自动旋杯式静电喷涂机应用探讨

发布时间:2010-07-13
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在自动旋杯静电式喷涂机的使用中,必须注意设备的维护保养、工艺参数的选择,并做好安全防护工作才能发挥设备的最佳效能。

1996年,我公司在建设新生产线时从日本ABB公司引进3套自动旋杯静电式喷涂机,该喷涂机具有喷涂效率高、质量优异、自动化程度高、易于操作等特点。在使用中我们发现必须注意设备的维护保养、工艺参数的选择和安全防护工作才能发挥设备的最佳效能。我们对使用中出现的问题不断进行摸索和研究,在维修过程中不断总结经验,取得了一些成果,有力地保证了车间生产的正常运行。下面就旋杯喷涂机的维护保养谈几点体会。

高速旋杯静电式喷涂机介绍

我公司引进日本ABB公司的自动旋杯静电式喷涂机由4 台侧喷机和l 台全仿形龙门式顶喷机组成,共配有7个高速旋杯雾化器;机械传动部分采用变频调速电机驱动,齿轮、自行车链、螺杆传动;控制部分使用PLC 控制器,配有监控微机,安装了由ABB公司提供的监控软件;可控参数主要有空气马达转速、吐出量、整型空气、静电电压等,系统可根据不同车型进行仿形编程,一次可输入多种车型数据。整个系统具有自动识别车型、自动换色/ 冲洗,跟随仿形与输送链同步等功能,并有防撞、防人进、高压过压/ 过流断电保护、故障报警等措施。该喷涂机可喷涂3 种罩光清漆和12种单色漆,喷涂车身外表面时,覆盖面积可达93 %以上。喷涂机平面布置图见上图 。


喷涂机平面布置图

应用过程中出现的情况及解决方法

1.吐出量不稳定问题的解决

(1)流量不稳的现象和造成的后果

按照技术规范,每个旋杯吐出量可以在50~600cc/min之间任意设定,但在实际工作中会经常出现吐出量不稳的情况。其表现为漆雾喷出后形成明显的脉动,忽大忽小,有时甚至不出漆,很明显这样喷出的车,漆膜厚度不均,不能满足质量需要。

(2)流量控制系统的组成及工作原理

吐出量的控制首先通过操作台电脑设定一个吐出量,PLC收到这个信号后,通过数模转换模块输出一个信号给随动式控制器,随动式控制器又把这个信号转换成电流给FGP伺服电机,伺服电机带动可精确控制流量的齿轮泵转动以控制吐出量。使用前先用量筒测出实际吐出量并与理论吐出量对比,通过调节吐出量补正系数使实际吐出量与理论吐出量一致。

(3)漆流量不稳的主要解决方法

该问题涉及到电气转换系统和管路系统,应分别对气路系统、电子控制系统及执行机构进行检查。

①首先,检查各枪站的压力表,看输调漆系统管道压力是否正常,如压力波动太大应及时对平波器冲氮。②检查漆的排放管路,进漆与排放单向阀是否正常。单向阀的结构使其极易发生堵塞现象,如堵塞应及时清洗或更换新阀。③再检查PGF齿轮泵转动是否正常,有无异响。齿轮泵为齿轮式结构,结构简单,计量精确,但也易堵塞、磨损,产生误差,要定期检查和清理,发现损坏应及时更换。④随动式控制器、伺服电机等易受温度影响,也要定期检查、调整,加强通风降温是十分必要的。⑤检查各阀组风路压力是否正常,如压力过小可导致阀组开启不完全,出现时开时闭现象。

2.色差的产生及解决

当使用溶剂基金属漆时,由于金属漆中含有大量的溶剂,因此其流动性很强 ,易于雾化。由于其中含有铝金属片,喷涂过程会有一定困难,这些铝金属片只有全部平铺在工件表面上时才能得到最佳的反光效果,这只能用最后的非静电喷涂方式获得。因此,底色漆旋杯站后,金属底色漆的第2 遍喷涂采用空气喷涂站喷涂。如果铝金属片有规则地竖立在车身表面上或漆膜厚薄不匀,就会产生颜色较深的区域,从而形成色差。
浅色漆最易出现的漆膜质量问题就是色差。影响色差的因素很多,如环境温湿度,油漆的黏度和温度,稀释剂的挥发速度,空气站实际吐出量的大小等,因此对喷涂工艺参数的调整极其重要。

首先应确定旋杯站与空气站的喷涂比例。旋杯站主要起上厚度遮蔽中涂层作用,空气站主要改变银粉排列方式增强闪光效果。由于旋杯喷涂的涂着率为80 %以上,而空气站涂着率为 20 %~40 %,从油漆材料消耗的角度,希望提高旋杯站喷涂比例,但旋杯站喷涂比例太高可能会导致色差。一般旋杯站与空气站的喷涂金属漆膜厚的比例为 6∶4,对铝粉含量较大的金属底色漆将喷涂比例调整为 5∶5。喷涂比例确定后,旋杯的转速、静电电压、整形空气、雾化空气及行枪速度等参数也影响色差。

色差的产生与空气自动喷涂站的空气自动喷涂关系极大。由于空气站油漆吐出量由AOPR阀控制,而AOPR阀膜片易磨损,使实际吐出量与理论值存在偏差,因此,应经常对空气站的吐出量进行校对,在生产过程中应根据漆膜的实际情况对空气站的吐出量进行调整。整形空气和雾化空气的比例也对喷涂效果有很大影响。例如,我们在调试银灰金属闪光漆时,采用以下方式,对解决其色差的效果良好:
(1)通过实验确定适当的整形雾化空气比例,使扇面形状达到最佳

(2)使用较高的雾化气压,比喷涂溶剂型非金属闪光漆时高一倍

(3)调节喷幅及行枪速度,使喷涂在车身上的涂膜厚度均匀。

3.外围设施必须配套完善

(1)压缩空气对喷涂机的影响

喷涂机的旋杯系统大量使用压缩空气,如杯头用整形空气、各种气动执行元件及空气马达的驱动等。这些都必须使用不含油和水的压缩空气,空压机提供的压缩空气必须经过过滤,然后经干燥器干燥,冷却塔冷却后供喷涂机使用。空气马达对压缩空气的要求更高,一般要求如下:固体杂质含量<5mg/m3;含油浓度< 2mg/m3;含油量<0.11 ppm;含水量<2mg/m3;露点低于- 10℃常压空气;露点低于2℃;空气压力为7×103Pa。压缩空气中油和水含量过多时会对喷涂机造成损害:含油水过多时损害旋杯,空气马达,光导纤维,高压发生器等;含水过多时会使气动控制盘内电路短路烧坏;含油过多时会使各阀组开关不灵。

(2)电源对喷涂机的影响

喷涂机对电源要求很高,必须有连续稳定的电源。在雷雨季节突然的停电和来电会造成瞬间电流过大,损坏FGP伺服放大器,随动式控制器等电子元件。因此,应做好静电屏蔽,避免雷电天气对喷涂机的影响。

维护保养工作中应注意的问题

旋杯喷涂机技术含量高,使用条件较为苛刻,这就对维修保养工作提出了很高的要求。在检修过程中,要求综合考虑各方面的因素,对故障作出正确的判断和处理。检查、润滑都要到位,及时发现使用中存在的问题,及时解决;做好检修记录,变抢修为计划检修、预防性检修;变上班修理为班前检查、班后修理,保证下个班次的设备状态。

旋杯喷涂最重要的部分是旋杯雾化器,其核心是空气马达,喷杯与涡轮机最好配对使用,不宜随便更换,这样可以延长空气马达的寿命。空气马达是经过动平衡调整的,一旦发现动平衡不好的空气马达,必须立即停止使用并进行修理。高压静电发生器一般不需特别维护。但高压电缆由于需要经常弯折运动,较易损坏,使喷涂中环抱效应差。所以,应定期用专用测压枪测量喷杯头部静电电压值,并与设定值比较。如设定值为90 kV ,而测量值为10~20 kV 则可以肯定是电缆出现了问题,必须及时更换。

清理清洁工作是维护保养工作的一个重要组成部分。班前、班中和班后都要及时运行清洗程序并用适量的漆用溶剂擦拭设备,特别是旋杯雾化器、整形空气帽、喷房内墙壁等,杜绝脏物、漆颗粒对喷漆质量的影响。

喷涂作业本身就带有一定的不安全因素,静电喷涂更具有其特殊性。除静电高压部分要求绝缘外,其他部分如设备外壳,都应良好接地,并定期检查。要高度重视安全生产,制定严格的安全操作规程。严禁无关人员进入静电区域,维修工必须穿戴导电鞋,断电后方可操作等。

结束语

旋杯喷涂机属于高、精、尖设备,初期投入较大,只有充分重视设备的维护保养工作,及时解决日常使用中存在的问题,设备才能发挥它的全部效能。以上是在实践中摸索出的一些经验,对喷涂机日常出现的某些故障的解决有一些帮助。随着喷涂机的使用,还会出现很多新情况,这就更加需要不断努力摸索、探讨和学习。


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