高万佳、杨伟
：本文主要介绍了用于机器人喷涂的高速静电旋杯。对高速静电旋杯具体结构及应用做 了详细介绍。还根据本人在工作过程中的经验，对高速静电旋杯的优缺点做了介绍。
机构是高速静电旋杯，它的作用是通过强离心力
目前涂装机器人喷涂领域存在两种喷涂方种旋杯的涂料利用率比较高，成膜均匀质量稳定。
式：一种是空气喷涂，它的特点是油漆通过空气高速静电旋杯是机器人喷涂系统的重要组成雾化，一种是静电喷涂，它的主要特点是油漆通部分，它通过快速连接盘与机器人腕部连接，图过旋杯雾化，并且通过高压发生器使油漆带上高1所示为高速静电旋杯结构透视图。
压。目前国内涂装线上通常使用的就是静电喷涂
方式，其喷杯为高速静电旋杯。它一般安装在喷
涂机器人末端，下面简单介绍一下喷涂机器人及
高速静电旋杯结构。
在涂装车间中涂面漆喷涂机器人有5轴、6 轴两种，相对于5轴机器人而言，6轴机器人的
自由度更多，能够喷涂的车身位置更广。 图1 高速静电旋杯结构透视图
喷涂机器人是由机器人控制器、机器人电控高速静电旋杯大致有一下几部分组成，如图柜
、机器人气动柜、机器人本体以及喷涂系统组2所示：1、快速连接盘 2、杯罩 3、杯帽 4、成。 涡轮机 5、成型空气罩 6、高压增效器 7、转速(1)机器人控制器――机器人的神经中枢，所测量装置 8、微阀 有的指令从此发出； (2)机器人电控柜――控制机器人各轴的运
动及高压发生器；
(3)机器人气控柜――控制机器人各微阀的
开闭并为机器人提供压缩空气的供给；
(4)机器人本体――机器人各种仿形运动的
执行机构；
(5)喷涂系统――机器人喷涂应用的执行机 构，包括输漆系统、换块、齿轮泵以及高速静
图2 高速静电旋杯分解结构 电旋杯。
快速连接盘的主要作用是将高速静电旋杯
与机器人本体连接，它的优点是拆卸方便，连接在涂装车间喷涂机器人的喷涂系统末端执行
σ：油漆表面张力；
Mpaint：油漆流速； 迅速。图3 快速连接盘俯视图
D：杯帽直径； 1:连接供涡轮机旋转的压缩空气管路； n：涡轮机转速； 2:连接供涡轮机制动的压缩空气管路； KV：电压（静电电压） 3:涡轮机废气； 涡轮机旋转由压缩空气驱动，首先一条管路4:连接供涡轮机悬浮的压缩空气管路； 的压缩空气将将涡轮机吹起，使其处于悬浮状态，5:连接高压增效器； 减少涡轮机旋转所收到的阻力，其次另一条管路6:
连接成形空气管路； 压缩空气驱动涡轮机旋转，最后还有一条管路的7:连接油漆1管路； 压缩空气是将涡轮机减速制动。现场转速一般控8:连接油漆2管路； 制3W-5W转。 9:连接溶剂供给管路；
成型空气罩安装于旋杯末端，压缩空气从成10:连接废漆排放管路 型空气罩吹出形成扇面，用来控制漆雾的范围，
成型空气越大形成的扇面越小，在一定的出漆量
下形成漆膜越厚。现场成型空气一般控制在
200-300之间。
图3 快速连接盘俯视图
涡轮机的主要作用是驱动涡轮机末端装的图5转速测量装置 杯帽进行高速旋转，高速旋转的杯帽可以将喷射
1）转速测量装置用来测量涡轮机转速，在出来的油漆雾化，雾化颗粒的大小由涡轮机的转
如图5的小圆盘上镶嵌两个扇形的反光的金属速来控制：
片，通过光纤反馈回来的脉冲信号来计数，计算
涡轮机转速，通过闭环反馈控制涡轮机转速。
2）高压增效器会在旋杯的高压环上产生最
高达80KV的电压，高压环会使高速旋杯与车身
之间形成一个电场，带同种电荷的油漆颗粒以一
定速度向车身运动，在电场的作用油漆向相反方
向反弹到机器人腕部及大臂上的几率大大降低。
高压增效器的另一个作用是通过电晕放电使油漆
带上与高压环上极性相同的电荷，这对提高油漆图4涡轮机及成型空气罩
的雾化效果和油漆的利用率。
η，σ，Mpaint微阀的作用是类似于开关，控制油漆的走＝ D，n，KV向。
Dm：雾化后油漆平均直径；
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