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機器人噴塗塗裝設備的應用

文章出處:網責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2019-06-12【
  對高速靜電旋杯具體結構及應用做了具體解說。還根據本人在工作過程中的經驗,對高速靜電旋杯的優缺點做了解說。 目前塗裝機器人噴塗領域存在兩種噴塗方式:一種是空氣噴塗,它的特點是油漆通過空氣霧化,一種是靜電噴塗,它的主要特點是油漆通過旋杯霧化,并且通過高壓發生器使油漆帶上高壓。目前國内塗裝線上通常使用的就是靜電噴塗方式,其噴杯為高速靜電旋杯。它一般安裝在噴塗機器人末端,下面簡單解說一下噴塗機器人及高速靜電旋杯結構。

  在塗裝車間中塗面漆噴塗機器人有5軸、6軸兩種,相對于5軸機器人而言,6軸機器人的自由度更多,能夠噴塗的車身位置更廣。 噴塗機器人是由機器人控制器、機器人電控櫃、機器人氣動櫃、機器人本體以及噴塗系統組成。 1機器人控制器――機器人的神經中樞,所有的指令從此發出; 2機器人電控櫃――控制機器人各軸的運動及高壓發生器;

  機器人氣控櫃――控制機器人各微閥的開閉并為機器人提供壓縮空氣的供給; 4機器人本體――機器人各種仿形運動的執行機構; 5噴塗系統――機器人噴塗應用的執行機構,包括輸漆系統、換色塊、齒輪泵以及高速靜電旋杯。 在塗裝車間噴塗機器人的噴塗系統末端執行機構是高速靜電旋杯,它的作用是通過強離心力及高壓的作用将油漆霧化并噴塗到車身表面,這種旋杯的塗料利用率比較高,成膜均勻質量穩定。 高速靜電旋杯是機器人噴塗系統的重要組成部分,它通過快速連接盤與機器人腕部連接,圖1所示為高速靜電旋杯結構透視圖。

  高速靜電旋杯大緻有一下幾部分組成,1、快速連接盤 2、杯罩 3、杯帽 4、渦輪機 5、成型空氣罩 6、高壓增效器 7、轉速丈量裝置 8、微閥 圖2 高速靜電旋杯分解結構 快速連接盤的主要作用是将高速靜電旋杯與機器人本體連接,它的優點是拆卸方便,連接迅速。

  快速連接盤俯視圖 1:連接供渦輪機旋轉的壓縮空氣管路;2:連接供渦輪機制動的壓縮空氣管路; 3:渦輪機廢氣; 4:連接供渦輪機懸浮的壓縮空氣管路; 5:連接高壓增效器; 6:連接成形空氣管路; 7:連接油漆1管路; 8:連接油漆2管路; 9:連接溶劑供給管路; 10:連接廢漆排放管路 圖3 快速連接盤俯視圖 渦輪機的主要作用是驅動渦輪機末端裝的杯帽進行高速旋轉,高速旋轉的杯帽可以将噴射出來的油漆霧化,霧化顆粒的大小由渦輪機的轉速來控制:霧化後油漆均勻直徑; η:油漆粘度; σ:油漆表面張力; Mpaint:油漆流速; D:杯帽直徑; n:渦輪機轉速; KV:電壓(靜電電壓) 渦輪機旋轉由壓縮空氣驅動,首先一條管路的壓縮空氣将将渦輪機吹起,使其處于懸浮狀态,減少渦輪機旋轉所收到的阻力,其次另一條管路壓縮空氣驅動渦輪機旋轉,最後還有一條管路的壓縮空氣是将渦輪機減速制動。現場轉速一般控制3W-5W轉。 成型空氣罩安裝于旋杯末端,壓縮空氣從成型空氣罩吹出形成扇面,用來控制漆霧的範圍,成型空氣越大形成的扇面越小,在一定的出漆量下形成漆膜越厚。現場成型空氣一般控制在200-300之間。 圖5轉速丈量裝置 1)轉速丈量裝置用來丈量渦輪機轉速,在如圖5的小圓盤上鑲嵌兩個扇形的反光的金屬片,通過光纖反饋回來的脈沖信号來計數,計算渦輪機轉速,通過閉環反饋控制渦輪機轉速。 2)高壓增效器會在旋杯的高壓環上産生最高達80KV的電壓,高壓環會使高速旋杯與車身之間形成一個電場,攜同種電荷的油漆顆粒以一定速度向車身運動,在電場的作用油漆向相反方向反彈到機器人腕部及大臂上的幾率大大降低。高壓增效器的另一個作用是通過電暈放電使油漆帶上與高壓環上極性相同的電荷,這對進步油漆的霧化效果和油漆的利用率。 微閥的作用是類似于開關,控制油漆的走向。 1:壓縮空氣進; 2:油漆進入 3:油漆流出; 4:彈簧運動方向 微閥的動力來源是壓縮空氣,油漆從管路2進入,當壓縮空氣從如圖所示管路1進入時,彈簧被壓縮,彈簧就會向如圖所示的方向4運動,此時微閥的頂針被打開,油漆從管路3流出。

  微閥結構簡圖 1)成膜分布好,顔色均勻,裝飾性好,質量穩定; 2)塗着效率高可大于90%; 表1:各型噴杯塗着效率 噴塗類型 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 空氣噴塗 15-30 高壓無氣噴塗 20-40 空氣靜電噴塗 45-75 高壓無氣靜電噴塗 50-80 高速旋杯靜電噴塗 ≥90 3)節能降耗保護環境; 4)迅速有效的顔色變換和塗料清除,生産效率高; 5)能霧化噴塗粘度高固體分高油漆,低VOC; 6)旋杯拆卸方便,便于維修,降低了維修時間,進步工作效率。 1由于能夠與此種渦輪機相匹配的杯帽種類相對少,這就大大限制了機器人性能,它限制了機器人的噴塗流量上限并妨礙油漆的霧化效果; 2)快速連接闆上的接頭輕易被擊穿; 3)機器人高壓報警頻出; 4)漆霧輕易進出光纖,導緻機器人出現轉速錯誤。 随着科技的進步,汽車噴塗從手工噴塗發展到機器人自動化噴塗,相應的噴塗設備也由空氣噴槍發展到高速靜電旋杯結構,噴塗的效率得到了大大的進步,生産本錢得以降低并且質量穩定。