復雜型面自動噴涂關鍵技術探討

石成林

（湖北三江航天涂裝設備工程有限公司，湖北武漢 430100）

0 引言

自動噴涂技術是一項非常重要的技術，可以實現快速、自動化的噴涂操作。通過科學應用自動噴涂關鍵技術，可以滿足基本的生產需求。

1 自動噴涂技術的發展現狀

在新時代發展背景下，汽車領域的發展進程逐漸加快，對發動機性能提出了極高的需求。不同類型的發動機涉及許多復雜的表面形狀，這些復雜形狀的處理相對繁瑣。在運行過程中，需要根據實際情況進行噴涂處理，以確保操作規范。例如，為了增強高溫防護和耐磨性能，某些汽車行業的電子設備需要進行表面噴涂處理，以保持良好的耐高溫性，避免受到不良因素的影響。在開展相關工作時，需要采用科學合理的技術，特別是表面噴涂技術。這項技術的應用效果良好，具有一定的抗腐蝕性能。因此，在汽車行業得到了廣泛應用。不僅可以增強產品質量，還能改善產品的性能，延長產品使用壽命，從而提升整體產品質量。

等離子噴涂技術由于其操作便利和成本較低等優點，在各個領域得到了廣泛應用。為提高噴涂質量，要科學合理地應用噴涂工藝，借助新型噴涂設備實施各項工作。我國的粉末噴涂過程主要采用霧化工藝進行制備處理，從而獲得良好的粉末形狀。在各個領域中，噴涂工藝得到了廣泛應用，并且不斷進行創新和優化，使其逐漸完善。但與國外相比，我國的噴涂技術仍不成熟，處于滯后狀態。特別是自動化噴涂技術在汽車行業中應用較少，因為汽車零件大多數都非常復雜，整體結構繁瑣，通常采用小批量生產方式，噴涂工序缺乏規范性。在噴涂過程中，通常采用人工形式，通過工具夾控制一定的間距，調整工件的角度，噴涂相應位置。然而，這種方式也有一定的弊端，難以保持涂層厚度的均勻性。此外，噴涂房內產生的噪聲和粉塵較多，對人體造成較大傷害，長時間工作可能威脅到工作人員的健康。因此，對于汽車行業來說，改進噴涂工藝和引入自動化噴涂技術是需要繼續探索的方向，以提高生產效率和涂層質量，保障工人的健康和安全。

結合自動噴涂技術的發展現狀，提出復雜型面自動噴涂的關鍵技術及應用。采用機器人代替傳統人工操作的方式，實現自動化噴涂作業，提高噴涂效率和效果。

2 自動化噴涂流程

在某項自動化噴涂作業開展過程中，需要結合實際情況制定標準的流程，該項流程組成結構表現在以下幾方面。

（1）為了提升噴涂質量，涂層的結合強度非常關鍵。涂層的結合強度為噴涂質量的提升和評價提供了重要依據。研究表明，影響涂層結合強度的因素主要包括噴涂厚度控制、噴涂功率和粉末狀態。目前，操作過程中一般仍采用人工形式，但人工操作容易產生誤差。為了提高噴涂的精度和效率，應替換傳統的人工噴涂方式，采用自動化形式，例如使用機器人等。利用噴涂控制系統提前對粉末進行選擇，可以為噴涂的質量提供保障。采用機器人噴涂的方式，需要有效控制噴涂間距，并提前設置噴涂路線，以精確控制涂料的厚度。將零件放置在旋轉噴涂箱內的旋轉夾具臺上，固定良好，然后通過機器人啟動噴槍，按照標準路線均勻噴涂，避免出現誤差，確保噴涂的均勻性，符合規范要求。完成噴涂后，機器人將零件取出并放回原處，從而實現高質量的噴涂工作。

（2）應用性能良好的設備。例如機載類型的等離子噴槍，這種噴槍的火焰溫度非常高。在工作過程中，需要提前進行隔熱處理工作，并采用增壓設計，以防止灰塵滲入旋轉臺內部，從而影響旋轉臺的整體性能。經過具體分析發現，在噴涂作業過程中，有些材料在噴涂表面放置后會逐漸朝四周散開，這直接影響了涂層的厚度，使其無法保持適宜的厚度。為了解決這個問題，可以在工位之間設置擋板，以提升產品的合格率，確保產品質量。擋板的設置可以有效地控制噴涂材料的散開，使涂層厚度更加均勻和穩定。

（3）在設備應用過程中，確定噴涂的軌跡和路線離不開機器人伺服電機的相互配合。由于噴槍的溫度特別高，對噴涂距離進行全面控制具有一定難度。如果噴涂距離過近，零件可能會融化；如果距離過遠，則難以實現涂層的均勻附著，使粉末浪費。經過實驗操作，火焰中心與噴涂面積之間的距離大約為10cm 左右[1]。因此，合理控制噴涂距離和噴涂用水量以及提升噴涂效果非常關鍵。噴槍的軌跡附著寬度為1cm，所以在機器人噴涂過程中，全面控制間距，規范軌跡設置，有利于提高噴涂效率，減少粉末浪費。在對弧面進行噴涂時，需要確定噴槍口的具體位置。由于粉末的影響，當噴槍對上面展開噴射時，附著力會下降。因此，在噴涂弧面時，必須有效地設置噴涂間距，并控制噴槍的擺動速度和角度，以提高噴涂效率。噴涂房的操作也非常重要。通過空氣過濾和抽送風系統，對噴涂房內的氣體進行全面凈化，徹底排除氣體，再利用噴涂系統進行自動噴涂作業。在噴涂過程中，安全鎖必須關閉。等待各項噴涂操作完成后，打開安全鎖并開啟安全門，取出零件，從而實現各項工作的規范進行。

3 電噴發動機存在的故障

當前階段，在電噴發動機的運行過程中，涉及的電子控制燃油噴射系統類型非常多，這些類型各自具有不同的特征。然而，由于系統的繁瑣性和復雜性，電噴發動機面臨著各種故障問題。以下主要分析和探討電噴發動機存在的各種故障。

（1）ECU 故障隱患是一個關鍵問題。在運行期間，電子控制單元ECU 通常具有一定的穩定性和可靠性，故障概率較小。然而，當車輛行駛里程較高時，故障概率會增加。常見的問題包括電子集成快速損壞控制單元固定角螺栓松懈、電容元件性能缺失等。這些異常會對發動機性能產生不良影響，使發動機無法正常運行或啟動，并導致油耗增加。發生這種情況時，必須交由專業部門進行檢驗，分析問題并及時解決[2]。

（2）插接件連接存在異常現象。在電噴系統運行過程中，電路引線包含各種插件，隨著機器長時間運行，這些插件性能可能受損、老化、松懈，影響發動機的穩定性和安全性。例如，空氣流量計內的電動燃油泵電路開關接頭可能接觸不良，影響正常啟動發動機。

（3）傳感器出現故障。傳感器包含多種類型和結構，例如真空壓力傳感器和機械傳動式傳感器。當傳感器零件性能下降、靈敏性缺失或受損斷裂時，將無法準確反映發動機狀態，影響電子控制系統的穩定運行，進而影響整體發動機工作的協調性。

（4）空氣和燃油濾清器受阻。在電噴發動機中，空氣濾清器和燃油濾清器可能受到相關因素的影響而堵塞，導致混合氣體過濃，這會影響發動機的正常啟動和轉速的穩定性。因此，必須定期檢查或更換濾清器[3]。

（5）連接管道松懈。管道組合形成了電子控制燃油噴射發動機的油道，但膠管因長時間使用而老化，管口受損嚴重，滲入了氣體和水，影響發動機的正常運行和功率輸出。解決這些問題需要認真地維護和定期檢查，以確保電噴發動機的穩定性和可靠性，保障汽車正常運行。

4 汽車涂裝過程中機器人噴涂的具體應用要點

4.1 制定規范的機器人噴涂操作流程，采取合理的工藝設備

在設備運行過程中，相關人員應明確相關的設計參數，并了解車型和色彩等方面的識別裝置，做好噴涂處理工作，保持表面的整潔性。為提高噴涂效率和質量，可以使用機器人進行操作，利用機器人噴涂汽車的內板和整體。在噴涂內板時，可能會遇到隱蔽性的噴涂位置。為解決這個問題，可以采用人工方式均勻地涂抹內板，并確保隱蔽位置也被全面涂抹。結合控制系統控制整個噴涂環節，使噴涂作業高效率完成。相關人員應按照汽車噴涂標準的要求，以實現良好的噴涂效果。無論是噴涂的色彩還是噴涂均勻性，都應與實際情況相符，充分把握色彩的位置，將整體效果充分展現出來，擴展噴涂范圍[4]。在烘烤階段應確保涂層固體化，從而提高噴涂效果和涂層的結合強度。通過合理的烘烤控制，確保噴涂作業的質量和穩定性。

4.2 規范化布局

在生產過程中，對車輛進行定期噴涂操作非常必要。由于車輛的面積不一致，噴涂的難度增加，機器人的工作量也隨之增多。因此，必須確保機器人數量充足，并符合汽車生產行業的基本噴涂要求。在安排機器人時，應通過計算噴涂的面積和噴涂參數獲取精準的數據，為布置機器人提供良好的參考依據。在計算過程中，需要考慮不同噴涂方式和機器人數量的差異，相關人員應規范布局處理，安排相應數量的機器人[5]。通過合理的計劃和布局，確保每輛車輛都能得到高質量的噴涂，并提高生產效率。

4.3 制定標準的機器人仿型流程

機器人在噴涂工作中具備智能化和信息化的發展優勢。然而，機器人難以精準地了解噴涂中存在的誤差，并無法自主做出相關的操作調整。因此，建立良好的機器人仿型流程尤為重要。相關人員以噴涂動作為主，提前對機器人的運行軌跡進行設置，確保機器人的行動與標準的噴涂要求和目標一致。無論是噴涂過程中的曲線操作還是直線操作，都必須按照標準流程進行控制，以保證噴涂工作的規范完成。在仿型過程中，首先應以車型為主，合理劃分噴涂對象。然后進行標準化設計，完成設計工作后進行檢驗操作，獲取準確的數據，改進具體仿型流程，并優化和設計仿型參數。再將這些優化后的流程應用到噴涂工作中[6]。還要結合實際情況，創新和改進具體的工藝，落實基本的參數，全面控制噴涂的時間，有效劃分噴涂領域，避免誤差發生。通過不斷改進和創新，提高機器人噴涂的準確性和效率。

4.4 提升機器人噴涂工藝參數的準確性

現階段，提升機器人自身質量和性能是提高機器人整體噴涂質量的關鍵。這兩者密切相關，也對相關人員提出了十分嚴格的要求。必須根據具體情況選擇符合標準要求的機器人，并安排適量的機器人數量，進行規范的布局，提前做好噴涂準備工作。在噴涂作業開展的前期階段，重點是檢驗機器人的噴涂工藝參數，提升參數的精準性，確保其合格[7]。同時，進行機器人的仿型操作工作，充分發揮噴涂工藝的效果，使機器人在噴涂過程中表現出最佳狀態。

5 機器人自動化噴涂效果

在汽車零件噴涂作業中，通常采取人工操作形式調整噴涂的具體位置，以規范噴涂作業。然而，這種操作形式存在一定的弊端和缺陷，難以確保產品的穩定性，導致質量無法提升。在噴涂過程中，人工方式難以保持零件處于良好的旋轉狀態，噴涂距離無法得到有效控制，噴涂位置也不清晰。同時，噴涂厚度符合要求的概率較低，噴房內的粉塵較多，噴涂過程中存在各種噪聲，容易引發不良問題。

自從自動化噴涂技術出現以后，利用機器人展開作業操作，能夠發揮出良好的優勢。即便在高污染條件下，機器人也可以繼續工作，完全替代了人工工作方式，拓展和延伸了噴涂范圍。自動化噴涂技術將噴涂關鍵技術工藝發揮到了最大化。通過對噴涂工藝的全面總結，分析和判斷噴涂質量與噴槍之間的間距以及對各方面的影響，通過規范性設計實現自動化噴涂的目標，確保零件符合標準要求。

6 結語

文章探討了復雜性自動噴涂關鍵技術的應用要點，噴涂機的結構設計要點主要包括工作臺和噴槍支架，使其適合應用于不同類型的工件噴涂任務。同時，使用PLC 作為控制器，對噴涂機的控制系統進行設計，包括硬件和軟件的設計。這種噴涂技術解決了我國中小民營企業工件噴涂作業的難題，降低了人工成本，提升了工作效率和可靠性。通過自動化噴涂，實現了對復雜型面的噴涂，提高了噴涂質量和生產效率。