機器人自動噴涂線參數設計
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計依據。
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,根據這些參數選擇噴涂設備的最大噴涂行程。
2)進行噴涂區域劃分,計算噴涂面積。一般按近似六面體劃分區域,并計算出每個區域的面積。根據噴涂面積大小和噴涂形面特征確定噴涂設備的型式。對較平整的噴涂面,可選噴涂機噴涂;而對形面較復雜或噴涂面法線方向尺寸變化較大的作業面,則可選擇機器人噴涂。
2.噴涂工藝及參數分析
生產廠家根據被噴零件性能、作用及外觀要求確定涂層質量要求。同時,根據這些要求又確定了滿足質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行噴涂作業。
l)根據涂層厚度和質量要求決定噴涂遍數。
2)依據涂料材料的流動性和鏈速確定流平時間和區間距離。
3)按照涂層光澤度要求和涂料物理性能(如粘度、電導率等)確定噴槍類型。
4)根據節拍時間和噴涂設備的速度(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),計算每臺設備在一個節拍內的噴涂面積,比較這個計算結果與噴涂區域分配面積大小,如果計算結果小于噴涂區域分配面積,說明噴涂設備的噴涂能力不足,需要增加設備。另外,擴大噴涂能力的另一個方法是在一臺設備上安裝多支噴槍。
3.噴涂線設備選型
(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量要求和涂料性能參數。表1是幾種噴具的主要參數比較。
表1 噴具的主要參數比較
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,除了采用常規方法之外,對于一般仿形自動噴涂機和自動噴涂機,盡可能采用靜電噴槍;對于機器人,通常采用空氣噴槍。自動噴槍的自動換色系統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一致、噴涂質量一致。
(3)噴涂設備
1)被噴形面凸凹變化較大、形狀復雜,則選用6軸通用機器人,否則選用自動噴涂機或仿形機。
2)設備的工作范圍和運動參數必須滿足噴涂工藝要求。
3)設備的功能參數和控制器必須實現自動控制。
4)根據工藝參數分析,確定設備數量。
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,噴涂室里的動力設備應能受總控制臺控制,并實現聯鎖控制。
2)噴涂室風速應按表2設計。
3)對于靜電噴涂作業,噴涂室所有導電體必須接地,噴涂設備和其運動件必須有良好的接地。
4)噴涂室內自動噴涂設備周圍應有標志和柵欄,以防止人在設備工作時誤入工作區,發生人身傷亡事故。
表2 噴涂室設計風速
噴槍霧化形式 | 風速/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.對設備的防爆要求
機器人自動噴涂線內的電器設備必須具備防爆功能。一般防爆結構采用本質安全型隔爆型和正壓型防爆結構。對于較難實現防爆結構的電器設備(如控制柜和總控臺)一般采用隔離結構。把其放置在危險區以外的控制室內。
信息來源:中國機械網