1高压的影响因素

1.1电缆线安装

连接法兰位置选择有利于后续安装作业的位置，建议将连接法兰朝上，有利于安装连接电极环的螺钉。高压电缆安装不得楔入在机器人手腕中，以可较轻松地前后移动高压电缆为宜，高压电缆应从连接法兰上伸出规定长度150mm。若伸出长度不足，实际安装过程中会人工将电缆线拖拽出一定的长度以便于电缆线接头安装到电极环上。此时若不及时将抽出的电缆线多余部分往回拉会造成电缆线折弯、绕圈等未伸直或大幅度弯曲，同样若伸出长度过长后没有将多余的部分往回拉也会出现这样的状况。由于电缆线中存在高压电，在电缆线的折弯处会造成局部击穿现象。

1.2工作环境

车间温度和湿度对电极环的作业有很大影响。喷房的推荐参数是在温度20～26℃和相对湿度60%～70%的条件下进行喷涂作业。实际生产过程中，电极环的操作电流通常在300μA左右。喷房湿度偏高时，色漆ESTA站喷涂100分钟后观察到高压反馈降低，喷漆的上漆率减少，并伴随少漆现象。这可能是因为湿度过高导致色漆在喷涂过程中无法均匀附着在物体上，而是出现凝结或滴落现象。这可能会降低上漆率且导致少漆现象。为了解决这个问题，可以考虑采取以下措施：（1）控制喷房的湿度。使用湿度调节装置或空调系统，确保喷房的湿度在推荐的60%～70%范围内。这可以减少色漆凝结或滴落现象，提高上漆率。（2）检查和维护喷涂设备。确保喷涂设备正常运行，并进行定期清洁和维护，以确保喷涂质量和喷涂效率。（3）调整喷涂参数。根据实际情况，可能需要微调喷涂参数，例如调整喷涂速度、压力或喷枪距离，以获得更好的喷涂效果。

1.3手指异物

杜尔所采用的高压电极在指尖有凹进去的边缘，很容易形成滴状物。比如喷涂过程中漆雾的反弹在指尖不断积累形成漆渣，清洗过程中有溶剂积累在指尖，以及纤维也会在指尖不断积累，这些都会使手指积累异物。当指尖积累一定的异物之后造成放电不充分，使得漆雾上电不足，影响上漆率，造成少漆现象。同样雾化器罩壳在喷涂过程中也会有大量漆雾积累，长时间喷涂过后在外壳表面产生大量积漆。当积漆达到一定程度后喷涂高压会有明显的下降，色漆工段在喷涂过程中高压下降到40kV以下会造成明显的少漆。

1.4清漆回流堵塞

清漆段由于油漆的电阻较大，对油漆进行内部上电并采用了恒定电压模式，若雾化器的回流管路堵塞，则回流管路与油漆路相当于进行了导通。而回流管路对地导通，导致整个电路接地，实际电阻变小。由于采用的是恒定电压模式，当电阻变小以后实际电流会变大，一旦超过阈值会引起高压报警。

1.5高压源操作模式

1.5.1恒流模式

色漆工段的油漆为水性漆，其电阻较小，为避免高电压的流失，该充电装置为外部充电，操作模式采用恒定电流模式。该模式下对电流进行控制，并监测电压。在每次清洗结束或者重新喷涂的启动阶段，若电流设定值为300μA，需额外设定一个电流上升过渡值，该过渡值应接近设定值300μA，电流实际上升过程是电流先接近过渡值，然后在达到过渡值附近的基础上再上升到设定值，通过该方式可以避免电流直接从0上升到设定值300μA后的过冲，该过渡值给上升过程提供了一个缓冲过程。由于该阶段采用的恒定电流模式，在载荷不变的情况下，电流稳定上升时电压也会稳定上升。启动结束以后，实际反馈电压随负载条件的变化而变化。如果电压下降至低于最小值（设置的静态阈值），控制器将切断发生器即高压报警，而喷房的湿度过高以及电极与待喷涂表面距离过小（实际控制在200mm左右，过小会造成漆雾反弹）均会造成负载变化从而产生高压报警，实际应根据现场实际情况来判断。

1.5.2恒压模式

清漆工段油漆为溶剂型漆，其电阻较大，该电阻可防止高电压通过供漆管路流失，该部分充电装置采用对漆液直接充电，操作模式采用恒定电压模式。在这种操作模式下，对电压进行控制，并监测电流。在每次清洗结束或者重新喷涂的启动阶段，若电压设定值为80kV，需额外设定一个电压上升过渡值，该过渡值应接近设定值80kV，电压实际上升过程是先接近过渡值，然后在达到过渡值附近的基础上再上升到设定值，通过该方式可以避免电压直接从0上升到设定值80kV后的过冲，该过渡值给上升过程提供了一个缓冲过程。由于该阶段采用的恒定电压模式，在载荷不变的情况下，电压稳定上升时电流也会稳定上升。实际生产过程中反馈的电流随负载条件的变化而变化，如果电流超过了最大值（设定的静态阈值），控制器将断开发生器即高压报警，而喷房的湿度以及旋杯与待喷涂的表面的距离过小（实际控制在200mm，过小会造成漆雾反弹）均会造成负载变化从而产生高压报警，实际应根据现场情况来判断。同时控制器对电流的变化率进行监控，当电流在短时间内发生剧烈变化即电流变化率过大，发生器会断开，设备会报高压故障。

2高压装置维护及探讨

机器人手指在人工清洗过程中擦拭针头需额外小心，确保针尖不受外力导致弯曲，顶针损坏和电极脏污会使静电场减弱，如发现针尖损坏应立即更换手指备件。顶针安装好的伸出长度约为0.3mm。电极必须完全充满绝缘脂，利用注射器将绝缘脂注射到手指中浸没钢弹簧。并将第二个带O形圈的电阻器缓慢推入到电极中。加绝缘脂对电极内部进行有效绝缘，以避免电弧的产生。当电阻器插入到电极中时若有绝缘脂溢出，需擦去多余的绝缘脂，并检查电阻器的活动性，保证从电阻器顶端到电极上边缘的距离约等于8mm。电极环接口加注凡士林时注意不要将空气残留在接口中，将衬套握在手中（圆锥形端朝上），然后将衬套推进接口的中心孔中。电极手指在喷涂过程中会有不同程度的积漆，积漆过多会降低机器人高压，影响上漆率。实际生产中应当根据实际情况合理安排对手指以及雾化器表面清洁，实际在清洁过程中我们发现，色漆ESTA站机器人雾化器每次刚清洁完之后喷涂电压最高，可维持在80kV左右。在持续喷涂100min之后到下一次清洁之前发现电压会下降30kV左右，因此有必要合理安排时间对雾化器以及手指表面进行清洁。

3结语

高压静电喷涂过程中的静电场是无法直接观测到的，对静电场的分析需要从工作环境、油漆材料、喷涂参数以及设备本身等多个角度去考虑，需要严格管控好关键性参数。高压系统只是高压静电喷涂过程中一个环节，除了高压以外，喷涂系统还要考虑油漆供应稳定性、成型空气、雾化效果、沉降风以及雾化器各种清洗过程控制等因素，只有各环节相辅相成才能保证喷涂质量，确保生产的顺利进行。

参考文献

[1]王志刚，谢志敏.汽车面漆缩孔问题的解决及预防[J].现代涂料与涂装，2020（8）：58-60.

[2]韩兆莱，刘桂林，胡瑾琨.多车型混线自动化喷涂规划研究[J].中国设备工程，2020，（S2）：19-22.