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图1 装有EcoBell2型喷枪的旋臂机器人处于喷涂位置
在轿车工业生产中，由于轿车的内表面最后需要装饰其他的材料，因此轿车内涂装的工作量相对较少，主要集中在车门和引擎罩的内表面。而在卡车和厢式货车涂装生产中，内涂装十分重要。因为有很长的车体内表面需要进行喷涂，而且喷涂机器人从侧面又不能进入或只能进入局部的工作区域，所以机器人要从车体的后面进入才能达到所有的工作区域。因此可以看出，先进的控制技术对卡车和厢式货车车体的内涂装起着关键的作用。
卡车和厢式货车涂装生产中，内涂装工序需要将喷枪从车体后面进入，由于喷射动能大，容易污染环境而且涂料利用率低。ESTA工艺的出现解决了空气喷射式喷涂的这些问题。
解决方案
在卡车和厢式货车内涂装方面通常有两种解决方案：一是喷涂机器人的位置固定，待涂装的车体向后运动进行喷涂；二是将喷涂机器人安装在旋臂上，旋转进入车体后运动进行喷涂。目前第二种方法应用较多，主要是因为控制系统可以操作喷涂机器人完成8个轴的运动，能对车体内的各个部位进行喷涂。
在传统的涂装过程中，往往使用双喷嘴或多个喷嘴进行喷涂，这样能喷射出大量的涂料，可以达到800～1000ml/min。但是由于喷射动能大，喷出的涂料往往会形成“不粘附喷涂物”，即不是所有喷出的涂料颗粒都能涂覆到车体表面上。由于这些不粘附喷涂物会从车体的窗口和门口飞溢出来，所以会对整个喷涂室造成污染。这种喷涂方式的涂料利用率一般只有35%～50%。
图2 装有EcoBell2型喷枪的旋臂机器人处于初始位置
由于空气喷射式喷涂存在这些缺点，于是我们开发出了ESTA（高速旋杯静电喷涂）工艺。采用这种工艺时，涂料颗粒只具有较小的动能，但带有很高的电压。由于被涂覆物是接地的，涂料颗粒便会在电场的驱动下沿电力线方向飞附到需要涂覆的车体表面上。采用这种喷涂工艺的涂料利用率可达50%～80%，不仅大大降低了涂料的消耗，减少对喷涂室的污染，而且提高了涂装的质量。
应用案例
在波兰的一个涂装工厂里，德国杜尔集团公司（以下简称“杜尔公司”）生产的EcoBell2型高速旋杯式静电喷枪就已经应用于卡车和厢式货车车体的内涂装。该工厂有两条并行的内涂装生产线，每条配备了一台杜尔公司的EcoRP8型旋臂喷涂机器人。被涂装的车体固定在滑架上，先被送到生产线的等待位置，涂装生产线以“动/静”的模式工作。当前一个车体的喷涂工作完成后，机器人从喷涂位置旋转退回初始位置，为下一个待喷涂的车体进入喷涂位置让开道路。待喷涂的车体进入喷涂位置前已清洗干净并做好了喷涂的预处理工作。此时如果需要的话，杜尔公司的全自动EcoBell喷枪清洁器会对工作过的喷枪进行清理。当车体进入喷涂位置后，喷涂机器人立即旋转进入喷涂位置。机器人依靠滑轨和多个运动轴的运动，可以达到所有需要进行喷涂的区域。针对不同车型的车体，可先采用离线仿真的方法对机器人的运动和喷涂过程进行编程和检查，然后将程序传输给机器人的控制器。
以下是这些涂装生产线的主要工作参数：涂料用量250～700ml/min，典型用量为400～600ml/min；定形气流耗气量350～600Nl/min，典型用量为500～600Nl/min；喷枪旋转速度50000r/min；静电电压50 kV；工作周期96s。
结语
与传统的空气式喷枪相比，采用ESTA高速旋杯式静电喷枪可以降低涂料消耗至少15%，而且涂装质量也会有明显的提高。
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