Việc kiểm tra nghiệm thu đường phun sơn tự động bằng robot sử dụng hai giai đoạn liên tiếp. Đầu tiên, vị trí phôi, góc nghiêng súng phun, khoảng cách tương đối, khoảng hở ống dẫn, hành vi đảo chiều và đường rút vật liệu phải nằm trong phạm vi chuyển động đã được xác định khi vật liệu bị vô hiệu hóa. Chỉ sau đó, thử nghiệm phủ sơn có kiểm soát mới có thể đánh giá độ dày màng sơn, hình thức, độ bám dính và các kết quả khác của dự án.
EVST gọi sự tách biệt này là Ranh giới giữa thử nghiệm chạy khô và thử nghiệm phủ lớpTài liệu này dành cho các nhóm xử lý sơn và tự động hóa khi vận hành đường phun sơn robot. Nó không cung cấp cài đặt vật liệu, khoảng cách phun, kết quả phủ, hiệu suất truyền tải hoặc chu kỳ chung cho súng phun, phôi, buồng phun, vật liệu và phương pháp kiểm tra chưa được kiểm định cùng nhau.
Quá trình chạy thử đường phun của robot bắt đầu từ bề mặt mục tiêu.
Xác định các bề mặt mục tiêu, hướng súng phun dự định, khoảng cách tương đối, điểm đảo chiều, ý định chồng lấp đường phun, vị trí bắt đầu và kết thúc, và các vùng không được nhận vật liệu. Nêu rõ mục nào thuộc về bản ghi chạy thử và mục nào thuộc về việc kiểm tra lớp phủ sau này. Nếu không phân chia như vậy, chuyển động lặp đi lặp lại của súng phun vẫn có thể dẫn đến kết quả quy trình không được xác minh.
Mô tả chi tiết gia công đầu vào bao gồm hình dạng, tư thế, nhận dạng bề mặt mục tiêu, điểm chuẩn của đồ gá, điều kiện bề mặt, sai lệch cho phép, bố trí giá đỡ và nhận dạng chi tiết có thể truy vết. Phân biệt các điều kiện mà robot dự kiến sẽ xử lý được với các điều kiện cần bị loại bỏ ở khâu trước đó. Một chi tiết gia công bị lung lay, cong vênh vượt quá phạm vi kiểm soát khoảng cách cho phép hoặc đặt sai vị trí tham chiếu sẽ không được thực hiện chạy thử tự động.
Bắt đầu từ khâu kiểm tra, hãy tiến hành xác định hệ tọa độ. Chọn các điểm định vị ổn định, vẫn giữ nguyên giá trị khi vật liệu được định vị lại hoặc bị tác động. Ghi lại vị trí đo điểm chuẩn, cách cố định phôi và phạm vi chuyển động của đồ gá hoặc ống dẫn được chấp nhận trước khi đường phủ vượt ra khỏi giới hạn kích thước của nó.
Giữ giá đỡ cố định và súng phun sơn tạo thành một chuỗi hình học thống nhất.
Góc phun, khoảng cách giữa vòi phun và bề mặt vật liệu, hướng di chuyển, tốc độ và vị trí phôi đều tương tác với nhau. Việc duy trì đường đi tâm dụng cụ đã lập trình là chưa đủ nếu phôi bị nhấc khỏi giá đỡ hoặc cảm biến chiều cao theo dõi cặn phun thừa thay vì bề mặt dự định. Quỹ đạo đạt tiêu chuẩn phải bao gồm súng phun, vòi phun, ống dẫn, cảm biến chiều cao, giá đỡ và lượng phun thừa cũng như thể tích quét của ống dẫn.
Xác định vị trí các thiết bị cố định, ranh giới được bảo vệ và các lỗ thông gió so với toàn bộ đường chạy thử. Một bộ định vị hoặc kẹp có thể cản trở súng phun hoặc ống dẫn ngay cả khi bề mặt mục tiêu vẫn có thể tiếp cận được. Xác nhận rằng chuyển động của ống dẫn, chuyển động xoay cổ tay, hướng phun thừa và khả năng tiếp cận của người vận hành đều nằm trong phạm vi buồng phun đã được quy định.
Tại các góc và đoạn chuyển tiếp, hãy xác định cách hướng và tốc độ của súng phun thay đổi. Robot có thể cần duy trì hướng của súng trong khi đường đi chuyển hướng, điều này có thể khiến các khớp cổ tay, ống dẫn hoặc toàn bộ súng phun và ống dẫn nằm gần các điểm hạn chế. Hãy kiểm tra hướng và tầm với bất lợi nhất, không chỉ là một cạnh thẳng ở giữa.
| Trạng thái hình học | Bằng chứng | Nếu nằm ngoài khung thời gian đủ điều kiện |
|---|---|---|
| Vị trí phôi đã được xác nhận | Dữ liệu, nhận dạng bề mặt mục tiêu, trạng thái thiết bị | Giữ nguyên trước khi chọn đường dẫn |
| Sẵn sàng chạy thử | Nhận dạng súng, hướng đặt súng, phương pháp đối đầu, vật liệu bị vô hiệu hóa, đường đi của vòi phun nước | Ngăn chặn chuyển động khi bất kỳ điều kiện tiên quyết nào không chắc chắn. |
| Đang tiến hành diễn tập thử. | Thái độ, khoảng cách tương đối, sự đảo chiều và khoảng cách an toàn vẫn có thể quan sát được. | Dừng lại ở tiểu bang đã khai báo và sử dụng tuyến đường rút lui đã được diễn tập. |
| Thử nghiệm lớp phủ đã hoàn tất | Hồ sơ kiểm tra dự án ghi nhận kết quả vật liệu cần thiết. | Phân bổ mẫu theo kế hoạch thử nghiệm lớp phủ. |
Tách riêng các trạng thái chạy thử, kích hoạt vật liệu và thử nghiệm lớp phủ.
Việc chọn đường đi, chạy thử không tải, dừng phục hồi, kích hoạt vật liệu, phun có kiểm soát, vô hiệu hóa vật liệu và làm sạch buồng phun là các trạng thái khác nhau. Ghi lại lệnh súng phun, điều kiện cung cấp vật liệu, trạng thái hút và hành vi được cho phép của robot cho mỗi trạng thái. Vượt qua giai đoạn chạy thử cho phép thực hiện thử nghiệm; nó không phê duyệt trước kết quả phủ.
Thiết bị kiểm tra phải chứng minh rằng vật liệu vẫn được giữ nguyên trạng thái trong quá trình chạy thử, xác định xem chuyển động có đạt đến mỗi điểm đảo chiều hay không, và giữ nguyên vị trí dừng nếu đường đi bị gián đoạn. Việc quay trở lại điểm danh nghĩa có thể khiến ống dẫn quét qua một chi tiết hoặc phun vật liệu hai lần sau khi thử nghiệm đã bắt đầu. Xác định phương pháp khắc phục hoặc làm lại được cho phép với người phụ trách quy trình sơn và chất lượng.
Sau khi dừng quá trình phun sơn, cần duy trì kiểm soát đối với phôi đã dừng, áp suất vật liệu, hệ thống hút, lượng sơn thừa và việc tiếp cận buồng phun. Việc robot trở về vị trí ban đầu không phải là kết thúc của quá trình phun sơn. Tình trạng buồng phun phải được dọn dẹp hoặc xử lý đảm bảo đủ điều kiện để kiểm tra, dỡ hàng và người có thể tiếp cận.
Biến việc cấp phép sử dụng buồng phun sơn thành một thao tác nhập liệu trực tiếp.
Khu vực buồng phun sơn bao gồm vật liệu phủ, khí phun sương, sơn thừa, hơi, hệ thống thông gió, nguồn gây cháy, chuyển động của robot, hệ thống hút bụi bằng ống dẫn và lối tiếp cận để thu hồi vật liệu. Các quyền hạn cần thiết, hệ thống thông gió, điều khiển hoạt động phun sơn, kiểm tra nguồn cung cấp vật liệu, thiết bị bảo hộ cá nhân (PPE), kiểm soát khu vực và ứng phó khẩn cấp phụ thuộc vào địa điểm và quy trình. Hãy gắn chúng với trạng thái hoạt động thực tế chứ không phải chỉ là danh sách kiểm tra khởi động một lần.
Tiêu chuẩn OSHA về Vận hành Phun sơn và OSHA 1910.94 xác định các vấn đề cần xem xét trong quá trình phun sơn hoàn thiện, thông gió, kiểm soát cháy nổ và kiểm soát vận hành. Tiêu chuẩn ISO 10218-2:2025 và hướng dẫn về robot của OSHA bổ sung thêm ranh giới khu vực robot. Các tài liệu tham khảo này không thay thế các quy định về cấp phép buồng phun sơn và hệ thống vật liệu tại địa phương, các biện pháp kiểm soát môi trường hoặc quy trình phun sơn đạt tiêu chuẩn.
Nếu việc hút khí hoặc chuẩn bị khu vực là thiết yếu, việc mất đi điều kiện đó sẽ phải dừng hoặc ngăn chặn việc phun thuốc thông qua một biện pháp ứng phó được thiết kế sẵn. Kiểm tra khả năng hút khí, lỗi nguồn cung cấp vật liệu, mất quyền sử dụng và gián đoạn nguồn điện. Biện pháp ứng phó phải đảm bảo nguồn cung cấp vật liệu, hệ thống hút khí và phôi gia công đang dừng ở trạng thái xác định.
Luồn ống mềm và dây cáp cho súng phun và vỏ bọc ống mềm.
Quản lý ống dẫn là vấn đề vừa liên quan đến quy trình vừa liên quan đến an toàn. Hãy mô phỏng toàn bộ đường đi của ống qua mọi hướng lắp đặt súng phun, bao gồm độ võng, độ xoắn, độ uốn cong tối thiểu, độ căng tại điểm nối, tiếp xúc với nhiệt và tiếp xúc với phôi hoặc cặn phun thừa. Một tư thế robot hợp lệ sẽ không được chấp nhận nếu nó kéo ống dẫn vào dòng chảy vật liệu hoặc cắt ngang cạnh sắc nhọn của vật cố định.
Bao gồm các van, bộ điều chỉnh, bộ điều khiển áp suất, cò súng, chức năng làm sạch và các thiết bị cung cấp vật tư cần thiết khác theo thiết kế thiết bị đã được phê duyệt và các quy định hiện hành. Ghi lại trách nhiệm kiểm tra và bảo dưỡng của chúng. Không được sử dụng lập trình robot để bù đắp cho việc thiếu sót trong kỹ thuật cung cấp vật tư.
Kiểm tra phương pháp tiếp cận và rút lui với phôi ở các vị trí giới hạn cho phép. Đảm bảo súng phun có thể rời khỏi đường phun một cách an toàn mà không kéo ống dẫn qua cặn phun thừa hoặc va chạm với các giá đỡ tạm thời.
Kiểm tra hình dạng đường phun trước khi tiến hành kiểm tra lớp phủ.
Chọn các bước kiểm tra chạy thử phù hợp với quyết định chuyển động: xem xét tư thế đã lập trình, quan sát khoảng cách tương đối, khoảng cách giữa các bộ phận cố định, khoảng cách giữa ống dẫn, hành vi đảo chiều, vị trí dừng và rút lui. Sau đó, quá trình thử nghiệm lớp phủ sử dụng phương pháp kiểm tra màng, hình thức, độ bám dính hoặc các phương pháp kiểm tra khác được chỉ định của dự án, với vị trí lấy mẫu, tần suất, thiết bị và quy tắc chấp nhận được công bố.
Tách biệt việc hoàn thành đường phun khỏi chất lượng lớp phủ. Một đường phun hoàn chỉnh vẫn có thể chứa khoảng cách không chính xác, vùng mục tiêu bị bỏ sót, sự chồng lấp quá mức, hình thức kém hoặc kết quả vật liệu chưa được kiểm tra. Bảo toàn thông tin nhận dạng phôi, chương trình, thiết lập súng phun, phiên bản quy trình, kết quả đo và trạng thái xử lý để việc kiểm tra lớp phủ không kế thừa cạnh không xác định.
Không nên công bố chất lượng lớp phủ hoặc giá trị chất lượng chung chung từ đoạn video. Chất liệu phủ, hình dạng phôi, cài đặt súng phun, hành trình, giá đỡ gá, điều kiện buồng phun và kiểm tra sau thử nghiệm sẽ quyết định kết quả. Hãy sử dụng quy trình đã được kiểm định của dự án và các mẫu thử hoặc bộ phận thử nghiệm.
Cố tình gây ra các lỗi có thể làm ảnh hưởng đến an toàn buồng sơn hoặc làm mất hiệu lực quy trình sơn phủ.
Tối thiểu, cần xử lý các sự cố như lệch điểm tham chiếu phôi, mất khoảng cách an toàn, gián đoạn đường dẫn và không có quyền hút hoặc cấp phép buồng phun. Thêm các lỗi như lỗi áp suất vật liệu, lỗi kích hoạt vật liệu, lỗi trạng thái ống dẫn, tắc nghẽn cặn phun thừa, nguy cơ va chạm súng phun, không có phép đo và trạng thái làm sạch hoặc dỡ hàng không an toàn trong buồng phun nếu có liên quan.
Đối với mỗi sự kiện, hãy xác định hành động tức thời của súng phun và nguồn cung cấp vật liệu, chuyển động được cho phép của robot, phản hồi của buồng phun hoặc vị trí, trạng thái của phôi và ống dẫn, xử lý cặn phun thừa, kiểm tra và điều kiện khởi động lại. Việc phục hồi có thể yêu cầu một chiến lược khởi động mới hoặc một quy trình làm lại riêng biệt; nó không bao giờ được tự động phát lại từ một trạng thái dòng chảy vật liệu không xác định.
Giữ nguyên trình tự lỗi và thông tin nhận dạng chi tiết gia công. Việc khởi động lại bộ điều khiển không được xóa bỏ thông tin rằng chi tiết gia công có đường phun bị gián đoạn. Yêu cầu kiểm tra hình học và buồng phun mới trước khi tiếp tục.
Đo riêng biệt các giai đoạn chạy thử, phủ lớp và làm sạch buồng đốt.
Quy trình bao gồm: xếp dỡ vật liệu, định vị, tiếp cận, kiểm tra khả năng tương thích vật liệu, khởi động, di chuyển, vô hiệu hóa vật liệu, dọn dẹp buồng hoặc chờ đợi có kiểm soát, kiểm tra, xử lý mẫu thử và dỡ hàng. Ghi lại quá trình trích xuất và chuẩn bị khu vực khi chúng hạn chế hoạt động. Các thay đổi về phôi và quy trình cần được đưa vào nghiên cứu đại diện.
Điểm nghẽn có thể là việc dọn dẹp buồng phun, kiểm tra, xử lý phôi hoặc thiết lập buồng phun chứ không phải tốc độ robot. Báo cáo chu trình giới hạn cho phôi, đường đi, vật liệu, điều kiện buồng phun và quy trình kiểm tra đã xác định. Không suy luận kết quả từ đoạn phim phun đã chỉnh sửa.
Thả cả hai phía của ranh giới thử nghiệm chạy khô đến khi phủ lớp.
Việc nghiệm thu cần bao gồm dung sai vị trí phôi, giá đỡ, hướng súng phun, phạm vi điều khiển khoảng cách, điều kiện bắt đầu và dừng, hình dạng đường dẫn đại diện, sự gián đoạn, việc lấy phôi ra, lỗi cung cấp vật liệu, biện pháp bảo vệ, phôi dừng, kiểm tra và phục hồi. Lưu giữ mã số phôi, phiên bản quy trình và chương trình, cấu hình súng phun và giá đỡ, các phép đo, điều kiện môi trường và trạng thái xử lý.
Cung cấp EVST:
- hình dạng phôi, bề mặt mục tiêu, vật liệu và phạm vi tư thế
- bề mặt mục tiêu, cửa sổ định hướng súng, ý định chồng chéo và quy tắc kiểm tra
- quy trình phun thuốc đã được phê duyệt và thông tin về nguồn cung cấp vật tư
- bố trí thiết bị, đường ống, hút và bảo vệ
- kết quả thử nghiệm lớp phủ và yêu cầu xử lý
- chu kỳ, kiểm tra, dọn dẹp gian hàng và kỳ vọng phục hồi
Quá trình xem xét có thể kết nối các thông tin đầu vào đó với tầm với của robot, hướng súng phun, dịch vụ, trạng thái điều khiển, an toàn và chấp nhận. Các điều kiện vật liệu hoặc quy trình không đạt tiêu chuẩn sẽ nằm ngoài phạm vi cho phép.
Các câu hỏi thường gặp
Liệu việc điều chỉnh khoảng cách giữa súng phun sơn và phôi có thể khắc phục được hiện tượng biến dạng của phôi không?
Không. Nó có phạm vi cảm biến và chuyển động đã được công bố và có thể bị ảnh hưởng bởi hình dạng bề mặt, độ phản xạ, vị trí giá đỡ, hướng súng phun và tầm với của robot. Trước tiên, hãy xác định vị trí và ranh giới giá đỡ, sau đó kiểm tra khả năng điều khiển khoảng cách tương đối tại các vị trí bất lợi nhất. Các điều kiện nằm ngoài phạm vi cho phép cần phải dừng lại trước hoặc trong quá trình phun bằng một phản hồi đã được phê duyệt.
Liệu việc hoàn thành toàn bộ quy trình phủ lớp có chứng minh rằng quy trình phủ lớp đạt yêu cầu?
Không. Việc hoàn thành không đồng nghĩa với việc xác định độ dày màng phim, hình thức, độ bám dính, hiệu quả truyền tải, hoặc bất kỳ yêu cầu nào khác về lớp phủ. Hãy đo các đặc tính cần thiết bằng phương pháp của dự án và lưu giữ kết quả cùng với thông tin nhận dạng của sản phẩm.
Điều gì xảy ra sau khi đường phun bị gián đoạn?
Ngừng dòng chảy vật liệu và bảo đảm an toàn hệ thống theo phản hồi của thiết bị đạt tiêu chuẩn, giữ nguyên trạng thái phôi dừng và đường dẫn bị gián đoạn, kiểm tra đường dẫn và bề mặt mục tiêu, và thực hiện phương pháp khởi động lại hoặc gia công lại đã được phê duyệt. Việc phát lại đường dẫn từ một điểm bất kỳ có thể thay đổi hình dạng và ứng dụng vật liệu.
Robot có làm cho các bộ điều khiển trong buồng phun sơn trở nên không cần thiết không?
Không. Tự động hóa chỉ thay đổi những người ở gần quy trình, nhưng vật liệu phủ, nguồn gây cháy, hơi, thất thoát thông gió, chuyển động của robot, lượng sơn phun thừa, việc tiếp cận và ứng phó khẩn cấp vẫn cần có sự kiểm soát kỹ thuật và tại chỗ. Cửa buồng phun vẫn hoạt động trong suốt quá trình dọn dẹp buồng và xử lý vật liệu.
Kết luận
Quá trình chạy thử đường phun sơn bằng robot chỉ được kiểm soát khi bản ghi chuyển động, lộ trình phục hồi, quyền truy cập buồng phun và bằng chứng thử nghiệm lớp phủ sau này vẫn được tách biệt và có thể truy vết. Gửi cho EVST phôi, đường phun sơn, quy trình, súng phun, giá đỡ, yêu cầu hút, kiểm tra và phục hồi. Hệ thống phải cho ra trạng thái sẵn sàng phủ sơn đã được xác minh—không chỉ đơn thuần là robot đã hoàn thành việc vẽ theo một cạnh.
Tài liệu liên quan đến EVST
- Lập kế hoạch ứng dụng robot cộng tác
- Kiến trúc và phạm vi ứng dụng của robot công nghiệp
- lựa chọn tải trọng, tầm với và loại robot
dự án
- Khung đánh giá hiệu năng của NIST dành cho hệ thống robot — được sử dụng cho các yêu cầu về hiệu suất, số liệu, phương pháp thử nghiệm và xác minh lặp lại.
- Hoạt động phun thuốc theo quy định của OSHA — được sử dụng để giám sát các mối nguy hiểm trong quá trình phun sơn, thông gió, kiểm soát cháy nổ và điều khiển vận hành.
- OSHA 1910.94 — Thông gió — được sử dụng cho các yêu cầu thông gió liên quan đến quá trình phun sơn và kiểm soát chất gây ô nhiễm.
- Sổ tay kỹ thuật OSHA: Hệ thống robot công nghiệp và an toàn hệ thống — được sử dụng cho các thành phần ứng dụng robot, các mối nguy hiểm, đánh giá rủi ro, giảm thiểu rủi ro và đánh giá hệ thống an toàn.