喷涂设备包括:自动喷涂机器人、涂料输送泵、涂料管道、计量控制器、气动喷枪、混合气体喷枪、静电喷枪等。高效喷涂机器人主要包括机械臂、移动滑轨、高速静电转杯、集中调漆等辅助控制系统。由于关节自由度、手臂长度等参数的限制,不同的喷漆机器人可以触摸喷漆的有效尺寸也不同。
在早期的喷涂设备中,往复式机器配合自动喷枪进行简单喷涂。随着技术的快速发展和产品的多样化,简单的往复式机器已经不能满足不同形状和复杂喷涂工艺的要求。工业柔性机器人喷涂技术已经成为涂装生产线中不可缺少的重要环节。
为了在喷涂过程中追求更高的效率和更大的灵活性,汽车行业从20世纪90年代开始引入机器人技术。喷涂机器人是机器人家族的一个分支,在高质量喷涂应用中发展迅速。自动喷涂机器人主要包括机器人本体、雾化喷涂系统和喷涂控制系统三部分。
雾化喷雾系统包括流量控制器、雾化器和气压调节器。
喷涂控制系统包括气压模拟控制、流量输出模拟控制和点火信号控制。
与传统的机械喷涂相比,喷涂机器人大大降低了人工喷涂的劳动强度,解决了人工喷涂厚度不均匀和情绪不稳定的问题。喷漆生产线一般都是连续运行的,机器人孜孜不倦的工作不仅为企业节省了人力成本,也提高了喷涂质量。
因为喷涂机器人会按照工程师的程序指令稳定反复的工作,喷枪与工件的距离和角度是设定的,油漆的输出量也是设定的,雾化效果也是提前设定的。而且喷涂机器人可以把喷枪拿到手动喷涂困难的部位,因为柔性机器人可以安装在地面上,倒挂在喷漆室的顶部和侧面进行喷涂。而且由于喷涂的稳定性和一致性,机器人不会喷涂出范围,大大节约了油漆,提高了油漆的回收率。
企业非常重视喷涂过程中的安全。喷涂机器人的一大贡献就是取代喷涂工人脱离危险的工作环境和枯燥的工作状态,可以减少公司在防护设备上的支出,降低工作环境因素对工人身体伤害的赔偿成本和法律成本。
机器人本身的灵活性决定了它可以安装在高密度的生产线或空间,有地面、墙壁、导轨、天花板等多种安装方式。,可以选择不同尺寸的机器人适合喷漆室的尺寸,从而减少喷漆室的面积,节约场地成本。喷涂环境也需要一定的能耗来维持,空间的减少可以降低能耗。
自动喷涂机器人有什么优点
随着科学技术的不断发展和产品性能的不断提高,产品外观的喷油加工得到了广泛的应用,自动喷涂已经成为喷涂行业的主导趋势。对于传统的手工喷涂操作,直接手工喷涂导致生产效率低下,质量不稳定,给企业和客户带来很多问题。
自动喷涂可以避免这些情况,可以一步喷涂复杂工件的角部。同时,根据产品的不同形状和尺寸,需要喷涂的工件可以自动、完美地喷涂,无论是单面、双面、局部还是全方位,产品的距离可以自动调节,从而达到更加均匀的喷涂效果。
生产能力也是人工喷涂意想不到的。自动喷涂是喷油加工行业不可缺少的。与人工喷涂相比,具有高效、节能、环保的特点。不仅可以在工作中灵活运用,提高产品合格率和生产效率,而且可以给企业带来经济效益。
喷涂机器人的发展非常迅速。早期的喷涂机器人在喷涂过程中不能随时改变流速。现在流量控制在机器人控制系统中直接控制,使得流量控制更加准确和方便。目前机器人防爆中广泛采用的是正气压防爆法,即将机器人手臂上的电机等电气元件封装在外壳内,工作时向外壳内引入比外界压力高25pa的阻燃气体,防止工作环境中的可燃气体进入,并实时监控外壳内的气压,使得喷涂机器人的安全等级非常高。
为了减少现场轨迹编程的时间,应用了机器人离线编程技术,通过计算机编程软件的轨迹图生成机器人轨迹指令,节省了机器人教学的时间。同时,机器人视觉的发展也给企业带来了好消息。如果同一工件配合机器视觉,就不用担心工件放在吊架上的不一致,凌乱的工件也可以喷涂,因为偏差会让机器人实时修正自己的轨迹位置,让工件得到良好的喷涂效果。
在机器人喷涂的质量因素中,重要的因素之一是漆膜厚度的控制。干膜厚度为F*N*M/S*W,F为流速,N为涂层体积固含量,M为涂层转移速率,S为枪速,W为喷涂宽度。
流量控制有两种,一种是使用计量齿轮泵,即每转获得的体积是恒定的,机器人机械手通过控制计量泵的转速来定量供应油漆。在这种系统中,油漆的动力来自齿轮泵产生的压力。二是由流量计和节流阀组成的闭路系统控制。
在该系统中,油漆的压力来自油漆供应系统,流量计获得的流量信号被传输到机器人系统,用于与校准值进行比较。当流量偏离时,机器人通过改变节流阀的开度和关度来调节流量。使用第二种方案来控制油漆供应压力需要很高的稳定性。
影响涂层转移速率的第 一个因素是喷涂设备的选择。普通空气喷枪、静电空气喷枪和旋杯在涂层转移速率上有明显差异,影响涂层转移速率的第二大因素是静电。喷涂机械手的速度控制也很关键。在生产中,速度一般为600-1000毫米/秒,空气喷枪的速度为800-1500毫米/秒。
影响膜厚的另一个因素是喷涂宽度。对于空气喷枪,雾化气压与扇形气压之比对喷雾宽度有线性影响。因此,在修改相应的喷雾流量时,应考虑通过调整雾化和气压值间接影响喷雾宽度。
自动喷涂机械手与手动喷涂的比较优势;
1.高喷涂质量:
自动喷涂机械手根据轨迹准确喷涂,无偏差,完美控制喷枪启动。确保将规定的喷涂厚度和偏差控制在低限度。
2.节约涂漆,提高喷涂质量和材料利用率;
喷涂机器人喷涂可减少喷涂和喷涂剂的浪费,延长过滤器寿命,降低喷涂室含泥量,显著延长过滤器工作时间,减少喷涂室结垢,提高涂膜均匀性等外观喷涂质量,输送水平提高30%!仿形喷涂轨迹准确。
3.参数可控,易于操作和维护;
喷涂机器人的喷涂控制软件使用户能够准确控制静电电荷、雾化面积和风扇宽度等所有喷涂参数,并可离线编程,大大缩短了现场调试时间。插件式结构和模块化设计,可以实现组件的快速安装和更换,大大缩短维护时间。
4.高灵活性:
喷涂机器人喷涂可以喷涂复杂几何结构或不同尺寸和颜色的产品。
5.喷洒效率高:
自动喷涂机械手可以减少喷涂不良零件和人工补漆的几率,同时减少不需要打磨抛光等后续加工的过度喷涂,不需要停生产线就可以完成喷涂参数的修改。此外,该机器人可靠性高,平均故障间隔时间极长,每天可以连续多班工作。
6.设备利用率高。
喷涂机器人利用率可达90%-95%。
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