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    噴涂機(jī)器人靜電高壓應(yīng)用與維護(hù)

    2018-02-09 08:34:36尹志剛
    設(shè)備管理與維修 2018年2期
    關(guān)鍵詞:霧化器油漆靜電

    尹志剛

    (中車長春軌道客車股份有限公司,吉林長春 130062)

    0 引言

    機(jī)器人是一種把機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)結(jié)合在一起的高科技產(chǎn)品。在當(dāng)今社會(huì),機(jī)器人的使用在很大程度上提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)率,也改善了勞動(dòng)條件,代替人類繁重的勞動(dòng)力,逐漸實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的自動(dòng)化。對(duì)于工業(yè)中存在的一些笨重的搬運(yùn)和長期繁瑣的操作以及一些高溫,低溫或是有污染的工作環(huán)境,更加可以體現(xiàn)機(jī)器人在其中的作用。因此在現(xiàn)在一些大型的工作,在對(duì)高鐵,動(dòng)車這些大型的火車進(jìn)行表面噴涂時(shí),機(jī)器人起到了很大的作用。噴涂機(jī)器人不僅有一般的機(jī)器人擁有的所有特性,還可以把表面噴涂技術(shù)融入進(jìn)來,并在發(fā)展的過程中不斷地完善,而表面噴涂工藝也在不斷提高。機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)本身就是一個(gè)極其復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng),因此,不論是哪種機(jī)器人,在對(duì)其進(jìn)行分析時(shí),首先都要對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)方面的各種特性進(jìn)行研究,為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。雖然噴涂機(jī)器人目前已經(jīng)得到了應(yīng)用,但是依然還有許多技術(shù)性的問題沒有得到解決,比如說,在靜電噴涂的過程中,怎樣才能得到噴槍中的靜電電壓,怎樣用涂料濃度的參數(shù)進(jìn)行集成,當(dāng)一些工件表面發(fā)生破損時(shí),機(jī)器人應(yīng)該如何對(duì)相關(guān)的參數(shù)和軌跡進(jìn)行調(diào)整,以及如何實(shí)現(xiàn)噴涂作業(yè)時(shí)的多目標(biāo)優(yōu)化問題等。

    1 靜電高壓閉環(huán)控制方法

    中車長春軌道客車股份有限公司使用的機(jī)器人型號(hào)中控制靜電高壓的元件包括4個(gè)。它們之間的相互作用是把低電壓低電流通過高壓控制器給高壓槍,之后高壓槍將它們進(jìn)行放大成高電壓高電流。靜電電荷一方面通過高壓電纜到達(dá)霧化器上的黃銅插頭,另一方面通過空氣馬達(dá)到達(dá)成型氣罩上,當(dāng)油漆再一次經(jīng)過霧化器時(shí),就會(huì)加載靜電電荷,因此,油漆就帶有負(fù)電電荷了。高壓控制器接收到控制器發(fā)來的高壓命令值后,就會(huì)發(fā)送給高壓槍,隨后,通過高壓電纜對(duì)高壓控制器的性能進(jìn)行反饋,控制器對(duì)反饋回來的高壓值進(jìn)一步改變,而高壓值則是保持機(jī)器人發(fā)出命令不變的關(guān)鍵。當(dāng)控制器對(duì)高壓命令值不能保持一致時(shí),就會(huì)出現(xiàn)報(bào)警,因此,就形成了閉環(huán)控制(圖1)。

    圖1 靜電高壓閉環(huán)控制方法

    2 噴涂機(jī)器人靜電高壓應(yīng)用

    靜電噴涂的工作過程就是當(dāng)油漆經(jīng)過霧化器時(shí)將系統(tǒng)所釋放的靜電高壓加載到油漆上,使其帶上負(fù)電。由于接地的工件帶有正電,與帶有負(fù)電的油漆形成一個(gè)靜電場,所以涂料就會(huì)在與電場方向相反的位置移動(dòng),工件表面就會(huì)吸附一些油漆顆粒,可以在一定程度上提升上漆率。噴出的油漆和車身吸附的油漆之間的比值越高,就證明噴涂的效果越好。

    電壓和電流是靜電高壓的主要構(gòu)成部分,如果在一定時(shí)間內(nèi)電壓或者電流的變化速度過快,就會(huì)產(chǎn)生高壓故障,從而靜電電荷的輸出就會(huì)受到影響,最后對(duì)上漆率造成影響。

    靜電噴涂的過程中主要有以下優(yōu)點(diǎn),為人們的使用提供了方便:一方面,涂料的顆粒比較細(xì)小,比較容易附著,而且沉積效率高,提高了涂料的利用率;另一方面,自動(dòng)的噴涂和靜電噴涂相比,靜電噴涂的質(zhì)量比較穩(wěn)定,保證了噴涂的高質(zhì)量,還可以節(jié)省涂料,降低了運(yùn)行費(fèi)用。

    3 高壓故障分析與維護(hù)策略

    出現(xiàn)高壓故障,是因?yàn)橐恍┮蛩厥箍刂破鳠o法對(duì)高壓槍輸送回來的高壓數(shù)值進(jìn)行歷史調(diào)整,因此系統(tǒng)也就無法及時(shí)對(duì)給出的命令做出改變。其實(shí)在實(shí)際的使用過程中,一些高壓故障現(xiàn)象是不可避免的,但是不能任由這種現(xiàn)象發(fā)生而不予關(guān)注,要針對(duì)一些故障實(shí)例進(jìn)行分析與研究。研究表明,產(chǎn)生高壓故障的因素有很多種,主要分為外部因素和內(nèi)部因素,其中引起高壓故障的內(nèi)部因素主要是高壓槍或者是電纜發(fā)生故障,還有就是高壓控制器自身出現(xiàn)問題。外部因素有很多種,其中包括噴房的濕度超過了正常的范圍、風(fēng)速過大、霧化器出現(xiàn)故障以及油漆管道清洗的不徹底等。如果內(nèi)部油漆管道清洗的不徹底,油漆管道上如果清洗的不干凈、有溶劑和油漆附著,就會(huì)使整個(gè)管路都導(dǎo)電,然后出現(xiàn)低電壓高電流的現(xiàn)象進(jìn)而引發(fā)故障。因此就要求對(duì)高壓故障引起關(guān)注,針對(duì)這些情況,相關(guān)工作人員要對(duì)公司的噴涂機(jī)器人進(jìn)行各方面的分析和檢查,并對(duì)此提出保護(hù)措施。

    如當(dāng)高壓故障發(fā)出報(bào)警時(shí),首先要對(duì)霧化器和車身之間的距離進(jìn)行檢查,確認(rèn)是否<25 cm。如果距離保持在正常范圍內(nèi),就要對(duì)運(yùn)行的程序是否有誤,如果有誤,就修改發(fā)生錯(cuò)誤的程序。如果距離沒有在正常范圍之內(nèi),就要檢查機(jī)器人的保護(hù)措施是否已經(jīng)做好,看看周邊是否潮濕。如果潮濕就要查看是哪里漏水,采取解決措施;如果不潮濕,就要查看是否溶劑和油漆泄漏的現(xiàn)象,如果有,就要對(duì)各種閥門進(jìn)行檢查,進(jìn)行修復(fù);如果沒有,就對(duì)換霧化器進(jìn)行確認(rèn)。之后就要在工作的界面上進(jìn)行高壓測試,檢查電壓和電流是否正常,如果正常,就要進(jìn)一步的對(duì)噴房室內(nèi)的風(fēng)速,溫度等進(jìn)行進(jìn)一步的檢查,如果不正常,就要采用排隊(duì)法對(duì)高壓設(shè)備排查,找出原因,采取措施,至此,對(duì)高壓故障的檢查就結(jié)束了。

    不僅如此,在日常的工作過程中,也要注意對(duì)高壓靜電噴涂機(jī)進(jìn)行日常的保養(yǎng)和維護(hù)措施。一方面,要根據(jù)點(diǎn)檢卡對(duì)設(shè)備注意檢查,主要針對(duì)機(jī)器產(chǎn)生故障的原因以及容易造成泄露的原因。另一方面,還要對(duì)設(shè)備進(jìn)行定時(shí)的檢修,怎樣能夠及時(shí)的并充分利用好檢修時(shí)間,并且有針對(duì)性的對(duì)設(shè)備的主要部分例行檢查,包括設(shè)備的潤滑,緊固等等,由于檢查過程中設(shè)備大,全方位的檢查難以實(shí)施,針對(duì)這一情況,公司制定了相應(yīng)的保養(yǎng)計(jì)劃,對(duì)設(shè)備的維修進(jìn)行分類并上報(bào),而且要在每次檢查之后進(jìn)行分析與探討,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),不斷完善,進(jìn)而提高設(shè)備的完好率。

    4 結(jié)語

    隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步,經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,對(duì)噴涂機(jī)器人的研究也得到了迅速發(fā)展。越來越多的涂裝設(shè)備和工藝不斷地投入到使用中,現(xiàn)代化機(jī)器人的出現(xiàn),可以完成一些高強(qiáng)度并且比較困難的工作,這在很大程度上解放了人類生產(chǎn)力,降低了成本,對(duì)人類有很大益處。靜電噴涂機(jī)器人在各行各業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛,盡管機(jī)器人工作的效率是比人類要更高效,但是想要更大程度的保證噴涂機(jī)器人在噴涂的過程中的效率,保證上漆質(zhì)量,靜電高壓系統(tǒng)就起到了很大作用。但是,在使用的過程中,容易發(fā)生高壓故障,而且也不容易進(jìn)行維修,是靜電高壓系統(tǒng)存在的一個(gè)最大不足。因此在以后的研究過程中,對(duì)于如何降低高壓故障的發(fā)生頻率,如何在較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)其進(jìn)行維修,以及怎樣才能在高壓故障發(fā)生前對(duì)其進(jìn)行檢測,都是很好的方向。

    [1]王振.機(jī)器人靜電噴涂系統(tǒng)高壓故障分析與預(yù)防[C].河南省汽車工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì),2015.

    [2]湯宇洋.涂裝機(jī)器人噴涂模型與離線編程關(guān)鍵技術(shù)研究[D].鎮(zhèn)江:江蘇大學(xué),2016.

    [3]湯宇洋,趙德安,馬捷.靜電噴涂機(jī)器人噴涂效果的分析與仿真[J].信息技術(shù),2016(9):40-44.

    [4]皮景峰,劉洋.機(jī)器人在飛機(jī)蒙皮熒光滲透靜電噴涂檢測中的應(yīng)用[J].航空制造技術(shù).2015,482(13):85-88.

    [5]王振.機(jī)器人靜電噴涂系統(tǒng)異色原因分析與預(yù)防[J].山東工業(yè)技術(shù),2015(2):58.

    [6]蔡永財(cái),薛明英,王斌.淺析涂裝車間噴漆機(jī)器人防碰撞方案的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].現(xiàn)代涂料與涂裝,2016,19(1):36-38.

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