北京深隆裙邊膠機(jī)器人涂裝SUV遇到的問題和解決方案

汽車行駛過程中裙邊位置會受到來自車底石子的撞擊，石子會將裙邊表面的漆面破壞，從而導(dǎo)致裙邊生銹，以至于造成門檻、車門的銹蝕；給整車防銹帶來巨大的隱患及威脅。裙邊膠是指通過對車底裙邊涂膠，改善裙邊防石擊、防銹的能力，保護(hù)裙邊漆面不被石子破壞。裙邊膠機(jī)器人英文縮寫為RPP，通過機(jī)器人噴涂裙邊膠，可有效保證產(chǎn)品一致性、噴涂效果及生產(chǎn)節(jié)拍。

北京深隆科技有限公司的主要產(chǎn)品及服務(wù)為機(jī)器人智能涂裝線、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用及成套裝備、涂裝自動化生產(chǎn)線集成三大系列，以解放低端勞動力、改善有害工作環(huán)境為導(dǎo)向，以工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用為基礎(chǔ)，以行業(yè)應(yīng)用的個性化方案定制為核心，業(yè)務(wù)領(lǐng)域包括3C產(chǎn)品、汽車零部件等表面處理、重工、航空、新能源等行業(yè)。產(chǎn)品包括：工業(yè)機(jī)器人噴涂生產(chǎn)線，自動涂裝生產(chǎn)線，全自動點(diǎn)涂膠機(jī)器人, 自動上下料機(jī)器人 自動玻璃點(diǎn)涂膠機(jī)器人，自動鎖鏍絲機(jī)器人，自動上下料機(jī)器人、 CCD視覺定位鎖鏍絲機(jī),工業(yè)機(jī)器人配件、機(jī)器人工裝，夾具，氣動夾具，氣動工裝，氣動模具，裝配夾具，裝配卡具等。技術(shù)咨詢：18001130868 18011197956

1 裙邊機(jī)器人霧膠問題分析

問題描述

A汽車公司涂裝車間裙邊膠機(jī)器人施工時間為2014年11月份，裙邊膠線體調(diào)試時間為2015年2月份，于2015年4月進(jìn)行試生產(chǎn)。產(chǎn)品設(shè)計初期為噴涂車底裙邊，，噴涂區(qū)域涵蓋翼子板支架，噴涂尺寸為119.922mm*82.42mm；裙邊位置，噴涂尺寸為1739.954mm*65.764mm。噴涂區(qū)域不包含裙邊R角，因量產(chǎn)前產(chǎn)品可靠性試驗(yàn)反饋，裙邊位置存在車門內(nèi)板密封膠條與裙邊R角的磨損，導(dǎo)致裙邊R角處磨漆，存在生銹的風(fēng)險，固需增加裙邊R角處的涂膠工藝，從而避免密封膠條與漆面的磨損導(dǎo)致的裙邊銹蝕。

1.2車身涂膠品質(zhì)風(fēng)險

未增加裙邊R角噴涂前，機(jī)器人噴qiang與車身夾角成110°，噴涂效果完全覆蓋車身裙邊位置，且無質(zhì)量問題及霧膠問題。

增加R角后出現(xiàn)了車身裙邊、車門內(nèi)板、車底區(qū)域霧膠的情況，需涂裝車間打磨線停線對車身裙邊霧膠顆粒進(jìn)行打磨，問題發(fā)生率為100%，車間需停線批量處理裙邊膠霧膠問題，造成車間抱怨；部分膠霧污染車底安裝孔及凸焊螺栓，造成總裝裝配困難，導(dǎo)致生產(chǎn)節(jié)拍不滿足。

1.3問題分析

1.3.1對裙邊涂膠噴涂工藝分析

對裙邊膠噴涂材料進(jìn)行分析，現(xiàn)場使用的裙邊膠為德國某進(jìn)口公司提供，膠體粘度為40～75Pa·S，固含量≥90%，密度為1.2-1.4g/cm3，細(xì)度≤50μm；膠的各項(xiàng)參數(shù)符合噴涂要求，故排除因膠材料本身變化影響噴涂質(zhì)量。

1.3.2對裙邊涂膠供膠系統(tǒng)分析

對裙邊膠管路運(yùn)行情況進(jìn)行分析，裙邊膠供膠系統(tǒng)為集中供膠系統(tǒng)，采用一級供膠泵為機(jī)器人供膠即可滿足現(xiàn)場使用壓力。供膠泵為GRACO65:1的氣動泵，一用一備，并安裝泵頻檢測開關(guān)，當(dāng)一分鐘內(nèi)泵頻達(dá)到20次即自動停機(jī)，防止泵空打?qū)⒖諝馕牍苈贰Ｔ谠嚿a(chǎn)階段，裙邊膠機(jī)器人噴涂過程中發(fā)生堵qiang，導(dǎo)致噴涂過程中噴涂霧化效果差，噴涂扇幅未打開、涂膠壓力大的現(xiàn)象。經(jīng)對供膠系統(tǒng)過濾器進(jìn)行拆解，發(fā)現(xiàn)60目的過濾器中雜質(zhì)較多。現(xiàn)場對過濾器進(jìn)行清理，堵qiang現(xiàn)象明顯減少，但仍然存在風(fēng)險，故將現(xiàn)場供膠管路過濾器芯體由60目更換為100目，并在機(jī)器人管路進(jìn)口處增加過濾器及100目過濾芯。堵qiang現(xiàn)象解決，有效解決了因堵qiang造成的噴涂霧化效果差、qiang出口壓力大而導(dǎo)致的霧膠，但車身裙邊位置R角上仍然有膠霧，剪切效果不平齊的問題。所以，也排除了因供膠系統(tǒng)引起的霧膠、剪切不平齊的問題。

1.3.3對裙邊涂膠環(huán)境系統(tǒng)分析

裙邊膠室體送風(fēng)為車間工藝空調(diào)，送風(fēng)溫度為25±5，濕度為65±5，機(jī)器人涂膠環(huán)境的溫濕度比較穩(wěn)定，所以，也排除了因供膠系統(tǒng)引起的霧膠、剪切不平齊的問題。

1.3.4對裙邊涂膠機(jī)器人系統(tǒng)分析

噴涂裙邊膠機(jī)器人為某進(jìn)口品牌，數(shù)量為兩臺，采用美國某品牌的無氣噴qiang。影響噴涂車身霧膠、剪切不平齊的原因有機(jī)器人噴涂壓力、流量、噴涂角度、噴涂扇幅、噴qiang距離裙邊的qiang距、剪膠桶剪切效果、機(jī)器人控制柜加熱裝置。對影響因素進(jìn)行逐一分析，分析過程如下：

1)因產(chǎn)品工藝變更，增加裙邊R角噴涂后，機(jī)器人噴qiang與車身夾角由110°調(diào)整成135°，噴涂過程中因噴涂角度變大，噴涂扇幅覆蓋至車底和R角上方區(qū)域，工藝要求的噴涂區(qū)域以外的部分區(qū)域出現(xiàn)霧膠情況。

2)裙邊膠機(jī)器人采用PCF控制流量，主要通過壓力的控制來達(dá)到控制流量的目的，現(xiàn)場供膠系統(tǒng)壓力為180bar，PCF調(diào)節(jié)壓力后機(jī)器人的噴涂壓力為75bar，經(jīng)現(xiàn)場確認(rèn)車身裙邊噴涂質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)裙邊膠的噴涂污染物多以膠霧顆粒為主，故可斷定機(jī)器人噴涂裙邊膠時的壓力與流量的關(guān)系不匹配，使膠的霧化不良。

3)因項(xiàng)目規(guī)劃階段沒有輸入裙邊R角區(qū)域的噴涂，沒有充分避免問題發(fā)生。機(jī)器人剪膠系統(tǒng)為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，為錐形桶剪膠方式，在噴涂R角區(qū)域的過程中qiang距由250mm調(diào)整為200mm，因qiang距的調(diào)整導(dǎo)致無法在機(jī)器人剪膠桶上通過安裝氣封來解決霧膠問題。

4)機(jī)器人剪膠桶的工作原理是通過旋轉(zhuǎn)，將噴出的膠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)剪切成型后噴涂到車身，多余的膠進(jìn)行剪切后回收，從而達(dá)到控制噴涂區(qū)域的目的。因受到噴涂qiang距的影響距離車身較近，不能很好的控制剪膠范圍，從而導(dǎo)致噴涂扇幅的變化，影響機(jī)器人霧膠及剪切不平齊。

5)影響機(jī)器人噴qiang噴涂的扇幅及霧化效果主要因素還包括qiang嘴，經(jīng)噴涂區(qū)域調(diào)整后，625的qiang嘴噴涂出的扇幅較窄，可調(diào)整量較小，且霧化效果不理想。此因素同樣制約機(jī)器人霧膠及剪切效果。

6)裙邊膠機(jī)器人系統(tǒng)、供膠系統(tǒng)均有加熱系統(tǒng)，供膠系統(tǒng)加熱為伴熱帶分區(qū)方式加熱，機(jī)器人加熱系統(tǒng)為加熱柜加熱的方式，需將膠溫度控制在25±1°的工藝要求范圍內(nèi)，為避免能源浪費(fèi)，車間生產(chǎn)人員在生產(chǎn)開始前10分鐘才打開供膠系統(tǒng)、機(jī)器人加熱柜的加熱裝置，設(shè)定溫度為25°，故不能排除因供膠溫度短時間內(nèi)驟然升溫導(dǎo)致的膠粘度升高，而導(dǎo)致的噴涂扇幅變小，霧化效果變差。

1.4分析原因匯總

通過對機(jī)器人噴涂壓力、流量、噴涂角度、噴涂qiang距、剪膠系統(tǒng)、qiang嘴的型號、加熱開啟的時間及溫度等幾方面的分析，得出影響機(jī)器人霧膠及剪切效果的因素為a機(jī)器人噴涂角度大、b機(jī)器人噴涂壓力于流量不匹配、c噴涂qiang距導(dǎo)致剪膠系統(tǒng)的不穩(wěn)定、d qiang嘴型號不能滿足大流量及大扇幅的要求、e加熱柜開啟時間較短而使膠驟然升溫，導(dǎo)致膠粘度變大，扇幅變小。

2 根據(jù)根原因問題解決問題

因機(jī)器人噴涂角度為135°，不利于噴涂范圍內(nèi)的控制，需要調(diào)整噴涂角度，因機(jī)器人噴涂系統(tǒng)前端距離車身裙邊位置為200mm，調(diào)整思路為將機(jī)器人姿態(tài)調(diào)試為110°，將噴涂qiang距由200mm調(diào)整至250mm，需要將機(jī)器人剪膠系統(tǒng)的刮膠盤長度延長，并縮小口徑，已達(dá)到減少扇幅，從而控制霧膠。

根據(jù)上述思路，具體方案為更換剪膠系統(tǒng)，進(jìn)行改善，延長錐形罩尺寸，原遮蔽裝置與車門干涉，為避開車門，將錐形罩延長，尺寸由70mm延長至110mm，使遮蔽裝置遠(yuǎn)離車門；

縮小錐形罩口徑（原裝置進(jìn)行涂膠作業(yè)，上邊緣有霧膠現(xiàn)場，且切邊不平齊，成波浪形，縮小口徑，錐形口直徑由￠90縮小至￠80，調(diào)整完成后可以將機(jī)器人噴涂qiang距由200mm調(diào)整至250mm，將錐形桶貼近車身裙邊位置噴涂，增強(qiáng)切邊效果，降低裙邊膠的飛濺）

調(diào)整機(jī)器人噴涂PCF進(jìn)、出口的壓力，從而達(dá)到調(diào)整流量的目的。噴涂壓力由75bar調(diào)整至90bar，增加機(jī)器人噴涂壓力后可提升流量，在增大qiang距后以保證噴涂品質(zhì)及噴涂扇幅的可調(diào)整性。

將機(jī)器人的噴涂qiang嘴由625更換至725型號，在噴涂壓力及流量提升后使用大qiang嘴可以在穩(wěn)定扇幅的前提下提高霧化效果；

在裙邊膠線體滾床左右兩側(cè)分別增加自動遮蔽裝置，包含氣缸、行程開關(guān)、回收器、遮蔽板。安裝自動遮蔽裝置后，可達(dá)到的效果為：a當(dāng)生產(chǎn)噴涂裙邊膠車型時實(shí)現(xiàn)車底裙邊位置完全遮蔽，有效防止膠霧污染車底；自動進(jìn)行遮蔽，消除車底霧膠；b自動升降（車體到位后，PLC控制自動升起，噴涂完成后自動落位）c保護(hù)功能（遮蔽裝置歸位檢測，防止碰撞，如不在原位，車體不能移動）.

調(diào)整集中供膠系統(tǒng)加熱系統(tǒng)及機(jī)器人加熱柜的程序，在生產(chǎn)前1小時由現(xiàn)場設(shè)備保全人員開啟泵系統(tǒng)，此時程序自動開啟伴熱，并實(shí)時檢測溫度，當(dāng)溫度超過工藝要求時自動報警，并停止加熱。防止因膠溫度過高而導(dǎo)致膠材料本身的物理特性膠粘度變化，造成機(jī)器人噴涂霧膠。

3 效果驗(yàn)證及注意事項(xiàng)

為提升刮膠效果，將剪膠桶的刮膠板進(jìn)行改進(jìn)。

為進(jìn)行效果驗(yàn)證，組織現(xiàn)場進(jìn)行批量實(shí)車驗(yàn)證，品檢、品質(zhì)、工藝人員針對濕膜及干膜狀態(tài)下進(jìn)行評審，改善后的裙邊膠R角處膠霧明顯減少，且裙邊位置剪膠平齊，車底霧膠明顯消除，消除了總裝裝配困難，噴涂效果有明顯改善。如圖9、圖10

噴涂膜厚均勻且為200mm，滿足車身防護(hù)要求及產(chǎn)品防護(hù)要求.

4 結(jié)語

如果汽車工廠涂裝車間為解決車底裙邊防護(hù)及車底、裙邊霧膠等質(zhì)量問題時，通過以上問題解決的分析解決辦法，現(xiàn)B汽車公司涂裝車間通過問題提前輸入及設(shè)備剪膠桶、自動遮蔽裝置圖紙改善等方案，解決了裙邊膠位置霧膠及車底位置霧膠。

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