浅谈机器人喷涂时影响漆膜厚因素及控制方法
 
2009-4-30 
 
 
1　引言           随着国内乘用车工业的发展，越来越多的机械喷涂取代了手工作业。在这种趋势中，机器人喷涂所占的比例也越来越大。如原先在车身喷涂中普遍使用的6杯站或 9杯站系统，也有被机器人喷涂替代的趋势。汽车车身外覆件也大量使用机器人喷涂，如国内轿车保险杠喷涂中超过一半的产量使用了机器人。机器人喷涂既保持了手工喷对复杂形面的适应，又具精确性和重复性。本文将讨论机器人施工时影响最终涂膜厚度的各种因素，为生产中对膜的控制调整提供 一 些思路。      2　膜厚控制的意义           对于涂装施工而言，涂膜厚度是涂装工艺中最重要的控制因素，其意义在于：           （1）防止因膜厚不适当导致的涂层缺陷。根据笔者经验，现场生产中涂层的外观缺陷有超过一半以上是因为漆层膜厚控制不当造成的。一些常见的涂装缺陷如流挂、漆层薄、露底色等直接与膜厚控制失控有关， 还有一些缺陷也间接同这有关。譬如，保险杠喷涂的第一层助黏底漆膜厚不够，会导致整个涂层附着力下降，同时底漆的膜厚达不到要求时其导电效果也会下 降，这会引起第一道色漆使用静电喷涂时涂料的转移率下降，最后导致色漆不足。           （2）帮助外观指标的调整。常见的漆膜外观指标如 光泽、色差、桔皮、DOI 等都需要以膜厚控制作为基 础。上述指标都明显受到膜厚，特别是面漆膜厚的影响，因此，在整个涂装质量控制中，把膜厚作为最重要的控制因素是必须的。           （3）成本的控制。除了膜厚控制对涂装质量影响体现的质量成本外，涂装的主要成本中约有一半被涂料所占据。精确的膜厚控制不仅有助于涂装质量的稳定，还有利于涂料的节约。统计显示，采用同样设备喷涂时，是否精确控制膜厚其所消耗的涂料相差25%以上。           目前在国内使用的机器人喷涂主要有日本岩田或三菱机器人，这些设备引进较早，控制精度较差；新的涂装线普遍采用ABB、 FANUC、 MOTOMAN、DURR 等多轴机器人，在本文中主要是以ABB机器人为基础进行讨论。       3　影响漆膜厚度的因素           在机器人喷涂施工中，涂层膜厚可以按如下公式计算：           干膜厚度=（流量×涂料体积固体含量×涂料转移率）/（走枪速度×喷幅宽度）      （1）流量，即喷涂时单位时间从喷枪口流出的涂料 体积。在机器人喷涂中，这个数据直接在BRUSH（刷子）参数表中确定。一些老式的机器人喷涂中，流量控 制没有和机器人系统建立联系，无法在一个喷涂程序 中间随时更改流量。而大部分新机器人的流量控制系统直接由机器人的IPS系统控制，使流量控制更加精 确和便捷。如在ABB机器人喷涂的流量控制中，根据流量控制是否闭环分两类。          一是对流量精度高的设备采用闭环控制，在闭环控制中，常用的设备配置有两种：          一是使用计量齿轮泵，即泵每转一圈所获得的体积 数是恒定的，机器人1PS系统控制