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机器人自动喷涂技术 发布日期:【2018-6-1】
讯息负责人: 薛小姐 021-50485800 Ext.211
 

在汽车产业高速发展的今天,高效、节能和稳定的喷涂机器人在喷涂行业得到了广泛应用。而且,随着喷涂产线对机器人柔性的要求越来越高,灵活的喷涂机器人在日常工作模式中越来越得到重视。不过,在生产过程中怎样获得稳定且保质保量的喷涂效果,关键就在于喷涂的方式和机器人轨迹的优化。

 

一、历程

在国外,机器人喷涂已经成为一项比较成熟的技术,有着三十多年的研究和发展历史。目前国外尤以喷枪的建模分析和轨迹优化的研究居多。1986,Klein首次探讨了喷涂机器人的离线编程技术,建立了喷涂离线编程系统,并能进行交互式设计和喷枪仿真与机器人的运动轨迹分析。1999年,Balkan等人用实验方法建立了涂料的分布方程。在此基础上探讨了喷枪模型在平面上的轨迹优化方法,并完成了实验研究。2001,Arikan等人开发了一种喷涂机器人离线编程系统。实现了在线控制涂层厚度。2005年,Sheng等人提出了复杂自由曲面上喷涂机器人喷枪路径规划方法,通过建立优化目标函数来优化喷涂机器人喷枪路径模式及行走方向。2009,Chen等人将基于曲面CAD模型的喷涂机器人轨迹规划方法与Atkar的方法进行比较,讨论了两种方法的优缺点。2010,Gyorfi等人考虑到喷枪路径规划时的约束问题,用遗传算法和图搜索方法实现了方案优化。

二、原理

机器人喷涂即使用喷涂机器人搭配适应的喷漆系统进行作业的过程。总体而言,就是将需求的漆水通过增压的方式,将液体状的漆水输送至喷枪口,然后在喷出喷枪口的时候进行气化动作,最终通过机器人的轨迹重现功能,将油漆均匀的喷涂于目标的表面。

但其中喷漆系统由一下几部分组成:搅拌器、隔膜泵、涂料过滤器、喷枪、虹吸组件等几大类组成。连接方式如下图:

 

三、难点

以下内容来源于盟立自动化科技(上海)有限公司于去年完成的宁波某喷漆项目。在本人参与的该项目中(此项目用YaskawaEPX1250型防爆喷漆机器人),发现对于喷漆作业而言,其膜厚的考量是喷漆作业中的重点,也是不易控制的一项,需要经验及大量数据测试才能得出比较良好的参数,应用于实际的生产作业。

而影响膜厚的主要因素有:喷枪口的流量,机器人的移动速度以及油漆喷幅的宽度。其中,喷枪口的流量是通过一颗二位三通的电磁阀进行控制的,电磁阀离喷枪口越近对控制的灵敏度则越高,所以应该选用防爆型的电磁阀用于实际的生产;喷幅的宽度是由喷枪控制的,根据枪口的流量进行调整使之满足客户的要求;最后,机器人的移动速度受喷枪口的流量、喷幅和喷漆姿势决定。

只有同时兼顾了上述所说的三点,才能做到可日常生产所需的要求。

 

四、优点

1、柔性大

l  工作范围大,审计可能性大;

l  可实现内表面及外表面的喷涂;

l  可实现多种车型的混线生产,如轿车、旅行车、皮卡车等车身混线生产。

2、提高喷涂质量和材料使用率

l  仿形喷涂轨迹精确,提高涂膜的均匀性等外观喷涂质量;

l  降低过喷涂量和清洗溶剂的用量,提高材料利用率

3、易操作和维护

l  可离线编程,大大缩短现场调试时间;

l  可插件结构和模块化设计,可实现快速安装和更换元器件,极大的缩短维修时间;

l  所有部件的维护可接近性好,便于维护保养。

4设备利用率:

l  往复式自动喷涂机利用率一般仅为40%-60%,喷涂机器人的利用率可达90%-95%

五、缺点

  与手工喷漆相比,机器人喷漆油漆罐大、输漆管长、一次喷漆的喷涂量大,因此不宜在一天时间里多次换漆,否则会造成时间和成本的浪费。由于机器人作业区域是固定的,因此产品的大小差异不能过大,需确保在区域内可达。

 

六、应用领域

汽车领域:

零部件:保险杆、门把手、汽缸垫、导航面板、轮毂塑胶盖,后视镜、车等、整车、车桥、单车车架、电动车外壳等;

体育器材领域:(本次项目的应用)

滑雪器材、滑冰器材、冲浪板、棒球棒等运动器材; 

其他行业的应用:

家电、玩具、五金等行业的应用。

 
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