噴釉機(jī)器人自動化

在陶瓷制品的坯體表面上，一般都要覆蓋一層粉磨得很細(xì)的物料,它由長石、石英、粘土以及其它礦物組成，通稱釉料。釉料經(jīng)高溫焙燒后即成為與坯體牢固地結(jié)合在一起的一薄層玻璃態(tài)物質(zhì)，這一薄層的玻璃態(tài)物質(zhì)稱為釉。釉一般具有光亮、半透明、圓滑和不透水等性質(zhì)。陶瓷制品施釉后，表面不易玷污，弄臟后也容易洗滌干凈，此外，釉還可以遮蓋坯體上的某些瑕疵，增進(jìn)美觀，起到裝飾作用。

 

施釉是指利用干燥坯體的吸水性使泥漿狀的釉料粘附在坯體表面上，現(xiàn)在施釉的方法很多，一般有浸釉、燒釉、蕩釉、涂刷釉、甩釉和噴釉等，其中噴釉是利用壓縮空氣將釉漿通過噴槍或者噴釉機(jī)噴成霧狀，使之粘附于坯體上，噴槍與坯體的距離、噴釉的壓力、噴釉的次數(shù)以及釉漿的相對密度等決定了釉層的厚度，這種方法適用于大型、薄壁及形狀復(fù)雜的坯體，特別是對于薄壁易脆小件的生坯更為合適，同時由于噴釉出來的釉層厚度比較均勻、易于控制，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化，因而得到了廣泛的應(yīng)用。


國內(nèi)的陶瓷施釉生產(chǎn)還主要采用人工作業(yè)的方式，機(jī)器人噴釉生產(chǎn)線主要存在兩個方面的問題，噴涂環(huán)境參數(shù)變化較大和施釉軌跡設(shè)計(jì)不合理，前者主要包括釉料的物理性質(zhì)、空壓機(jī)的壓力、大氣壓力、空氣濕度和陶坯擺放位置等，后者則主要由對機(jī)器人編程的方法和技術(shù)人員的水平?jīng)Q定，先前的機(jī)器人噴釉系統(tǒng)一般假定環(huán)境參數(shù)是完全恒定的，然后在假定的環(huán)境下對機(jī)器人進(jìn)行編程，這樣如果在噴涂過程中環(huán)境變量保持恒定，則一般情況下釉面質(zhì)量也是合乎要求的，但是在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，環(huán)境變量的變化是客觀存在的，同時它們的變化是隨機(jī)的，例如陶坯的擺放位置，此時很難保證先前獲得的軌跡仍能噴出合乎要求的釉面，根據(jù)人工施釉的經(jīng)驗(yàn)可以得出兩點(diǎn)結(jié)論，當(dāng)環(huán)境變量發(fā)生變化時對施釉軌跡進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整就能使釉面質(zhì)量合乎要求，當(dāng)環(huán)境變量的變化在一較小的范圍內(nèi)時，對后者無需進(jìn)行調(diào)整釉面質(zhì)量仍能合乎要求，然而噴涂軌跡的可修改性和環(huán)境參數(shù)的可波動性不是沒有條件的，前者要求能實(shí)時獲得環(huán)境變量的變化以及這些參數(shù)與釉面質(zhì)量之間的對應(yīng)關(guān)系，而后者則要求確定可波動的范圍并控制環(huán)境變量在允許的范圍內(nèi)，這是機(jī)器人噴釉系統(tǒng)必須回答和解決的兩個難題。

機(jī)器人噴釉系統(tǒng)（Robot spray painting system）

一條機(jī)器人噴釉生產(chǎn)線一般由以下幾部分組成：陶坯輸送線、噴涂轉(zhuǎn)臺、機(jī)器人、陶坯位置檢測與調(diào)整裝置以及整條生產(chǎn)線的控制裝置。

陶坯擺放位置：

 

陶坯偏差的調(diào)整有兩種方式，即在噴涂工位上調(diào)整工件的位置和根據(jù)陶坯偏差調(diào)整機(jī)器人的噴涂軌跡，在手把手示教的機(jī)器人任務(wù)中由于很難對示教好的程序進(jìn)行修改，一般采用調(diào)整陶坯位置的方法，不過需要高精度的轉(zhuǎn)臺和十字滑臺，設(shè)備復(fù)雜，價格昂貴，對于離線編程得到的噴涂程序，根據(jù)陶坯的偏差修改機(jī)器人噴涂軌跡易于實(shí)現(xiàn)，可以減少一定的設(shè)備，在實(shí)際應(yīng)用中可以通過轉(zhuǎn)臺來調(diào)整陶坯的偏角，而通過修改機(jī)器人的噴涂軌跡來調(diào)整陶坯的偏心。