新型機器人(ren)涂裝(zhuang)系統擁有非(fei)常(chang)先進(jin)的(de)技術(shu)，不僅可以對車(che)輛的(de)內外表面進(jin)行全自(zi)動(dong)的(de)噴涂，而且能(neng)保證極(ji)高的(de)涂裝(zhuang)質(zhi)量。目(mu)(mu)前，涂裝(zhuang)系統的(de)絕(jue)緣性已經發(fa)展到可以讓(rang)水性基的(de)油漆進(jin)行直接上(shang)電(dian)式噴涂，并(bing)可對車(che)輛內部進(jin)行靜(jing)電(dian)噴涂。然而由于具(ju)備(bei)了(le)(le)眾多(duo)新的(de)先進(jin)功能(neng)，設備(bei)必然會(hui)變得非(fei)常(chang)復雜，需要(yao)訓練(lian)有素(su)的(de)工作(zuo)人(ren)員進(jin)行操(cao)作(zuo)和維護，這(zhe)就使新設備(bei)的(de)推廣變得困難重(zhong)重(zhong)。由此(ci)誕(dan)生(sheng)了(le)(le)新型機器人(ren)涂裝(zhuang)系統，可以同時實(shi)現提高生(sheng)產效(xiao)率和降低復雜程度的(de)雙(shuang)重(zhong)目(mu)(mu)標。
瘦身——機器(qi)人(ren)的運動軸簡(jian)化
提到(dao)涂(tu)裝機器人必(bi)然要(yao)談到(dao)它的(de)(de)運(yun)動(dong)軸和(he)相(xiang)關性能，包括(kuo)是(shi)否(fou)容易進(jin)入(ru)噴(pen)(pen)涂(tu)位置，在(zai)已(yi)有的(de)(de)噴(pen)(pen)涂(tu)間里安裝是(shi)否(fou)方(fang)便(bian)合(he)算，占用空間大小和(he)是(shi)否(fou)節約(yue)生產成本等。涂(tu)裝機器人既可以(yi)應用于(yu)工件靜(jing)/動(dong)的(de)(de)噴(pen)(pen)涂(tu)模式，也(ye)可以(yi)應用于(yu)工件移動(dong)的(de)(de)噴(pen)(pen)涂(tu)模式。在(zai)前(qian)種(zhong)模式中(zhong)機器人必(bi)須增(zeng)加一個運(yun)動(dong)軸，在(zai)后種(zhong)模式中(zhong)由于(yu)車體(ti)連續地通過噴(pen)(pen)涂(tu)區，機器人不需要(yao)另(ling)設運(yun)動(dong)軸。
出于這個原因，不包括七軸的機器人成為杜爾公司訂單的主流，這種機器人不但可以減少業主的投資成本，還在很多方面降低了設備的復雜程度，簡化了運動控制系統的編程，去除了故障率較高的可移動電纜，維護工作也變得簡單了。
圖1 以移動模式工(gong)作的機器(qi)人涂裝站，由兩(liang)臺懸掛(gua)的機器(qi)人進行外(wai)表面噴涂
圖1中(zhong)，手軸(zhou)部分可以選擇用兩(liang)軸(zhou)而不是三軸(zhou)，來連(lian)接產生勻稱的(de)霧化(hua)噴涂扇面的(de)高速旋轉的(de)霧化(hua)器設(she)(she)備，這樣不僅簡(jian)化(hua)設(she)(she)備結構，而且只需要兩(liang)個軸(zhou)的(de)驅(qu)動系統。
采用集成式換色技術
新型(xing)機器人(ren)涂裝系(xi)統擁有的(de)(de)先(xian)進應(ying)用(yong)技(ji)(ji)術也(ye)具有提高效率的(de)(de)巨大(da)潛力，其中一(yi)個就(jiu)是減少換色時的(de)(de)損失(shi)。如(ru)今，換色裝置(zhi)與霧化器在技(ji)(ji)術和應(ying)用(yong)上的(de)(de)差(cha)距(ju)越來越小，如(ru)何(he)實現進一(yi)步的(de)(de)節能降耗？人(ren)們采(cai)用(yong)了把換色裝置(zhi)整(zheng)合在霧化器里(li)的(de)(de)方法。
杜爾公司生產的用于涂裝車身的EcoBell2系統就應用了集成式換色技術。該系統采用EcoBell2 ICC型霧化器（見圖2），在這種霧化器中安裝了集成式換色裝置，這個裝置可以轉換7種顏色，每種顏色的涂料都通過一個單獨的計量泵供應。這些計量泵不需要清洗，所有的計量泵通過一個氣動切換離合器連接到伺服馬達上，這樣這個多泵的系統實際上只需要一個伺服馬達。如果系統需要的顏色超過7種時，還可以外接附加的換色裝置。
圖2 帶集(ji)成式換色裝置的新(xin)型霧化器(qi)（左(zuo)）和(he)外部的上電(dian)系統（右(you)）
采(cai)用(yong)(yong)集成(cheng)式(shi)換(huan)(huan)色系統(tong)可以在換(huan)(huan)色過(guo)程中大幅度(du)減少涂(tu)(tu)料(liao)和清(qing)洗劑的(de)(de)(de)(de)消耗(hao)，這樣做雖(sui)然(ran)稍微增加(jia)了設(she)備的(de)(de)(de)(de)復雜程度(du)，但與(yu)其(qi)帶(dai)來的(de)(de)(de)(de)好處相比是微不足道的(de)(de)(de)(de)。采(cai)用(yong)(yong)普(pu)通霧(wu)化(hua)器換(huan)(huan)色時一般要消耗(hao)40ml涂(tu)(tu)料(liao)，采(cai)用(yong)(yong)新型霧(wu)化(hua)器更換(huan)(huan)涂(tu)(tu)料(liao)時其(qi)消耗(hao)量(liang)可以降(jiang)到(dao)6ml，這不僅使(shi)涂(tu)(tu)料(liao)的(de)(de)(de)(de)消耗(hao)量(liang)降(jiang)低(di)(di)了85%，還使(shi)清(qing)洗劑的(de)(de)(de)(de)消耗(hao)量(liang)有了同樣程度(du)的(de)(de)(de)(de)降(jiang)低(di)(di)。
在(zai)此我們以有8個(ge)涂(tu)裝機器(qi)人的(de)(de)(de)色(se)(se)(se)漆(qi)底漆(qi)站為(wei)例，估算一(yi)下集(ji)成式換色(se)(se)(se)技(ji)術在(zai)實際生(sheng)產過(guo)程中的(de)(de)(de)效益。如果(guo)采用(yong)傳統(tong)的(de)(de)(de)換色(se)(se)(se)系(xi)統(tong)每換一(yi)次色(se)(se)(se)要消耗(hao)近320ml涂(tu)料，而涂(tu)裝一(yi)個(ge)車(che)體(ti)所用(yong)涂(tu)料的(de)(de)(de)總(zong)量約為(wei)1040ml（以涂(tu)裝面積(ji)9m2計算，體(ti)積(ji)固化(hua)比為(wei)25%，著(zhu)漆(qi)率為(wei)75%），這(zhe)(zhe)就是說換色(se)(se)(se)過(guo)程中的(de)(de)(de)涂(tu)料消耗(hao)超過(guo)了噴涂(tu)用(yong)涂(tu)料的(de)(de)(de)30%。這(zhe)(zhe)樣(yang)，顏(yan)色(se)(se)(se)的(de)(de)(de)使用(yong)頻(pin)率和顏(yan)色(se)(se)(se)的(de)(de)(de)多少就決(jue)定了換色(se)(se)(se)的(de)(de)(de)損失(shi)，如果(guo)想在(zai)不采用(yong)新(xin)型EcoBell2 ICC系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)情況下把換色(se)(se)(se)的(de)(de)(de)損失(shi)降低(di)一(yi)半，就必(bi)須將著(zhu)漆(qi)率在(zai)現在(zai)的(de)(de)(de)基礎上再提高15%，顯然(ran)這(zhe)(zhe)樣(yang)高的(de)(de)(de)比例用(yong)目前的(de)(de)(de)技(ji)術是根本(ben)達不到的(de)(de)(de)。
在降低涂料消耗的同時，集成式換色系統還能把換色的時間從12s減少到6s，減少了一半的時間。這就意味著能縮短涂裝每個工件的周期，據統計這相當于增加了5%的生產力。如果一個工廠每小時涂裝30臺車輛，每天工作20h，那么每天就能多涂裝30臺車輛。新型霧化器在巴塞羅那的尼桑公司已得到使用（見圖3）。
圖3 巴塞羅那的(de)尼桑(sang)公司使用了新型霧化器
提高內噴和細節噴涂(tu)的著漆率
雖然采用靜(jing)電(dian)(dian)旋杯噴(pen)涂(tu)車內表(biao)面比(bi)空氣噴(pen)槍(qiang)噴(pen)涂(tu)提高了著漆率，但水(shui)基(ji)涂(tu)料運用靜(jing)電(dian)(dian)噴(pen)涂(tu)必須(xu)保證(zheng)設備的電(dian)(dian)絕緣性，這就大大增加了設備的復(fu)雜程度和成本(ben)。由(you)于這個原因(yin)，很(hen)多生產廠家不得不放棄了靜(jing)電(dian)(dian)噴(pen)涂(tu)技術，著漆率又降回(hui)到(dao)傳統(tong)空氣噴(pen)槍(qiang)的水(shui)平。
采用新型鐘形旋杯式霧化器和定形氣流環技術能很容易地聚集噴射的涂料，大幅度提高著漆率，使氣動霧化器以一種全新的方式工作。杜爾公司的EcoBell系列產品（見圖4）用于內噴涂生產時平均提高著漆率15%，已經成功應用于很多項目中。采用這種霧化器時不需要靜電加電和系統絕緣，設備相對簡單很多。
圖4 EcoBell2 HD型霧(wu)化器可用于靜(jing)(jing)電(dian)或非(fei)靜(jing)(jing)電(dian)式內(nei)部噴(pen)涂
提高噴涂的著漆率不僅能降低涂料的用量，而且由于減少了噴涂過程中的“不粘附噴涂物”，生產環境變得更為清潔，這在環境保護越來越重要的今天顯得猶為重要。此外設備的清洗間隔時間也可以延長，又進一步提高了生產效率。
圖5 EcoBell2 HD新型霧化器噴(pen)涂塑料裝(zhuang)飾件時能(neng)達到很高的(de)著漆率(lv)
聚集噴射涂料的特點使EcoBell2 HD型霧化器還可以應用于其他場合，如噴涂塑料的裝飾部件（見圖5），這種部件往往形狀復雜，而且只有很小的面積需要噴涂。由于這種霧化器具有高度的靈活性，所以能夠適應部件復雜的外形，有效地進行噴涂。圖6所示曲線表示在汽車發動機的機艙內噴涂時霧化器的運動軌跡。
圖(tu)6 曲線(xian)表(biao)示霧化器的(de)運動軌跡(ji)
結語
以上這些(xie)例子(zi)說明了采用機器人涂(tu)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)系統(tong)時如(ru)何(he)能夠(gou)在盡量(liang)(liang)降低設備(bei)復雜程度的(de)條件下提(ti)高(gao)生產效(xiao)率。以一個(ge)每天涂(tu)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)1000臺車體的(de)工(gong)廠為(wei)例，以每個(ge)車體的(de)涂(tu)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)面(mian)積為(wei)9m2計算，如(ru)果生產效(xiao)率提(ti)高(gao)1%就(jiu)意(yi)味著每臺車體降低成(cheng)本30元，這還不(bu)包括減少設備(bei)維護量(liang)(liang)所帶來的(de)節約。