◎文/陈影(安徽星凯龙客车有限公司)

长期以来，车桥的喷漆工序均采用人工喷漆。人工喷漆有很多缺点，一是车桥涂层质量不稳定；二是劳动强度大、作业效率低，喷漆工每天的工作时间多达10h；三是喷漆工序为危险危害作业工序，人工喷漆对喷漆工人皮肤和呼吸系统的伤害不可逆转，产生的漆渣如果处理不当易污染环境。所以从提高车桥涂层质量、体现人性化管理、降低喷漆工的劳动强度及使喷漆工序更环保和健康等多方面考虑，在喷漆工序实施机器人喷涂取代人工喷漆很有必要。

油漆为易燃易爆产品，而且喷房内漆雾浓度较高，要求使用的喷漆机器人具备防爆功能。喷漆机器人需模仿人手臂工作，能持喷枪完成在三维空间内全方位多角度的喷涂。由于喷漆机器人设计上专业性比较强，可采取和机器人厂家协作完成机器人喷漆工程的设计，在机器人厂家完成机器人制造、样桥程序编制和系统调试工作的基础上，完成工艺布局、安装和批量车桥程序编制工作。本文针对机器人喷漆系统，从设计原理、工艺布置、主要设备和实施效果四个方面进行论述。

一、设计原理

机器人喷漆系统结合了机器人技术和表面喷涂工艺，主要由机器人本体、自动喷枪、识别系统、控制系统、喷漆程序和输调漆系统组成。机器人手腕由6轴组成，类似人的手腕，手腕持重不小于15kg，有较大的运动空间，可做复杂的轨迹运动，能方便地完成人体手腕的各种动作；机器人各轴动作速度适当、满足喷涂工艺和安全要求，所有轴系均安装制动系统，在出现急停、出错或电源发生故障的情况下，在0.5s内即可使机器人的运动停止；喷漆程序依据人工喷漆的喷枪运动轨迹编制而成；输调漆系统负责油漆的输送。喷漆机器人通过识别系统调用喷漆程序，通过控制系统使输调漆系统输送油漆，触发自动喷枪按照指定喷漆程序开始喷涂作业。

图1 喷漆机器人平面布置图

二、工艺布置

因车桥表面形状复杂，喷漆机器人布置在现有涂装线的两个喷房内各安装一台，从车桥前后两个方向进行对向喷涂；在喷房外布置控制系统和输调漆系统，在喷房前端布置识别系统，从而完成车桥的喷涂工作。喷漆机器人平面布置如图1所示。

三、主要设备及使用方法

机器人喷漆系统主要由输送链同步跟踪系统、产品自动识别系统、自动喷枪、输调漆系统、喷漆机器人、喷漆程序和控制系统组成（见图2）。

输送链同步跟踪系统能使机器人始终保持与输送链上的产品同步运行。输送链为连续链，通过同步跟踪系统喷涂机器人可跟踪产品的输送链速度，机器人在产品行走过程中完成喷涂作业。当检测到输送链链速异常时，机器人系统自动停止工作并通过声光报警。喷涂机器人与输送链之间有互锁信号，一旦输送链停止，机器人也立刻停止；而如果机器人异常停止，输送链也会停止。故障排除后需要人工复位才能恢复正常生产。

图2 喷漆系统原理图

产品自动识别系统采用条形码加载码体。产品上涂装线前在固定位置张贴条形码，在涂装线前处理指定位置加载码，通过扫描读取条形码信息，将产品的型号录入加载码，喷漆机器人在产品进入喷房之前读取载码体识别其型号，并通过控制系统调用相应型号产品的喷漆程序，自动调整到工作状态。

自动喷枪和输调漆系统完成油漆的调配和输送任务，当产品到指定位置，机器人开始进行喷漆作业，喷漆机器人的重复精度是±0.2mm。车桥总成的部分漏喷点由人工补漆来完善。

涂装机器人可设定清洗喷枪程序，在油漆换色时或每天工作完成后需清洗管道和喷枪系统，通过将输调漆系统的吸料口更换为稀释剂，并通过机器人程序配合喷枪及其管道的清洗工作。

四、实施效果

车桥采用机器人喷漆一年后，经过定期对车桥涂层质量进行检测和统计分析，实施效果良好。机器人喷漆由程序控制，可保证车桥的涂层质量一致性，车桥的涂层厚度、均匀度、光泽度等评价指标均可满足要求；机器人取代人工进行喷漆，原来的喷漆工人转到其他工作岗位，解决了人工喷漆劳动强度大、作业效率低的问题，尤其是解决了对喷漆工人身体造成较大伤害的问题；机器人喷漆使油漆的利用率由35%提高至40%，每年减少漆渣10吨。