Химия и технология лакокрасочных покрытий

АВТОМАТИЧЕСКОЕ НАНЕСЕНИЕ ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ РАСПЫЛЕНИЕМ

Нанесение лакокрасочных материалов ручными краскораспыли­телями имеет много недостатков: производительность и качество ок­рашивания во многом определяются субъективными особенностями и квалификацией аппаратчика, работа связана с вредностями, обу-

Словленными загрязнением атмосферы растворителями и красочным туманом. Этих недостатков лишено автоматическое распыление ла­кокрасочных материалов с применением специальных промышлен­ных роботов и манипуляторов, которое получило широкое развитие особенно в последнее время.

В комплекс технических средств автоматического окрашивания входят: 1) автоматические манипуляторы или роботы с необходи­мым числом степеней свободы с программными устройствами или без них; 2) специальные краскораспылители для автоматического окрашивания; 3) окрасочная камера непрерывного действия; 4) сис­тема автоматической краскоподачи; 5) транспЬртные устройства (кон­вейеры, механизмы автоматической загрузки и разгрузки изделий); 6) система управления автоматическим окрашиванием. В совокупно­сти набор перечисленных технических средств представляет роботи­зированный окрасочный комплекс.

Для автоматического окрашивания изделий могут быть исполь­зованы автоматические краскораспылители, работающие по прин­ципу пневматического, безвоздушного, комбинированного и элек­тростатического распыления.

Наибольшее распространение получили окрасочные роботы (ма­нипуляторы) несложной конструкции с 2-3 степенями свободы, пред­назначенные для окрашивания изделий малой и средней сложности; роботы со степенями свободы более 5 применяются значительно реже.

Для окрашивания в автоматическом режиме плоских изделий применяют роботы наиболее простой кон­струкции. Основой их является базовый манипулятор (рис. 7.19) с двумя степенями движения краскораспылителя. Два автома­тических краскораспылителя закрепляются в каретке манипулятора, которая имеет ин­тервал скоростей от 0,15 до 1 м/с. В зависи­мости от размеров покрываемых изделий устанавливается ход движения краскорас­пылителей, он может варьировать от 1 до 2 м и более. Наиболее часто на автоматиче-

Рис. 7.19. Общий вид манипулятора для ок­рашивания изделий распылением:

1, 2 - блоки возвратно-поступательного и ради­ального перемещения; 3 - блок крепления крас­кораспылителя; 4 - краскораспылитель

Рис. 7.20. Схема окрашивания плоских изделий (щитов) автоматическим крас­кораспылителем

Стрелками указаны направления движения конвейера и краскораспылителя, пунктир­ными линиями - холостой ход краскорас­пылителя

Ских линиях окраски применяют пневматические краскораспыли­тели.

Используют различные схемы автоматического окрашивания:

1) при непрерывном движении окрашиваемого изделия и ревер­сивном (поперек изделия) движении распылителя;

2) при непрерывном движении изделия и неподвижном распы­лителе;

3) при статическом положении изделий и одновременном ревер­сивном и продольном движении распылителя.

Для изделий типа листов, панелей, ленты характерна первая схе­ма: конвейер движется в горизонтальной плоскости, а краскораспы­литель совершает возвратно-поступательные движения в вертикаль­ной (рис. 7.20). При выходе краскораспылителя за верхнюю и нижнюю кромки изделия, а также в промежутках между изделиями краскорас­пылитель отключается (подача лакокрасочного материала прекраща­ется). Зная ширину полосы (отпечатка факела) Д|>, ход краскораспы­лителя 5кр и параметры лакокрасочного материала, можно рассчи­тать скорость движения конвейера Ук (или, при заданной ук, скорость перемещения краскораспылителя укр и его производительность Скр), при которой обеспечивается полное и относительно равномерное окрашивание изделий:

^ _у

Скр:

Эф • х(1-к)’-

Где Н- высота листа (плоского изделия); р - плотность покрытия; х - сухой остаток лакокрасочного материала; а - толщина покрытия; к - постоянная, зависящая от потерь лакокрасочного материала.

Наряду с плоскими роботами находят применение универсаль­ные промышленные окрасочные роботы. Они имеют три транспорт­ные и три ориентирующие степени движения краскораспылителя, относятся к классу обучающихся и работают от контурной системы программного управления с записью программы на магнитной лен­те. В процессе обучения механическая рука робота точно копирует все движения оператора, какими бы сложными они ни были, а запо­минающее устройство записывает их на ленту (кассету), воспроизво­
дя потом эти движения с точностью позиционирования 5 мм при рабочей скорости 0,1-0,25 м/с.

Универсальные роботы сложны и дороги, но их использование значительно расширяет области применения автоматического окра­шивания.

Автоматические способы нанесения лакокрасочных материалов особенно хорошо зарекомендовали себя при производстве изделий, имеющих одинаковые размеры и относительно правильную форму (борта, платформы, кабины грузовых и кузовы легковых автомоби­лей, электробытовые приборы, дверные щиты, металлические листы, деревянные и асбоцементные строительные панели и др.).

При автоматическом окрашивании получаются качественно од­нородные покрытия (максимальное отклонение толщины на разных участках поверхности обычно не превышает 10-15 %), повышается производительность окрасочных работ, рабочие освобождаются от тяжелого, однообразного труда, улучшаются санитарно-гигинические условия работы на производстве.

В ряде случаев при окрашивании изделий повышенной сложно­сти целесообразно сочетать автоматическое нанесение лакокрасоч­ных материалов с ручным и тем самым частично использовать дос­тоинства автоматического метода окрашивания.