目前，各整車廠的車身噴涂工作均采用機器人噴涂工藝，而車身的仿形軌跡編程基本采用兩種方式：利用仿形軟件進行離線編程、借助實際車身進行在線編程。本文主要介紹了在線編程的準備工作、軌跡編程過程、外觀調(diào)試過程及在線編程、調(diào)試過程中的注意事項。

仿形程序在線編程流程

不同生產(chǎn)線及主機廠所運用的仿形編程方式存在一定差異，而生產(chǎn)線使用的機器人的不同也影響著調(diào)試過程，本文涉及到的設備的仿形調(diào)試流程如圖1所示。

1.通過性評估

各主機廠在建設涂裝生產(chǎn)線時都會根據(jù)占地面積、所生產(chǎn)的車型等相應條件進行室體大小(長寬高)、機器人的固定形式(壁掛式、基座式)、機器人的排布及數(shù)量等方面的設定，根據(jù)上述設定值可以計算出此生產(chǎn)線的最大噴涂面積，對車型的生產(chǎn)也就產(chǎn)生了一定的限制條件。在開發(fā)一款新車型時，需要根據(jù)上述參數(shù)來評估此涂裝生產(chǎn)線的噴涂能力是否滿足新車型，根據(jù)車身數(shù)據(jù)計算外表面噴涂面積，根據(jù)長寬高數(shù)據(jù)確認通過性。

2.仿形在線編制前的準備工作

(1)確認各機器人的操作盤上設定已在試教模式下且運行軟件已更改為調(diào)試模式、輸送鏈連鎖已解除、高電壓已關(guān)閉，確保調(diào)試安全。

(2)根據(jù)機器人的性能、涂料的性質(zhì)及過往的調(diào)試經(jīng)驗，機器人旋杯與車身噴涂表面的距離設定在250?mm為最佳(此數(shù)據(jù)為機器人噴涂時上漆率相對較高且漆面外觀相對較好的噴涂距離)，故在旋杯上固定好250?mm長的調(diào)試探頭(可用扎帶代替)，用圖2所示的方式固定探頭，測量機器人旋杯噴涂截面距車身的距離為250?mm，已確保調(diào)試的精確度。

(3)根據(jù)涂料的性質(zhì)，確認噴涂軌跡的重疊率，一般重疊率約為75%，具體數(shù)值根據(jù)測量及計算公式：重疊率=(噴幅-噴涂節(jié)距)/噴幅，確認具體重疊率數(shù)值，噴涂軌跡的節(jié)距一般設定為80?mm，而清漆粘度相對較高，上漆率較高，通常設置清漆站仿形軌跡的間距為100?mm(以上數(shù)值設定均參照本次仿形軌跡編制的現(xiàn)場生產(chǎn)線)。

(4)根據(jù)以往生產(chǎn)車仿形軌跡及設備特性，初步繪制新車型仿形軌跡，并用紙膠帶在電泳后的調(diào)試車身外表面上將仿形軌跡標注出(見圖3)，以便更直觀地進行編程工作。

3.仿形在線編制方式的選擇

根據(jù)車身大小形狀確認車身定位是采用現(xiàn)有車型套用還是重新定位。

(1)現(xiàn)有車型套用為導入現(xiàn)有車型的機器人仿形軌跡(現(xiàn)有車型比新車型大，且各位置分區(qū)均包含)，利用現(xiàn)有車型程序中的定位脈沖值與新編制的仿形軌跡進行描點。

(2)重新定位為根據(jù)新車型的大小、形狀、棱線多少及計算出的噴涂時間，劃分噴涂區(qū)域，設定撬體的行程脈沖值，再根據(jù)設定軌跡進行描點。

相對而言套用現(xiàn)有車型的方法更加省時省力一些，但有限制條件，僅適用于較小的新車型。

4.機器人運行速度等參數(shù)的設定

測量并計算出車身各分區(qū)的噴涂行程，根據(jù)機器人設定的噴涂運行速度(此速度一般不會進行調(diào)整)計算出各位置的噴涂時間，并根據(jù)車身在噴涂站中的通過時間、鏈速及脈沖速度計算出噴涂各部位的起始脈沖點，以便后續(xù)編程參數(shù)的設定。

5.仿形程序編制過程

(1)描點

①將調(diào)試車身放置于起始觸點前，并測量與起始觸點的距離，在操作系統(tǒng)中輸入脈沖值，設定車型和噴涂顏色等。

②編程人員將試教器調(diào)至脈沖跟蹤界面，調(diào)整實車位置至第一調(diào)試脈沖點，即起槍點(CVwait 0)，將機器人設定到待噴涂位置。

③根據(jù)各分區(qū)的起始脈沖點調(diào)整調(diào)試車身在噴涂區(qū)內(nèi)的位置，操作機器人示教器，采用在線描點的方法，記錄機器人在噴涂過程的行進軌跡，并完成記錄，注意完成每個分區(qū)的軌跡編制后均需退回該分區(qū)的起始點進行連續(xù)試運行，確認編程效果及是否遺漏步驟未描點。

④在編制好的軌跡程序中的相應位置插入指定命令，如開關(guān)槍、槍速、空切槍速和清洗命令等。

(2)無車試運行

描點編程工作結(jié)束后，在把調(diào)試車身倒出噴涂站至觸點開關(guān)前，記錄編制的仿形程序號，在操作系統(tǒng)中輸入一臺車身的虛擬信號，并將機器人運行速度及輸送鏈速度設定至正常運行速度的50%(以便運行過程中觀察機器人運行軌跡情況及出現(xiàn)問題前急停)，進行無車試運行，驗證編程是否存在不合理、高電壓報警、奇異點報警、機器人互相碰撞及機器人碰壁等情況，并調(diào)整不合理位置，重復描點及無車試運行步驟，直至安全運行通過結(jié)

束。

(3)實車試運行

在把調(diào)試車身停置于起始觸點前，將機器人運行速度及輸送鏈速度設定至正常運行速度的50%，進行實車關(guān)槍試運行，檢查仿形軌跡的合理性，進行適當優(yōu)化調(diào)整。

完成仿形軌跡的在線編制，將調(diào)試車身空過烘干爐，放置于存儲區(qū)，以免影響生產(chǎn)。

仿形在線編程及調(diào)試過程中的注意事項

1.分區(qū)

一般仿形編程后為了利于噴涂外觀的調(diào)整，會將各噴涂位置進行分區(qū)，大致分區(qū)數(shù)量為13～15個，以發(fā)動機蓋邊緣以及翼子板、輪罩邊緣、棱線、A柱和門邊框等位置為重點分區(qū)部位(以上位置易出現(xiàn)流掛、漆墜和膜厚不均等問題)，易流掛、產(chǎn)生漆墜的分區(qū)位置包括圖4中的Lv1，圖5中的Lv2、Lv9后輪罩邊，圖6中的Lv7、Lv9以及圖7中的LV4。

2.平滑度

編程過程中需要特別注意一個機器人設定參數(shù)——平滑度。設定此參數(shù)的主要作用是降低機器人運行過程中的機械磨損程度，但在編程時需要特別注意，此參數(shù)會影響軌跡的運行。

未加入平滑度參數(shù)時機器人會按照圖8的制定軌跡箭頭所指方向運行，而添加平滑度參數(shù)后，機器人在移動至軌跡轉(zhuǎn)折處會按照圖9中內(nèi)側(cè)彎曲箭頭所指方向運行。

平滑度會對很多噴涂位置產(chǎn)生影響，以圖10所示位置為例：圖10圓圈標注位置，3條機器人運行軌跡搭接位置，前門右上角、后門左上角及B柱下端均易出現(xiàn)膜厚不足、橘皮過大等問題，若未設定平滑度，機器人會按照編制軌跡運行，但設定平滑度后機器人會提前變向，以1/4圓軌跡運行，導致軌跡搭接位置膜厚不足，故編制仿形軌跡過程中需要在搭接位置加入追加描點點位，以調(diào)整機器人的運行軌跡，改善漆膜外觀質(zhì)量，解決上述問題。

3.旋杯方向

一般設定旋杯方向與噴涂工件表面為垂直關(guān)系，這樣上漆率和噴涂外觀效果最佳，但有部分情況為特例需要注意：

(1)現(xiàn)有生產(chǎn)線的機器人排布無法滿足部分位置的垂直狀態(tài)噴涂，需要舍棄掉垂直，修改機器人旋杯方向，做出輕微的角度調(diào)整，以實現(xiàn)機器手臂在不碰撞室體的前提條件下完成新車型的噴涂工作。

(2)車身形面復雜，如棱線較多、表面弧度較大等，若想保證在噴涂每個位置時均實現(xiàn)垂直噴涂，解決機器手臂的動作過于復雜且易出現(xiàn)在規(guī)定的鏈速(節(jié)拍)下無法完成噴涂或出現(xiàn)動作過大報警等問題，需要將旋杯設定為對此工件整體垂直。

(3)特殊位置特殊對待，如車身前門A柱、后門上框等位置，由于噴涂表面為斜面，且外框與內(nèi)框的角度較大，易出現(xiàn)流掛現(xiàn)象，可適當調(diào)整旋杯與其表面的角度，通過重力及漆料的流動性調(diào)整表面的膜厚，解決流掛現(xiàn)象。

結(jié)語

隨著汽車行業(yè)的發(fā)展及人們對機器人功能的深入了解掌握，仿形編程的優(yōu)化會越來越完善，手工補漆的位置會逐漸減少，車身外表面的漆膜質(zhì)量將得到顯著的提升。