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技术解码 | 中联西北院多轴联动智能微滴喷涂技术
发布时间：
2026-07-13 22:07
来源：
中联西北工程设计研究院有限公司
部门：
仪器仪表院
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精密喷涂产线是高端制造领域的核心工艺装备，在各领域扮演着至关重要的角色，是保障工业构件防腐防护、耐磨隔热、精密防护、品质稳定的核心基础工艺，直接影响产品使用寿命、运行安全性与整机精度，为各领域高端装备量产迭代、品质升级、安全服役提供坚实工艺保障。
多轴联动的智能微滴喷涂技术
中联西北院联合华拓科技研发的多轴联动的智能微滴喷涂技术，实现了对传统气雾喷涂模式的颠覆性创新与全方位升级，彻底解决了传统喷涂涂料浪费严重、污染系数高、曲面遮蔽工序复杂、喷涂精度不足、无法局部喷涂、套色喷涂、立体彩色成型等行业痛点。
其核心技术优势：依托多轴联动运动系统搭配微滴喷射单元，可实现对液滴尺寸、喷射流量微米级精准闭环调控，突破传统喷涂遮蔽、流挂、涂料浪费的难题，适配异形曲面、大曲率凹面、镂空复杂结构工件，实现免遮蔽精密喷涂，兼具高精度、绿色环保、全自动智能作业三大核心特性。在大幅节约喷涂耗材与生产成本、提升整体喷涂作业效率的同时，有效降低现场作业人员职业健康风险，为油漆喷涂行业绿色化、智能化、高端化转型升级，赋能绿色制造高质量发展提供全新技术路径与核心支撑。
三大核心技术深度解析
1.微滴喷头
通过精密气压驱动和精密压电陶瓷驱动两种技术路线实现精密喷头及驱动系统。精密气压驱动系统，采用无雾化结构，研制出最小喷点直径小于1mm的气压驱动喷头。管状压电陶瓷模块配合精密加工的特殊材质玻璃管形成缩口处理，并结合自主研制的复杂波形驱动模块，最终完整实现了适合高粘度油漆（粘度大于30cp）喷涂驱动的压电式精密喷头，喷嘴直径最小20㎛，喷点直径最小小于0.1mm，喷射距离最高可达50mm。
气动和压电驱动集成式多喷嘴喷头
同时气动和压电喷头支持高精度的可控频率喷涂，随着运动速度变化而自适应改变喷涂频率，有效保证漆膜厚度。可精准调控微米级液滴大小、喷射流量，兼容液体、胶体、熔融浆料等多类流体，满足局部喷涂、套色喷涂、精细喷涂等多场景精密涂装需求。
2.多轴联动运动控制系统
配套自研国产多轴数控平台（X/Y/Z 直线轴 + 双旋转轴），可动态跟随大曲率凹面、任意复杂曲面，不仅实现了空间轨迹高精度、高速和高效的运动控制，同时实现了同步喷头的驱动控制，一次装夹完成全域精准喷射，无需人工遮蔽工装。
在以上基础上又进一步自主设计了基于单悬臂结构、桁架结构及AGV结构的多轴联动机械结构，充分发挥了多轴联动结构的高精度、高速和高效优势。成功研制了多种不同结构特点的自动化精密彩色油漆喷涂设备和解决方案，以满足大行程、高速、高效喷涂的具体需求。
自动化彩色精密油漆喷涂多轴联动系列设备及解决方案
3.曲面建模与智能控制软件
通过CAD-CAM-CNC一体化数字链路，可自动完成工件三维曲面解析、路径仿真、色彩分层、微滴轨迹规划，实现数字化无模直接喷涂打印。
喷涂区域划分—彩色图案分区—点云提取—喷涂轨迹规划
技术路径：
（1）将平面彩色图案映射到复杂曲面三维模型的表面，完成数字化覆图工作，通过专用智能算法软件将带色彩信息的三维数字文件中的色彩信息，按照三维模型表面的空间像素点位置提取彩色数据，并生成新的被喷涂工件三维模型彩色数据文件；
（2）采用通用的CAM（刀路轨迹规划软件）进行喷涂轨迹规划工作，并进一步生成喷涂轨迹文件；
（3）将三维模型彩色数据文件与喷涂轨迹文件与进行处理，通过新的智能算法软件将运动轨迹插补点和色彩信息实现融合匹配，最终生成包含轨迹信息及相关色彩信息的喷涂加工程序文件。
核心能力提升量化效益指标
1.喷涂精度：可适配部喷涂、套色喷涂、精细喷涂等多场景精密涂装需求，喷涂精度可达到微米级；
2.喷涂效率：无需制作遮蔽工装，大幅减少前期辅材准备工序，精密喷涂综合效率提升30%以上；
3.材料节约：涂料利用率提升30% 以上，大幅减少涂料损耗，减少遮蔽辅材；
4.环保降污：生产废气、固体废渣排放量同步降低30% 以上，满足洁净生产、绿色工厂环保管控要求。
领军人物
田进
博士、正高级工程师，中联西北院工业专业技术委员会主任，西工大翱翔智能制造和工业互联网基地专家，咨询委员会委员，陕西省能源环境与建筑节能工程技术中心主任，陕西省青年科技新星，国机集团卓越工程师。
中联西北院持续攻关智能制造前沿工艺装备，积淀多项自研技术，极具工程应用价值。新型工业化之路任重道远，我们愿与各行业客户携手同行，共同探索绿色、高效、智能的新型制造工艺，以创新工艺赋能产业转型升级，携手为国内高端智能制造高质量发展贡献坚实力量。
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