高新技术的完美结合--使用机器人与密相技术进行粉末涂装

作者：诺信公司 JOHN BINDER

欢迎访问e展厅 展厅 7 喷涂/清洗/表面工程展厅 PVD涂层设备, 电镀设备, 热镀锌设备, 超声波清洗机, 静电喷粉机, ... 密相粉末涂装设备配合机器人的使用，为我们带来了先进的应用加工技术。进而，提升了生产效率、增加了精度并且降低了成本！ 通过把密相枪、粉泵、控制器这三样先进的粉末喷涂设备与输送技术相结合，大幅度提高日常粉末涂装操作中喷涂机器人的工作效率、喷涂精度，并且降低了成本。 曾几何时，粉末涂装商需要使大型焊接机器人适应粉末涂装应用，而造成昂贵的大型机器不能很好的适应粉房或精密粉末喷涂。通常，为机器人准备的窗口尺寸需要适应机器人的喷涂动作，因此需要更大的粉房以及除尘设备保证粉房内有足够的流动空气带动粉末。 从那时起，机器人科技有了长足的进步。现如今，有专门为粉末喷涂而设计的机器人，他们更加小巧、成本效率更高并且更加精确。这一切，都是通过运作于粉末设备和机器人之间的先进的部件识别和控制器而实现的。从而使得粉末涂装商提高了生产效率、增加了精度并且降低了成本。 机器人与粉末涂装——只为更好的操作控制与效率 由于机器人拥有近乎无限的运动范围，它们比单轴、双轴甚至三轴固定轴机器都更加灵活。机器人相对于固定轴机器可以提供更加精准、灵活的实现近距离喷涂，因此它们可以使死角部分得到更好的涂覆。从而使得粉末可以均匀、全面的覆盖于被喷涂物的表面。此外，因为机器人的每一个部件的每次喷涂动作都完全相同，因而使涂层相对于人工粉枪作业更加稳定。 也许有人会问，如果被喷涂部件每次放置的位置都不同或者根本没有被正确的放置该怎么办？答案是，机器人可以通过精密的部件识别系统来判断被喷涂物件是否准确的放置。 其实，当机器人控制器与粉末系统控制器相结合时，不单能感应被喷涂物件的姿态，还能感应到该部件的类型和形状。这就使得机器人可以自行判断应该使用怎样的喷涂动作，并让粉枪自行判断使用正确的喷涂参数。换言之，部件识别信息会被传送至粉枪控制器，从而使粉枪正确选择预设的适用于被喷涂物件的粉末流量以及静电控制等各项参数。此外，这项尖端的部件识别技术可使机器人以同样精确的机械臂速度、同等准确的动作和喷涂距离对相同部件进行粉末喷涂的同时，优化和协调其与粉末涂装设备的应用程序设置。和人工喷涂操作相比，该技术可持续不断的保证被喷涂物件的质量、减少粉末浪费、最大程度减少废品率和返工从而节约喷涂时间。通过将先进的粉末喷涂应用设备与输送技术相结合，机器人相比传统的涂装方式（固定轴或手动）以及文丘里粉泵喷涂与输送技术，可提供了更加精准定位精度，进而进一步提高了生产效率、节约更多粉末。 密相技术与机器人——只为更好的应用控制与效率 那么，究竟什么是密相技术？本质上，是将密相泵、粉枪和控制器相结合，从而使喷涂效果与效率全面超越所有文丘里涂装设备和其它密相喷涂设备。之前，传统的文丘里粉泵和自动粉枪的结合无法充分发挥机器人技术的先进性，无法保证喷涂的速度或效率。然而，密相粉泵以及喷枪的出现充分解决了上述问题，最大程度的保证了先进机器人喷涂的速度、精度和可重复性。 密相技术的诞生是为了满足粉末涂装色板里数以百计的彩色粉末在20秒内完成换色以及即时交货的需求——多种颜色的切换时间需要在一小时而不是八小时内完成。密相技术最初是由北美办公家具生产商发明的，它们需要在收到订单的当天完成上百种颜色的喷涂并且将完整的办公套件（桌子、椅子、文件夹、抽屉等）进行装船。最终他们发现，与停工进行粉末颜色更换相比，直接将粉末丢弃反而更节约成本。为了尽可能多的喷涂家具，这些厂商会使用传统喷涂设备允许的最快的传送带速度。最初，这些都是通过文丘里泵、手动喷枪以通过人工在多种色料盒间进行空气与粉末切换来实现的。然而，因为文丘里泵是通过高速气流带动粉末进入粉管输送到喷枪上，越快的喷涂速度就意味着需要更加充足的空气来进行驱动，因此其不能满足高速的粉末涂装需求。 图1就是“密相”输送泵的工作原理。该泵就是为了以更少的空气输送更高密度的粉末，其原理类似于一个双缸两冲程的引擎。两个缸体工作相位相反，第一缸体在真空的作用下吸入粉末，并在压力的作用下推出粉末，第二缸体工作方式与其相同，只是在时间上恰恰相反。就是在第一缸体通过真空吸入粉末的同时，第二缸体通过压力推出粉末。 这种交替进行的方式使得气缸输粉几乎不需要空气，更重要的是没有移动部件会粘上粉末，粉末只需微弱的流化即可经真空抽吸至气缸。这项对与粉末输送与涂装设备具有极大突破的技术提供了更加有效的喷粉方式并减少了过喷。同时，允许粉末涂装商提高生产线速度，在有些情况下，甚至可以取消手动喷枪站。 密相技术可以在肉眼不可见的范围内，更好的进行粉末输送，这主要归功于低流速空气技术和增加电晕静电喷涂的缓和时间。换言之，使用低流速空气推动更多的粉末意味着粉末在穿越粉枪前方的电晕场时有更充裕的时间吸引电荷。和手动喷枪和文丘里泵相比，密相枪和粉泵能在更少的时间和喷涂次数下，喷涂更多的粉末。 此外，密相技术结合机器人使得喷涂距离大幅度的降低。由于空气的流量很低，因此和传统的文丘里粉泵相比，密相粉泵能大幅度缩减喷枪和被喷涂物品的距离。 值得说明的是：这种喷涂距离的缩减并不意味着扇形喷幅的减少。实质上，可以通过灵活的喷嘴设置，进而达到甚至超过传统文丘里粉泵的有效扇形喷幅面积。同样的，密相粉泵配合机器人与自动喷枪也具有这些特点与优势。 密相技术与机器人——高新技术的完美结合 随着越来越多的粉末喷涂厂商为了快速的20秒换色而采用密相技术与手动喷枪，自然而然的，更多的厂商也将习惯于密相技术和自动喷枪的组合。该组合不单能通过提高初次上粉率来节约更多粉末，还能进行粉末回收。通过这项技术革新，能充分发挥机械喷枪的优势，还能减少手动喷枪的喷涂距离，因为机器人具有近乎无限的运动范围，能到达很多难以到达的区域（和手动操作相比），因此使密相喷枪可以近距离高速追踪被喷涂物体，从而使喷涂涂层更加均匀、误差更低，减少了过喷与喷涂时间。结合AFC（自动反馈控制）限流技术，使机器人不仅能快速识别物件轮廓，还能在低流速空气的作用下均匀的实现深腔内部覆盖。 当粉枪与被喷涂物件的处于最佳工作距离时，有效电荷达到最优从而使电流消耗降到最低。当喷涂距离减少时，有效电荷降低而电流消耗增加。这就会在粉末喷涂表面造成通常所说的反电离。当这种现象发生在深腔内部时，就会出现法拉第笼效应，进而严重影响深腔的喷涂效果。而密相技术由于使用了低流速空气，配合AFC限流技术，大大抑制了粉末反弹，再配合机器人的使用，可满足所有粉末喷涂需求。 由于密相泵双向自洁，从而使输粉管可快速有效的清洁。再配合“按需取色”（Color-on-Demand）技术，使得在20秒内进行全自动换色成为可能。再通过自动喷枪的预设参数——包括对每一个喷涂物体的粉末流量、静电（KV、AFC）设置，使得粉末涂装商在粉末喷涂作业中拥有了兼具生产效率与灵活性的终极工具。 日本的办公家具生产商多年来一直使用密相技术、机器人以及按需取色技术，现在他们可以通过在单一机器上配备多种密相枪进行有效的粉末喷涂和快速的颜色更改，有时，甚至可以在同一粉房内使用多台机器人进行工作。此外，密相技术不单单适用于有机粉体，还可以用于抽取并喷涂PE(搪瓷)粉末。北美的一家器具生产商就正在使用密相枪与机器人将搪瓷粉末喷涂于各种炉腔内。最终，这些厂商都证明了机器人与密相技术的结合具有无以伦比的过程控制与应用控制。 总结 密相粉末涂装设备配合机器人的使用，为我们带来了先进的应用加工技术。进而，提升了生产效率、增加了精度并且降低了成本！ 提升生产效率 •更短的循环周期 •更快的传送速度 •增加运行时间，减少停机时间 •更高的一次通过率 更高的精度 •机器人的应用减少了工艺变化 •通过预设参数减少粉末应用变化 •消除人工操作误差 节约成本 •更高的初次上粉率，减少过喷 •和传统文丘里粉泵相比，密相科技减少了压缩空气的使用 •减少手动喷枪操作员数量 •降低返工和次品率(end)

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