1.3 喷房涂装系统

    涂装工艺与其它工业生产工艺一样，经历手工生产、小批量生产、大批量生产和多品种小批量生产四个阶段。生产的组织形式向生产工艺提出机械化、自动化的要求。喷涂时除了必须控制喷枪的运动轨迹外，还必须控制漆液雾化设备的雾化质量、雾幅大小、液体粘度、液体流量换色、工件识别与跟踪。影响膝膜质量的因素及其控制如表1所示：

表1 影响漆膜质量的因素及控制

    为达到喷涂后，手机外壳平滑、光泽度等要求，采用多道涂层喷涂，即底漆、腻子和面漆。其中底漆是为了强化涂层与基体间的附着力，并发挥防锈养料的缓蚀作用，提高涂层的防护性能；腻子层是为了使粗糙不平的工件平滑，提高其外观和装饰性；面漆涂在最上层，主要作用是提高装饰性，同时也有一定的防腐性和耐磨性。面漆层决定了工件的基本色彩，使涂层丰满美观。为达到手机喷涂的上述要求，本设计采用PLC控制全自动喷涂系统，实现立体自动跟踪和自动换色，可在同一喷涂线上完成自动识别、自动换色、自动跟踪不同型号的手机产品，生产线可连续工作。又由于采用自动喷涂，产品的漆膜质量极为稳定，可大量减少返喷工作。采用PLC控制还可控制停喷、少喷、喷涂面积缩小，保证高效喷涂和减少污染，提高涂料的利用率。

1.3.1 工件形状识别系统

    涂装形状识别系统是涂装自动化的最重要组成部分。涂装识别系统控制喷枪仅在工件实体上喷涂，从而减少空喷，保证工件上各处漆膜的均匀性，在提高喷涂质量的同时降低了材料消耗，减少了对环境的污染，减少能耗。设计了多光电管识别涂装系统，其基本组成如图8所示：

图8 多光电识别系统

    多光电管识别系统将多个（视识别最大高度而变）光电管排成一列，对光电管方向上的工件各点进行“有”“无”识别，配合输送机速度识别而形成“平面”识别。如果在输送方向垂直的截面内的两垂直方向进行识别，则可完成“立体”识别。其识别原理如图9所示。

图9 工件识别原理图

    纵向每格宽30mm为单支光电管识别范围，横向为一个脉冲宽度，宽30mm，脉冲的时间与输送机速度相关。

1.3.2 自动换色系统

    高效率地运转涂装生产线，直接关系到提高生产效率和降低生产成本。在多品种小批量生产中，涂装换色的频率越来越高，自动换色装置显得更重要。考虑手机喷涂的换色时间，安置空间，涂装机以及与其控制系统，本处设计了双色循环配置法，其原理图如图10所示：

图10 双色循环配置法

    当用色A阀喷涂时，先对预备色B阀的色漆做准备，换色时，先清洗换色阀（CCV）、主管和枪，后进行A阀—B阀的切换。然后使用B阀喷涂，随后清洗A阀回路后，A阀可准备下一种颜色。只要B阀的涂装结束，则可进行B阀到A阀切换。采用这种方法，无论色漆的数目有多少，作为CCV只要有三个阀就足够了，即A阀，B阀，清洗阀。因此，对安装位置受限制的涂装机械手等是有利的。

1.4 烤漆系统

    在手机涂装过程中，固化工艺和设备占有重要地位。基本的固化方法如表2所示：

表2 涂料的固化方法

固化方法分类			固化方法
固化（干燥）	自然干燥		在常温状态下干燥，俗称自干或气干
	加热 固化	低温固化	100℃以下烘干
		中温固化	100℃－150℃烘干
		高温固化	150℃以上烘干
	照射 固化	紫外线固化	紫外线照射
		电子束固化	电子束照射

 

    在整个固化过程中，工件涂层的温度随时间而变化，通常分为升温、保温和冷却三个阶段，温度与时间的关系即涂层固化温度曲线如图11所示：

图11 涂层固化温度曲线