前處理電泳雙工位技術(shù)在涂裝線上的應(yīng)用

吳明鋒，邢汶平，李金

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230000）

前處理電泳雙工位技術(shù)在涂裝線上的應(yīng)用

吳明鋒，邢汶平，李金

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230000）

前處理電泳輸送系統(tǒng)的選擇，是涂裝車間工藝規(guī)劃設(shè)計的一個重要課題。論文對汽車涂裝線前處理電泳雙工位+槽內(nèi)行走技術(shù)在我公司商用車涂裝線上的應(yīng)用進行介紹。

前處理電泳；輸送系統(tǒng)；雙工位；槽內(nèi)行走

CLC NO.: U469.7 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)11-78-03

引言

目前在國內(nèi)商用車涂裝前處理電泳生產(chǎn)線，一般采用自行小車+環(huán)鏈葫蘆的輸送方式進行間歇式生產(chǎn)，由于受出入槽和瀝水時間限制，能實現(xiàn)的最快生產(chǎn)節(jié)拍為3分鐘/每臺，即為20UPH，按照年時基數(shù)4000h計算，生產(chǎn)綱領(lǐng)最大可達到雙班年產(chǎn)8萬臺。而一般連續(xù)式生產(chǎn)方式，如推桿積放鏈，在設(shè)計綱領(lǐng)為雙班年產(chǎn)8萬～12萬之間時，因商用車車身長度僅為2-3米，間距為3-4米，輸送鏈速僅為1.5m/min，在前處理、電泳槽與槽之間的過渡段易產(chǎn)生脫脂后水洗時間過長而導(dǎo)致的表面銹蝕問題、電泳出槽到UF1時間過長產(chǎn)生的花斑、流痕等質(zhì)量缺陷。因此，傳統(tǒng)的兩種機械化輸送方式，均不能有效滿足我們的需求。為此，我們設(shè)計開發(fā)了一種新型可靠的前處理電泳系統(tǒng)輸送機構(gòu)，以滿足系統(tǒng)對產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)節(jié)拍的需求。

1 設(shè)計思路

我公司揚州涂裝生產(chǎn)線的設(shè)計綱領(lǐng)為雙班年產(chǎn)10萬臺，即為25UPH，剛好處于8萬～12萬之間，傳統(tǒng)的前處理電泳連續(xù)式和步進式輸送方式均不能有效滿足我們的需求。為此，我們和相關(guān)方聯(lián)合設(shè)計開發(fā)了新型可靠的前處理電泳系統(tǒng)的輸送機構(gòu)——雙工位槽內(nèi)行走自行小車輸送系統(tǒng)作為該生產(chǎn)線的輸送系統(tǒng)，以滿足設(shè)備系統(tǒng)需求。

本項目前處理、電泳工序共有14道工序，其中工藝上需要處理時間較長的工序為三道最為重要的關(guān)特工序——脫脂、磷化、電泳，它們需要工序時間為3min，而其他工序時間要求一般只要0.5min～1min。

根據(jù)工藝時間要求，我們考慮將這三道關(guān)特工序（脫脂、磷化、電泳）的槽體尺寸加長，可同時容納兩臺車身進行處理。采取吊具+車身在主要工藝槽槽內(nèi)行走的方式改進現(xiàn)有空中小車的輸送，可以實現(xiàn)25UPH～30UPH的生產(chǎn)節(jié)拍。從而實現(xiàn)對涂裝前處理、電泳主體設(shè)備不進行較大調(diào)整的情況下提升生產(chǎn)效率的目標。

示意圖如下：

圖1

2 技術(shù)方案

為有效保證生產(chǎn)能力，實現(xiàn)項目目標，我們制定了如下技術(shù)方案。

2.1 統(tǒng)計各工藝槽工藝要求

表1

2.2 設(shè)計各槽體尺寸

脫脂、磷化、電泳三個槽體的尺寸為：8080（l)*4400(w)* 4050(h)，可滿足兩臺同時在槽內(nèi)進行工藝處理。

圖2

其他槽體的尺寸為：4460（l)*4400(w)*4050(h)，如下圖，可保證一臺車身入槽。

圖3

以電泳系統(tǒng)為例，電泳槽內(nèi)為兩臺車身，其他槽體均為一臺車身。

圖4

2.3 選用合適的空中自行小車輸送系統(tǒng)

2.3.1 葫蘆的選型

采用“德馬格”產(chǎn)品，型號為DC-PRO16-1600，單臺葫蘆額定承載1600 Kg，起升高度6m，起升速度12/3m/min；

2.3.2 增加旋轉(zhuǎn)編碼器

輸送系統(tǒng)采取集散控制模式，主控柜內(nèi)帶有PLC，載物車配有隨車電控箱，箱內(nèi)帶三菱變頻器。每臺小車帶有距離檢測器，當前小車前進時，后小車能及時跟進，縮短運行時間，保證相鄰自行小車組動作的緊湊性和安全性。每臺環(huán)鏈葫蘆安裝有旋轉(zhuǎn)編碼器，能夠精確檢測吊具的升降高度。

圖5

圖6

2.4 進行動作分解確定每個工步工作節(jié)拍

說明：

（1）脫脂、磷化、電泳三個工序為槽內(nèi)行走，因此分解過程中，需分為工位1和工位2；

（2）上述每道的各工位所用時間必須控制在115s內(nèi)，考慮到自行小車運行過程中存在一定的不均衡性，總體節(jié)拍可以控制在120s以內(nèi)；

（3）因本次采用了行走隨行裝置，因此各工序之間的行走可以僅統(tǒng)計一次；

（4）對于脫脂、磷化、電泳三道工序，因槽內(nèi)行走速度較慢，故可在工位2的工件開始運動后5s，啟動槽內(nèi)行走15s后，啟動前一工位到工位1的行走。

表2

2.5 進行吊具驗證及工藝調(diào)試，優(yōu)化工藝布局

為了配合每個工位的操作時間均衡，對工藝布局進行優(yōu)化改進同時，在整個系統(tǒng)中的停止位從原來的22個增加到最終的24個。

3 技術(shù)特點

3.1 技術(shù)創(chuàng)新點

3.1.1 三大工藝槽采用了工件槽內(nèi)行走的設(shè)計，將前處理電泳間歇式生產(chǎn)的能力從原來的20JPH提高到30JPH，在對前處理、電泳系統(tǒng)設(shè)計過程中，僅對脫脂、磷化、電泳三個槽體加大尺寸，其他槽體按單槽設(shè)計的情況下，生產(chǎn)效率提高了50%，技術(shù)角度處于國內(nèi)領(lǐng)先水平；

3.1.2 充分借鑒前期的輔助機械結(jié)構(gòu)(導(dǎo)向槽)和使用先進的電氣部件（旋轉(zhuǎn)編碼器等），保證了駕駛室隨吊具在出入前處理電泳各槽體間的安全性；

3.1.3 翻轉(zhuǎn)吊具使得駕駛室向前翻轉(zhuǎn)90度入槽，縮短了工件出入槽體及工件瀝水的時間，另外，合理的姿態(tài)保證了頂部在電泳過程不會出現(xiàn)氣囊，從而大大提高了駕駛室頂部的電泳質(zhì)量；

3.2 技術(shù)先進性

3.2.1 整個前處理、電泳的水洗槽體未加大，因此在生產(chǎn)量提高較多的情況下，廢水排放量相對增加較少，經(jīng)初步估算，每臺車身的污水排放量由原自行小車系統(tǒng)的前處理、電泳線的1.5立方/小時，下降到1.2立方/小時，水費按2.4元/立方計算，則每年可節(jié)省5.76萬元；

3.2.2 整個前處理、電泳系統(tǒng)，與傳統(tǒng)自行小車系統(tǒng)相比，僅三個槽體增加，預(yù)計增加費用為60萬，生產(chǎn)效率提高50%，經(jīng)濟效益相當可觀。與推桿鏈輸送方式相比，同樣綱領(lǐng)的情況下，設(shè)備造價減少了約1000萬，下降了40%；

3.2.3 與推桿鏈輸送方式相比，在同樣綱領(lǐng)的情況下，前處理、電泳系統(tǒng)的設(shè)備運行費用（按浸水洗槽的容積為現(xiàn)槽體的2倍計，為90立方，每小時循環(huán)次數(shù)為2次，90立方/小時的循環(huán)泵功率為11kw，電費為0.68元/度，共7個浸水洗槽）可下降31.42萬元。

4 結(jié)束語

本案涂裝車間前處理電泳系統(tǒng)，主脫脂槽、磷化槽、電泳槽采用雙工位+槽內(nèi)行走新技術(shù)，與以往的單工位工藝槽不同，在加長的槽體兩側(cè)添加了導(dǎo)向軌，實現(xiàn)了由完全間歇式輸送方式向連續(xù)式輸送方式的轉(zhuǎn)化，減少了因各工藝槽的停留時間不同而造成的等待時間的浪費，生產(chǎn)節(jié)拍由20JPH提升至25JPH，實現(xiàn)了雙班年產(chǎn)100000輛的產(chǎn)能目標。本案涂裝車間正式投產(chǎn)以來，涂裝線生產(chǎn)情況良好，產(chǎn)品一次下線合格率達到90%以上，產(chǎn)品涂裝質(zhì)量達到國內(nèi)同類產(chǎn)品中高級水平。本案的成功應(yīng)用，為我們公司后期類似綱領(lǐng)的商用車涂裝生產(chǎn)線的設(shè)計提供了很好的范例，具有很強的借鑒意義。

Application of double position technology for pretreatment and electrophoresis in coating

Wu Mingfeng, Xing Wenping, Li Jin
( Anhui Jianghuai Automobile Group Limited by Share Ltd, Anhui Hefei 230000 )

The choice of conveying system for pretreatment and electrophoresis is a very important issues for process planning and design of painting shop.This paper introduces the application of PT&ED double position and tank walking technology in the commercial vehicle coating line.

pretreatment and electrophoresis; conveying system; double position; tank walking

U466

：A

：1671-7988 (2017)11-78-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.11.028

吳明鋒，就職于安徽江淮汽車集團股份有限公司。