機(jī)器人自動噴涂線參數(shù)設(shè)計
1.噴涂對象分析
被噴涂零件的形狀、幾何尺寸是自動噴涂線上的主要設(shè)計依據(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,計算噴涂面積。一般按近似六面體劃分區(qū)域,并計算出每個區(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。對較平整的噴涂面,可選噴涂機(jī)噴涂;而對形面較復(fù)雜或噴涂面法線方向尺寸變化較大的作業(yè)面,則可選擇機(jī)器人噴涂。
2.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,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程。自動噴涂線則必須按照這些要求和工藝過程來進(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)涂料材料的流動性和鏈速確定流平時間和區(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),計算每臺設(shè)備在一個節(jié)拍內(nèi)的噴涂面積,比較這個計算結(jié)果與噴涂區(qū)域分配面積大小,如果計算結(jié)果小于噴涂區(qū)域分配面積,說明噴涂設(shè)備的噴涂能力不足,需要增加設(shè)備。另外,擴(kuò)大噴涂能力的另一個方法是在一臺設(shè)備上安裝多支噴槍。
3.噴涂線設(shè)備選型
(1)輸送鏈 涂裝線的輸送鏈,對于前處理和電泳工位,一般選用懸掛鏈;對于涂層光澤度要求較高的噴涂、流平、烘干段,選用地面鏈;對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,這種鏈消耗動力少、維修方便。選用輸送鏈時,還應(yīng)滿足承載能力和幾何尺寸的要求。
(2)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)比較。
表1 噴具的主要參數(shù)比較
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 | 15~30 | 200~300 |
靜電空氣噴槍 | 空氣 | 一般 | 45~75 | 250~300 |
無氣噴槍 | 液壓 | 差 | 20~40 | 300~370 |
旋杯靜電噴槍 | 離心力 | 好 | 70~90 | 250~300 |
盤式靜電噴槍 | 離心力 | 好 | 65~90 |
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 15~30 200~300
靜電空氣噴槍 空氣 一般 45~75 250~300
無氣噴槍 液壓 差 20~40 300~370
旋杯靜電噴槍 離心力 好 70~90 250~300
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,對于一般仿形自動噴涂機(jī)和自動噴涂機(jī),盡可能采用靜電噴槍;對于機(jī)器人,通常采用空氣噴槍。自動噴槍的自動換色系統(tǒng)一般都要配置自動清洗功能。在噴涂過程中定時清洗,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,則選用6軸通用機(jī)器人,否則選用自動噴涂機(jī)或仿形機(jī)。
2)設(shè)備的工作范圍和運(yùn)動參數(shù)必須滿足噴涂工藝要求。
3)設(shè)備的功能參數(shù)和控制器必須實現(xiàn)自動控制。
4)根據(jù)工藝參數(shù)分析,確定設(shè)備數(shù)量。
4.對噴涂室要求
1)自動噴涂線配置的噴涂室,除了滿足一般涂裝工藝要求外,噴涂室里的動力設(shè)備應(yīng)能受總控制臺控制,并實現(xiàn)聯(lián)鎖控制。
2)噴涂室風(fēng)速應(yīng)按表2設(shè)計。
3)對于靜電噴涂作業(yè),噴涂室所有導(dǎo)電體必須接地,噴涂設(shè)備和其運(yùn)動件必須有良好的接地。
4)噴涂室內(nèi)自動噴涂設(shè)備周圍應(yīng)有標(biāo)志和柵欄,以防止人在設(shè)備工作時誤入工作區(qū),發(fā)生人身傷亡事故。
表2 噴涂室設(shè)計風(fēng)速
噴槍霧化形式 | 風(fēng)速/m?s-1 |
離心霧化 | 0.1~0.3 |
液壓霧化 | 0.2~0.3 |
空氣霧化 | 0.3~0.4 |
噴槍霧化形式 風(fēng)速/m?s-1
離心霧化 0.1~0.3
液壓霧化 0.2~0.3
空氣霧化 0.3~0.4
5.對設(shè)備的防爆要求
機(jī)器人自動噴涂線內(nèi)的電器設(shè)備必須具備防爆功能。一般防爆結(jié)構(gòu)采用本質(zhì)安全型隔爆型和正壓型防爆結(jié)構(gòu)。對于較難實現(xiàn)防爆結(jié)構(gòu)的電器設(shè)備(如控制柜和總控臺)一般采用隔離結(jié)構(gòu)。把其放置在危險區(qū)以外的控制室內(nèi)。
信息來源:中國機(jī)械網(wǎng)