噴釉機(jī)器人自動化

柳溪機(jī)器人有限公司不僅成功在機(jī)器人噴涂有著豐厚的經(jīng)驗和精湛的技術(shù)，同時在機(jī)器人噴釉方面也取得了驕人的業(yè)績，我們公司針對華南地區(qū)尤其是佛山的噴釉市場，包括衛(wèi)浴的噴涂都有著很深的技術(shù)積累和研究，我們一定會用這些技術(shù)為中國的噴釉事業(yè)做出自己的貢獻(xiàn)。

噴釉工藝 （Spray painting craftwork）

在陶瓷制品的坯體表面上，一般都要覆蓋一層粉磨得很細(xì)的物料,它由長石、石英、粘土以及其它礦物組成，通稱釉料。釉料經(jīng)高溫焙燒后即成為與坯體牢固地結(jié)合在一起的一薄層玻璃態(tài)物質(zhì)，這一薄層的玻璃態(tài)物質(zhì)稱為釉。釉一般具有光亮、半透明、圓滑和不透水等性質(zhì)。陶瓷制品施釉后，表面不易玷污，弄臟后也容易洗滌干凈，此外，釉還可以遮蓋坯體上的某些瑕疵，增進(jìn)美觀，起到裝飾作用。

施釉是指利用干燥坯體的吸水性使泥漿狀的釉料粘附在坯體表面上，現(xiàn)在施釉的方法很多，一般有浸釉、燒釉、蕩釉、涂刷釉、甩釉和噴釉等，其中噴釉是利用壓縮空氣將釉漿通過噴槍或者噴釉機(jī)噴成霧狀，使之粘附于坯體上，噴槍與坯體的距離、噴釉的壓力、噴釉的次數(shù)以及釉漿的相對密度等決定了釉層的厚度，這種方法適用于大型、薄壁及形狀復(fù)雜的坯體，特別是對于薄壁易脆小件的生坯更為合適，同時由于噴釉出來的釉層厚度比較均勻、易于控制，容易實現(xiàn)機(jī)械化和自動化，因而得到了廣泛的應(yīng)用。

國內(nèi)的陶瓷施釉生產(chǎn)還主要采用人工作業(yè)的方式，機(jī)器人噴釉生產(chǎn)線主要存在兩個方面的問題，噴涂環(huán)境參數(shù)變化較大和施釉軌跡設(shè)計不合理，前者主要包括釉料的物理性質(zhì)、空壓機(jī)的壓力、大氣壓力、空氣濕度和陶坯擺放位置等，后者則主要由對機(jī)器人編程的方法和技術(shù)人員的水平?jīng)Q定，先前的機(jī)器人噴釉系統(tǒng)一般假定環(huán)境參數(shù)是完全恒定的，然后在假定的環(huán)境下對機(jī)器人進(jìn)行編程，這樣如果在噴涂過程中環(huán)境變量保持恒定，則一般情況下釉面質(zhì)量也是合乎要求的，但是在實際的生產(chǎn)過程中，環(huán)境變量的變化是客觀存在的，同時它們的變化是隨機(jī)的，例如陶坯的擺放位置，此時很難保證先前獲得的軌跡仍能噴出合乎要求的釉面，根據(jù)人工施釉的經(jīng)驗可以得出兩點結(jié)論，當(dāng)環(huán)境變量發(fā)生變化時對施釉軌跡進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整就能使釉面質(zhì)量合乎要求，當(dāng)環(huán)境變量的變化在一較小的范圍內(nèi)時，對后者無需進(jìn)行調(diào)整釉面質(zhì)量仍能合乎要求，然而噴涂軌跡的可修改性和環(huán)境參數(shù)的可波動性不是沒有條件的，前者要求能實時獲得環(huán)境變量的變化以及這些參數(shù)與釉面質(zhì)量之間的對應(yīng)關(guān)系，而后者則要求確定可波動的范圍并控制環(huán)境變量在允許的范圍內(nèi)，這是機(jī)器人噴釉系統(tǒng)必須回答和解決的兩個難題。

機(jī)器人噴釉系統(tǒng)（Robot spray painting system）

一條機(jī)器人噴釉生產(chǎn)線一般由以下幾部分組成：陶坯輸送線、噴涂轉(zhuǎn)臺、機(jī)器人、陶坯位置檢測與調(diào)整裝置以及整條生產(chǎn)線的控制裝置。

陶坯輸送線：

未焙燒的陶坯由于缺少強(qiáng)度和韌性，在輸送的過程中需要注意防震和磕碰，因而陶坯輸送線的設(shè)計應(yīng)充分考慮這一點，現(xiàn)在的成品噴涂生產(chǎn)線一般采用吊鏈輸送線，因為它易于做到輸送線和機(jī)器人協(xié)調(diào)控制，但是對于半自動化噴釉生產(chǎn)線，產(chǎn)品均是工人手工上卸如果采用吊鏈輸送線，工人上卸陶坯有較大的工作量，同時也很難保證陶坯擺放位置的精確度，因而在這里擬采用輥道輸送線，盡管輥道鏈輪在平穩(wěn)性方面不如吊鏈，但是它方便工人上卸料，利于獲取陶坯擺放位置的偏差，同時動作控制簡單，可以較好地提高工作效率。

噴涂轉(zhuǎn)臺：

噴涂轉(zhuǎn)臺與機(jī)器人是影響*終釉面質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備，轉(zhuǎn)臺與機(jī)器人配合的好壞直接決定了*終的釉面，按照人工噴涂的習(xí)慣和噴涂原理，一般要求轉(zhuǎn)臺在噴涂的過程中能變速旋轉(zhuǎn)，而轉(zhuǎn)臺速度的改變是由噴涂過程決定的，或者說是由機(jī)器人的動作決定的，因而一般把轉(zhuǎn)臺當(dāng)作機(jī)器人的一個外部軸，在對機(jī)器人進(jìn)行編程時，把機(jī)器人和轉(zhuǎn)臺當(dāng)作一個整體考慮，但是在選用轉(zhuǎn)臺的電機(jī)時，一定要滿足容量和慣量要求。

機(jī)器人：

機(jī)器人的選用 一般的噴涂機(jī)器人，如噴漆機(jī)器人是必需進(jìn)行防爆設(shè)計的，即要選用防爆機(jī)器人，在噴釉任務(wù)中由于釉料本身不會爆炸，而且出現(xiàn)火花的可能性很小，一般無需用防爆機(jī)器人，噴釉機(jī)器人的選擇主要考慮兩個方面的問題，工作空間和末端負(fù)載。

機(jī)器人編程：

機(jī)器人是一種需要事先進(jìn)行編程才能使用的設(shè)備，對機(jī)器人進(jìn)行編程主要有三種方法，即示教編程、機(jī)器人語言編程和離線編程，目前噴釉機(jī)器人一般采用示教的方法進(jìn)行編程，即工人握住機(jī)械手的末端或者通過示教盒進(jìn)行噴涂試驗，由機(jī)器人控制器記錄下機(jī)器人各關(guān)節(jié)參數(shù)的變化，使得隨后機(jī)器人能獨立地復(fù)現(xiàn)記錄下的動作，這種編程方法要求工人事先對機(jī)器人的運動軌跡和工作過程非常清楚，有豐富的工作經(jīng)驗和嫻熟的示教技巧，但是示教程序的靈活性差和實際生產(chǎn)中產(chǎn)品質(zhì)量難于保證是這種編程方法所面臨的的普遍問題，機(jī)器人語言編程一般適用于裝配、點焊、弧焊、搬運等有明確的起始點，通過機(jī)器人語言能較好地表示工作軌跡的任務(wù)，對于噴涂任務(wù)則不太適合，離線編程技術(shù)則是以計算機(jī)圖形學(xué)的成果為基礎(chǔ)建立機(jī)器人及其周圍環(huán)境物的幾何模型，采用機(jī)器人編程語言設(shè)計機(jī)器人動作，然后對設(shè)計的機(jī)器人動作進(jìn)行三維圖形動畫仿真，以檢驗動作設(shè)計的正確性，*后生成能被機(jī)器人直接執(zhí)行的代碼傳到機(jī)器人控制柜，這種編程方必須使用來調(diào)整陶坯的偏角，而通過修改機(jī)器人的噴涂軌跡來調(diào)整陶坯的偏心。

陶坯擺放位置：

陶坯偏差的調(diào)整有兩種方式，即在噴涂工位上調(diào)整工件的位置和根據(jù)陶坯偏差調(diào)整機(jī)器人的噴涂軌跡，在手把手示教的機(jī)器人任務(wù)中由于很難對示教好的程序進(jìn)行修改，一般采用調(diào)整陶坯位置的方法，不過需要高精度的轉(zhuǎn)臺和十字滑臺，設(shè)備復(fù)雜，價格昂貴，對于離線編程得到的噴涂程序，根據(jù)陶坯的偏差修改機(jī)器人噴涂軌跡易于實現(xiàn)，可以減少一定的設(shè)備，在實際應(yīng)用中可以通過轉(zhuǎn)臺來調(diào)整陶坯的偏角，而通過修改機(jī)器人的噴涂軌跡來調(diào)整陶坯的偏心。

生產(chǎn)線控制

生產(chǎn)線的控制裝置即主控單元是保證整個系統(tǒng)正常運行的關(guān)鍵，它的任務(wù)在于協(xié)調(diào)、控制生產(chǎn)線所有設(shè)備的動作，噴釉系統(tǒng)所有的信息交換都是通過主控單元進(jìn)行的，它是整個系統(tǒng)信息交換和傳遞的樞紐。