噴涂機(jī)器人的關(guān)鍵術(shù)語和核心參數(shù)介紹

噴漆機(jī)器人主要由機(jī)器人本體、計算機(jī)和相應(yīng)的控制系統(tǒng)組成，液壓驅(qū)動的噴漆機(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)，手臂有較大的運動空間，并可做復(fù)雜的軌跡運動，其腕部一般有2～3個自由度，可靈活運動。較先進(jìn)的噴漆機(jī)器人腕部采用柔性手腕，既可向各個方向彎曲，又可轉(zhuǎn)動，其動作類似人的手腕，能方便地通過較小的孔伸入工件內(nèi)部，噴涂其內(nèi)表面。噴漆機(jī)器人一般采用液壓驅(qū)動，具有動作速度快、防爆性能好等特點，可通過手把手示教或點位示數(shù)來實現(xiàn)示教。噴漆機(jī)器人廣泛用于汽車、儀表、電器、搪瓷等工藝生產(chǎn)部門。

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（transferefficency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(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間內(nèi)輸給每個旋杯的涂料量，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)，但同時也會導(dǎo)致漆霧中溶劑揮發(fā)量增大。

噴涂機(jī)器人涂料流率高會形成波紋狀的涂膜，同時當(dāng)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(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。實踐經(jīng)驗表明，涂料應(yīng)在恒定的速度下輸入，在小范圍內(nèi)的波動不會影響涂膜質(zhì)量。

噴涂機(jī)器人在實際的噴涂過程中每個旋杯所噴涂的區(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，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(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，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)速會對膜厚有影響。當(dāng)轉(zhuǎn)速過低會導(dǎo)致涂膜粗糙；噴涂機(jī)器人霧化過細(xì)會導(dǎo)致漆霧損失（引起過噴），使涂膜厚度有波動；同時，當(dāng)霧化超細(xì)時，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。

一般情況下，噴涂機(jī)器人空載旋杯轉(zhuǎn)速為6X10^4r/min，負(fù)載時設(shè)定的轉(zhuǎn)速范圍為(1.0～4.2)X10^4r/min誤差±500r/min。

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)，而靜電自動噴涂設(shè)備的應(yīng)用更使汽車中、面涂涂裝進(jìn)入了自動化時代。下面就噴涂機(jī)器人主要噴涂參數(shù)進(jìn)行簡述。

二、噴涂機(jī)器人的主要參數(shù)

1、噴涂流量

靜電噴涂機(jī)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(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，同時也會影響油漆的利用率。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，四個參數(shù)要綜合考慮，不斷優(yōu)化，才能達(dá)到理想的噴涂效果。