为提高汽车涂装的品质和涂料的利用率,减少汽车喷涂过程中涂料对人的伤害,现在汽车涂装普遍采用喷涂机器人进行喷涂,涂装生产线基本实现了无人化自动喷涂。伴随着人们对汽车产品需求的多样化,单条生产线多车型、多颜色喷涂的混流化程度不断提高,在一定的生产节拍内,需要尽可能减少机器人换色和清洗的时间,为保证喷涂质量,对于机器人换色和清洗的要求也越来越高。
1 喷涂机器人换色及清洗原理
1.1 喷涂机器人换色块结构
喷涂机器人换色是通过换色阀组实现的,换色阀组安装在机器人的大臂内,比较靠近机器人的雾化器。换色阀组是由一块块换色块集成的,每一个换色块可转换2种颜色,可根据现场需要来增减换色块数目,每种颜色的涂料通过单独的供漆管路连接到换色块上。换色块结构如图1所示,A为油漆管路接口,C为压缩空气管路接口,D为换色块上微阀,E为换色块的公共通道。微阀D是换色块上的重要组成部件,作用是控制油漆的走向,类似于开关的作用,其结构如图2所示,在压缩空气作用下,微阀内弹簧向B方向运动,此时顶针打开,油漆可以从管路流入到公共管道。
1.2 喷涂机器人换色原理
当喷涂某一颜色时,控制C处压缩空气的电磁阀接收信号,此时气控柜内两位三通阀打开,释放压缩空气由C处进入,微阀D在压缩空气作用下开启,此颜色油漆由A处流入E处通道,然后经过稳压器进入到齿轮泵,在高压静电及整形空气的作用下,通过旋杯的离心力作用,使油漆雾化附着在车身表面。若此颜色不进行喷涂时,微阀不进行开启,油漆在A处进入后,从另外一个接口流入到循环管路进行循环。每次喷涂完成后,E通道都需要用溶剂和压缩空气进行吹洗。
1.3 喷涂机器人清洗原理
对于多色种喷涂作业,机器人采用自动换色系统,这种系统包括自动清洗和吹扫功能。换色块一般安装在离雾化器较近的位置,这样可减少换色时间,满足生产节拍需求。同时,清洗时浪费涂料也较少。自动换色系统由机器人控制,对于被喷车身的色种指令,则由总控系统给出。喷涂机器人在喷涂完一台车身后需要对旋杯进行清洗和填充,且完成一定台数车型喷涂(一般同色5台,异色1台)时进行管路清洗和填充,防止涂料附着在管壁上,或油漆由于晾干变成漆渣堵塞旋杯出漆孔,影响下一台车的喷涂效果。一个完整的清洗程序应该包括循环管路清洗、旋杯清洗、循环管路填充、旋杯填充。
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