当前位置: 剪切机械 >> 剪切机械发展 >> 浅谈SUV汽车涂装裙边胶机器人雾胶剪切
1引言
汽车行驶过程中裙边位置会受到来自车底石子的撞击,石子会将裙边表面的漆面破坏,从而导致裙边生锈,以至于造成门槛、车门的锈蚀;给整车防锈带来巨大的隐患及威胁。裙边胶是指通过对车底裙边涂胶,改善裙边防石击、防锈的能力,保护裙边漆面不被石子破坏。裙边胶机器人英文缩写为RPP,通过机器人喷涂裙边胶,可有效保证产品一致性、喷涂效果及生产节拍。
2裙边机器人雾胶问题分析
2.1问题描述
A汽车公司涂装车间裙边胶机器人施工时间为年11月份,裙边胶线体调试时间为年2月份,于年4月进行试生产。产品设计初期为喷涂车底裙边,,喷涂区域涵盖翼子板支架,喷涂尺寸为.mm*82.42mm;裙边位置,喷涂尺寸为.mm*65.mm。喷涂区域不包含裙边R角,因量产前产品可靠性试验反馈,裙边位置存在车门内板密封胶条与裙边R角的磨损,导致裙边R角处磨漆,存在生锈的风险,固需增加裙边R角处的涂胶工艺,从而避免密封胶条与漆面的磨损导致的裙边锈蚀。
2.2车身涂胶品质风险
未增加裙边R角喷涂前,机器人喷枪与车身夹角成°,喷涂效果完全覆盖车身裙边位置,且无质量问题及雾胶问题。
增加R角后出现了车身裙边、车门内板、车底区域雾胶的情况,需涂装车间打磨线停线对车身裙边雾胶颗粒进行打磨,问题发生率为%,车间需停线批量处理裙边胶雾胶问题,造成车间抱怨;部分胶雾污染车底安装孔及凸焊螺栓,造成总装装配困难,导致生产节拍不满足。
2.3问题分析
2.3.1对裙边涂胶喷涂工艺分析
对裙边胶喷涂材料进行分析,现场使用的裙边胶为德国某进口公司提供,胶体粘度为40~75Pa·S,固含量≥90%,密度为1.2-1.4g/cm3,细度≤50μm;胶的各项参数符合喷涂要求,故排除因胶材料本身变化影响喷涂质量。
2.3.2对裙边涂胶供胶系统分析
对裙边胶管路运行情况进行分析,裙边胶供胶系统为集中供胶系统,采用一级供胶泵为机器人供胶即可满足现场使用压力。供胶泵为GRACO65:1的气动泵,一用一备,并安装泵频检测开关,当一分钟内泵频达到20次即自动停机,防止泵空打将空气吸入管路。在试生产阶段,裙边胶机器人喷涂过程中发生堵枪,导致喷涂过程中喷涂雾化效果差,喷涂扇幅未打开、涂胶压力大的现象。经对供胶系统过滤器进行拆解,发现60目的过滤器中杂质较多。现场对过滤器进行清理,堵枪现象明显减少,但仍然存在风险,故将现场供胶管路过滤器芯体由60目更换为目,并在机器人管路进口处增加过滤器及目过滤芯。堵枪现象彻底解决,有效解决了因堵枪造成的喷涂雾化效果差、枪出口压力大而导致的雾胶,但车身裙边位置R角上仍然有胶雾,剪切效果不平齐的问题。所以,也排除了因供胶系统引起的雾胶、剪切不平齐的问题。
2.3.3对裙边涂胶环境系统分析
裙边胶室体送风为车间工艺空调,送风温度为25±5,湿度为65±5,机器人涂胶环境的温湿度比较稳定,所以,也排除了因供胶系统引起的雾胶、剪切不平齐的问题。
2.3.4对裙边涂胶机器人系统分析
喷涂裙边胶机器人为某进口品牌,数量为两台,采用美国某著名品牌的无气喷枪。影响喷涂车身雾胶、剪切不平齐的原因有机器人喷涂压力、流量、喷涂角度、喷涂扇幅、喷枪距离裙边的枪距、剪胶桶剪切效果、机器人控制柜加热装置。对影响因素进行逐一分析,分析过程如下:
1)因产品工艺变更,增加裙边R角喷涂后,机器人喷枪与车身夹角由°调整成°,喷涂过程中因喷涂角度变大,喷涂扇幅覆盖至车底和R角上方区域,工艺要求的喷涂区域以外的部分区域出现雾胶情况。
2)裙边胶机器人采用PCF控制流量,主要通过压力的控制来达到控制流量的目的,现场供胶系统压力为bar,PCF调节压力后机器人的喷涂压力为75bar,经现场确认车身裙边喷涂质量,发现裙边胶的喷涂污染物多以胶雾颗粒为主,故可断定机器人喷涂裙边胶时的压力与流量的关系不匹配,使胶的雾化不良。
3)因项目规划阶段没有输入裙边R角区域的喷涂,没有充分避免问题发生。机器人剪胶系统为标准设备,为锥形桶剪胶方式,在喷涂R角区域的过程中枪距由mm调整为mm,因枪距的调整导致无法在机器人剪胶桶上通过安装气封来解决雾胶问题。
4)机器人剪胶桶的工作原理是通过旋转,将喷出的胶进行旋转剪切成型后喷涂到车身,多余的胶进行剪切后回收,从而达到控制喷涂区域的目的。因受到喷涂枪距的影响距离车身较近,不能很好的控制剪胶范围,从而导致喷涂扇幅的变化,影响机器人雾胶及剪切不平齐。
5)影响机器人喷枪喷涂的扇幅及雾化效果主要因素还包括枪嘴,经喷涂区域调整后,的枪嘴喷涂出的扇幅较窄,可调整量较小,且雾化效果不理想。此因素同样制约机器人雾胶及剪切效果。
6)裙边胶机器人系统、供胶系统均有加热系统,供胶系统加热为伴热带分区方式加热,机器人加热系统为加热柜加热的方式,需将胶温度控制在25±1°的工艺要求范围内,为避免能源浪费,车间生产人员在生产开始前10分钟才打开供胶系统、机器人加热柜的加热装置,设定温度为25°,故不能排除因供胶温度短时间内骤然升温导致的胶粘度升高,而导致的喷涂扇幅变小,雾化效果变差。
2.4分析原因汇总
通过对机器人喷涂压力、流量、喷涂角度、喷涂枪距、剪胶系统、枪嘴的型号、加热开启的时间及温度等几方面的分析,得出影响机器人雾胶及剪切效果的因素为a机器人喷涂角度大、b机器人喷涂压力于流量不匹配、c喷涂枪距导致剪胶系统的不稳定、d枪嘴型号不能满足大流量及大扇幅的要求、e加热柜开启时间较短而使胶骤然升温,导致胶粘度变大,扇幅变小。
3根据根原因问题解决问题
因机器人喷涂角度为°,不利于喷涂范围内的控制,需要调整喷涂角度,因机器人喷涂系统前端距离车身裙边位置为mm,调整思路为将机器人姿态调试为°,将喷涂枪距由mm调整至mm,需要将机器人剪胶系统的刮胶盘长度延长,并缩小口径,已达到减少扇幅,从而控制雾胶。
根据上述思路,具体方案为更换剪胶系统,进行改善,延长锥形罩尺寸,原遮蔽装置与车门干涉,为避开车门,将锥形罩延长,尺寸由70mm延长至mm,使遮蔽装置远离车门;
缩小锥形罩口径(原装置进行涂胶作业,上边缘有雾胶现场,且切边不平齐,成波浪形,缩小口径,锥形口直径由¢90缩小至¢80,调整完成后可以将机器人喷涂枪距由mm调整至mm,将锥形桶贴近车身裙边位置喷涂,增强切边效果,降低裙边胶的飞溅)
调整机器人喷涂PCF进、出口的压力,从而达到调整流量的目的。喷涂压力由75bar调整至90bar,增加机器人喷涂压力后可提升流量,在增大枪距后以保证喷涂品质及喷涂扇幅的可调整性。
将机器人的喷涂枪嘴由更换至型号,在喷涂压力及流量提升后使用大枪嘴可以在稳定扇幅的前提下提高雾化效果;
在裙边胶线体滚床左右两侧分别增加自动遮蔽装置,包含气缸、行程开关、回收器、遮蔽板。安装自动遮蔽装置后,可达到的效果为:a当生产喷涂裙边胶车型时实现车底裙边位置完全遮蔽,有效防止胶雾污染车底;自动进行遮蔽,消除车底雾胶;b自动升降(车体到位后,PLC控制自动升起,喷涂完成后自动落位)c保护功能(遮蔽装置归位检测,防止碰撞,如不在原位,车体不能移动).
调整集中供胶系统加热系统及机器人加热柜的程序,在生产前1小时由现场设备保全人员开启泵系统,此时程序自动开启伴热,并实时检测温度,当温度超过工艺要求时自动报警,并停止加热。防止因胶温度过高而导致胶材料本身的物理特性胶粘度变化,造成机器人喷涂雾胶。
4效果验证及注意事项
为提升刮胶效果,将剪胶桶的刮胶板进行改进。
为进行效果验证,组织现场进行批量实车验证,品检、品质、工艺人员针对湿膜及干膜状态下进行评审,改善后的裙边胶R角处胶雾明显减少,且裙边位置剪胶平齐,车底雾胶明显消除,消除了总装装配困难,喷涂效果有明显改善。如图9、图10
喷涂膜厚均匀且为mm,满足车身防护要求及产品防护要求.
5结语
如果汽车工厂涂装车间为解决车底裙边防护及车底、裙边雾胶等质量问题时,通过以上问题解决的分析解决办法,现B汽车公司涂装车间通过问题提前输入及设备剪胶桶、自动遮蔽装置图纸改善等方案,解决了裙边胶位置雾胶及车底位置雾胶。
详情见《现代涂料与涂装》年第9期
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