王海丰，王兵，许能才，陈道飞，李文鹏，李玉磊，万德俊

（合众新能源汽车有限公司，浙江 桐乡 314500）

近几年，伴随着中国制造业步入工业4.0，喷涂机器人在新能源汽车喷涂行业中得到广泛的应用，机器人技术不断成熟，消费者对汽车外观方面的要求也不断提高。喷涂使用的油漆对人体危害大。随着人工成本的增加，使用机器人代替人工喷涂，在产品稳定性和人工成本上存在很大优势，也是社会进步的体现。但是橘皮、流挂、漆点、滴漆等生产质量问题仍困扰着企业，其中漆点缺陷在机器人喷涂清漆的过程中经常发生。对于车身而言，清漆漆点需要打磨、抛光，甚至造成产品返工处理，因此清漆漆点成为了生产过程中制约产品合格率的重要因素之一。

本文以ABB的机器人为例，主要从清漆内、外板两个方面讨论如何有效规避清漆漆点的发生。

1 内板喷涂清漆

内喷喷涂分为机器人喷涂和人工喷涂。清漆内板喷涂一般发生漆点的概率相对于外板要低，但是发生漆点仍需要打磨抛光处理。

1.1 机器人喷涂内板

1.1.1 雾化器转速

清漆内喷机器人一般采用RB1000雾化器，配置φ40的杯头。有些工厂的设计带高压喷涂(使用较低的高压，一般设定为20 kV，以增加上漆率)，不带高压喷涂的上漆率较低。当然，这因厂而异。

雾化器旋杯的转速直接决定油漆的雾化效果。当转速过低时，油漆未在充分雾化的情况下就开始喷涂，造成油漆雾化效果不好，此时油漆被直接喷涂到车身内板上，车身内板表面全是密密麻麻的漆点；在喷涂开关枪点部位，机器人开关枪参数随着喷涂硬件的磨损变得与设定值不匹配，在开枪点区域的漆膜易形成目视漆点。另外，雾化器转速过低会令雾化后的清漆颗粒相对较大，整形空气对雾化后油漆颗粒的控制比较弱，不利于通过调整喷涂参数来解决流挂、橘皮等问题。

1.1.2 混合单元

对于整车、保险杠、塑料外饰件喷涂清漆，一般采用双组分喷涂系统，清漆和固化剂通过换色阀、齿轮泵到达混合单元处，按照油漆厂家规定的混合比例进行混合，清漆和固化剂的比例通常为 3∶1。机器人的混合单元长期使用后若对混合部分保养不到位，混合管内残存的大量清漆渣会将混合单元、混合管、雾化器枪针全部污染(见图1-3)，在机器人喷涂过程中全部喷涂到车身上。

图1 混合单元混合管Figure 1 Mixing tube of mixing unit

图2 雾化器阀组Figure 2 Valve set of atomizer

图3 雾化器针阀Figure 3 Needle valve of atomizer

需要定期对机器人混合单元、混合管进行保养或更换。

1.1.3 马桶清洗机

清漆机器人马桶清洗机是作用于机器人雾化器整形环和旋杯外表面的清洗装置，外接油性清洗溶剂和压缩空气两条管路。在车身内喷涂机器人作业过程中，清漆漆雾会反溅到整形环和旋杯外表面上。机器人每喷涂5辆车就会进入马桶清洗机内清洗。马桶清洗机通过打开溶剂阀门对整形环和旋杯外表面进行冲洗，然后用压缩空气吹干，两者交替作业，最后用压缩空气吹干，达到清除残漆且无溶剂残留的目的。

清洗机内部有一圈环形的孔洞，用于溶剂和压缩空气通过。若清洗马桶机内部圈环形的孔洞太少且角度不对，则无法完全覆盖清洗部位，单单通过增加清洗次数不能彻底清洗整形环和旋杯头外表面的油漆。以下原因也能造成整形环和旋杯头清洗不净：(1)清洗马桶内部环形压缩空气吹扫角度不对；(2)环形压缩空气孔洞阻塞；(3)机器人雾化器进入清洗机内的深度和角度不够；(4)马桶清洗机外接清洗溶剂压力不够；(5)马桶清洗机外接压缩空气压力太低；(6)马桶内部清洗环角度不对；(7)机器人雾化器进马桶清洗的程序不合理。针对以上原因加以改进，才能彻底杜绝雾化器清洗不净问题。

1.2 人工喷涂内板

目前还有一大部分工厂由于建设时间早，车身内板仍是人工喷涂，人员技能、设备配比器(见图 4)、人工喷枪等因素都会造成车身内板出现清漆漆点问题。

图4 人工枪站配比器Figure 4 Proportioner of manual gun station

目前行业的多元化，新兴产业的蓬勃发展，以及人们扭曲的价值观，造成进入工厂上班的工人很少，从事喷漆行业的人更是少之又少。由于新员工技能不足，对手工喷枪不熟悉，导致扇形调整不合理，因此漆点问题经常发生。应通过加强对新员工的技能培训来杜绝此方面的问题。

人工喷涂设备一般为固瑞克等品牌的清漆和固化剂的配比器(如图5所示)，每次生产后需要对设备进行清洗，有时喷漆工着急下班会忘记清洗配比器，于是造成配比器内的混合部分固化，再次使用便会出现漆点等问题。因此，配比器在生产结束后必须马上清洗，也需要设备人员定期进行保养维护，方能杜绝上述问题。

图5 人工枪站配比器混合单元Figure 5 Mixing unit of proportioner of manual gun station

人工喷涂一般使用 SATA的喷枪。手工枪帽安装不正确，或者枪帽长时间使用后不清洗，会造成枪帽出漆孔堵塞，雾化效果不好，在使用过程中直接产生漆点。另外，人工喷枪长时间使用后内部枪针会磨损，流量不准，漆雾雾化效果也不好，同样会形成漆点。喷漆工人定期对人工喷枪进行保养可以杜绝此类问题发生。

2 车身外表面清漆喷涂

机器人喷涂清漆漆点问题多发生于外板，而且修复起来存在诸多困难。发生问题的部位主要是旋杯头、雾化器和混合单元，当这3个部位存在残漆或机器人喷涂参数设定不合理时，就会出现漆点问题。

2.1 雾化器

外板清漆喷涂机器人的雾化器采用内加电设计，清漆在喷出的瞬间带电，靠静电吸附到车身上。清漆外板喷涂机器人每5车进一次马桶，清洗整形环和旋杯外表面，减少整形环和旋杯外表面的积漆。整形环通过内外两个出气环组合来控制扇形，喷涂过程中油漆的反弹和喷涂过程中漆雾的飘落会造成孔堵塞，不能有效形成扇形，于是造成漆点，所以需要马桶清洗机来清洗整形出气孔。旋杯头的毂(见图 6)也要定期保养及更换，因为这是清漆经过雾化器到达车身的最后部位，长期生产后容易出现油漆絮凝，其内部容易积漆。

图6 旋杯头的毂Figure 6 Cup hub

机器人的ACU(空气调整单元)是一个高灵敏度、高精度的备件，长时间生产容易发生偏差，扇形不准确，需要每3个月进行一次空气补偿值校准，这样才能保证扇形的准确性，减少清漆漆点问题的发生。

至于混合单元的保养，详见1.2节。

2.2 机器人喷涂参数设定不合理

在清漆外板喷涂程序编制的过程中，轨迹间距为100 mm，TCP(工具中心点)到车身距离为200 ~ 250 mm，程序覆盖率为 75%。车身外表面喷涂一般都是一遍成膜，设定的旋杯转速较高，机器人吐出量较大，成型空气数值较小，形成的扇面喷幅大，因此油漆反弹很大，容易飞溅到雾化器上而形成漆点。通过喷涂参数的合理设置，形成绵柔的扇形效果，满足基本重叠率需求，是保证漆雾稳定抱团、纵向均匀分布的有效措施。

3 结语

漆点缺陷是清漆生产过程中常见的问题之一，关系着产品的质量和生产效率，除上述原因之外，还有其他因素，每个现场的设备、环境、人员也不尽相同。所以，应结合现场实际生产条件，逐一进行排查才能确定问题真因。