家具喷漆设备喷漆工艺五篇

第一篇：家具喷漆设备喷漆工艺

家具喷漆设备喷漆工艺及喷漆工上漆细节（图）

【印刷网】3月19日行业中国讯：家具喷漆是一道很关键的步骤，上漆是决定家具最后品质的一道工序，所以下面介绍一下家具的喷漆设备及工艺以及家具的上漆过程。

家具喷漆设备及工艺

家具喷漆是指适合家具的油漆涂装。其涂装特点主要是体现复古和回归自然，充分显现木材本色。由于迎合了人类向往自然，回归自然的心理需求，因此，是未来家具发展的一个趋势。家具喷漆生产的一大特点是规范化生产，其生产工艺较稳定，生产技术也较成熟。此类企业大多数为台资企业，也有少部分是港资企业，其产品的销售大多由一些大型跨国贸易公司进行，如瑞典的宜家公司和美国的雅丽公司。

家具喷漆工艺

家具喷漆工艺主要包括基材破坏处理、素材处理、整体着色、填充剂、底漆、吐纳、着色、修色、二度底漆、面漆、抛光打蜡等工艺。下面将一一作简要介绍。

1、基材破坏：

破坏是家具喷漆过程中仿古效果极强的一道加工工序，它主要仿造风蚀，虫蛙，碰损以及人为破坏等留下的痕迹。其作用是增强产品仿古效果，掩饰产品的缺陷，提高产品的价值，基材破坏主要有如下几种：

虫孔——虫孔是仿产品长时间存放后木材被虫蚀，虫蛀后留下的痕迹。一般来说虫蛀现象多见于产品的破坏朽烂处以及边缘部位，有疤节的地方以及木材的中心处相对来说比较坚硬，虫一般不会蛀到这些地方，虫蛙既有散落的个别地方也有密集的成团现象。

锉刀痕——锉刀痕是仿产品在长期使用或存放过程中被带锯齿形的物体拉划出的痕迹。

马尾，蚯蚓痕——马尾痕也称划痕，它是仿产品在使用过程中被划伤，刮划的痕迹;蚯蚓痕是仿产品长期使用或存放过程中被虫蚀，虫爬过后留下的痕迹。

铁锤痕——铁锤痕是用铁锤倾斜一定角度敲打后留下的痕迹，它主要是仿产品长期

使用过程中被压伤或被其它器物掉落下来砸伤的痕迹。

喷点(也称“苍蝇黑点”)——点多为黑色、深咖啡色，是一种透明或不透明的着色漆，国外俗称“苍蝇黑点”。它主要仿产品在长期使用过程中苍蝇遗留在产品上的排泄物或一些有色物溅落在产品上留下的痕迹，是仿古效果较强的一道工序。

布印——布印也称造影，是家具喷漆过程中经常用到的一项工艺，其主要作用是增强产品的层次感，加深产品的颜色，它与下面将介绍的减少产品颜色的层次处理相结合，使产品呈现出浅、中、深的颜色层次。

2、素材处理：由于木材本身的原因产生的颜色差距，可由染料或颜料混合于溶剂中，再将素材的颜色调整一致，素材调整可采用漂白剂和修色剂。

3、整体着色：也称为底色着色或素材着色，是将素材底色涂成趋近于色板的颜色，一般采用喷涂作业方式。着色的材料主要有：酒精性着色剂，不起毛着色剂，渗透颜料着色剂，油性着色剂，染料着色剂。

4、填充剂：将颜料添加于木丝填充剂，来填充导管并增加木材纹理鲜明度，同时达到填充与着色两种功能。填充时必须注意密着性，如果密着性不佳时，则涂装后涂膜容易剥落;如果着色不佳时，则颜色不均匀，木材纹理不清晰;若填充打底做好，可节省底漆与面漆的喷涂次数，使镜面涂装做得更好。

5、头遍底漆：固体份通常在4-14%之间，因粘度很低故很快就能渗入木材的表面层，提供涂装过程中的“延续”效果。

6、吐纳：是染料或颜料添加于头遍底漆配制而成的，固体份在2-10%之间，一般在素材着色或填充作业完成后，为了加深颜色而使用，其作用和头遍底漆一样，但也可直接用于素材上替代素材着色和胶固底漆二道工序，因其着色剂未渗入木材，因此极易因刮伤而产生白痕，须特别注意吐纳。主要使用在涂装线较短，而难以分别使用素材着色及胶固头遍底漆的地方，吐纳在大的平面上效果较好，可喷足饰面及着色均匀，但在椅子，碗碟柜内侧和车轵造型配件上比较难喷涂均匀，所以颜色控制上比较困难，一般较少使用。

7、格丽斯透明主剂：为了防止端面纹理变深，一般而言，要在使用着色剂之前先用格丽斯透明主剂封闭。使用时用细布或刷子涂布于端面纹理处，这样可阻塞端面导管，擦拭干净后使颜色均匀一致。

8、格丽斯着色剂：又可称为仿古漆，是在慢干及易于擦拭的油或树脂中，把半透明或透明颜料溶解于油脂性溶剂所制成。其目的在于利用其半透明性以降低亮度，使材面柔和，形成对比及阴影效果，产生古典的趣昧。

9、二度底漆：二度底漆用来保护底色着色剂与格丽斯着色剂，并增加涂膜厚度及使材面平滑。其特征为密着性，填充性，砂光性，透明性，干燥性，起到和面漆作为“架桥”的作用。

10、修色着色：这是整个涂装过程中最后一道着色工序，这道过程必须对照标准色板进行修色，修色可全面喷涂，亦可按实际状况作局部加强修色;若用酒精性着色剂修色，修色完成后，还可以用布或钢丝绒来作局部的修补工作。

11、面漆：面漆是涂装流程的最后一步，是产品最直觉的外观，所以涂膜的丰满度

把浮色擦拭干净，以免引起产品与产品之间的色差。

1。擦色前检查实木家具产品是否按符合质量要求，不合格品要求退还实木或打磨小组，重新加工，合格后产品再擦色

2。擦色必须一致，不允许擦花现象，用抹布擦净浮色。

3。确认家具产品颜色后进行喷色、试喷，确保和样板相符，经班长确认后生产，所有外露部位必须一致，无漏色现象。

4。点色线条边角必须同颜色一样，线条平直、颜色均匀。

三、家具底油涂装

喷涂底油的目的是为了增加家具漆膜的厚度，提高下道工序操作中的平整度。通常应用在家具行业的以全封闭式最为广泛，全封闭式的正常为喷涂底油三次，但每一次都需要下道工序来研磨。从油漆的调配到喷涂的质量要求都是很高的，作业过程中一般的对第一次的涂层不是要求太厚，但后面的涂层跟随次数的增加喷涂的遍数，没一次都要做到喷涂要均匀，不能出现流挂现象。

1、准备事项：1)喷油前扫净地面、墙壁，用气管吹净排气扇、暖气片及暖气管道等物件上的灰尘。2)调试喷枪、检查气管气压是否正常，清洁待加工产品。

2、注意事项和油房保养1)在油房作业的所有人员必须佩戴防毒口罩和手套。2)油房必须通风、防尘、防火。3)喷油工必须了解产品颜色、配套件数。4)所有板件必须喷PU头度底漆，干燥60-120分钟打磨后喷PU中漆5)不同性质的稀释剂不能混放，应间隔2米以上距离。6)喷油工须进行身体健康检查合，并经培训合格后方可上岗作业，以后定期检查身体健康状况，下班前五分钟方可停枪喷油，用天那水将油枪清洗干净，以免油漆硬化堵塞油枪。

3。调油操作方法：1)PU头度底漆，主剂：固化剂：稀释剂(配比为1：0。5：1)。2)PU中漆，夏季：主剂：固化剂：稀释剂(配比为1：0。4：0。8)3)冬季：主剂：固化剂：稀释剂(配比为1：0。5：0。8)。

4。喷油操作方法：1)喷油工喷油时，先用风枪把产品灰尘吹干净，同时检查是否有碰坏或划花等不合格现象。并戴好防毒口罩，开始工作，底油不要太厚或太薄，太厚会有油泡，太薄则影响面油质量。2)底漆组喷油工依《产品工艺流程单》进行确认产品开孔漆、封闭漆。3)用W-77型1。8-2。0口径喷枪，喷油时枪嘴与产品的距离为15—20㎝，PU头度底漆用油量每平米0。09公斤调好的油，中漆板件平整时喷2个十字，PU用油量每平米0。6公斤调好的油，板件不平整时喷3个十字，用油量每平米0。65公斤调好的油4)无堆积重叠，里外一样均匀，同一产品的颜色要求一致，不能有色差，封闭漆的线条，喷完漆后，划掉线条里底漆，保持线条流畅5)产品喷好后，将产品搬放于货架上晾干，同一类产品放在一起以便查找。

四、家具油磨

油磨的质量要求是很高的，研磨出来的效果直接的影响着下几道工序的质量，油磨也是在家具油漆制作过程中出现毛病最多的工序，所以油磨班组的员工质量意识应该比别的员工都要加强。也只有强化自己的质量意识才能缩减次品的出现率。

染性气体设立的水净化装置。5)修色过程中即使预见产品低于国家和公司规定的环保标准，也应尽量减少使用各种修色用试剂及其它的污染性原材料，以进一步降低产品的污染性气体的挥发6)产品喷好后，将产品搬放于货架上晾干，同一类产品放在一起以便查找，油面干透后送入包装组包装。

第二篇：喷漆工艺

喷漆工艺

喷漆是对经过检验合格后的产品、半成品进行覆盖的表面处理。喷漆起到防锈、防腐，美观并具有标志的作用。在喷漆前必须进行前处理，此时要对欲进行喷漆的产品进行整体检查，并对可修复的缺陷进行修整、补救。

1、前处理工艺流程简图

预处理→除油→水洗→除锈→水洗→干燥→打腻子 →除粉尘

2、前处理工艺规范及操作规程（1）除锈：

a)除锈是根据具体生产现场的条件及被处理工件表面状况的不同，而采取必要的物理手段，消除影响喷漆质量的不利因素。如：对于产品表面的油污、灰尘、铁屑、块锈、浮锈及氧化皮进行人工擦洗和去除（主要采用钢丝刷、砂布或角磨机等手动工具），处理后用压缩空气清除锈尘。

b)除锈的质量检验标准为目视，除锈后的工件应无锈迹或氧化皮残留，机体表面为均匀的银灰色金属基体即可。

（2）除油

a)预处理除油应使用除油剂（或需充分稀释的除油清洗剂）进行擦洗。严禁使用有机溶剂（如汽油、香蕉水等），以避免工件表面形成有机溶剂固体保护膜影响除油质量。b)使用除油清洗剂时，应在常温情况下对工件浸渍10分钟。去除重油污时间要延长。除油质量的检验方法是：用水冲洗，工件表面水膜连续，即除油干净。

（3）前处理操作中的关键环节 a)工件吊装

研磨盘、支撑盘、机架等较大、重的零、部件经过预处理时，必须要有合理的吊装，并应避免工件之间堆叠、紧贴。b)干燥

1)工件若经过清洗后，必须使用电加热吹风工具对工件表面进行烘干处理（也可使用压缩空气吹干）。特别是易聚集溶液的地方，在吹干前可先倾斜工件，倒出多余的溶液，然后吹干。

2)喷漆前应用干净的粗布头或纱布将工件表面擦拭干净，并用高压空气吹掉灰尘，严禁未经过檫拭或吹灰进行喷涂。

（4）喷漆前注意事项

a)前处理后的工件，在涂装前应有必要的，以防止雨淋、沾水或油污等影响喷漆质量的措施。

b)前处理后的工件必须在两天内完成喷漆操作，严禁超过两天或久置。如需久置后喷涂，应该重新进行前处理。

3.喷底漆

设备外表面喷砂打磨后喷两道环氧灰底漆。打磨后再涂一层丙烯酸金属闪光银。（1）底漆喷涂要特别注意边缘、棱角。由于被喷涂工件的边角部位是易锈蚀的薄弱部位，而且存在死角不易喷涂到，这些部位喷涂层最易变薄，因此要特别注意。（2）底漆层在再喷漆前一定要干燥适度。干燥过小，底涂层易被某些面漆咬起；干燥过大，与面漆结合不好，还易形成缩孔和“发酵”。另外，要特别注意喷完底涂的工件不要被再次玷污。

（3）面漆喷涂，应在底漆完全干燥后进行。

（4）面漆喷漆应均匀、致密、光亮，并完全覆盖前一道漆层。一般为2～3层。底、面漆的总厚度应不低于20微米。

（5）漆膜未干之前，应妥善保护，避免各种污染及烈日直晒或严寒冰冻。

4.腻子层和漆面打磨

对于被喷涂产品存在的不平整部分，可用刮腻子打平的手段进行补救。打腻子与喷漆工艺中的作用是矛盾的，但对不平整表面涂装又是不可缺少的。因而，要因件、因部位而异。

并应尽量避免该补救手段的使用。

（1）刮腻子一定不要贪快求便，可根据不平整程度（钣金件要经过校平处理后，使不平整度减少到最低限度），确定每道腻子刮涂量。刮一遍，干后粗磨一遍，尽快找到基准平面。然后以此平面来刮第二遍或第三遍。（2）找平过程即打磨过程。一定要把砂纸垫在平面垫块上，从腻层高处往基准面打磨，而且要横、纵、斜各个方向去找平，直到磨出腻层与基层交接边缘呈羽状，用手触摸并不得有台阶感。

（3）打磨要按照打磨程度选用砂纸，并决定干磨或湿磨。例如，管状或其它正视面较小的工件，可采用粗砂纸干磨基本平整后，用较细的水砂纸蘸水打磨，即可获得较满意的效果；较大面积的平面，则需在粗磨后进行消除砂纸痕迹的打磨，通常采用240#～800#的水磨砂纸，由粗至精按等级打磨。

（4）腻层打磨后，一定要用压缩空气吹拂打磨面，将腻子形成的微孔中的粉尘清除，方可刮下一道。如需水磨，需烘干一下，至少要用压缩空气把表面水分吹干，同时把易存水处的水分吹出。若用抹布抹干，则要随时注意抹布的清洁程度。

（5）腻层上喷涂三道封丙烯酸金属闪光银面漆，必须要用极细的水砂纸打磨。（6）对腻层的质量要求：

a)腻层须牢固附在所腻的工件的表面上，不得脱落。b)腻层应分次刮涂，要刮均匀，需一层干燥后再刮涂下一次，每次尽量刮薄。

c)刮腻表面不应有粗粒及划痕。d)腻平表面晾干后，不应产生收缩及裂纹。5.喷漆

（1）喷漆工艺流程简图

打磨→除粉尘→喷头遍漆→打磨→除粉尘→喷二遍漆（第三遍，步骤同前）

（2）喷漆现场要保持干净，并且通风良好，无火灾隐患。（3）在前处理和腻层处理结束时，通过干燥、除尘后即可进行表面喷涂工作。

（4）对于不要求喷漆的表面做好防护。

（5）需进行喷漆的产品，覆盖层应有良好的附着力，色彩符合图纸要求。

（6）产品正面和侧面喷涂表面，不允许有皱纹，斑点、细砂粒、流痕、针孔、气泡、透底色、粘附物等缺陷。色泽应均匀，在阳光不直接照射下，距产品1米处目测，应见不到刷痕、伤痕、机械杂质和修整痕迹。

（7）在喷第二道面漆前，必须清理好各安装孔或有安装配合要求的部位，消除喷漆序可能造成的安装质量问题。（8）产品正面和侧面以外的喷涂层，不允许有皱纹、流痕、气泡、透底色等缺陷，但允许带有少量的机械杂质。（9）喷面漆（丙烯酸金属闪光银）a)面漆喷涂，应在底漆完全干燥后进行。

b)面漆喷漆应均匀、致密、光亮，并完全覆盖前一道漆层。一 般为2～3层。底、面漆的总厚度应不低于20微米。c)漆膜未干之前，应妥善保护，避免各种污染及烈日直晒或严寒冰冻。

6.清漆喷涂（丙烯酸聚氨酯罩光漆）

待面漆干后用细砂纸打磨后喷一层丙烯酸聚氨酯罩光漆。喷漆结束后，应对喷漆工具及设备进行维护及保养。保管好喷漆原、辅材料。消除火灾隐患、落实安全措施。7.对于高温漆，底漆应用银粉有机硅耐热漆。

第三篇：喷漆工艺的浅析

关于喷漆工艺的浅析

根据近两个月的喷漆的学习，谈谈个人的总结。

首先，在喷漆之前，准备喷漆的物件必须打磨的漂亮，才能保证喷漆上色的质量。根据盱眙和苏州乐享汇的气球，座椅经验来看，打磨的质量越好，物件找平的越是仔细，喷漆的显示质量就越好。

前期物件准备工作结束之后，首先要先整理出喷漆的空间，在条件允许的情况下，排风扇以及抽风扇一定要准备好，这样的做法是在喷漆的过程中，散落在空气中的散漆第一时间被抽走，不至于落在物件上，影响喷漆的效果。然后，进行喷漆。

首先要先给物件上一遍底漆，根据所有喷漆材料，兑好稀释剂以及底漆、底漆固化剂的分量，第一遍喷底漆的时候要远远的把物件稍稍过一遍漆色，这样待第一遍稍微干一点之后，再走第二遍的时候，就容易上漆并接不容易滴挂。在第二遍走漆的时候，就要注意均匀的喷满物件，在喷座椅、或者类似四方形的物件的时候，要注意的是第一、第二或者接下来的几遍走漆，一定是要先走侧边，最后再走顶面，再走侧边的时候，捎带着走一下上下面转弯处，这样的方法，使得喷顶面的时候，不会因为顶面的漆太厚而直接顺流下来。

底漆的主要作用除去要覆盖住物件原来的面目、脏迹，方便喷面漆，还有一个就是要检查物件是否有没有打磨好的地方，如果有，并且影响效果，就要子啊补腻子，在打磨，然后再喷底漆进行观察。

所有的底漆上完，没有特别的不好的影响之下，就可以进行面漆的处理。与底漆一样，面漆也是要和稀释剂、面漆固化剂兑和，尤其重要的是，底漆和面漆的固化剂不能用错，否则影响喷漆效果。

在喷漆的过程中，有很多因素影响效果。第一，喷枪的管子，必须有纱布透空间包裹住，这样可以过滤掉油漆里的一些杂质、大颗粒物件，使得漆面上漆比较细。第二，天气原因。在雾天或者有霾的天气里、在或者夜里，尽量不要再室外进行喷漆作业，这样会使得喷漆不均匀，容易子啊漆面产生雾气的效果。第三，同一颜色的物件上漆，争取一次性兑的漆量足够，因为大多数时候，配置的同一颜色在不同时间所配置的效果不完全一样。第四，也是尤为重要的是，不论是底漆还是面漆，兑的固化剂都不能对多，固化剂理所当然起到固化的作用，但是兑的太多，超出一定负荷，就会产生相反的效果，即干的很慢。这是几次学习总结的一些经验，更多的还需要学习。

第四篇：GIS喷漆工艺及标准

涂 装 工 艺 及 标 准

天津塘沽红光开关配件厂

2010修订

GIS喷漆工艺及标准

MH871密封面防锈底漆涂装工艺 盖板类涂装工艺流程图 容器类涂装工艺流程图

GIS喷漆工艺及标准

一、涂装面的前期处理：

1、需涂装的内外表面，在组焊完成后需抛丸一次，一般抛丸时间在3—5分钟。

2、抛丸后对母材表面附着的焊渣及飞溅进行清磨，但不得伤及母材

3、清磨时，对于金属表面的深于0.3毫米的凹陷处进行磨光处理，对于超出0.3毫米的缺陷应进行补焊处理，保证母材平面的光滑。

4、对于小型壳体内部的的焊渣及飞溅不便于清磨的部位，应在首次抛丸及清磨处理后，再进行最后组焊，以保证壳体内部的清洁，避免残留尖点。

二、抛丸处理1、2、3、经上述处理的需涂装的金属表面进入抛丸工序。抛丸的直径，钢质选用0.8毫米，铝质选用0.4毫米 抛丸时间的选择，钢质表面一般处理5-10分钟，铝质表面一般处理5分钟以下。

4、对于筒体过长或管口较小的罐体，内表面不易一次处理合格的表面，应采用直筒抛丸机处理，以达到Sa2.5级标准。

三、涂装底漆

1、涂装底漆前，应仔细检查涂装表面，抛丸处理等级是否合格，确认无误后方可实施涂装底漆。2、3、4、需涂装的表面，应清除干净，不得有灰尘和其他污垢。底漆漆膜厚度为40—60um之间，分两次涂装。

底漆的选用，户内型工件选用环氧树脂底漆；户外型选用环氧富锌底漆，双组份配比应严格按照产品说明书实施，一次配比量为当天使用量。

5、干燥处理，在气温低于20℃或相对湿度高于80%时或在其他特殊情况下，应进行强制烘干。

烘干温度60℃——80℃，烘干时间一般为0.5小时——1小时，自然干燥时间应在温度大于20℃时8小时以上。

6、烘干程度为半硬化，表面不得有流 掛现象

四、涂腻子1、2、3、容器内表面不得用原子灰弥补涂装表面缺陷 涂装的金属外表面有缺陷时，可用刮板局部实施弥补 待所实施的弥补全部干透后，用300#以上砂布打磨，表面应打磨光滑、平整，但不能打透。

五、中间漆

1、中间漆是在有特殊防腐要求时实施，采用环氧云母氧化铁漆

2、喷涂前应确认底漆全部干透后再进行操作

3、在常温下(>20℃)间隔时间应在4、漆膜厚度应在12小时以上

60-70um之间，分两次喷涂

5、为了保证漆膜厚度，在喷枪不易操作的地方，应用毛刷预先涂抹后，再喷涂。

六、面漆

1、喷涂面漆前，应目测原漆面是否已经干透，并确认涂装表面无灰尘或其他污垢；2、3、4、有缺陷已经涂抹处，是否平滑，并没有磨透现象 不需要涂装的部位，应遮盖完好，杜绝漆雾附着的可能性 在不便于喷涂的部位，如法兰背面等，应用毛刷预先涂抹后在喷涂5、6、面漆厚度应在40-60um，应分两次喷涂

无特殊防腐要求时，用醇酸磁漆，有特殊要求时，应采用丙烯酸聚氨酯漆。七

涂装时注意事项

1、漆膜涂装采用喷枪实施，压缩空气需经过过滤，确认无水分后方可启用。

2、喷枪口应距涂装面150～200毫米左右，喷漆过程中应该反复多次，不可一次达到所需厚度，严禁产生流掛现象。

3、在涂装过程中，每度喷漆间隔时间应保障，不论常温下自然干燥或需强制烘干时，均要保证漆膜达到半硬化之后，方可实施后续操作。

4、每度喷漆后，都应用测厚仪检查漆膜厚度，合格后方可实施后续操作。

5、涂装全部完成后，应将遮盖物去掉，并检查相应遮盖部位或不应涂装的部位是否残留漆雾附着，罗纹部分是否有漆滴流 入，其不合格部位全部加以修复。

6、漆膜总厚度应用测厚仪详细检查，壳体类应选用不同方向的上下不同位置，检测点应在8个以上，盖板类应在4个以上，特别是法兰背面及边缘，应重点检测。

7、包装时应注意橡胶护套对漆膜的损伤，法兰处应套有软泡沫薄膜，以防形成橡胶痕迹。MH871密封面防锈底漆

涂装工艺

一、需涂装的工件表面应用专用清洗剂除油及其他污垢，并保持表面干燥。

二、涂装时应在喷漆间内进行，空气中不得有粉尘等漂浮物。

三、施工环境要求相对湿度不大于80%，室内温度应在妙20℃以上，相对湿度大时，其涂装工物应在烘干炉中进行处理后方可进行。

四、施工场地应保持良好的通风及相应完备的防火措施。

五、漆料（甲组份）应充分搅匀后方可使用。

六、甲、乙组份应取重量比7 : 1 混合搅匀，放置15 一30min 后即可使用。

七、其油漆粘度应为35 —40 秒。

八、油漆混合后使用时间应控制在15小时内。

九、涂装时应使用喷漆枪进行，其压缩空气压力≤0.6Mp;≥4.5Mp，在压缩空气管路上应装有气水分离装置。

十、喷漆枪喷咀口径应在φ1.0 一1.3mm之间，喷枪咀与工件表面的喷涂距离应在150-200mm之间。

十一、漆膜厚度应不低于25umm不高于40umm。

十二、喷涂过程不应一次完成，最好喷涂3-4 次完成。

十三、喷涂过程中，应注意涂装表面，不得有流掛现象与斑点产生。

第五篇：喷漆机器人

喷漆机器人

摘要：

喷漆机器人【spray painting robot】 可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人。中国研制出几种型号的喷漆机器人并投入使用，取得了较好的经济效果。喷漆机器人主要由机器人本体、计算机和相应的控制系统组成，液压驱动的喷漆机器人还包括液压油源，如油泵、油箱和电机等。多采用5或6自由度关节式结构，手臂有较大的运动空间，并可做复杂的轨迹运动，其腕部一般有2～3个自由度，可灵活运动。较先进的喷漆机器人腕部采用柔性手腕，既可向各个方向弯曲，又可转动，其动作类似人的手腕，能方便地通过较小的孔伸入工件内部，喷涂其内表面。喷漆机器人一般采用液压驱动，具有动作速度快、防爆性能好等特点，可通过手把手示教。

关键字：发展现状；趋势；关键部位；传动方式；控制系统

0 引言

目前，我国大型油罐的喷砂除锈、喷漆防腐主要采用依靠脚手架的传统人工作业方式，但此方式劳动强度大、工程质量差、工作环境恶劣。随着石化工业的迅速发展，特别是国家石油战略储备基地的建立，研制大型油罐喷砂／喷漆自动化设备势在必行。爬壁机器人正是此方面国内外的研究热点，但爬壁机器人普遍构造复杂、负载能力低、易坠落，特别是只能爬油罐外壁不能爬内壁，稳定性差，并不实用。因此低成本、易拆装、可实用的新型油罐喷砂／喷漆机器人的设计迫在眉睫。国内机器人发展现状及趋势

中国工业机器人发展长期以来受限于成本较高同时国内劳动力价格低廉的状况，使得工业机器人应用面十分狭窄，但是随着中国经济持续快速扩张，人民生活水平不断提高，随着劳动力过剩程度的降低，单个工人的成本上升，对于产品质量更高的要求以及国家对装备制造业的重视，工业机器人及

其技术在中国得到了政府和产业界的广泛

重视。政府努力加快中国装备制造业尤其是工业机器人的发展，采取各种措施扩大中国装备制造业在市场中占据的份额，并提供优惠措施鼓励更多企业使用机器人及其技术以提升技术水平。产业界也开始重视工业机 器人在降低劳动成本、减少劳动风险、提高产品质量中所起的巨大作用。正因为如此，国内越来越多的企业在生产中采用了工业机器人。许多企业通过采用工业机器人技术满足了自己的要求，从而提高了企业的竞争力。各种机器人生产厂家的销售量都有大幅度的提高。在未来，中国的工业机器人产业将成为一种在国民经济中占据重要地位的产业。如中国科学院沈阳自动化所投资组建的新松机器人公司，年利润增长迅速。但总的来看我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，如：可靠性低于国外产品；机器人应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距。1.1 工业机器人的技术及产业发展趋势

从近几年世界机器人推出的产品来看，工业机器人技术正在向智能化、模块化和系统化的方向发展，其发展趋势主要为：结构的模块化和可重构化；控制技术的开放化、PC化和网络化；伺服驱动技术的数字化和分散化；多传感器融合技术的实用化；工作环境设计的优化和作业的柔性化以及系统的网络化和智能化等方面。

国际机器人联盟（I F R）与联合国欧洲经济委员会（UNECE）发布的数据显示，全球多用途工业机器人销售从2003年开始恢复增长，预计在2005 年到2008 年间，全球工业机器人销量预计年均增长6.1％，到2008 年增至12.1 万台。以具体地区而言，亚太地区仍将是工业机器人使用量最高的地区，预计日本的工业机器人销量将由2004年的3.71万台增至2008年的4.59万台。而整体亚太地区的工业机器人销量将由2004 年的5.2万台增至2008 年的7.04万台。北美地区的工业机器人销量也将稳定增加，预计将由2004年的1.34万台增至2008年的1.65万台。而欧洲地区的工业机器人销量预计到2009年将增至3.37万台。

1.2 喷涂机器人目前存在的问题

国内使用过的喷涂机器人，一般来说主要分为国内自主研发和从国外直接买进。对于国内自行设计的喷涂机器人，机器人的重复定位精度低、喷枪与机器人的配合以及喷枪的选用都有较高的难度，同时由于设计水平和经验的限制，在使用时会出现一些在设计时忽视或未解决好的问题。再如喷涂程序的示教，由于开发人员没有为工人提供较好的示教手段，使得示教时间很长，影响生产效率。自行设计的喷涂机器人很难真正交给厂家、交给工人。对于进口的国外喷涂机器人，主要有两点不足：一是引进的机器人是基于国外发达国家的生产实际进行设计制造的，国内喷涂企业和汽车企业现有生产工艺条件不能完全满足进口设备的要求，同时由于使用的都是国内的技术人员，习惯、文化与技术的差异，可能造成引进的机器人不能正常工作或者不能工作在其理想状态，发挥不出其应有的作用；另一方面在涂料的成膜过程中，喷涂设备及相应的喷涂工艺决定

了涂膜的均匀性、涂膜质量及生产效率。常用的喷涂设备有高压无气喷涂机、往复式顶喷机、往复式侧喷机、移动龙门式仿形喷涂设备及各类自动喷涂上业机器人等，但由于喷涂精度不高，对于表面有凹凸结构的复杂自由曲面,其采用传统的匀速喷涂方法易造成涂层厚度差较大。总体结构与关键部件

根据喷砂工艺的要求，机器人需具有旋转、升降、俯仰、伸缩和喷枪画圆的功能。旋转：完成油罐周向运动；升降：实现油罐轴向运动；俯仰：调节喷枪与锈蚀面的夹角；伸缩：调整喷嘴至锈蚀面的距离。根据总体方案，旋转和升降功能已分别由导轨驱动小车和提升机构实现，故机器人本体具有三个自由度即可，且喷枪画圆运动是独立的。在行走机构中，为防止前仰后倾、左右偏移，并便于调整，特别设计了十轮机构。为防止机构底面在转弯时被卡住，由前后轮距、轮心至车底距离和车轮半径确定不干涉时的最小轨道曲率半径，如图3所示。3 传动方式

3.1 概念引入

伺服来自英文单词Servo，指系统跟随外部指令进行人们所期望的运动，运动要素包括位置、速度和力矩。伺服系统的发展经历了从液压、气动到电气的过程，而电气伺服系统包括伺服电机、反馈装置和控制器。在20世纪60年代，最早是直流电机作为主要执行部件，在70年代以后，交流伺服电机的性价比不断提高，逐渐取代直流电机成为伺服系统的主导执行电机。控制器的功能是完成伺服系统的闭环控制，包括力矩、速度和位置等。我们通常说的伺服驱动器已经包括了控制器的基本功能和功率放大部分。虽然采用功率步进电机直接驱动的开环伺服系统曾经在90年代的所谓经济型数控领域获得广泛使用，但是迅速被交流伺服所取代。进入21世纪，交流伺服系统越来越成熟，市场呈现快速多元化发展，国内外众多品牌进入市场竞争。目前交流伺服技术已成为工业自动化的支撑性技术之一。

在交流伺服系统中，电动机的类型有永磁同步交流伺服电机(PMSM)和感应异步交流伺服电机(IM)，其中，永磁同步电机具备十分优良的低速性能、可以实现弱磁高速控制，调速范围宽广、动态特性和效率都很高，已经成为伺服系统的主流之选。而异步伺服电机虽然结构坚固、制造简单、价格低廉，但是在特性上和效率上存在差距，只在大功率场合得到重视。3.2 性能指标

交流伺服系统的性能指标可以从调速范围、定位精度、稳速精度、动态响

应和运行稳定性等方面来衡量。低档的伺服系统调速范围在1:1000以上，一般的在1:5000～1:10000，高性能的可以达到1:100000以上；定位精度一般都要达到±1个脉冲，稳速精度，尤其是低速下的稳速精度比如给定1rpm时，一般的在±0.1rpm以内，高性能的可以达到

±0.01rpm 以内；动态响应方面，通常衡量的指标是系统最高响应频率，即给定最高频率的正弦速度指令，系统输出速度波形的相位滞后不超过90°或者幅值不小于50％。

3.3 控制功能及原理

机器人的控制功能主要包括喷砂／喷漆控制和机械手位姿控制。机器人的操作方式灵活，既可自动操作也可手动操作，既可就地操作也可无线遥控操作。现场操作箱与遥控器的面板布局相同，只是后者较小，合理配置的各种开关、按钮、指示灯和数码管便于操作人员监控。喷砂／喷漆控制主要控制机器人旋转(即导轨旋转)机器人升降(即提升机构升降)、喷枪划圆和喷射。首先，导轨驱动小车带动机器人从导轨最下(或最上)端开始转动，同时喷枪匀速连续画圆并喷射，导轨转动180。后，导轨与喷枪暂停并停止喷射，对称分布的两个喷枪会在油罐内壁上产生一个环形受喷带。然后，提升机构牵引机器人上升(或下降)一个受喷带后停止，接着导轨驱动小车带动机器人反向转动1800，同时喷枪恢复画圆并喷射。如此反复，直至完成整个油罐的喷砂／喷漆工作。导轨之所以交替正反转，是因为驱动机器人所有动作的液压油管都须通过油罐罐身下层圈板上的人孔，若导轨朝一个方向连续旋转，油管将被扯断。机械手位姿控制调整喷嘴至锈蚀面保持最佳距离，调节喷枪与锈蚀面保持最佳夹角，二者均可在现场操作箱和遥控器上设定并显示。控制系统软件

控制系统软件选用嵌入式操作系统肛C／OS一Ⅱ，它是一个源码公开、可移植、可固化、可裁剪的占先式实时多任务操作系统嘲。绝大部分肛C／0S一Ⅱ的源码是用移植性很强的ANSIC写的。¨C／0S一Ⅱ移植方便

且运行稳定，已成功移植到绝大多数8位～64位微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)上。应用程序是与应用相关的代码定制合适的内核服务功能，实现对汕C／0S一Ⅱ的裁剪。与处理器无关的代码就是操作系统的内核，¨C／OS一Ⅱ内核提供所有的系统服务，系统采用pC／0S一Ⅱ(v2．52)版本，内核将应用程序与底层硬件有机的结合成一个实时系统。多任务运行的实现实际上是靠CPU在许多任务之间转换、调度。CPU只有一个，轮番服务于一系列任务中的某一个。每个任务可以认为CPU完全只属于自己，每个任务有自己的一套CPU寄存器和自己的栈空间。使用多任务，可以将很复杂的应用程序层次化，更容易设计与维护。系统任务划分，是将系统中所有要处理的事情划分为一个个相对独立的任务模块，所有待处理的任务模块按顺序建立一个个的任务，并分配任务的优先级。在主程序中，建立这些模块的任务，然后每次执行就绪任务队列中优先级最高的任务。灿C／0S—II的任务调度是按优先级进行的，根据各任务的实时性要求及重要程度，分别设置它们的优先级。总结

机器人动作流畅，系统稳定可靠。其还具有结构紧凑、体积小、占地面积小、动作灵活、速度快、工作范围大、重复位置精度高、操作调整方便、工作稳定可靠等一系列特点。随着我国国民经济建设的发展，喷漆机器人除了在汽车、自行车、摩托车等行业推广应用外，还可用于工程机械、通用机械和家用电器行业的喷漆生产作业中。因此喷漆机器人的推广应用将直接促进工业机器人这一高新技术产业的形成，推动我国机电一体化技术的发展以及产业结构的调整，对促进我国的经济振兴和发展有重要的意义。

参考文献

[1]王叛，赵德安，王振滨等.喷漆机器人喷枪最优轨迹规划的研究[J].江苏理工大学学报:自然科学版，2001，22(5)

[2]蔡自兴．机器人学的发展趋势和发展战略[J]．机器人技术及应用，200l(4)

[3]唐新华．喷涂机器人的现状及发展趋势(一)[J]．电焊机，2006，36(03)

[4]柳洪宋，伟刚．机器人技术基础[M]．冶金工业出版社，2002．

[5]王振滨，赵德安，李医民等.喷漆机器人离线编程系统探讨[J].江苏理工大学学报:自然科学版，2000，21

[6]刁训娣，赵德安等.喷漆机器人喷枪轨迹设计及影响因素研究[J].机械科学与技术，2004(4)

[7] 冯川，孙增沂.机器人喷涂过程中的喷炬建模及仿真研究[J1.机器人，2003，25(4)

[8] 张永贵，黄玉美，高峰等.喷漆机器人空气喷枪的新模型[J].机械工程学报，2006，42(11)

[9] 张文修，梁怡.遗传算法的数学基础[M].西安交通大学出版社，2000

[10] 刁训娣，赵德安，李医民等.喷漆机器人喷枪轨迹离线优化方法[J1.农机化研究，2004(l)

[11]陈国良，王熙法，庄镇全.遗传算法及其应用[M].人民邮电出版社，2001

[12]王小平，曹立明.遗传算法与工程优化

[M].清华大学出版社，2004

[13] 张永贵，黄玉美，彭中波等.考虑动力学因素的喷漆机器人喷枪路径优化[J].机械科学技术，2006，25(8)、[14]胡燕海，严隽琪，叶飞帆.基于遗传算法的混合流水车间构建方法[J].中国机械工程，2005，16(10)[15]周明，孙树栋.遗传算法原理及应用[M].北京:国防工业出版社，1999

[16]丁学恭.机器人控制研究[M].浙江大学出版社，2006

[17]刘极峰，易际明.机器人技术基础[M].高等教育出版社，2006

[18]网骋.喷漆机器人喷枪轨迹离线编程及仿真技术研究[D」.镇江，江苏大学硕士论文，2005.[19]袁亚湘.非线性规划数值方法[M].上海科学技术出版社，1993

[20]王振滨.喷漆机器人最优轨迹设计与仿真[D].镇江，江苏大学硕士论文，2001.