0 引言

汽车车身涂装质量直接决定产品外观等级，而喷涂机器人的应用大幅提升了涂装效率和一致性。然而，机器人在长期连续生产中，雾化器、换色阀和清洗管路等部件内部容易积累残留油漆或溶剂，这些残留物在喷涂过程中脱落，会形成漆泥或漆点缺陷，成为涂装车间常见的质量难题。

某车企涂装车间二线内表二站（以下简称“二线二站”）自投入运行以来，漆泥和漆点缺陷率长期偏高，其中P3机器人及其关联的清洗系统与供漆管路问题尤为突出。缺陷主要表现为车门下部及门槛区域的暗色堆积物（漆泥）和车身表面随机分布的固化颗粒（漆点），严重影响一次合格率。

本文以该生产线为研究对象，通过分阶段现场试验，定位关键影响因素，并制定综合改进措施，最终实现了缺陷率的有效控制。

1 现状调查与原因初判

1.1 缺陷统计与特征

根据连续两周的生产数据统计，二线二站漆泥缺陷占总缺陷的43%，漆点缺陷占31%。漆泥直径一般为1～5mm，呈半干态，多集中于车身下部；漆点直径0.3～1.5mm，为完全固化颗粒，分布随机。两种缺陷均需下线打磨或返喷，造成较大成本浪费。

1.2 可能原因分析

结合设备结构和工作原理，初步列出五种可能因素。

（1）清洗机气液分离器结构可能导致废液排放阻力增加，使残余油漆在管路中滞留并干结。

（2）Seal气（密封空气）压力设置偏低，雾化器密封不严，漆雾反向进入歧管内部逐渐堆积。

（3）旋杯清洗程序中，主针出气时间设置不合理，影响清洗效果或造成残留溶剂飞溅。

（4）FLUSH阀门长期使用后磨损内漏，换色冲洗不彻底。

（5）各机器人换色程序参数不一致，清洗效果差异大。

针对上述每一项可能原因，项目组按顺序开展验证试验，每项措施实施后观察一周以上，记录缺陷变化和歧管积漆情况。

2 改进措施与试验过程

2.1 试验方法

试验在正常生产节拍下进行，以P3机器人作为主要验证对象。每次调整参数后，连续观察3～7个生产日，统计漆泥和漆点缺陷数量，并使用内窥镜检查歧管内壁积漆状态。缺陷判定依据企业内控标准《涂装面品评价基准》，该标准参照了国家相关涂装安全规定。

2.2 措施一：拆除气液分离器

为判断气液分离器是否阻碍废液排出，选取一台机器人将其分离器拆除。经过一周的生产观察，发现歧管内积漆状况与拆除前无明显差别，湿漆堆积依然存在。该因素不是主要原因，后续不再考虑。

2.3 措施二：恢复Seal气正常压力

检查发现部分机器人的Seal气调压阀被误调至偏低值（约0.18MPa），而设计正常值为0.25MPa。将试验机器人的Seal气压力恢复至正常值后，连续生产一周，歧管内积漆量明显减少，漆泥缺陷从初始的每百台约5个下降至每百台约3个，降幅约42%。这表明密封气压是影响积漆的核心参数之一，与文献[2]中的结论一致。

调整Seal气压力前后歧管内部积漆状态对比如图1所示。其中，图1a为调整前拍摄的歧管内窥照片，可见内壁附着大量湿漆堆积，厚度约2～3mm，局部已呈半干态；图1b为调整后一周同一位置照片，歧管内壁基本干净，仅残留极薄溶剂痕迹。

图1 Seal气调整前后歧管积漆状态对比

2.4 措施三：优化旋杯清洗主针出气时间

在保持Seal气正常压力的基础上，将旋杯清洗程序中的主针出气时间由0.8s缩短至0.5s，目的是减少高压空气对刚清洗完的管路内壁的冲击，避免将残留漆粒吹散到歧管末端。观察三天后，漆点缺陷略有下降（从每百台2.1个降至1.6个），漆泥变化不显著。该参数可视为辅助优化项。

2.5 措施四：更换雾化器与FLUSH阀门

在生产过程中，某次检查发现二线二站P3机器人歧管内积漆非常严重，局部已硬化，为此紧急更换了该机器人的雾化器和FLUSH阀门（原阀门已使用较长时间，存在微量内漏）。更换后约一周复查，歧管内积漆完全消失，连续生产数天未出现突发性漆点。说明老化的FLUSH阀门是积漆累积的重要诱因。

2.6 措施五：统一换色程序

此前二线二站不同机器人的换色程序存在参数差异，如冲洗时间、溶剂流量等不尽相同。项目组将全线换色程序统一为标准版本，以消除个体差异带来的清洗不均匀。统一后，缺陷率进一步降低，且各机器人状态趋于一致。

3 结果分析与讨论

3.1 各措施效果

各阶段主要措施实施后的缺陷变化情况见表所示。

3.2 机理讨论

Seal气的作用是在雾化器非喷涂状态时向密封腔持续供气，形成正压以阻挡漆雾反向进入歧管。当压力低于临界值时，密封失效，微小漆雾颗粒随气流进入歧管，在管壁附着并逐渐增厚，干裂后脱落即形成漆泥。本试验中压力恢复后效果立竿见影，证实了这一点。

FLUSH阀门负责在换色时控制清洗溶剂通断。长期使用后阀芯与阀座磨损产生微泄漏，导致清洗溶剂或稀释后的油漆缓慢渗入歧管，与工艺漆混合后加速积漆。更换新阀后彻底切断了这一污染源。

旋杯清洗程序中主针出气时间缩短，减少了高压空气对管壁的吹扫强度，避免将微细漆粒或残留溶剂吹向歧管末端形成漆点。这一调整对漆点类缺陷更具针对性。

换色程序的统一消除了不同机器人之间清洗效果的差异，保证了全线质量稳定性。

换色程序统一，前后连续一周的漆点缺陷日趋势如图2所示。横坐标为生产日（第1天至第7天），纵坐标为每百台漆点数量。统一前缺陷波动较大（1.8～2.5个/百台），统一后趋于平稳且稳定在1.2～1.4个/百台。

图2 换色程序统一前后漆点缺陷日变化趋势

3.3 综合效果

经过上述多轮改进，二线二站漆泥缺陷率降至每百台2.2个，漆点降至每百台1.2个，较初始状态分别下降57.7%和42.9%。后续偶尔仍有零星漆点出现，可能与旋杯转速、成形空气量或高电压参数的匹配有关，有待进一步优化。

4 结语

本文针对涂装车间二线喷涂机器人的漆泥、漆点缺陷，通过分阶段试验验证了多项改进措施的有效性，主要结论如下：

（1）Seal气压力不足是导致歧管积漆和漆泥缺陷的主要原因，恢复至正常值（0.25MPa）可使缺陷下降约40%。

（2）更换磨损老化的FLUSH阀门和雾化器能快速消除已形成的严重积漆，是应急处理的有效手段。

（3）统一全线换色程序参数并适当缩短旋杯清洗主针出气时间，可进一步降低漆点缺陷。

（4）拆除气液分离器对改善积漆无明显作用，不建议作为常规措施。

后续工作计划包括：恢复所有被旁路的Seal空气调压阀；建立月度歧管定期内窥检查制度；针对偶发漆点，开展旋杯转速、成形空气量与高电压参数的DOE优化试验。

参考文献

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[2] 赵志强 , 刘明远 , 陈思 . 静电旋杯喷涂中漆点形成 机理及抑制策略 [J]. 表面技术 ,2023,52(2):341-349.

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