机器人喷涂漆膜厚度控制

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控制机器人喷涂漆膜厚度的措施

控制机器人喷涂漆膜厚度的措施

控制机器人喷涂漆膜厚度的措施对于机器人喷涂施工而言,如果要控制好喷涂机器人喷涂漆膜厚度必须要确保喷涂机器人喷涂生产工艺的稳定。

对于影响喷涂机器人喷涂漆膜厚的因素可以采用不同的方式控制和调整。

下面给大家分五步给大家讲解一下。

一、为保证喷涂机器人需要喷涂的涂料固体含量参数稳定,推荐下列措施:1、监控不同批次的原漆固体含量,尤其是对于膜厚敏感的涂料,如遮盖力高的色漆;2、缩短原漆的存放时间,尽可能使用新鲜的涂料;3、避免涂料存放环境温度过高;4、规范调漆操作;5、不同季节所用的稀释剂配方不同,可以通过机器人IPS设置参数调整,避免流量的更改。

二、喷涂机器人的喷涂速度在喷涂轨迹程序编制过程中调整,一旦确定之后就基本不再变动,只有在一些特定的情况下进行调整,如喷涂遮盖力特别差的色漆而喷枪流量接近上限时采用调低速度的方法较为有效。

三、喷涂机器人喷幅宽度主要在程序编制时确定,后期的调整主要是针对一些特殊平面,如对于窄平面使用小的幅宽能有效节约涂料。

调整中需要关注因为喷幅变化带来的其他影响喷涂质量的情况,如当通过喷涂距离调整幅宽时,涂料到达被喷涂面的溶剂含量同时发生变化,可能发生相应的流挂或者干喷;当通过雾化扇面压力调整时,可能会影响到涂料的雾化效果。

四、喷涂机器人涂料转移率一般不作为生产中调整的因素,在生产中需要关注的是因为转移率变化导致的喷涂质量事故。

一般多发生在因为转移率下降导致的漆层变薄。

如静电喷枪因设备故障导致电压下降引起转移率的降低。

五、对喷涂机器人喷涂流量的调整是生产中频繁用于调整的参数。

需要注意的是,调整空气喷枪的流量时,一同调整的气体的雾化和扇面压力的值会随之发生变化,这会同时影响到转移率,后影响到膜厚。

涂装处理中的涂层厚度控制技术

涂装处理中的涂层厚度控制技术

涂装处理中的涂层厚度控制技术涂层厚度是涂装处理的一个重要参数,对于涂层的维护、保护、装饰及使用寿命等具有决定性的影响。

因此,控制涂层厚度是一项非常重要的任务。

涂装处理中存在众多的涂层厚度控制技术,本文将就其进行探讨。

一、采用传统的刮涂法控制涂层厚度刮涂法是一种传统的涂装处理技术,其涂层厚度主要由涂料的干燥时间、涂装件表面的多少和涂刀的压力等因素决定。

方案可能会采用手动操作或机械运作,其优点是使用方便,便于控制。

然而,在涂刮过程中,因为刮涂次数的增加或刮涂压力的增大,难免会出现涂层厚度不均匀的情况出现,涂层厚度较大的最厚点(最高点)和涂层厚度较小的最薄点(最低点)也会发生。

因此,采用传统刮涂法进行涂层厚度控制存在着先天的不足之处。

二、采用自动喷涂技术精确控制涂层厚度近年来,随着技术的不断革新和涂层的提质升级,自动喷涂技术已经被广泛应用于涂装领域。

该技术通过自动控制涂料的涂布量,可以达到涂层厚度控制的重要目的。

自动喷涂技术在实际应用中有以下优点:1、涂层厚度的高度可控性。

自动喷涂机通过计算涂布量和喷漆时间等参数,可以在保证涂层厚度同时达到提高生产效率和减少资源浪费的效果。

2、涂层厚度的均匀性。

在快速喷涂的过程中,自动喷涂器能够快速自我调整来消除由机械振动和涂料的自然散布等因素造成的厚度不均匀的现象。

3、涂层厚度的稳定性。

由于自动喷涂技术对其参数的审核和控制较为严格,可以保证每种涂料涂刷在不同的物体上都能保持一定的厚度均匀性和涂层厚度稳定性。

但是,自动喷涂技术在应用过程中也存在一些不足之处。

例如,在处理深曲面物体时,喷涂机具有盲区,很难做到全面均匀的喷涂。

此外,当涂料粘度过高,或使用时间过长时,自动喷涂机的雾化器及喷头等部件可能会出现堵塞现象,导致涂层厚度骤然变化。

三、采用高精度喷涂技术控制涂层厚度高精度喷涂技术是在自动喷涂技术的基础上进一步改进和升级而来的。

该技术可通过现代控制系统来进行准确地计算和控制喷涂量,并可在不同的物体表面实现均匀、稳定、精确及高速喷涂涂层。

喷涂机器人的喷涂方法

喷涂机器人的喷涂方法

喷涂机器人的喷涂方法喷涂机器人喷涂之前要对它进行参数的设置,喷涂参数设置好以后放上被喷涂的产品按照所设置的参数就开始自动喷涂作业了。

喷涂机器人的主要参数设置有:涂料喷涂量、空气流量、涂料电压值、参数过载百分比、机械臂运行速度等。

下面分三个方便讲一下喷涂机器人的喷涂方法。

一、喷涂机器人的喷涂参数设置1、涂料喷涂量:自动喷涂机器人的涂料喷涂量是指单位时间传输到旋杯的涂料量,又称出漆量,一般在100-600mL/min内设置。

当其他参数不变的情况下,喷涂量越小,其雾化颗粒越细,但同时漆雾中的溶剂挥发量增大,直接导致桔皮、膜厚偏低等质量缺陷;喷涂量过大时,会影响涂料的雾化效果,使旋杯过载,造成雾化难,产生滴漆、流挂、气泡等不良现象。

因为在实际的喷涂过程中,每台机器人喷涂的区域不同,所以要设置不同的喷涂量。

2、空气流量:自动喷涂机器人的空气流量一般在100-400NL/min 内调整,它的作用是调整漆雾的幅度,并将漆雾推向被涂物,防止漆雾扩散或往后反弹而污染旋杯和雾化器。

对于较小喷嘴环的成形空气形成一个较宽的喷涂锥形,在喷涂较大面积时有优势。

较大喷嘴环的成形空气形成一个较窄的喷涂锥形,在喷涂较小的面积和局部喷涂时有优势。

整形空气压力过高,会引起干扰气流,比较容易污染喷涂器具;整形空气压力过低时,对喷幅影响小,但也会造成旋杯的污染。

为防止涂料残留在喷涂器具上,需要根据涂料量和实际经验准确地调整整形空气流量。

3、涂料电压值:机械手静电喷涂的电压一般在40-70kV内调整,在高转速杯式静电涂装场合,旋杯喷枪为负极,接地的被涂物车身为正极,在两极间施加高电压后产生的强电吸引力是将靠离心力机械雾化的漆雾颗粒传输到接地的被涂件上的主要作用力。

因此喷涂电压值的大小,直接影响静电涂装的静电效应、上漆率和涂膜的均匀性。

若雾化器到车身的距离一定时,电压值越高,静电场越强,漆滴的荷电量随电压增高而增大,则吸引力也就越大,上漆率越高。

机器人喷涂的漆膜厚度控制

机器人喷涂的漆膜厚度控制

机器人喷涂的漆膜厚度控制一、研究背景及意义机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃、应用日益广泛的领域。

对机器人研究和应用水平,是一个国家工业自动化水平的重要标志。

随着工业自动化水平的提高,工业机器人在汽车等行业的应用也越来越广泛。

机器人喷涂作为工业机器人的一个应用领域早在1975年就投入运用,它可以避免危害人体的健康,提高经济效益(如节省涂料)和喷涂质量。

其主要包括喷漆、家电喷涂、静电喷涂及家具喷涂等几大类. 其中对于汽车、家电等产品。

由于具有可编程能力,所以喷涂机器人能适应于各种应用场合。

例如,在汽车工业上,可利用喷涂机器人对下车架和前灯区域、轮孔、窗口、下承板、发动机部件、门面以及行李箱等部分进行喷涂。

由于能够代替人在危险和恶劣环境下进行喷涂作业,因此喷涂机器人得到了日益广泛的应用。

在自动喷涂操作中,喷涂机器人的机械手围绕待涂工件表面来回移动,适当的轨迹和其它过程参数的选择都能使生产成本得到节约。

喷涂机器人的喷涂效果(如涂层厚度的均匀性、喷涂时间等)与物体表面形状、喷枪参数等诸多因素有关。

对于诸如汽车、电器及家具等产品,其表面的喷涂效果对质量有相当大的影响。

产品表面的色泽一定程度上取决于涂层厚度,如果表面上的涂层厚度不能保持一致,产品表面就会产生溶剂的凸起,引起表面不光洁,而且涂层过厚的地方在使用过程中会有皲裂倾向,也会导致涂料的浪费。

在喷涂成千上万的产品时,减少每一个工件表面的涂料量,从经济角度而言,潜在的利润也相当大(特别是汽车、飞机等大型产品)。

同时也可相应地减少排放到喷涂车间环境中的涂料总量,减轻环境污染。

近年来随着人们对产品质量的追求和对环保的重视,这方面的意义更是凸显出来。

对于喷涂工艺的有约束单目标优化问题,主要先利用罚函数法或Lagrange乘子法,将带约束单目标优化问题转化为无约束单目标优化问题,再运用差分拟牛顿法求解. 有些研究人员将喷枪轨迹和喷涂工艺的优化合二为一,但考虑的工艺参数较少,主要以轨迹优化为主,运用无约束梯度法进行优化. 对于喷涂工艺的有约束多目标优化问题,有些研究人员直接运用带权无穷范数理想点法来求解喷漆多目标优化问题,先分别求出各目标函数的极小值,作为理想值,然后再让各分量目标函数尽量逼近各自的理想值. 在喷涂机器人喷枪路径的规划中,研究人员采用单目标遗传算法优化涂层厚度方差,仿真的结果得到了很大改善. 以平面或规则曲面作为对象的喷漆机器人喷枪规划方法已经逐渐熟,Ramabhadran 等人具体讨论了喷枪轨迹优化问题,用数值方法求解优化轨迹. 但在喷枪轨迹规划中,主要考虑的是对喷枪速度的优化,其他的喷漆工艺参数均是取自经验值,缺乏实际性,也并没有考虑上漆率对喷漆效果的影响,所以本文拟从影响喷涂漆膜厚度的因素出发,将喷漆流量、喷枪口径及输送压力与漆膜厚度的关系,作为影响参数。

喷涂工艺中的厚度测量方法和控制技巧

喷涂工艺中的厚度测量方法和控制技巧

喷涂工艺中的厚度测量方法和控制技巧喷涂工艺在工业生产中被广泛应用,其涂层的厚度对于产品的质量和性能至关重要。

本文将介绍喷涂工艺中常用的厚度测量方法和控制技巧,帮助工程师们更好地实现涂层厚度的准确控制。

一、厚度测量方法1. 测量膜厚仪测量膜厚仪是一种常用的喷涂膜厚测量设备,能够快速准确地测量涂层的厚度。

常见的膜厚仪有铬膜厚仪、磁性膜厚仪和激光膜厚仪等。

使用测量膜厚仪时,应注意校准仪器的准确性,并按照操作说明进行使用,以确保测量结果的准确性。

2. 切割方法切割方法是一种直接测量涂层厚度的方法。

通常使用刀具在涂层上进行切割,然后使用显微镜或扫描电子显微镜等设备观察切割面的变化,从而确定涂层的厚度。

切割方法适用于较厚的涂层,但会对涂层造成一定的破坏,因此在使用时需要小心操作。

3. X射线衍射法X射线衍射法是一种间接测量涂层厚度的方法。

通过测量涂层中X射线的衍射强度,可以推算出涂层的厚度。

这种方法不会对涂层产生破坏,并且可以测量较薄的涂层厚度。

但是,X射线衍射法设备较为昂贵,需要专业人员进行操作。

二、厚度控制技巧1. 调整喷涂参数喷涂参数的调整对于涂层厚度的控制非常重要。

常见的喷涂参数包括喷涂距离、喷嘴直径、喷涂速度等。

通过合理调整这些参数,可以控制涂层的厚度。

一般来说,喷涂距离较大、喷嘴直径较小、喷涂速度较快时,得到的涂层厚度较薄;反之,则得到的涂层厚度较厚。

2. 控制涂料粘度涂料的粘度对于喷涂工艺有着直接的影响。

粘度过高会导致喷涂不均匀,涂层厚度不可控;而粘度过低则容易造成涂层厚度过薄。

因此,在喷涂工艺中需要控制涂料的粘度。

常用的控制方法包括调整涂料的成分配比、加热涂料等。

3. 喷涂技术操作的规范性喷涂技术操作的规范性也是控制涂层厚度的重要因素。

操作人员应接受专业培训,掌握正确的喷涂姿势和手法。

同时,要注意保持一定的工作速度和均匀的喷涂厚度,避免出现过厚或过薄的涂层区域。

4. 定期维护和保养设备设备的维护和保养对于喷涂工艺的厚度控制也具有重要影响。

喷涂机器人核心喷涂参数

喷涂机器人核心喷涂参数

喷涂机器人核心喷涂参数喷涂机器人如果要喷涂出好的质量必须要设置好它的喷涂参数,特别是喷涂机器人的喷涂参数一定要设置好。

喷涂机器人如果在喷涂之前喷涂参数设置不好,就会导致批量的不良品产生,那么他的核心参数有哪些呢。

接下来探讨一下喷涂机器人核心喷涂参数设置。

第一、喷涂机器人的喷涂流量静电喷涂机器人的流量是单位时间输给旋杯的涂料量,又称为吐出量。

流量的大小影响漆膜的厚度。

不同的颜色的涂料遮盖能力不同,施工膜厚也不同。

喷涂过程中,每台机器人担当的喷涂区域不同,设置的流量也不同。

同时流量也和被喷涂物的形状有关,比如对于汽车而言,规则的五门一盖型面一般流量较大,而立柱、棱线、转角流量较小。

第二、喷涂机器人的喷涂成型空气气体从喷涂机器人旋杯后侧均匀分布的小孔中喷出,用于限制漆雾的幅度(扇幅),并把雾化的漆雾推向被涂物,放置漆雾扩散和反弹污染旋杯和雾化器。

对于金属漆而言,喷幅影响终的颜色效果,喷幅不合适很容易出现斑马纹或者发花。

喷幅的设置和两枪的间距有关,油漆的叠加次数为3次。

如两枪间距100mm,喷幅好控制为300mm,这样同一点油漆可以叠加3次。

第三、喷涂机器人的喷涂旋杯转速喷涂机器人喷涂旋杯转速是油漆雾化的关键参数,旋杯高速旋转时产生的离心力使油漆雾化的很细(50-100μm)。

漆滴直径越小,漆膜的平滑度越好,桔皮效应越小,光泽也越高。

转速的设定也和油漆的类别有关,色漆的转速相对小些,中涂、清漆的转速相对高些。

转速和流量也是相关的,流量大,转速也要增加,以达到较好的雾化效果,但是转速过高,喷涂到被涂物上油漆就较干,会导致桔皮问题。

第四、喷涂高压静电喷涂中,被喷涂物为正极,旋杯为负极,在两极之间施加高电压后产生强电吸引力,使雾化后的漆雾颗粒传输到被涂物表面。

高电压的大小影响静电喷涂的静电效应、上漆率、漆膜的均匀性。

流量、转速、成型空气和高压直接影响成膜质量,同时也会影响油漆的利用率。

在生产中要结合油漆的特性和雾化器参数,进行调整,四合参数要综合考虑,不断优化,才能到达理想的喷涂效果。

喷漆过程涂层厚度控制

喷漆过程涂层厚度控制

喷漆过程涂层厚度控制喷漆过程中涂层的厚度控制是一个非常重要的环节,它直接关系到喷漆效果的质量和耐久性。

在涂层厚度控制方面,需要考虑多个因素,并采取相应的措施来确保涂层的均匀且符合要求的厚度。

1. 了解涂料的性质在喷漆过程中,首先要了解所使用涂料的性质。

涂料的粘度、干燥时间等特性会直接影响涂层的厚度控制。

因此,选择适合的涂料是确保涂层厚度控制的基础。

2. 控制涂料喷枪的压力涂料喷枪的压力对喷涂过程中涂层厚度的控制起着至关重要的作用。

通过调整喷枪的压力,可以控制喷涂过程中涂料的喷射速度,从而控制涂层的厚度。

通常情况下,增大喷枪的压力可以使涂层厚度增加,而减小喷枪的压力则可以使涂层厚度减小。

3. 控制喷涂速度喷涂速度也是影响涂层厚度的一个重要因素。

在喷涂过程中,需要以适当的速度进行均匀地喷涂,避免过快或过慢造成涂层厚度不均匀。

通常情况下,喷涂速度过快会导致涂层厚度过薄,喷涂速度过慢则会导致涂层厚度过厚。

4. 控制喷涂距离喷涂距离也是影响涂层厚度的一个关键因素。

喷涂距离过近会导致涂料过度集中,从而形成涂层厚度过厚的情况;喷涂距离过远则会导致涂料过度分散,涂层厚度不均匀。

因此,在喷漆过程中,需要根据具体情况选择适当的喷涂距离,以保证涂层的均匀和符合要求的厚度。

5. 使用涂层厚度测试仪器为了更加精确地控制涂层的厚度,可以使用涂层厚度测试仪器对喷涂后的涂层进行测量。

这些仪器可以帮助确定涂层的厚度是否符合要求,并及时调整喷涂参数以达到预期的涂层厚度。

总结:喷漆过程中涂层厚度的控制是一个需要细致入微的过程,需要考虑涂料性质、喷枪压力、喷涂速度、喷涂距离等多个因素。

只有通过合理的控制,才能确保涂层的厚度均匀且符合要求。

同时,使用涂层厚度测试仪器进行测量,可以进一步提高对涂层厚度控制的准确性和可靠性。

通过合理控制涂层厚度,可以实现涂装效果的优化,提高产品质量和耐久性。

汽车涂装工艺中的漆膜厚度控制方法研究现状

汽车涂装工艺中的漆膜厚度控制方法研究现状

VS
国外研究现状
相比国内,国外在汽车涂装工艺中的漆膜 厚度控制方法研究方面起步较早,技术较 为先进。国外研究者主要采用光学测量法 和电磁测量法等非接触式测量方法进行漆 膜厚度控制。这些方法具有测量速度快、 精度高、可实现自动化控制等优点,能够 大大提高涂装质量和生产效率。
02
汽车涂装工艺简介
汽车涂装工艺流程
电泳涂装控制法
电泳涂装控制法是一种特殊的涂装工艺,通过电场作用使带 电粒子在电场中定向移动,并在工件表面形成一层均匀的涂 膜。该方法适用于金属表面的防腐和装饰。
电泳涂装控制法的优点是涂膜均匀、附着力强、耐腐蚀性能 优异。但是,该方法对设备要求较高,且对工件表面的清洁 度要求严格。
04
漆膜厚度控制技术的研究 进展
漆膜厚度与机械性能
漆膜厚度与生产成本
漆膜厚度对涂层的硬度和耐磨性有一定影 响,过薄可能使涂层易受损,过厚则可能 增加涂层的脆性。
漆膜厚度对生产成本也有影响,过厚会增 加涂料消耗和烘烤时间,从而增加生产成 本。
03
漆膜厚度控制方法
机械控制法
机械控制法是通过机械手段来控制涂 料的厚度,如使用涂装机器人、自动 喷涂设备等。这种方法可以精确控制 涂料的用量,减少浪费和环境污染。
激光测厚技术
激光测厚技术利用激光的特性,通过测量反射回来的激光时间差来计算涂层的厚度。该技术具有高精度、非接触、快速响应 等优点,适用于各种涂层厚度的测量。
激光测厚技术可以应用于汽车涂装生产线中,实时监测涂装过程中的涂层厚度,及时发现厚度异常并进行调整,提高涂装质 量和生产效率。
超声波测厚技术
超声波测厚技术利用超声波在涂层中的传播速度和时间差来计算涂层的厚度。该技术具有高精度、非 接触、无损检测等优点,适用于各种涂层厚度的测量。
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机器人喷涂漆膜厚度控制1.引言随着国内乘用车工业的发展,越来越多的机械喷涂取代了手工作业。

在这种趋势中,机器人喷涂所占的比例也越来越大。

如原先在车身喷涂中普遍使用的6杯站或 9杯站系统,也有被机器人喷涂替代的趋势。

汽车车身外覆件也大量使用机器人喷涂,如国内轿车保险杠喷涂中超过一半的产量使用了机器人。

机器人喷涂既保持了手工喷对复杂形面的适应,又具精确性和重复性。

本文将讨论机器人施工时影响最终涂膜厚度的各种因素,为生产中对膜的控制调整提供一些思路。

2 膜厚控制的意义对于涂装施工而言,涂膜厚度是涂装工艺中最重要的控制因素,其意义在于:(1)防止因膜厚不适当导致的涂层缺陷。

根据经验,现场生产中涂层的外观缺陷有超过一半以上是因为漆层膜厚控制不当造成的。

一些常见的涂装缺陷如流挂、漆层薄、露底色等直接与膜厚控制失控有关,还有一些缺陷也间接同这有关。

譬如,保险杠喷涂的第一层助黏底漆膜厚不够,会导致整个涂层附着力下降,同时底漆的膜厚达不到要求时其导电效果也会下降,这会引起第一道色漆使用静电喷涂时涂料的转移率下降,最后导致色漆不足。

(2)帮助外观指标的调整。

常见的漆膜外观指标如光泽、色差、桔皮、DOI 等都需要以膜厚控制作为基础。

上述指标都明显受到膜厚,特别是面漆膜厚的影响,因此,在整个涂装质量控制中,把膜厚作为最重要的控制因素是必须的。

(3)成本的控制。

除了膜厚控制对涂装质量影响体现的质量成本外,涂装的主要成本中约有一半被涂料所占据。

精确的膜厚控制不仅有助于涂装质量的稳定,还有利于涂料的节约。

统计显示,采用同样设备喷涂时,是否精确控制膜厚其所消耗的涂料相差25%以上。

目前在国内使用的机器人喷涂主要有日本岩田或三菱机器人,这些设备引进较早,控制精度较差;新的涂装线普遍采用ABB、 FANUC、 MOTOMAN、DURR 等多轴机器人,在本文中主要是以ABB机器人为基础进行讨论3 影响漆膜厚度的因素在机器人喷涂施工中,涂层膜厚可以按如下公式计算:干膜厚度=(流量×涂料体积固体含量×涂料转移率)/(走枪速度×喷幅宽度) (1)流量,即喷涂时单位时间从喷枪口流出的涂料体积。

在机器人喷涂中,这个数据直接在BRUSH(刷子)参数表中确定。

一些老式的机器人喷涂中,流量控制没有和机器人系统建立联系,无法在一个喷涂程序中间随时更改流量。

而大部分新机器人的流量控制系统直接由机器人的IPS系统控制,使流量控制更加精确和便捷。

如在ABB机器人喷涂的流量控制中,根据流量控制是否闭环分两类。

一是对流量精度高的设备采用闭环控制,在闭环控制中,常用的设备配置有两种:一是使用计量齿轮泵,即泵每转一圈所获得的体积数是恒定的,机器人1PS系统控制计量泵的转速来达到定量供漆,在这类系统中,涂料的动力来自齿轮泵产生的压力。

二是通过流量计和节流阀组成的闭路系统来控制,在这类系统中,涂料的压力来源于供漆系统,流量计获得的流量信号传到机器人IPS系统与已标定的值作比较,当流量有偏差时,信号返馈给节流阀,通过改变节流阀开闭度来调节。

使用第二种方案控制时对供漆压力的稳定性要求高。

机器人喷涂系统提供了多级修正流量偏差的方法。

如在ABBTR5002喷涂机器人上,对于系统的偏差有两种途径可以调整。

一是可以通过机器人设鼍中的ROBOT PARAMETRE 中的涂料特性设置,这种情况下允许对于每种涂料系统进行不同的设置,如可以修正流量受到涂料的黏度和相对密度的影响。

二是可以通过TEACHPADENT 中的BRUSH设置。

如当BRUSH中设置是200而实际测量得到的流量是220时,可以设置BRUSH比例为200/220=91%,这样实际的喷涂流量成为200。

需要注意的是这种设置重新开机后参数自动恢复到100%。

喷涂中流量范围的选用主要受到两个环节的影响:计量泵和雾化器。

这两个设备的瓶颈决定了最后可以获取的流量范围。

如当使用6cc计量泵时,因为泵的受控转速范围是0~150r/min,因此它的额定流量在0~900mL/min。

同时,雾化器也存在不同的流量上限。

如ABB机器人旋杯ROBOBEL625的上限为400mL/min,所以在这种设备配置中,最高流量只能是 400mL/min。

同样,过低的流量在使用计量泵时泵的转速过慢,无法达到应有的精度。

另一个需要关注的因素是,在空气喷涂时,流量的大小影响到涂料雾化效果。

根据机器人喷涂保险杠的经验,空气喷枪选用许可流量的20%~70%较为合适,旋杯选用20%~100%流量。

(2)涂料转移率,指最终附着在产品表面的涂料占涂料从喷枪中喷出的总流量的比例,也称作上漆率。

事实上整个涂装设备的发展历史也可以看作是一部提高涂料转移率的历史,因为它与涂装制造成本和环境保护这两个主题密切相关。

影响转移率的主要参数包括:雾化器种类、静电高低、喷涂参数、导电性等。

使用怎样的喷涂设备是决定转移率的第一因素,因为不同的设备转移率有着明显的差别。

一些主要雾化器转移率从小到大为:普通空气喷枪,静电空气喷枪,旋杯。

它们在喷涂金属或者塑料零件时的涂料转移率见图1、图2。

静电是影响涂料转移率的第二大因素,有无静电和静电高低的差别在施工中表现得非常明显。

由于静电喷涂时,涂料粒子带电导致涂料向工件吸附,因此需要先到达工件表面的带电颗粒快速转移电荷,维持工件表面和喷枪之间的电压差,确保两者之间的空间电场强度对于涂料转移率非常关键。

这就又增加了一个因素,即工件的接地状态直接影响了涂料的转移率。

这一因素在喷涂导电性不好的工件时尤其明显,如塑料保险杠。

试验表明,在使用ROBOBEL喷涂色漆时,一般接地和良好接地的产品转移率相差10%~20%。

如ROBOBEL625在喷涂使用金属夹接地的SVW2000门槛条的实测转移率为70%左右,而接地不良的情况下只有50%左右。

对于空气喷枪来说,雾化空气压力对转移率影响也是较大的,雾化压力过大会造成空气喷到被喷涂面后反弹气流增加,阻止后续小漆粒到达被喷涂面,导致转移率下降。

(3)固体含量。

固体含量参数通常有体积百分比和质量百分比两种,计算膜厚时使用的是体积百分比。

在涂装施工中,常常会忽视这一因素变化带来的不稳定,由于机器人喷涂中其他因素的精确控制,这一因素的影响比起在手工喷涂中显得更为突出。

下面的几个因素可能引起施工时涂料固体含量的不稳定:①不同批次涂料固体含量的变化。

作为原漆控制指标的固体含量造成的偏差一般在±2%,这种偏差的影响有时是很大的。

例如一种遮盖力为11μm的色漆,原漆的固体含量在27%±2%之间,这样高低极限的偏差在(29~25)/25=16%。

如果原来使用29%喷涂的膜厚在12μm,现在25%的只能喷到12/29×25=10.3μm,显然膜厚不够了。

这种情况下,就需要对涂料原料的固体含量指标严格监控,并要求供应商对于敏感的涂料给出更小的范围。

②原漆存放时间过长导致的偏差。

一般涂料的黏度随着存放时间的延长会上升,而在调配涂料时常是以涂料黏度作为控制指标的。

这就出现了原漆存放前后所调配的涂料固体含量的变化。

比如。

一种涂料在存放6个月后黏度上升了10%(这一幅度是比较正常的,如存放环境温度高,黏度上升幅度还要大),在调整到同样的黏度时需要加入的稀释剂较6个月前增加,这就减少了调配好的涂料的固体含量,其他喷涂因素不变的情况下,涂料膜厚会降低。

③不规范的调漆操作和存放方式会导致固体含量减少。

如原漆在包装桶中没有得到充分搅拌,固体含量高的成分留在桶中,这样间接地降低了涂料的固体含量。

还有,调配好的涂料放置时间过长而密封不好导致溶剂挥发后,固体含量会增加。

(4)走枪速度。

以ABBTR5002喷涂机器人为例,枪速范围为:0~3000mm/s。

生产中,一般旋杯选用速度为600~1000mm/s,空气喷枪选用速度为800~1500mm/s之间。

理论上喷涂速度同膜厚成反比关系,但实际上,由于不同速度选用的喷涂参数会间接影响到转移率,所以在满足喷涂节拍的前提下,优先选用较低的枪速。

关于枪速对于转移率的影响,可以这样解释:枪速慢,获得同样膜厚使用的涂料流量低,相应的雾化空气也小,对于提高转移率有利。

对于旋杯也是如此,这可能与电荷转移需要的时间有关。

测试表明,在同样条件下喷涂产品,使用旋杯速度在500mm/s时比速度为700mm/s时转移率提高5%。

(5)喷幅宽度。

指雾化器喷出的涂料在被喷涂面覆盖的宽度。

喷幅宽度受到下述参数的影响:喷枪离被喷涂表面距离、雾化和扇面参数(空气喷枪)或者整形空气(旋杯)。

单头空气喷枪的喷涂形状是椭圆形的,旋杯的雾形是圆形的,双头喷枪根据两个喷头的夹角,形状有所不同,但是基本也呈椭圆形。

从空间角度看,它们的雾形是都是圆锥形或者椭圆锥形的。

因此当喷涂距离变短时,喷幅宽度成比例地缩小。

对于空气喷枪来说,雾化空气压力与扇面空气压力的比值对喷幅宽度呈线性影响。

所以当在修改相应的喷涂流量时,需要考虑因为调整雾化和扇面空气值间接影响到的喷幅宽度。

4 膜厚的控制对于机器人涂装施工而言,确保生产工艺的稳定是需要优先控制的。

上述5个影响膜厚的因素可以采用不同的方式控制和调整。

(1)为保证涂料固体含量参数稳定,推荐下列措施:①监控不同批次的原漆固体含量,尤其是对于膜厚敏感的涂料,如遮盖力高的色漆;②缩短原漆的存放时间,尽可能使用新鲜的涂料;③避免涂料存放环境温度过高;④规范调漆操作;⑤不同季节所用的稀释剂配方不同,可以通过机器人IPS设置参数调整,避免流量的更改。

(2)喷涂速度在喷涂轨迹程序编制过程中调整,一旦确定之后就基本不再变动,只有在一些特定的情况下进行调整,如喷涂遮盖力特别差的色漆而喷枪流量接近上限时采用调低速度的方法较为有效。

(3)喷幅宽度主要在程序编制时确定,后期的调整主要是针对一些特殊平面,如对于窄平面使用小的幅宽能有效节约涂料。

调整中需要关注因为喷幅变化带来的其他影响喷涂质量的情况,如当通过喷涂距离调整幅宽时,涂料到达被喷涂面的溶剂含量同时发生变化,可能发生相应的流挂或者干喷;当通过雾化扇面压力调整时,可能会影响到涂料的雾化效果。

(4)涂料转移率一般不作为生产中调整的因素,在生产中需要关注的是因为转移率变化导致的喷涂质量事故。

一般多发生在因为转移率下降导致的漆层变薄。

如静电喷枪因设备故障导致电压下降引起转移率的降低。

(5)流量的调整是生产中最频繁用于调整的参数。

需要注意的是,调整空气喷枪的流量时,一同调整的气体的雾化和扇面压力的值会随之发生变化,这会同时影响到转移率,最后影响到膜厚。

5 结语漆膜厚度虽然只受到上述讨论的5个因素的影响,机器人喷涂又使我们对于这些因素的控制能力得到加强,但因为这中间的每个因素又受到整个涂装系统的多个因素的影响,因此在实际生产线施工中,需要根据实际情况,设计出有效的施工参数的监控体系,确保膜厚可控可调。

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