新車型的涂裝通過性分析

胡衛華，尹春梅

（奇瑞汽車股份有限公司，安徽 蕪湖 241009）

前言

目前，汽車行業中各公司開發新產品的速度越來越快、品種越來越多，為考慮到投資成本，涂裝車間也都要求更加柔性化建設，能讓更多的車型在現有涂裝生產線上生產。而新車型在已建涂裝生產線上通過性分析的好壞，直接影響試制車身的成功，對工藝路線及車身涂裝規劃起著決定性作用。

1 涂裝通過性分析

新車型涂裝通過性分析通常是針對指定車型在指定車間，按指定的工藝生產的分析。車型變化，車間不同以及工藝變化都可能影響到新車型通過性分析的結果。

涂裝通過性分析是根據新車型數據和初定路線車間信息進行分析，針對各分析內容策劃達成措施。如果新車型數據與初定路線車間規劃設計要求有一定的差異，要滿足新車型生產需求就需對生產線進行相應的投資改造。

新車型在涂裝車間的通過性，狹義上講，即指車型在涂裝車間的設備通過性，包含在涂裝可行性分析之內。廣義上講，指新車型在涂裝車間量產所需進行的各項分析的綜合，包含前期樣車預可研，SE的部分內容，工藝路線，機械化及非標設備通過性，工時，物流及可操作性等。本文重點介紹涂裝設備通過性分析。

新車型通過性分析原則：在進行設備通過分析時，通常需考慮將同一平臺車型策劃在同一生產車間。不僅可以達到工藝及設備的共用，減少投資，還能整合資源，保證用較少的資源得到最大化輸出、減少混亂，提高人員操作熟練度、保證車型涂裝生產質量的穩定性。

2 設備通過性分析內容

2.1 工藝設備通過性分析

工藝設備通過性分析主要是根據初定路線車間的設備尺寸分析車型是否能通過，是否有干涉，設備的工藝功能是否能滿足（例：設備承載重量、槽體通過、門洞通過、機器人仿形通過、離子桿通過、烘干爐爬坡、烘干加熱能力等），因此，必須要求新車型的最大尺寸、最大重量、最大面積不能超過初定路線車間的規劃要求。如果車身最大尺寸、最大重量超過生產車間規劃設計的最大尺寸、最大重量，一般是不能將此車型規劃在此車間進行生產。工藝設備通過性分析主要是考慮設備干涉和功能性是否滿足兩個方面。

工藝設備干涉性分析主要是針對前處理-電泳槽體和烘干爐及強冷室、UBS噴膠室、噴漆室、打磨室、修飾室和噴蠟室等室體進行通過性分析，特別是分析前處理電泳槽體、烘干爐爬坡及拐彎、室體門洞等是否干涉等，在分析過程中還需考慮到車型實際生產狀態和車型開門尺寸，需將車型數模輸入到軟件中進行生產模擬，分析設備通過性干涉。

圖1 前處理機械化方式為RODIP的入槽模擬分析狀態

圖2 烘干爐爬坡重心模擬分析狀態

前處理電泳槽體通過性分析需考慮車身在槽體中的運動擺動時的干涉情況（圖1）；烘干爐爬坡分析需考慮車身重心位置是否在滑撬前后滾輪之間，需分析是否會出現翻車情況（圖2）；在各設備的拐彎處需分析轉彎是否與設備室體有干涉；在車型運行通過各個設備門洞時需考慮門洞尺寸是否能滿足車型通過。在設備通過分析過程中，還需要結合實際生產情況、車型運行慣性、擺動及重心偏移等因素的影響，分析設備干涉情況時，需保留合理的余量。

設備功能性分析主要包括設備工藝能力是否滿足需求。通過進行設備功能性分析是建立在新車型有數據超過生產線設計規劃要求（如：面積、重量、顏色等）或新車型有新工藝的要求，生產線不具備新工藝功能條件的情況下進行分析的。常規分析的內容主要有電泳面積、噴涂面積、重量、生產顏色等內容的核對分析。

首先需核對新車型電泳面積是否超過生產線設計要求電泳面積，考慮新車型車身實際電泳面積與陽極面積比不應小于 1：4～5，即車身電泳面積不能大于生產線設計要求的電泳面積，否則可能會影響電泳效果。如電泳面積超出極限要求就需考慮改造，可考慮電泳液切換為高泳透力電泳漆或增加陽極面積等。其次，需根據噴涂面積大小分析機器人的能力，車身面積如果超過機器人噴涂面積會影響機器人的噴涂節拍、機器人的噴涂軌跡；如果車身超寬還會出現機器人碰杯的風險。此外，設備重量超重也需對所有設備的承重要求進行核對，并進行烘干爐加熱能力的分析核對是否滿足要求。在生產顏色匹配上，新車型顏色策劃時首先需考慮沿用現有生產線顏色，如果有特殊要求，需要增加顏色，則需要核對生產線的輸調漆顏色是否足夠，如不足夠，需考慮用新增的顏色替換不常用的老顏色，整合顏色。

在進行設備通過性分析時，還需要考慮設備仿形的改造，通常需考慮機器人仿形修改，使機器人的最大噴涂范圍能有效覆蓋車身表面；離子桿仿形修改使鴕鳥毛擦凈機及離子桿最大行程不與車身產生干涉。此外，還需考慮各工序可操作性的問題、設備輔具的共用性問題等；可操作性會影響到通過性分析的結果或者產品的設計；設備輔具的共用性不僅可以減少投資，避免錯裝漏裝問題的發生，還能在前期解決后期工裝設計不協調的問題。當然，一個新車型到現有車間生產通常都會有一定的不滿足項需要進行改造，則需要求在策劃階段對改造方案進行細化和鎖定投資，以便后期項目改造使用。

2.2 機械化設備的通過性分析

機械化設備通過性分析不僅需分析各個車身上下件點轉掛、吊具與滑撬轉掛點的產能節拍，還需分析新車型的重心、吊具孔、滑橇孔是否滿足相應生產車間現有的重心范圍、吊具支點、滑橇支點位置等。機械化設備的通過性分析主要從機械化吊具、轉掛系統、滑撬輸送系統、升降機等幾個方面進行分析。

機械化吊具主要分為前處理電泳吊具、PVC吊具和噴蠟吊具等。前處理電泳吊具主要分析吊具(滑撬)與車身涂裝用孔的匹配情況，主要有以下幾個要求：

（1）車身涂裝孔與吊具支點孔中心完全一致。若因為縱梁位置無法達成，考慮支架等形式，則需要CAE對強度做分析（不適合RODIP翻轉形式）。

（2）車身前后孔高差與吊具前后支點高差差異建議小于50mm，如采用自行葫蘆結構吊具車身與吊具間角度不宜超過2度，否則支點孔X向就需要偏移。

（3）如采用RODIP翻轉吊具，車身重心與吊具擺動中心（RODIP翻轉中心）偏移在250mm以內；對擺桿式吊具，車身重心在運動時不能越過支點。

（4）車身任何部位不能與吊具產生干涉，如果干涉就要考慮改造可行性。

PVC吊具和噴蠟吊具主要需考慮車身重心是否在前后支撐之內（安全距離是200mm以外，小于200mm時實際驗證重心安全性）；支撐塊與車身側圍受力處匹配的情況。噴蠟吊具需注意是否能安全打開門進行噴蠟。

圖3 某車型與吊具匹配模擬分析狀態

圖4 某車型與滑撬匹配 模擬分析狀態

轉掛系統的通過性分析主要考慮與帶車身的吊具（滑撬）及轉接的滑撬的匹配情況，考慮運動過程產生的干涉情況以及運動過程中重心的變化情況。

圖5 某車型轉掛模擬分析狀態

滑撬輸送系統的通過性分析主要分析滑撬與車身的匹配或干涉情況，分析運動過程中重心的變化情況以及輸送過程中與周圍非標設備的干涉情況。

升降機通過性分析主要考慮升降機的速度，是否能滿足工藝節拍；考慮升降機是否能承載超重的新車型車身與滑撬；其次需分析車身重心是否在升降機皮帶允許范圍內，如果重心太偏有升降機傾斜變形風險，影響生產。

2.3 電氣自動化通過性分析

以現有涂裝生產線為例，要滿足一款車型在此生產線順利進行批量生產，必須對其電氣控制系統進行以下幾大方面的改造：

（1）生產線如有考慮電氣自動化識別等，通常分析前處理滑撬鎖緊，檢測是否能自動鎖緊和檢測，防止在前處理-電泳通過過程中，車身由于未鎖緊而掉入槽體中。

（2）電泳入槽前車身識別要求在電泳入口能自動識別新車型，并不對其它現生產車型產生干涉。增加車型識別光柵，安裝位置合理不能影響車身的通過，維護方便；程序控制部分，要能實現不同車型的需要，不影響現有車型的識別。

（3）在電泳下線轉掛處能自動識別新車型，并不對其他車型產生干涉，進行電泳吊具解鎖；轉掛時能夠根據車型識別系統順利實現轉掛。

（4）UBS后轉掛車型識別要求能自動識別新車型,并能將相應的車型信息寫入系統載體中。

（5）噴漆室內離子桿處識別要求在車身通過時將離子桿頂部吹風桿手工收回到頂部位置，防止出現識別錯誤。

（6）機器人車型識別要求能自動識別新車型，能進行仿形噴涂，防止碰杯事故發生等。

3 結束語

設備通過性分析是整個通過性分析工作的重中之重，也是否決項，一旦設備無法通過且無法改造或改造得不到預批，則直接判定路線失敗，需重新選擇路線或聲明項目涂裝不可行。因此，涂裝設備通過性分析尤其慎重。