涂系統(tǒng)。具體分析如下：

2　噴涂機器人換色原理

各種顏色的油漆由PCS（集中供漆系統(tǒng)）傳送至機器人換色閥組內(nèi)循環(huán)。在機器人靜電噴涂系統(tǒng)中，當不同顏色的車身進入到自動噴涂段之后，車身顏色數(shù)據(jù)隨之傳輸給各個機器人。機器人根絕顏色的不同，通過控制各個閥的開閉進行不同顏色的噴涂。

MODUCLEAN清洗模塊上的微閥，是用于選擇油漆回路，模組上只能有一只微閥為開啟狀態(tài)。微閥的開啟與關(guān)閉由一只電磁閥控制。每次換色，都必須執(zhí)行一次清洗循環(huán)操作(空氣，溶劑)。模塊在非工作狀態(tài)下，微閥關(guān)閉（回路8）。到達(D)處的油漆不能流到開口（C），但可以繼續(xù)流到（E）（對于帶回流的換色片）。但若流向微閥(4)的控制空氣(A)被壓縮[回路9],活塞(6)便壓縮彈簧(5)，油漆就可以從(B)流向(C)。O形圈(2)和(3)用于密封微閥體(4)，防止空氣和油漆進入。開孔(F)用于檢測微閥是否泄漏。隔斷針(7)的功能是:

（1）阻止油漆進入微閥，可以在不切斷回流供應的前提下，修補微閥泄漏故障。

（2）防止油漆噴涌(起檢查閥的作用)。

3　異色原因分析

通過對換色閥組的介紹我們不難看出，真正導致噴涂異色的關(guān)鍵在于換色閥組中微閥是否正常的開閉。有哪些原因能夠?qū)е聯(lián)Q色模組中的微閥不能正常的開閉呢？

3.1微閥自身損壞

首先，油漆的密封是靠頂針擠壓油漆出口完成的。頂針有故障，如果微閥不能夠被關(guān)閉，頂針不能在其底座上施壓，導致油漆泄漏。在進行其他顏色的噴涂時，泄漏的油漆會混雜到其他顏色中造成噴涂異色。

3.2先導空氣異常

先導電磁閥未正常開啟。先導空氣無法進入微閥。在維修保養(yǎng)過程中，微閥頂部的密封圈如果安裝不規(guī)范。在安裝過程中出現(xiàn)擠壓變形之后，油漆在本身6-8mbar壓力作用下沿著先導空氣管路回流至先導空氣控制閥組中。長時間之后油漆凝結(jié)在先導空氣管路以及先導空氣控制閥組中，使電磁閥機械卡死，或者管路堵塞空氣管。最終致使微閥正常開啟。

先導電磁閥未正常關(guān)閉。先導空氣正常進入微閥，微閥正常開啟之后。由于油漆的凝結(jié)先導電磁閥出現(xiàn)動作不靈敏的現(xiàn)象。在進行換色指令之后本應該關(guān)閉的電磁閥無法正常關(guān)閉，先導空氣一直存在微閥一直處于開啟狀態(tài)，這樣不同顏色的油漆混合噴出出現(xiàn)異色。

3.3油漆中混有雜物

我們現(xiàn)場的PCS（集中供漆系統(tǒng)）大部分管路為金屬管路，在對管路進行清洗之后仍不可避免的在管路中存有少量金屬殘留物。這些金屬殘留物長期殘留在管路內(nèi)部隨著油漆的循環(huán)進行循環(huán)。當部分鐵屑循環(huán)至換色模塊處時，鐵屑卡在微閥頂針處，造成微閥無法完全關(guān)閉，從而出現(xiàn)異色。

4　預防性措施

4.1微閥自身問題的預防

微閥頂針脫落主要從平時的檢查保養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)問題，并及時處理。對于頂部密封圈的損壞問題，部分原因是密封圈的材質(zhì)得不到有效保證。我們請廠家人員對我們的維修作業(yè)手法進行了現(xiàn)場指導與培訓并對一些要點進行了現(xiàn)場演示。

4.2先導空氣異常的預防

先導空氣異常的預防措施主要是針對先導電磁閥機械卡死進行預防。從上面的介紹我們可以知道先導電磁閥之所以出現(xiàn)機械卡死主要是由于微閥頂部密封圈損壞引起的回流油，而回流的油漆無法排除，凝結(jié)在先導電磁閥內(nèi)部。怎么能夠在密封圈損壞的前提下有效地阻止油漆的回流呢？于是我們采用了SMC型號為KCJ04-99的直通插桿接管，先導空氣的壓力為8-10mbar。該直通插桿接管的單向?qū)▔毫?mbar，不足以使先導空氣壓力降低。一端與換色閥連接另一端與先導空氣管相連。這樣就可以有效避免油漆的回流，杜絕先導電磁閥出現(xiàn)機械卡死的現(xiàn)象。

5　結(jié)束語

機器人靜電噴涂系統(tǒng)較為復雜，雖然涉及到的不僅僅是設(shè)備方面，更多的是工藝參數(shù)的變更。但只有在設(shè)備滿足條件的前提下，工藝參數(shù)才能有效地發(fā)揮作用。

作者簡介：王振，男，2010年畢業(yè)于長安大學電子與控制工程學院自動化系，主要從事：涂裝車間機器人靜電噴涂系統(tǒng)的日常維護保養(yǎng)以及故障的處理。