喷涂机器人选型因素

（1）喷涂机器人的工作轨迹范围。在选择机器人时需保证机器人的工作轨迹范围必须能够完全覆盖所需施工的工件的相关表面或内腔。如图1，为喷漆机器人与运动的车身（安装在输送小车上）的断面示意图，可看出此喷漆是机器人的配置可满足车身表面的喷漆需求。

间歇式输送方式机器人是对静止的共建施工。除工件断面上，还需保证在工件俯视面上机器人的工作范围能够完全覆盖所需施工的工件相关表面。如图2所示，

左右两台机器人各覆盖左右半个车身，当机器人的工作轨迹范围在输送运动方向上无法满足时，则需要增加机器人的外部导轨，来扩展其工作范围轨迹。

（2）喷漆机器人的重复精度。对于涂胶机器人而言，一般重复精度达到0.5mm即可。而对于喷漆机器人，重复的精度要求可低一些。

（3）喷涂机械手机器人的运动速度及加速度。机器人的最大运动速度或最大加速度越大，则意味着机器人在空行程所需的时间越短，则在一定节拍内机器人的绝对施工时间越长，可提高机器人的使用率。所以机器人的最大运动速度及加速度也是一项重要的技术指标。但需注意的问题是，在喷涂过程中（涂胶或喷涂），喷涂工具的运动速度与喷涂工具的特性及材料等因素直接相关，需要根据工艺要求设定。此外，由于机器人的技术指标与其价格直接相关，因而根据工艺要求选择性价比高的机器人。

（4）喷涂机器人手臂可承受的最大荷载。对于不同的喷涂场合，喷涂（涂胶或喷漆）过程中配置的喷具不同，则要求机器人手臂的最大承载载荷也不同。^[1] 

喷涂机器人专用术语

（1）涂装效率、涂着效率和涂装有效率

涂装效率是喷涂作业效率，包含单位时间的喷涂面积、涂料和喷涂面积的有效利用率。涂着效率是喷涂过程中涂着在被涂物上的涂料量与实际喷出涂料总量之比值，或被涂物面上的实测厚膜与由喷出涂料量计算的涂膜厚度之比，也就是涂料的传输效率（transfer efficency 简称TE）或涂料利用率。涂装有效率是指实际喷涂被涂物的表面积与喷枪运行的覆盖面积之比；为使被涂物的边断部位的涂膜完整，一般喷枪运行的覆盖面积应大于被涂物的面积。涂装效率、涂着效率和涂装有效率三者之间的关系及概念如图1、2所示

涂装效率的概念

两种涂装机涂装效率的对比

（2）喷涂轨迹

喷涂轨迹指在喷涂过程中喷枪运行的顺序和行程，采用喷涂机器人可模仿熟练喷漆工的喷涂轨迹。日本某汽车公司采用往复式自动静电喷涂机和喷涂机器人喷涂轿车车身，并对两者的喷涂轨迹和涂装效率进行对比如下图3所示

涂装轨迹的比较

（3）旋杯转速

旋杯转速是对高转速旋杯雾化细度影响最大的因素。当其他工艺参数不变时，旋杯的转速越大，涂料滴的直径越小。在稍低速范围内，转速对雾化细度的影响比在高速范围内明显地增大。

旋杯转速会对膜厚有影响，其关系曲线见图4。 当转速过低会导致涂膜粗糙；而雾化过细会导致漆雾损失（引起过喷），使涂膜厚度有波动；同事当雾化超细时，则对喷漆室内任何气流均十分敏感。

膜厚与转速的关系曲线

旋杯的过高转速除引起过喷外，还会导致透平轴承的过量磨损，增加清晰用压缩空气的消耗和降低涂膜所含溶剂量。最佳的旋杯转速可按所用涂料的流率特性而定，因而对于表面张力打的水性涂料、高黏度的双组分涂料的旋杯转速比普通溶剂型涂料的要高。

一般情况下，空载旋杯转速为6X10^4 r/min，负载时设定的转速范围为（1.0~4.2）X10^4 r/min误差±500r/min.

(4)涂料流率

它是单位时间内输给每个旋杯的涂料量，又称喷涂流量、出漆量（率）。

除旋杯转速外，涂料流率是第二个影响雾化颗粒细度的因素。当其他参数不变的情况下，涂料流率越低，其雾化颗粒越细，但同时也会导致漆雾中溶剂挥发量增大。

涂料流率高会形成波纹状的涂膜，同事当涂料流量过大使旋杯过载时，旋杯边缘的涂膜增厚至一定程度，导致旋杯上的沟槽纹路不能使涂料分流，并出现层状漆皮，这会产生气泡或涂料滴大小不均匀的不良现象。

每支喷枪的最大涂料流率与高速旋杯的口径、转速涂料的密度有关，其上限由雾化的细度和静电涂装的效果来决定。实践经验表明，涂料应在恒定的速度下输入，在小范围内的波动不会影响涂膜质量。

在实际的喷涂过程中每个旋杯所喷涂的区域不同，其涂料的流率等也不相同，另外由于被涂物外形变化的原因，旋杯的涂料流率也要发生变化。以喷涂汽车车身为例，当喷涂门板等大面积时，吐出的涂料量要大，喷涂门立柱、窗立柱时，吐出的涂料量要小，并在喷涂过程中自动、精确地控制吐出的涂料量，才能保证涂层质量及涂膜厚度的均一，这也是提高涂料利用率的重要措施之一。