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噴涂生產線廠家談機器人技術:用裙邊膠機器人涂裝SUV遇到的問題和解決方案

2022-10-15 11:56:35

噴涂生產線廠家談機器人技術:用裙邊膠機器人涂裝SUV遇到的問題和解決方案

在行駛過程中,裙位會受到車底石塊的沖擊,會破壞裙面漆面,導致裙邊生銹,從而造成門檻和車門的腐蝕;它給汽車防銹帶來了很大的隱患和威脅。裙邊膠是指裙底用膠水粘合,提高裙邊石材的侵襲、防銹能力,保護裙邊漆面不被石材破壞。裙子膠機器人英文縮寫為RPP,通過機器人噴涂裙子膠,可以有效保證產品的一致性、噴涂效果和生產節奏。

1. 裙子機器人氣溶膠問題分析

1.1問題描述

A汽車公司涂裝車間裙貼機器人施工時間為2014年11月,裙貼線體調試時間為2015年2月,試生產時間為2015年4月。產品設計初期,對車底裙進行噴涂,噴涂面積覆蓋翼板支撐,噴涂尺寸119.922mm*82.42mm;裙擺位置,噴涂尺寸為1739.954mm*65.764mm。噴涂區域不包括裙邊R角,由于產前產品可靠性試驗反饋量,裙邊密封條位置在門板內與穿裙邊的R角,導致裙邊磨漆的R角,有生銹的風險,實需在涂裝過程中增加裙邊R角,以免密封條與穿裙邊表面引起銹蝕。

1.2貼體質量風險


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在噴裙子的R角之前,機器人噴槍與身體的夾角為110°。噴涂效果完全覆蓋了車身裙擺位置,不存在質量問題和起霧問題。

增大R角后,車身裙、車門內板、車底區域出現霧霧。停止涂裝車間的拋光線打磨車身裙內的霧粒,問題發生率為100%。車間分批停線處理裙子起膠霧的問題,導致車間投訴。部分膠霧污染了車底的安裝孔和凸焊螺栓,造成組裝和裝配困難,導致生產時間不理想。

1.3問題分析

1.3.1裙邊涂層及噴涂工藝分析

對裙擺膠噴涂材料進行了分析,現場使用的裙擺膠由德國進口公司提供,膠體粘度40 ~ 75Pa·S,固含量≥90%,密度1.2 ~ 1.4g/cm3,細度≤50μm;膠水的參數滿足噴涂的要求,所以噴涂的質量受到膠水材料本身變化的影響。

1.3.2裙邊上膠供給系統分析

分析了裙管的運行情況。裙擺供膠系統為集中式供膠系統,一級供膠泵作為機器人供膠,以滿足現場作業壓力。供膠泵為GRACO65:1氣動泵,一用一備,泵測頻開關安裝。當泵的頻率在一分鐘內達到20次時,機器將自動停止,以防止泵的空氣被吸入管道。試制階段,裙膠機器人在噴涂過程中發生堵羌,導致噴涂過程中噴霧霧化效果差,噴涂風機未打開,噴涂壓力高。拆開供膠系統過濾器后,發現60目過濾器雜質較多。現場清洗過濾器,堵塞現象明顯減少,但仍有風險。因此,將經過現場的膠管的過濾器芯體由60目改為100目,并在機器人管道的入口增加了過濾器和100目濾芯。徹底解決了堵羌現象,有效解決了因堵羌噴霧霧化效果差、堵羌出口壓力引起的起霧,但機體裙擺位置R角仍有膠霧、剪切效果不均勻的問題。因此,也消除了供膠系統造成的起霧、剪切不均的問題。

1.3.3裙邊上膠環境系統分析

裙邊膠房體的送風是車間的工藝空調,送風溫度為25±5,濕度為65±5,機器人涂膠環境的溫濕度相對穩定,因此也消除了送膠系統造成的起霧和剪切不均的問題。

1.3.4裙邊上膠機器人系統分析

噴裙膠機器人是進口品牌,數量是兩臺,采用美國著名品牌無氣噴羌。影響噴涂體噴涂、剪切不均的原因有機器人噴涂壓力、流量、噴涂角度、噴涂風機寬度、噴槍噴涂距離、裙邊距離、切割膠筒剪切效果、機器人控制柜加熱裝置等。對影響因素逐一進行分析,分析過程如下:

1)由于產品工藝的變化,增加裙擺的R角后,機器人噴槍與機體的夾角由110°調整為135°。在噴涂過程中,將噴霧風扇覆蓋到汽車底部和R角以上的區域。

2)下擺打膠機器人采用PCF控制流量,主要通過壓力控制來實現。現場供膠系統壓力為180bar, PCF調節壓力后機器人噴涂壓力為75bar。確認車身裙擺噴涂質量后,發現裙擺膠噴涂污染物主要為膠霧顆粒。因此,可以得出結論,機器人噴裙膠時壓力與流量的關系不匹配,導致膠水霧化效果差。

3)裙擺R角區域的噴涂在項目規劃階段沒有投入,沒有完全避免這個問題。機器人切膠系統為標準設備,采用錐形桶切膠方法。在噴涂R角區域的過程中,槍距從250mm調整到200mm。由于槍距的調整,無法在機器人切膠筒上安裝氣封來解決出膠問題。

4)機器人切膠筒的工作原理是旋轉剪切成型后將噴膠旋轉到機體上,剪切后將多余的膠水回收,從而達到控制噴膠面積的目的。由于噴槍距離的影響,離機體較近,剪切膠的范圍不能很好地控制,導致噴涂風機振幅的變化,影響機器人噴膠和剪切不均勻。

5)影響機器人噴槍噴霧的風扇寬度和霧化效果的主要因素還包括噴槍的噴嘴。調整噴涂面積后,噴槍噴嘴噴涂的風機寬度較窄,調整量小,霧化效果不理想。這個因素也制約著機器人的粘接和剪切效果。

6)裙子打膠機器人系統和供膠系統均有加熱系統。供膠系統采用熱帶模式加熱,機器人加熱系統由加熱柜加熱。涂膠溫度應控制在25±1°的工藝要求內。車間生產人員僅在生產開始前10分鐘打開機器人加熱柜的供膠系統和加熱裝置,并將溫度設置為25°。因此,不能排除是由于短時間內供膠溫度突然溫升導致膠水粘度增加,導致噴霧扇寬度變小,霧化效果變差。

1.4原因總結

通過對機器人噴涂壓力、流量、噴涂角度、噴槍距離、切膠系統、羌噴嘴型號、加熱開啟時間和溫度等因素的分析,表明了影響機器人噴膠的因素和機器人剪切噴膠角度的影響,機器人噴涂壓力對流速的影響不匹配,c從噴涂羌造成剪切膠系統的不穩定,羌口型號不能滿足大流量的要求,而大風機的,E加熱罐開啟時間短而使膠料突然上升,導致粘度變化,風機的粘度變小。

2. 根據問題的根源解決問題

由于機器人噴涂角度為135°,不利于在噴涂范圍內控制,因此需要調整噴涂角度。由于機器人噴涂系統前端距離身體裙擺200mm,所以調整思路是將機器人姿態調整為110°,將噴槍距離從200mm調整為250mm。需要加長機器人切膠系統刮膠器的長度,減小口徑,減小風扇寬度,從而控制出膠量。

根據以上思路,具體方案是更換剪切系統,對其進行改進,擴大錐蓋尺寸。原來的遮蔽裝置干擾了門。為了避開門,錐形蓋的尺寸從70mm擴大到110mm,使遮蔽裝置遠離門。

錐形屏蔽直徑窄(原裝置涂布作業時,橡膠邊起霧,現場切邊不齊,波浪狀,直徑窄,錐度到口直徑由¢90¢80,調整完成后可將機器人噴強由200mm改為250mm,將錐形桶裙位置靠近車身噴涂,加強切邊效果,減少邊膠飛濺)

調節機器人噴涂PCF的進、出口壓力,以達到流量調節的目的。噴涂壓力從75bar調節到90bar。增加機器人的噴涂壓力后可以增加流量,增加槍距,保證噴涂質量和噴涂風機寬度的可調性。

更換625至725機器人的噴頭。噴霧壓力和流量增加后,在穩定風機幅值的前提下,使用大噴嘴可以提高霧化效果;

裙邊膠線滾床左右兩側加設自動遮罩裝置,包括滾筒、行程開關、回收裝置、遮罩板。安裝了自動遮罩裝置后,可達到如下效果:a當生產噴裙部膠水型號時,裙部位置的車底可以完全覆蓋,有效防止了膠霧對車底的污染;自動遮擋,消除車底霧膠;b自動升降(機體就位后,PLC控制自動升降,噴霧完成)c保護功能(防護罩裝置到位檢測,防止碰撞,如不到位,機體無法移動)

調整集中供膠系統加熱系統和機器人加熱柜的程序。生產前1小時,現場設備安全人員將打開泵系統。此時,程序會自動打開伴熱,實時檢測溫度。防止因膠水溫度過高導致膠水材料本身物理性質發生變化,導致機器人噴膠。

3.效果驗證及注意事項

為了提高刮刮效果,對剪筒刮刮板進行了改進。

對于效果驗證,組織實車驗證批次、產品檢驗、質量技術人員對濕膜和干膜狀況進行審核,改進后的裙擺塑料R角處塑料霧明顯減少,并將裙擺邊緣位置切平膠,橡膠車霧明顯消除,消除了裝配和裝配困難,噴涂效果明顯提高。圖9和圖10

涂層厚度均勻,200mm,能滿足機體保護和產品保護的要求。


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