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喷涂机器人(spray painting robot), 是可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人。喷涂机器人又叫喷漆机器人(spray painting robot), 是可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人,1969年由挪威Trallfa公司(后并入ABB集团)发明。喷漆机器人主要由机器人本体、计算机和相应的控制系统组成,液压驱动的喷漆机器人还包括液压油源,如油泵、油箱和电机等。
多采用5或6自由度关节式结构,手臂有较大的运动空间,并可做复杂的轨迹运动,其腕部一般有2~3个自由度,可灵活运动。较的喷漆机器人腕部采用柔性手腕,既可向各个方向弯曲,又可转动,其动作类似人的手腕,能方便地通过较小的孔伸入工件内部,喷涂其内表面。喷漆机器人一般采用液压驱动,具有动作速度快、防爆性能好等特点,可通过手把手示教或点位示数来实现示教。喷漆机器人广泛用于汽车、仪表、电器、搪瓷等工艺生产部门。
有气喷涂机器人也称低压有气喷涂,喷涂机依靠低压空气使油漆在喷出枪口后形成雾化气流作用于物体表面(墙面或木器面),有气喷涂相对于手刷而言无刷痕,而且平面相对均匀,单位工作时间短,可有效地缩短工期。但有气喷涂有飞溅现象,存在漆料浪费,在近距离查看时,可见极细微的颗粒状。一般有气喷涂采用装修行业通用的空气压缩机,相对而言一机多用、投资成本低,市面上也有抽气式有气喷涂机、自落式有气喷涂机等机械。
间歇式输送方式机器人是对静止的工件施工。除工件断面上,还需在工件俯视面上机器人的工作范围能够完全覆盖所需施工的工件相关表面。左右两台机器人各覆盖左右半个车身,当机器人的工作轨迹范围在输送运动方向上无法满足时,则需要增加机器人的外部导轨,来扩展其工作范围轨迹。
喷涂轨迹指在喷涂过程中喷枪运行的顺序和行程,采用喷涂机器人可模仿熟练喷漆工的喷涂轨迹。日本某汽车公司采用往复式自动静电喷涂机和喷涂机器人喷涂轿车车身,旋杯转速是对高转速旋杯雾化细度影响大的因素。当其他工艺参数不变时,旋杯的转速越大,涂料滴的直径越小。在稍低速范围内,转速对雾化细度的影响比在高速范围内明显地增大。
每支喷枪的大涂料流率与高速旋杯的口径、转速涂料的密度有关,其上限由雾化的细度和静电涂装的效果来决定。实践经验表明,涂料应在恒定的速度下输入,在小范围内的波动不会影响涂膜质量。在实际的喷涂过程中每个旋杯所喷涂的区域不同,其涂料的流率等也不相同,另外由于被涂物外形变化的原因,旋杯的涂料流率也要发生变化。以喷涂汽车车身为例,当喷涂门板等大面积时,吐出的涂料量要大,喷涂门立柱、窗立柱时,吐出的涂料量要小,并在喷涂过程中自动、地控制吐出的涂料量,才能涂层质量及涂膜厚度的均一,这也是提高涂料利用率的重要措施之一。
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