隨著涂料開發(fā)和噴涂技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車噴涂的顏色種類越來越多。同時為滿足人們對于轎車外觀的需求，各種高鮮艷性、高金屬粉、高閃爍的顏色投入生產(chǎn)，噴涂工藝出現(xiàn)多樣化，與之相配套的中涂、罩光漆種類越來越多。噴涂機器人換色頻次越來越高，噴涂過程中出現(xiàn)的混色問題也日益突出，嚴重影響涂裝車間的一次交檢合格率，增加返修成本及工時。
1  混色定義
混色一般指噴涂機器人在噴涂當前顏色的車身時夾帶有別的顏色涂料一同噴涂在車身表面，導致車身表面顏色發(fā)生變化，產(chǎn)生色差，影響目視感官效果及車身與保險杠等外協(xié)件的匹配效果。
2  混色對車身色差的影響
混色多發(fā)生在噴涂機器人的起槍位置，其嚴重程度與所噴涂的當前顏色種類、混入的顏色種類及所發(fā)生的涂層等有很大關(guān)系。一般來說，不同色系的油漆涂料噴涂混色后，目視明顯；同色系或顏色相近的油漆涂料噴涂混色目視不易發(fā)現(xiàn)，需要借助儀器測量或采用和標準板對比來判定是否混色。
混色一般發(fā)生在色漆層，但隨著噴涂工藝的變更，中涂、清漆也會發(fā)生混色，混色發(fā)生的涂層不同，對車身色差的影響亦不相同。
2.1 中涂層混色
中涂層介于電泳層和色漆層中間，若中涂層發(fā)生混色，對高遮蓋力涂料影響不大，但對低遮蓋力的涂料有較大影響，如白顏色。
白色采用淺灰中涂，若在淺灰中涂噴涂過程中混入深灰中涂，對混色部位不作處理，直接噴涂白色后，由于白色遮蓋力差，不能達到完全遮蓋，混入的深灰中涂就會影響白色色差，如表1所示，其色差L、b值向負向有較大波動。
表1 中涂混色對白色色差影響

正常噴涂狀態(tài)下車身色差				中涂混色后車身色差
角度	△L	△a	△b	角度	△L	△a	△b
25°	0.4	0.13	-0.18	25°	-1.03	-0.74	-1.53
45°	0.48	0	-0.11	45°	-0.33	-0.61	-1.08
75°	0.36	-0.09	-0.28	75°	0.43	-0.59	-0.88

2.2 色漆層混色
色漆種類繁多，機器人換色頻率高，噴涂過程中易受機器人換色單元、清洗單元、供氣單元的影響而發(fā)生混色。色漆層混色后車身色差波動較大，對比標準板，目視會有差異。
不同的油漆涂料對于同一顏色混色容差程度不同。如白色和灰色，同樣混入紅色后，通過表2和表3中數(shù)據(jù)對比，白色色差波動遠遠大于灰顏色。白色對于混色容差程度最小，其色差最為敏感，易受其它顏色影響。
同一顏色混入不同的油漆，對車身的色差影響亦不同，如表3所示，白色混入紅色和藍色后，其色差變化方向完全相反，且混入紅色系涂料對白色的影響程度更大，目視更加明顯。
表2 色漆混色對白色色差影響

正常噴涂狀態(tài)下車身色差				混紅色后車身色差				混藍色后車身色差
角度	△L	△a	△b	角度	△L	△a	△b	角度	△L	△a	△b
25°	-0.67	0.11	-0.39	25°	-1.2	1.52	1.45	25°	-2.33	-0.63	-1.52
45°	0.92	0.10	0.51	45°	0.61	1.05	0.85	45°	-1.02	-0.32	-0.86
75°	0.99	0.06	0.28	75°	0.75	0.92	0.65	75°	-1.12	-0.41	-0.64

表3 灰色混紅色后車身色差

正常噴涂狀態(tài)下車身色差				混紅色后車身色差
角度	△L	△a	△b	角度	△L	△a	△b
25°	-0.15	0.02	-0.14	25°	-1.31	0.63	0.29
45°	0.1	-0.14	-0.52	45°	0.14	0.63	-0.29
75°	0.16	-0.28	-0.92	75°	0.52	0.59	-0.25

2.3 清漆層混色
大多數(shù)涂裝生產(chǎn)線僅有一種清漆，清漆層不存在混色現(xiàn)象。但若存在某種特殊顏色，噴涂工藝與傳統(tǒng)工藝不同，清漆會采用帶有顏色的清漆，這樣清漆層也會存在混色風險。
如某轎車廠的紅色，其清漆就采用透明紅清漆。紅清漆的引入增加了混色幾率，透明清漆和紅清漆若發(fā)生混色，彼此會對各自車身產(chǎn)生影響。如表4所示，白色在噴涂罩光時混入紅清漆，其色差數(shù)值會超出控制范圍，目視不可接受。
表4 清漆混色對白色色差影響

正常噴涂狀態(tài)下車身色差				清漆混色后車身色差
角度	△L	△a	△b	角度	△L	△a	△b
25°	0.91	-0.01	-0.17	25°	-2.32	0.89	0.94
45°	-0.6	-0.25	-0.60	45°	-1.69	0.77	0.65
75°	-0.65	-0.33	-0.39	75°	0.49	0.75	0.63

3  混色產(chǎn)生原因
混色是由于噴涂機器人在噴涂當前顏色時，其噴出的涂料里含有其它顏色的涂料，造成噴涂部位色彩發(fā)生變化所致�；焐�多發(fā)生在噴涂機器人換色后起槍部位。當所噴涂顏色及清洗材料選定、生產(chǎn)線節(jié)拍固定后，車身混色主要是由設(shè)備故障和清洗程序設(shè)置不合理導致。
3.1設(shè)備故障引發(fā)混色
噴涂機器人在噴涂涂料時，涉及到的機器人部件繁多，若噴涂過程中，噴涂機器人的換色單元、清洗單元、供氣單元中任一部件發(fā)生故障，均有可能引起噴涂異常，造成混色。由噴涂設(shè)備故障引發(fā)的混色發(fā)生頻次最高。
4.1.1 換色單元故障引發(fā)混色
噴涂機器人換色單元主要由換色塊模組、齒輪泵、霧化器等組件構(gòu)成。每一個換色塊可轉(zhuǎn)換2種顏色。機器人噴涂時，相應(yīng)顏色塊的微閥打開，涂料進入換色塊公共腔，經(jīng)齒輪泵進入霧化器，霧化后噴涂在車身表面成膜。顏色種類越多，所需換色塊數(shù)量越多，任一換色塊或者微閥損壞，均會導致其它顏色噴涂時發(fā)生混色。
換色單元故障引發(fā)的混色主要是由于其換色塊上控制涂料供應(yīng)的微閥關(guān)閉不嚴、閥體密封圈損壞、閥頭磨損或換色塊本體損壞導致其它顏色涂料滲漏進入公共腔內(nèi)，隨當前涂料一塊噴涂在車身上所致。換色單元故障一般導致該機器人的整個噴涂區(qū)域發(fā)生混色，嚴重者，滲漏的涂料可經(jīng)換色系統(tǒng)循環(huán)到輸漆系統(tǒng)內(nèi)，造成不同系統(tǒng)間串色，車身在噴涂時導致整車混色。
3.1.2 清洗單元故障引發(fā)混色
機器人在噴涂完當前涂料后，要對管路及霧化器等進行清洗，清洗過程中涉及到的組件構(gòu)成了噴涂機器人清洗單元。清洗單元主要由管路清洗單元、霧化器清洗單元、排放管路清洗單元、壓縮空氣吹掃單元組成。其涉及的微閥眾多，, 若TRIG SR1、TRIG AR1、TRIG IB、TRIG EB、TRIG P1、TRIG DUMP、BYP1等其中某個或某幾個微閥損壞，導致清洗不凈，在噴涂下一臺車身時，容易在機器人起槍位置發(fā)生混色。
如某汽車廠在噴涂白色顏色時，發(fā)現(xiàn)有5臺車身右前翼子板色差超差，其它部位色差合格。其中3臺L、a、b值負向超差，目視發(fā)藍，其前車為藍色車身；另外2臺L、b值負向超差a值正向超差，其前車為紫色車身。初步判斷為噴涂該部位的4#機器人故障，導致混色。此次混色與前車顏色有關(guān)，判定可能是清洗單元內(nèi)某微閥故障所致。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，4#機器人油漆排放微閥TRIG DUMP泄漏，如圖3所示，在機器人清洗完畢后，排放管路內(nèi)殘留的涂料回流進入霧化器，在噴涂白色時，與白色涂料一塊噴出導致。更換排放微閥后，混色現(xiàn)象消失。
3.1.3供氣單元故障引發(fā)混色
噴涂機器人換色單元、清洗單元的正常工作離不開壓縮空氣，壓縮空氣可以為微閥提供動力。當需要某一微閥或某幾個微閥開啟時，機器人通過遠程IO模塊將電信號傳遞給氣控柜內(nèi)的兩位三通閥，壓縮空氣從氣源經(jīng)兩位三通閥作用到需要開啟的微閥，將微閥打開。
若機器人供氣單元內(nèi)兩位三通閥故障，壓縮空氣供應(yīng)就會出現(xiàn)異常，導致微閥的開啟、閉合異常，無論是換色單元的微閥故障，還是清洗單元的微閥故障，均會導致車身混色。此外若壓縮空氣氣源壓力不足也會導致微閥開啟、閉合異常，造成混色。
3.2 程序設(shè)置不合理引發(fā)混色
噴涂機器人在噴涂完當前車身后，要對管路、齒輪泵、霧化器、排放管路等進行清洗、吹掃，若在清洗、吹掃過程中，機器人執(zhí)行的清洗程序中設(shè)置的微閥開啟錯誤、開啟順序不當、清洗時間設(shè)置過短、吹掃時間過短或換色時某一段管路未進行清洗等均會導致清洗不凈，管路內(nèi)殘留上一臺車身涂料，在噴涂下一臺車身時極易發(fā)生混色。
如某汽車廠在漆膜檢查工位發(fā)現(xiàn)白色車身前蓋混色，目視明顯。當前車顏色為紫色、棕色、紅色時，白色車身前蓋混前車顏色，初步判定為13#機器人換色清洗不凈導致，更換跟清洗相關(guān)的微閥后，混色仍然存在，暫時采取手工補噴應(yīng)對。后續(xù)發(fā)現(xiàn)，當前車顏色為藍色、橙色等深顏色時未發(fā)生混色。查看各顏色對應(yīng)的電磁閥，發(fā)現(xiàn)紫色、棕色、紅色等在1#換色模組上，藍色、橙色、白色在2#換色模組上。檢查清洗程序發(fā)現(xiàn)，當噴涂完1#換色模組的顏色時，打開的是2#換色組的溶劑閥，對2#換色組進行清洗，1#換色組未進行清洗，導致管路內(nèi)殘留油漆涂料。當白色車身跟在1#換色組上的顏色后面時，前蓋就會發(fā)生混色，通過更改清洗程序，混色消除。
4  車身混色問題解決
車身混色，首先根據(jù)顏色目視狀態(tài)、色差數(shù)據(jù)變化、前車顏色等信息判斷車身在哪一涂層混色，在根據(jù)混色部位判斷哪個機器人導致的混色。首先排查是否設(shè)備故障導致，因為清洗程序是設(shè)定好的，一般不會發(fā)生變化，且所有噴涂機器人一般使用相同的清洗程序，清洗程序錯誤引發(fā)的混色概率較低。根據(jù)發(fā)生混色的顏色種類、混入的涂料種類、生產(chǎn)排序等信息推斷機器人換色單元、清洗單元、供氣單元哪部分故障，更換相應(yīng)微閥、單向閥、兩位三通閥等。確認設(shè)備無故障后，在排查清洗程序是否存在問題，這樣能夠比較快速解決混色問題。
在日常生產(chǎn)維護中要積累不同混色時，各種顏色的色差波動趨勢，方便后續(xù)快速查找混色原因并解決混色問題，后續(xù)可通過設(shè)備點檢、清洗程序優(yōu)化等來防止混色的發(fā)生。
4.1 設(shè)備定期點檢
定期對噴涂機器人清洗單元、換色單元、供氣單元等進行點檢可預(yù)防混色發(fā)生。清洗、換色單元點檢主要是針對相關(guān)的微閥、單向閥等進行檢查。微閥開啟、關(guān)閉是否異�？赏ㄟ^微閥上頂針開啟高度來判斷。判斷微閥是否磨損，就需要定期將微閥卸下，查看閥頭及密封圈是否損壞，對有磨損的微閥進行更換。供氣系統(tǒng)的點檢需要定期對氣路上的各壓力表等進行定期點檢。
4.2 清洗程序優(yōu)化
機器人換色后一定要對所使用的換色模組公共腔、齒輪泵、公共油漆管路、排放管路、霧化器等進行清洗。在清洗過程中一定要形成通路，避免某一微閥未打開，造成管路清洗不全或管路憋壓，在噴涂下一臺車身時發(fā)生混色。為保證清洗效果，清洗時間設(shè)定不易過短，清洗過程可設(shè)置清洗和吹掃交替進行，清洗完畢后一定要用壓縮空氣吹掃干凈，避免管路內(nèi)涂料殘留。
4.3 其它預(yù)防措施
車身發(fā)生混色還受清洗材料選用、噴涂涂料種類、生產(chǎn)節(jié)拍、生產(chǎn)排產(chǎn)等影響。選用清洗效果好的清洗溶劑、日常生產(chǎn)中按顏色進行排產(chǎn)、生產(chǎn)節(jié)拍內(nèi)選用合適的清洗吹掃時間可有效避免混色。此外，在車身仿形編制中可增加預(yù)噴涂，讓機器人噴涂的第一槍噴涂在車身外，這就相當于變相增加了當前顏色的填充，使管路內(nèi)殘留涂料充分排出，此種方法在生產(chǎn)節(jié)拍限制，無法增加清洗、填充時間的情況下非常有效。
5  結(jié)語
隨著鮮艷多彩的顏色用于汽車涂裝，混色發(fā)生的幾率增加�；焐�發(fā)生的原因多種多樣，要根據(jù)實際發(fā)生情況推斷混色原因。平時應(yīng)加強設(shè)備點檢、不斷的對清洗程序進行優(yōu)化，另外還可以在噴涂前進行顏色編組、選用好的清洗材料等措施來避免混色發(fā)生。
 


文章來源，工業(yè)機器人維修官網(wǎng)：www.gcceramics.com

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