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机器人自动喷涂线参数设计  

     1．喷涂对象分析
    被喷涂零件的形状、几何尺寸是自动喷涂线上的主要设计依据。
    1）分析被喷涂零件的几何特征尺寸。一般几何特征尺寸指最大喷涂面上的轮廓尺寸，根据这些参数选择喷涂设备的最大喷涂行程。
    2）进行喷涂区域划分，计算喷涂面积。一般按近似六面体划分区域，并计算出每个区域的面积。根据喷涂面积大小和喷涂形面特征确定喷涂设备的型式。对较平整的喷涂面，可选喷涂机喷涂；而对形面较复杂或喷涂面法线方向尺寸变化较大的作面，则可选择机器人喷涂。
    2．喷涂工艺及参数分析
    生产厂家根据被喷零件性能、作用及外观要求确定涂层质量要求。同时，根据这些要求又确定了满足质量保证的喷涂材料和工艺过程。自动喷涂线则必须按照这些要求和工艺过程来进行喷涂作业。
    l）根据涂层厚度和质量要求决定喷涂遍数。
    2）依据涂料材料的流动性和链速确定流平时间和区间距离。
    3）按照涂层光泽度要求和涂料物理性能（如粘度、电导率等）确定喷枪类型。
    4）根据节拍时间和喷涂设备的速度（空气喷枪约为0.5～0.8m/s、静电旋杯约为0.3～0.5m/s、喷涂形状重叠（1/4～1/3），计算每台设备在一个节拍内的喷涂面积，比较这个计算结果与喷涂区域分配面积大小，如果计算结果小于喷涂区域分配面积，说明喷涂设备的喷涂能力不足，需要增加设备。另外，扩大喷涂能力的另一个方法是在一台设备上安装多支喷枪。
    3．喷涂线设备选型
   （1）输送链   涂装线的输送链，对于前处理和电泳工位，一般选用悬挂链；对于涂层光泽度要求较高的喷涂、流平、烘干段，选用地面链；对于需仰喷的喷涂零件和光泽度要求不高的喷涂，选用悬挂链，这种链消耗动力少、维修方便。选用输送链时，还应满足承载能力和几何尺寸的要求。
   （2）喷具   喷具的选择主要取决于涂层的质量要求和涂料性能参数。表1是几种喷具的主要参数比较。

表 1  喷具的主要参数比较

喷枪型式	雾化形式	雾化	传递效率(%)	喷嘴到工件距离/mm
空气喷枪	空气	一般	15～30	200～300
静电空气喷枪	空气	一般	45～75	250～300
无气喷枪	液压	差	20～40	300～370
旋杯静电喷枪	离心力	好	70～90	250～300
盘式静电喷枪	离心力	好	65～90

喷枪型式 雾化形式 雾化 传递效率(%) 喷嘴到工件距离/mm
空气喷枪 空气 一般 15～30 200～300
静电空气喷枪 空气 一般 45～75 250～300
无气喷枪 液压 差 20～40 300～370
旋杯静电喷枪 离心力 好 70～90 250～300
盘式静电喷枪 离心力 好 65～90 　


    选择喷具，除了采用常规方法之外，对于一般仿形自动喷涂机和自动喷涂机，尽可能采用静电喷枪；对于机器人，通常采用空气喷枪。自动喷枪的自动换色系统一般都要配置自动清洗功能。在喷涂过程中定时清洗，以保证喷嘴的喷涂状态一致、喷涂质量一致。
   （3）喷涂设备
    1）被喷形面凸凹变化较大、形状复杂，则选用6轴通用机器人，否则选用自动喷涂机或仿形机。
    2）设备的工作范围和运动参数必须满足喷涂工艺要求。
    3）设备的功能参数和控制器必须实现自动控制。
    4）根据工艺参数分析，确定设备数量。
    4．对喷涂室要求
    1）自动喷涂线配置的喷涂室，除了满足一般涂装工艺要求外，喷涂室里的动力设备应能受总控制台控制，并实现联锁控制。
    2）喷涂室风速应按表2设计。
    3）对于静电喷涂作业，喷涂室所有导电体必须接地，喷涂设备和其运动件必须有良好的接地。
    4）喷涂室内自动喷涂设备周围应有标志和栅栏，以防止人在设备工作时误入工作区，发生人身伤亡事故。
表 2    喷涂室设计风速

喷枪雾化形式	风速/m·s-1
离心雾化	0.1～0.3
液压雾化	0.2～0.3
空气雾化	0.3～0.4

喷枪雾化形式 风速/m·s-1
离心雾化 0.1～0.3
液压雾化 0.2～0.3
空气雾化 0.3～0.4


    5．对设备的防爆要求
    机器人自动喷涂线内的电器设备必须具备防爆功能。一般防爆结构采用本质安全型隔爆型和正压型防爆结构。对于较难实现防爆结构的电器设备（如控制柜和总控台）一般采用隔离结构。把其放置在危险区以外的控制室内。

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