工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)噴涂生產(chǎn)線參數(shù)設(shè)計(jì)

工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)噴涂生產(chǎn)線參數(shù)設(shè)計(jì)噴涂機(jī)器人的簡(jiǎn)介噴涂機(jī)器人主要是集成了噴涂工藝系統(tǒng)和防爆系統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人，可以根據(jù)不同的工件采用不同的程序?qū)ぜ耐獗磉M(jìn)行油漆的噴涂，機(jī)器人的程序可以由人工根據(jù)工件的形狀預(yù)先示教〔編寫好程序〕而成，也可以由專業(yè)的模擬軟件根據(jù)工件的模型先在電腦中運(yùn)用專業(yè)的模擬軟件〔如robot-studio)進(jìn)行模擬然后再將模擬的程序從電腦導(dǎo)至機(jī)器人控制器，從而可以節(jié)省大量的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間和新產(chǎn)品開發(fā)周期。根據(jù)國(guó)內(nèi)外多家客戶使用證明，噴涂機(jī)器人在機(jī)車諸多應(yīng)用中不僅可以大大提高生產(chǎn)效率，改善員工的工作環(huán)境，并且可以節(jié)省大量的運(yùn)營(yíng)本錢，提高工件品質(zhì)。針對(duì)機(jī)車外表顏色多變的要求，機(jī)器人還可以配置換色閥，可以對(duì)油漆進(jìn)行快速的切換，節(jié)省換漆時(shí)對(duì)管路和噴槍的清洗時(shí)間。機(jī)器人噴涂的優(yōu)勢(shì)1〕降低運(yùn)營(yíng)本錢，減少原料的浪費(fèi)，提高成品率噴涂機(jī)器人集成了噴涂工藝系統(tǒng)〔IPS〕，可以提高油漆噴漆的上漆率，提高油漆的利用率。機(jī)器人噴涂可以根據(jù)工件的寬度調(diào)節(jié)不同的噴幅，比方在噴涂車廂大面積平噴涂可以采用200MM的扇幅，而在噴涂例如一些邊縫時(shí)，那么可以采用小的扇幅，如50MM。并且在噴涂過(guò)程中，可以自由的開關(guān)槍，不需要改變機(jī)器人的噴涂程序，可以節(jié)省油漆的消耗量，并且極其方便。由于機(jī)器人噴涂的高精度，如ABBIRB5400和IRB5500的重復(fù)精度到達(dá)0.15MM，因此機(jī)器人噴涂的膜厚的精度可以到達(dá)正負(fù)3UM。相比人工的噴涂，既可以提高機(jī)車外表的成膜質(zhì)量與一致性，提高成品率，減少修補(bǔ)工作量，又可以節(jié)省油漆。特別是在要求嚴(yán)格的場(chǎng)合，油漆的流量可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，即機(jī)器人在噴漆的過(guò)程中會(huì)根據(jù)流量計(jì)自動(dòng)檢測(cè)當(dāng)前流量并且與設(shè)定流量進(jìn)行比照，根據(jù)信號(hào)的反應(yīng)值自動(dòng)調(diào)節(jié)流量閥的開度，以到達(dá)精確控制流量的目的。雙組份油漆可以采用預(yù)混〔即油漆和固化劑預(yù)先配好〕，也可以采用噴槍前混合。采用噴槍前混合可以減少油漆的浪費(fèi)，因?yàn)楫?dāng)油漆和固化劑配好之后，如果有任何問(wèn)題暫時(shí)停噴涂時(shí)，油漆會(huì)固化，而油漆和固化劑在噴槍前混合那么可以防止這種情況發(fā)生。人工噴涂時(shí)，操作人員站在三維工作小車上工作，當(dāng)操作人員噴完一處工件時(shí)，三維小車移動(dòng)將操作人員帶至下一處需要噴涂處，由于此時(shí)漆膜未干，小車移動(dòng)時(shí)容易產(chǎn)生灰塵，而導(dǎo)致機(jī)車外表漆膜的顆粒。而機(jī)器人噴涂那么可以防止這個(gè)問(wèn)題。由于機(jī)器人導(dǎo)軌位于噴漆室的邊上，因此不會(huì)產(chǎn)生灰塵污染工件，機(jī)器人本體采用無(wú)塵型的設(shè)計(jì)，不會(huì)污染工件外表的漆膜。增強(qiáng)生產(chǎn)柔性柔性生產(chǎn)是針對(duì)大規(guī)模生產(chǎn)的弊端而提出的新型生產(chǎn)模式。即生產(chǎn)系統(tǒng)能對(duì)市場(chǎng)需求變化作出快速的適應(yīng)。如當(dāng)需要生產(chǎn)一款新的車型時(shí)，可以在設(shè)計(jì)階段就采用電腦模擬，得出相應(yīng)的參數(shù)，為生產(chǎn)做好準(zhǔn)備，可以節(jié)省新產(chǎn)品的交貨時(shí)間。此外，可以將假設(shè)干車型的噴涂程序預(yù)先編輯好，在以后的生產(chǎn)中，針對(duì)某一種車型可以采用某一個(gè)程序，減少生產(chǎn)過(guò)程不必要的過(guò)渡時(shí)間。滿足平安法規(guī)，改善健康平安條件，減少工人職業(yè)病的發(fā)生機(jī)器人的應(yīng)用，大大減少了工人在噴漆室內(nèi)的工作時(shí)間，可以防止工人由于時(shí)間長(zhǎng)時(shí)間噴漆而產(chǎn)生的職業(yè)病，改善了工人的工作環(huán)境，同時(shí)可以減少熟練工人的跳槽率，有利于控制產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)的穩(wěn)定。隨著國(guó)內(nèi)環(huán)保法的立法，我們的制造工廠在如何減少污染排放方面也應(yīng)有相當(dāng)?shù)闹匾?，而機(jī)器人的噴涂可以減少達(dá)賴那個(gè)的污染。目前，國(guó)內(nèi)越來(lái)越重視EHS管理體系〔EHS:環(huán)境Environment，健康Health，平安Safety〕，機(jī)器人的應(yīng)用也幫助制造工廠提高EHS的管理水平有著重要的價(jià)值。4〕降低投資本錢，減少產(chǎn)品的交貨期由于機(jī)器人的生產(chǎn)效率比傳統(tǒng)的手工效率要多，因此在單位時(shí)間內(nèi)的生產(chǎn)的工件數(shù)量要比手工生產(chǎn)要多。如傳統(tǒng)的手工生產(chǎn)需要8小時(shí)才能噴涂一節(jié)車廂，而采用機(jī)器人只需要4小時(shí)，所以機(jī)器人的生產(chǎn)效率就為手工的生產(chǎn)效率的兩倍。正是如此，我們的機(jī)車制造工廠可以減少一半的廠房建筑面積和噴涂室的數(shù)量。我們都知道，采用機(jī)器人噴涂可以提高生產(chǎn)的效率，可以提高單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量，因此我們可以減少產(chǎn)品的交貨周期。當(dāng)然，采用機(jī)器人生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)還有很多，比方精益化生產(chǎn)，減少存貨數(shù)量等。所需前12工程1〕噴槍清潔工程通孔針噴槍用潤(rùn)滑油噴槍清潔組剛刷噴槍座噴槍過(guò)濾器噴槍保養(yǎng)零件組各用戶需依設(shè)備，請(qǐng)供給商提供相關(guān)資料以ACCU56系列自動(dòng)噴槍為例玻璃面壓力表管線及相關(guān)接頭球閥及鐵夫龍止帶健康及平安用品干凈氣源系統(tǒng)地板用紙噴漆框涂裝更換噴槍噴嘴3．噴涂對(duì)象分析被噴涂零件的形狀、幾何尺寸是自動(dòng)噴涂線上的主要設(shè)計(jì)依據(jù)。1〕分析被噴涂零件的幾何特征尺寸。一般幾何特征尺寸指最大噴涂面上的輪廓尺寸，根據(jù)這些參數(shù)選擇噴涂設(shè)備的最大噴涂行程。2〕進(jìn)行噴涂區(qū)域劃分，計(jì)算噴涂面積。一般按近似六面體劃分區(qū)域，并計(jì)算出每個(gè)區(qū)域的面積。根據(jù)噴涂面積大小和噴涂形面特征確定噴涂設(shè)備的型式。對(duì)較平整的噴涂面，可選噴涂機(jī)噴涂；而對(duì)形面較復(fù)雜或噴涂面法線方向尺寸變化較大的作業(yè)面，那么可選擇機(jī)器人噴涂。4．噴涂工藝及參數(shù)分析生產(chǎn)廠家根據(jù)被噴零件性能、作用及外觀要求確定涂層質(zhì)量要求。同時(shí)，根據(jù)這些要求又確定了滿足質(zhì)量保證的噴涂材料和工藝過(guò)程。自動(dòng)噴涂線那么必須按照這些要求和工藝過(guò)程來(lái)進(jìn)行噴涂作業(yè)。l〕根據(jù)涂層厚度和質(zhì)量要求決定噴涂遍數(shù)。2〕依據(jù)涂料材料的流動(dòng)性和鏈速確定流平時(shí)間和區(qū)間距離。3〕按照涂層光澤度要求和涂料物理性能〔如粘度、電導(dǎo)率等〕確定噴槍類型。4〕根據(jù)節(jié)拍時(shí)間和噴涂設(shè)備的速度〔空氣噴槍約為0.5～0.8m/s、靜電旋杯約為0.3～0.5m/s、噴涂形狀重疊〔1/4～1/3〕，計(jì)算每臺(tái)設(shè)備在一個(gè)節(jié)拍內(nèi)的噴涂面積，比擬這個(gè)計(jì)算結(jié)果與噴涂區(qū)域分配面積大小，如果計(jì)算結(jié)果小于噴涂區(qū)域分配面積，說(shuō)明噴涂設(shè)備的噴涂能力缺乏，需要增加設(shè)備。另外，擴(kuò)大噴涂能力的另一個(gè)方法是在一臺(tái)設(shè)備上安裝多支噴槍。5．噴涂線設(shè)備選型〔1〕輸送鏈涂裝線的輸送鏈，對(duì)于前處理和電泳工位，一般選用懸掛鏈；對(duì)于涂層光澤度要求較高的噴涂、流平、烘干段，選用地面鏈；對(duì)于需仰噴的噴涂零件和光澤度要求不高的噴涂，選用懸掛鏈，這種鏈消耗動(dòng)力少、維修方便。選用輸送鏈時(shí)，還應(yīng)滿足承載能力和幾何尺寸的要求?！?〕噴具噴具的選擇主要取決于涂層的質(zhì)量要求和涂料性能參數(shù)。表1是幾種噴具的主要參數(shù)比擬。表1噴具的主要參數(shù)比擬噴槍型式霧化形式霧化傳遞效率(%)噴嘴到工件距離/mm空氣噴槍空氣一般15～30200～300靜電空氣噴槍空氣一般45～75250～300無(wú)氣噴槍液壓差20～40300～370旋杯靜電噴槍離心力好70～90250～300盤式靜電噴槍離心力好65～90選擇噴具，除了采用常規(guī)方法之外，對(duì)于一般仿形自動(dòng)噴涂機(jī)和自動(dòng)噴涂機(jī)，盡可能采用靜電噴槍；對(duì)于機(jī)器人，通常采用空氣噴槍。自動(dòng)噴槍的自動(dòng)換色系統(tǒng)一般都要配置自動(dòng)清洗功能。在噴涂過(guò)程中定時(shí)清洗，以保證噴嘴的噴涂狀態(tài)一致、噴涂質(zhì)量一致。

〔3〕噴涂設(shè)備

1〕被噴形面凸凹變化較大、形狀復(fù)雜，那么選用6軸通用機(jī)器人，否那么選用自動(dòng)噴涂機(jī)或仿形機(jī)。

2〕設(shè)備的工作范圍和運(yùn)動(dòng)參數(shù)必須滿足噴涂工藝要求。

3〕設(shè)備的功能參數(shù)和控制器必須實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

4〕根據(jù)工藝參數(shù)分析，確定設(shè)備數(shù)量。

6．對(duì)噴涂室要求

1〕自動(dòng)噴涂線配置的噴涂室，除了滿足一般涂裝工藝要求外，噴涂室里的動(dòng)力設(shè)備應(yīng)能受總控制臺(tái)控制，并實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制。

2〕噴涂室風(fēng)速應(yīng)按表2設(shè)計(jì)。

3〕對(duì)于靜電噴涂作業(yè)，噴涂室所有導(dǎo)電體必須接地，噴涂設(shè)備和其運(yùn)動(dòng)件必須有良好的接地。

4〕噴涂室內(nèi)自動(dòng)噴涂設(shè)備周圍應(yīng)有標(biāo)志和柵欄，以防止人