裙边胶机器人丨涂裙边胶装SUV遇到的问题和解决方案

汽车行驶过程中裙边位置会受到来自车底石子的撞击，石子会将裙边表面的漆面破坏，从而导致裙边生锈，以至于造成门槛、车门的锈蚀；给整车防锈带来巨大的隐患及威胁。裙边胶是指通过对车底裙边涂胶，改善裙边防石击、防锈的能力，保护裙边漆面不被石子破坏。裙边胶机器人英文缩写为RPP，通过机器人喷涂裙边胶，可有效保证产品一致性、喷涂效果及生产节拍。

1.裙边机器人雾胶问题分析

1.1 问题描述

A汽车公司涂装车间裙边胶机器人施工时间为2014年11月份，裙边胶线体调试时间为2015年2月份，于2015年4月进行试生产。产品设计初期为喷涂车底裙边，，喷涂区域涵盖翼子板支架，喷涂尺寸为119.922mm*82.42mm；裙边位置，喷涂尺寸为1739.954mm*65.764mm。喷涂区域不包含裙边R角，因量产前产品可靠性试验反馈，裙边位置存在车门内板密封胶条与裙边R角的磨损，导致裙边R角处磨漆，存在生锈的风险，固需增加裙边R角处的涂胶工艺，从而避免密封胶条与漆面的磨损导致的裙边锈蚀。

1.2 车身涂胶品质风险

未增加裙边R角喷涂前，机器人喷qiang与车身夹角成110°，喷涂效果完全覆盖车身裙边位置，且无质量问题及雾胶问题。

增加R角后出现了车身裙边、车门内板、车底区域雾胶的情况，需涂装车间打磨线停线对车身裙边雾胶颗粒进行打磨，问题发生率为100%，车间需停线批量处理裙边胶雾胶问题，造成车间抱怨；部分胶雾污染车底安装孔及凸焊螺栓，造成总装装配困难，导致生产节拍不满足。

1.3 问题分析

1.3.1 对裙边涂胶喷涂工艺分析

对裙边胶喷涂材料进行分析，现场使用的裙边胶为德国某进口公司提供，胶体粘度为40～75Pa·S，固含量≥90%，密度为1.2-1.4g/cm3，细度≤50μm；胶的各项参数符合喷涂要求，故排除因胶材料本身变化影响喷涂质量。

1.3.2 对裙边涂胶供胶系统分析

对裙边胶管路运行情况进行分析，裙边胶供胶系统为集中供胶系统，采用一级供胶泵为机器人供胶即可满足现场使用压力。供胶泵为GRACO65:1的气动泵，一用一备，并安装泵频检测开关，当一分钟内泵频达到20次即自动停机，防止泵空打将空气吸入管路。在试生产阶段，裙边胶机器人喷涂过程中发生堵qiang，导致喷涂过程中喷涂雾化效果差，喷涂扇幅未打开、涂胶压力大的现象。经对供胶系统过滤器进行拆解，发现60目的过滤器中杂质较多。现场对过滤器进行清理，堵qiang现象明显减少，但仍然存在风险，故将现场供胶管路过滤器芯体由60目更换为100目，并在机器人管路进口处增加过滤器及100目过滤芯。堵qiang现象彻底解决，有效解决了因堵qiang造成的喷涂雾化效果差、qiang出口压力大而导致的雾胶，但车身裙边位置R角上仍然有胶雾，剪切效果不平齐的问题。所以，也排除了因供胶系统引起的雾胶、剪切不平齐的问题。                                            

1.3.3 对裙边涂胶环境系统分析

裙边胶室体送风为车间工艺空调，送风温度为25±5，湿度为65±5，机器人涂胶环境的温湿度比较稳定，所以，也排除了因供胶系统引起的雾胶、剪切不平齐的问题。

1.3.4 对裙边涂胶机器人系统分析

喷涂裙边胶机器人为某进口品牌，数量为两台，采用美国某著名品牌的无气喷qiang。影响喷涂车身雾胶、剪切不平齐的原因有机器人喷涂压力、流量、喷涂角度、喷涂扇幅、喷qiang距离裙边的qiang距、剪胶桶剪切效果、机器人控制柜加热装置。对影响因素进行逐一分析，分析过程如下：

1)因产品工艺变更，增加裙边R角喷涂后，机器人喷qiang与车身夹角由110°调整成135°，喷涂过程中因喷涂角度变大，喷涂扇幅覆盖至车底和R角上方区域，工艺要求的喷涂区域以外的部分区域出现雾胶情况。

2)裙边胶机器人采用PCF控制流量，主要通过压力的控制来达到控制流量的目的，现场供胶系统压力为180bar，PCF调节压力后机器人的喷涂压力为75bar，经现场确认车身裙边喷涂质量，发现裙边胶的喷涂污染物多以胶雾颗粒为主，故可断定机器人喷涂裙边胶时的压力与流量的关系不匹配，使胶的雾化不良。

3)因项目规划阶段没有输入裙边R角区域的喷涂，没有充分避免问题发生。机器人剪胶系统为标准设备，为锥形桶剪胶方式，在喷涂R角区域的过程中qiang距由250mm调整为200mm，因qiang距的调整导致无法在机器人剪胶桶上通过安装气封来解决雾胶问题。

4)机器人剪胶桶的工作原理是通过旋转，将喷出的胶进行旋转剪切成型后喷涂到车身，多余的胶进行剪切后回收，从而达到控制喷涂区域的目的。因受到喷涂qiang距的影响距离车身较近，不能很好的控制剪胶范围，从而导致喷涂扇幅的变化，影响机器人雾胶及剪切不平齐。

5)影响机器人喷qiang喷涂的扇幅及雾化效果主要因素还包括qiang嘴，经喷涂区域调整后，625的qiang嘴喷涂出的扇幅较窄，可调整量较小，且雾化效果不理想。此因素同样制约机器人雾胶及剪切效果。

6)裙边胶机器人系统、供胶系统均有加热系统，供胶系统加热为伴热带分区方式加热，机器人加热系统为加热柜加热的方式，需将胶温度控制在25±1°的工艺要求范围内，为避免能源浪费，车间生产人员在生产开始前10分钟才打开供胶系统、机器人加热柜的加热装置，设定温度为25°，故不能排除因供胶温度短时间内骤然升温导致的胶粘度升高，而导致的喷涂扇幅变小，雾化效果变差。

1.4 分析原因汇总

通过对机器人喷涂压力、流量、喷涂角度、喷涂qiang距、剪胶系统、qiang嘴的型号、加热开启的时间及温度等几方面的分析，得出影响机器人雾胶及剪切效果的因素为a机器人喷涂角度大、b机器人喷涂压力于流量不匹配、c喷涂qiang距导致剪胶系统的不稳定、dqiang嘴型号不能满足大流量及大扇幅的要求、e加热柜开启时间较短而使胶骤然升温，导致胶粘度变大，扇幅变小。

2.根据根原因问题解决问题

因机器人喷涂角度为135°，不利于喷涂范围内的控制，需要调整喷涂角度，因机器人喷涂系统前端距离车身裙边位置为200mm，调整思路为将机器人姿态调试为110°，将喷涂qiang距由200mm调整至250mm，需要将机器人剪胶系统的刮胶盘长度延长，并缩小口径，已达到减少扇幅，从而控制雾胶。                              

根据上述思路，具体方案为更换剪胶系统，进行改善，延长锥形罩尺寸，原遮蔽装置与车门干涉，为避开车门，将锥形罩延长，尺寸由70mm延长至110mm，使遮蔽装置远离车门；

缩小锥形罩口径（原装置进行涂胶作业，上边缘有雾胶现场，且切边不平齐，成波浪形，缩小口径，锥形口直径由￠90缩小至￠80，调整完成后可以将机器人喷涂qiang距由200mm调整至250mm，将锥形桶贴近车身裙边位置喷涂，增强切边效果，降低裙边胶的飞溅）

调整机器人喷涂PCF进、出口的压力，从而达到调整流量的目的。喷涂压力由75bar调整至90bar，增加机器人喷涂压力后可提升流量，在增大qiang距后以保证喷涂品质及喷涂扇幅的可调整性。

将机器人的喷涂qiang嘴由625更换至725型号，在喷涂压力及流量提升后使用大qiang嘴可以在稳定扇幅的前提下提高雾化效果；

在裙边胶线体滚床左右两侧分别增加自动遮蔽装置，包含气缸、行程开关、回收器、遮蔽板。安装自动遮蔽装置后，可达到的效果为：a当生产喷涂裙边胶车型时实现车底裙边位置完全遮蔽，有效防止胶雾污染车底；自动进行遮蔽，消除车底雾胶；b自动升降（车体到位后，PLC控制自动升起，喷涂完成后自动落位）c保护功能（遮蔽装置归位检测，防止碰撞，如不在原位，车体不能移动）.

调整集中供胶系统加热系统及机器人加热柜的程序，在生产前1小时由现场设备保全人员开启泵系统，此时程序自动开启伴热，并实时检测温度，当温度超过工艺要求时自动报警，并停止加热。防止因胶温度过高而导致胶材料本身的物理特性胶粘度变化，造成机器人喷涂雾胶。

3.效果验证及注意事项

为提升刮胶效果，将剪胶桶的刮胶板进行改进。

为进行效果验证，组织现场进行批量实车验证，品检、品质、工艺人员针对湿膜及干膜状态下进行评审，改善后的裙边胶R角处胶雾明显减少，且裙边位置剪胶平齐，车底雾胶明显消除，消除了总装装配困难，喷涂效果有明显改善。如图9、图10

喷涂膜厚均匀且为200mm，满足车身防护要求及产品防护要求.

4.结语

如果汽车工厂涂装车间为解决车底裙边防护及车底、裙边雾胶等质量问题时，通过以上问题解决的分析解决办法，现B汽车公司涂装车间通过问题提前输入及设备剪胶桶、自动遮蔽装置图纸改善等方案，解决了裙边胶位置雾胶及车底位置雾胶。