FANUCP200E噴涂機(jī)器人擁有完善的油漆顏色更換及霧化器清洗系統(tǒng)，可以對每一種顏色更改進(jìn)行編程設(shè)置，能適應(yīng)多種不同顏色和流體材料的需求。
但這套系統(tǒng)在實際使用過程中存在一些小問題，當(dāng)噴涂色差較大的車身時，如噴完紅色車身接著噴涂白色車身時，會在白色車身上出現(xiàn)紅色涂料，造成色差缺陷。出現(xiàn)這種質(zhì)量問題時需要進(jìn)行人工返修，甚至整輛車要重新上流水線進(jìn)行重噴。
本文以FANUC噴涂機(jī)器人P200E配備Sames公司PPH607霧化器為例，探討如何有效避免換色后出現(xiàn)色差的質(zhì)量問題，生產(chǎn)出質(zhì)量合格的產(chǎn)品。
換色系統(tǒng)的構(gòu)成和原理
P200E機(jī)器人的換色系統(tǒng)主要工作部件為一系列氣動超微閥，控制這些超微閥的動作時序，配合機(jī)器人的動作完成機(jī)器人需要的更換顏色工作。
機(jī)器人換色時主要用到的換色程序包括PushOut(推出)、CleanOut(潔凈)和Fill(填充)。
PushOut：在更換顏色之前使用，為的是利用涂料供應(yīng)管路中所有剩余的涂料，將其提供給霧化器。關(guān)閉換色閥，接通凈化氣體閥門。利用換色閥總管和總管路中剩余的涂料，繼續(xù)完成噴涂路徑。典型情況下，PushOut是在更改顏色或材料之前進(jìn)行的，使涂敷系統(tǒng)基本清空。
CleanOut：凈化氣體和凈化溶劑以交替方式循環(huán)通過換色閥總管、涂敷管線和霧化器，清洗盒內(nèi)部，防止前面顏色的涂料污染其他顏色的涂料。同時還啟用了調(diào)節(jié)器覆蓋功能，用于將霧化器流量調(diào)節(jié)器維持在全開狀態(tài)。
Fill：當(dāng)系統(tǒng)空且干凈時，該程序用于裝填顏色閥門總管涂料供應(yīng)管線(為霧化器提供涂料)，并為霧化器提供所請求顏色的涂料。打開相應(yīng)的顏色換色閥，接通觸發(fā)器閥門，并啟用調(diào)節(jié)器覆蓋功能。典型情況下，當(dāng)霧化器位于清理盒時，將執(zhí)行裝填循環(huán)，因為使用底漆功能能夠使從霧化器排出的涂料量降至最低。在此時，可以為霧化器傾卸閥門加電或不加電，提供平行路徑，允許涂料供應(yīng)系統(tǒng)中的氣體輕松地排出。
換色后的色差
1.換色過程
P200E機(jī)器人執(zhí)行換色的動作依次為：PushOut、CleanOut和Fill。檢查分析這些動作程序查找故障起因。
PushOut：在機(jī)器人噴某一顏色最后一輛車時關(guān)閉換色閥停止該油漆的供應(yīng)，使用換色閥到噴咀這段管路內(nèi)的油漆繼續(xù)噴完這輛車，時間為2s。
CleanOut：使用溶劑、空氣清洗干凈換色閥到噴咀這段管路內(nèi)的剩余油漆，清空的管路內(nèi)涂料更容易填充，時間為7.4s。
Fill：在換色閥到噴咀這段管路內(nèi)填入對應(yīng)下輛車顏色的涂料，為噴涂下輛車做準(zhǔn)備，時間為3.1s，有效填充涂料時間為2.6s。
2.機(jī)器人換色色差原因
經(jīng)過手動操作機(jī)器人執(zhí)行換色的各個過程，拆開機(jī)器人管路檢查，發(fā)現(xiàn)換色后色差的原因是換色填充后管路內(nèi)的涂料并不是單一的一種涂料，在流量調(diào)節(jié)閥內(nèi)會有少量未洗凈的上一種顏色涂料殘存和當(dāng)前顏色的涂料混合在流量調(diào)節(jié)閥處，當(dāng)兩種涂料顏色深淺相差太大時，噴涂出來的車身就會存在明顯的色差質(zhì)量缺陷。
計算出實際需要置換的涂料容量，根據(jù)涂料流量算出排空及填充所需的時間，然后合理安排規(guī)劃各段換色程序的進(jìn)程。
根據(jù)機(jī)器人結(jié)構(gòu)計算管路內(nèi)涂料排出和填充的時間：換色閥到噴咀這段管路的容量為換色閥內(nèi)公共管路容量、換色閥到霧化器管路容量和霧化器內(nèi)部管路容量三者之和，這段管路由內(nèi)徑約φ5mm，長1500mm的管路組成，即換色閥到噴咀這段管路的涂料量=3.14×2.52×1500/1000=29mL，則P200E機(jī)器人用最大的流量500cc/min的流速填充滿29mL的涂料需要的時間t=29÷500×60=3.5s。原先使用的Fill程序時間僅為3.1s，有效填充涂料時間為2.6s，比計算出的填充涂料所需時間3.5s短，因此換色后會出現(xiàn)色差質(zhì)量問題。
換色色差解決方案
使用的Fill填充程序有效填充涂料時間只有2.6s，這樣涂料不能有效填充到霧化器噴涂系統(tǒng)中，會產(chǎn)生換色后色差的質(zhì)量問題。為保證生產(chǎn)節(jié)拍，在少量增加換色時間的基礎(chǔ)上重新優(yōu)化調(diào)整換色程序，使涂料填充能夠達(dá)到生產(chǎn)要求。
因為機(jī)器人PushOut動作時的流量為當(dāng)前仿形程序設(shè)定的流量，而這個流量的設(shè)定不會大于機(jī)器人的最大流量500cc/min，所以PushOut程序的工作時間可以改為4s，這樣能比原來多推出2s管路中的涂料。管路內(nèi)的殘留涂料減少后，可以縮短之后運(yùn)行的CleanOut程序時間。
重新調(diào)整CleanOut程序后，在保證洗凈效果的同時，讓出更多時間給Fill填充程序使用。原來使用的Fill程序僅為3.1s，不能有效完全填充涂料管路。經(jīng)之前計算，填充滿涂料管路的時間為3.5s，F(xiàn)ill程序有效填充時間應(yīng)該大于3.5s。修改后Fill程序時間為7s，有效填充時間為3.7s，能夠滿足換色填充要求。此程序還把機(jī)器人原來在清洗盒外換色，改為在清洗盒內(nèi)換色，這樣也減少了廢溶劑排放，有利于環(huán)境保護(hù)。
結(jié)語
為解決機(jī)器人換色后色差這個問題，我們需要對機(jī)器人的結(jié)構(gòu)、控制方法和工藝參數(shù)設(shè)置有細(xì)致的了解。機(jī)器人屬于比較復(fù)雜的設(shè)備，在實際使用中會遇到各種各樣的問題，這需要我們在工作中不斷學(xué)習(xí)并總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，提高技術(shù)水平，積極應(yīng)對遇到的現(xiàn)場問題。
（轉(zhuǎn)載）
