皮卡/SUV涂裝線導入輕卡改造難點探討

吳文鋒，曾德錦，鄒洋

（江西五十鈴汽車有限公司，江西 南昌 330100）

引言

面對新形勢下的競爭與產(chǎn)業(yè)的變化和挑戰(zhàn)，我司為了更精確地把握輕卡產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律，把脈消費者需求，更清晰的洞悉未來發(fā)展趨勢，規(guī)劃在現(xiàn)有皮卡、SUV車型的基礎(chǔ)上導入輕卡車型?？紤]到現(xiàn)有生產(chǎn)線的產(chǎn)能及投資成本，規(guī)劃在現(xiàn)有皮卡/SUV涂裝線直接導入輕卡車型，但現(xiàn)有生產(chǎn)線通過性等無法滿足輕卡生產(chǎn)。需要對生產(chǎn)線進行適應性改造，本文主要介紹了改造方案，改造過程中的技術(shù)難點，并提出了解決辦法。

1 輕卡車型導入技術(shù)難點

本生產(chǎn)線在設計規(guī)劃時定義為皮卡、SUV涂裝線，產(chǎn)線在通過性等方面都不能滿足輕卡車型的導入，具體主要體現(xiàn)在：

（1）前處理、電泳槽液無法滿足輕卡的通過，尤其是輕卡車型高度增加300mm后，無法保證液面到輕卡頂部300mm以上的間隙。另外各室體的仿形門大多也存在干涉現(xiàn)象；

（2）由于輕卡存在5個車型，寬度和高度均比皮卡/SUV尺寸大，單排和排半車身在滑橇上的組掛等因素，造成輕卡的橇體與皮卡/SUV無法共用。同時，由于二期節(jié)拍提升，對新橇體的輸送節(jié)拍、解垛堆垛及存儲又帶來了極大的困難；

（3）因輕卡高度增加300mm，造成現(xiàn)皮卡/SUV的底部膠空中摩擦滾床輸送系統(tǒng)無法滿足輕卡的通過性改造，需重新設計1套從底漆到打膠的轉(zhuǎn)掛系統(tǒng)。同時，由于二期節(jié)拍提升，對新的轉(zhuǎn)掛系統(tǒng)提出來更嚴苛的要求。

2 輕卡的通過性

2.1 輕卡的通過性

存在難點主要包括前處理、電泳各工序間擋板，各室體仿形門，裙邊膠工位的靠膜、閃干爐等。傳統(tǒng)通過性驗證需要采用實車，但是在當時條件下沒有實車，同時實車過線存在很大地風險，很可能會造成生產(chǎn)停線，損失巨大。針對以上情況，我們制作了通過性模型來代替實車進行通過性驗證。既節(jié)省了成本，又大大減少了風險及驗證時間，該項目獲得了2019年度集團公司科技進步三等獎。具體的皮卡/SUV及輕卡尺寸參見表1、表2。

表1 輕卡車型尺寸

表2 皮卡/SUV尺寸

2.2 通過性模型

模擬輕卡尺寸，制作柔性框架模型進行過線驗證，評估干涉點，同時測量個前處理、電泳液面距離框架頂面的高度，判斷槽液高度是否滿足該尺寸工件。

通過驗證發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有橇體高度下，工件高度在1812mm時，電泳液面距離頂面高度不能滿足電泳的上膜工藝要求≥300mm，因此，在設計階段需降低滑撬高度。同時結(jié)合現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)，評估為滿足輕卡通過性需改造的內(nèi)容如下：

（1）前處理、電泳線入槽，出槽，噴淋工位相應管路改造；

（2）前處理、電泳線輸送鏈擋板，工位間擋板等改造；根據(jù)現(xiàn)場情況，僅能對與輕卡新車型干涉處的輸送鏈擋板進行切割處理，在保證新車身的不干涉及通過性的情況下，切割應力求最少；

（3）底部PVC輕卡輸送系統(tǒng)、換撬設計、新增、施工；

（4）裙邊膠工位的改造，將現(xiàn)有的工裝臺拆除，地面格柵按要求下降，如與風管干涉，格柵下的風管可切割；

（5）底漆烘干爐、膠預烘干爐、面漆烘干爐入口、出口改造，對與輕卡新車型可能干涉的仿形門改造及出入口卷閘上移；

（6）中涂閃干爐、色漆閃干爐改造（含消防噴淋），對與輕卡新車型可能干涉的消防噴淋管改造移位，通過調(diào)整橇體的高度等方法以避免車身與室體干涉；

（7）打磨、擦凈、檢查精修、小修、貨箱寶室體、噴字注蠟等工作室體的改造；

對與輕卡新車型可能干涉的仿形門改造；

（8）中涂、色漆、清漆自動站兩側(cè)格柵下降300-500mm；

（9）涉及的水、電、氣、輸膠管路等干涉管路的相應改造；

對輕卡新車型通過的線路涉及的水、電、氣、輸膠管路等干涉管路的相應改造。

（10）底漆儲存線要增加解鎖工位、相應工作平臺及相應的防護措施；

按確認的位置增加滾床用于解鎖；

（11）輕卡在前處理電泳的槽體中車身與液面的相對位置是否符合工藝要求，通過不斷調(diào)整橇體高度積極配合甲方進行工藝試驗，調(diào)整溢流口；

（12）底漆烘干爐、膠預烘干爐、面漆烘干爐、中涂閃干爐、色漆閃干爐及所有烘干爐僅涉及輕卡車身的通過性改造。

3 滑撬

底漆、面漆橇體需滿足5個車型，尤其是底漆橇需在1個橇體上布置5套鎖緊方式，這給滑橇的設計、制造都帶來了很大的困難。同時，考慮到輸送效率的因素，底漆撬體單排、排半2個車身一掛，雙排車身1個1掛；面漆撬體單排2個車身1掛，排半、雙排1個車身1掛；輕卡車型比皮卡/SUV高，在機器人噴漆時需要更大幅度的行程軌跡，最低點噴涂需要降低兩側(cè)地面高度，保證機器人可以噴涂最低處。

3.1 面漆橇

關(guān)于面漆滑撬，在項目初始階段，存在多種方案，具體如下：

方案一、在現(xiàn)有的皮卡/SUV滑撬（參見圖6）進行改造，實現(xiàn)公用。優(yōu)點：不增加新的輸送通道，橇體數(shù)量不需要新增，換撬時容易匹配；缺點：改造難度大，現(xiàn)有橇體為皮卡、SUV公用橇體，需新增5種輕卡車型。

方案二：對于單排和排半車型，底漆橇可以滿足一橇 2掛，面漆采用短橇方式，優(yōu)點：靈活度高，可以單獨1個車身返工。但現(xiàn)有機運輸送均按5.6米的滑撬設計。機運輸送，升降機等無法滿足，未采用。

方案三：面漆橇裝掛方式采用單排一橇2車，排半、雙排車型一橇1車的方式。優(yōu)點：改造量少，投資低。缺點：返工時靈活性較低。

綜合考慮技術(shù)可實施性，投資、生產(chǎn)效率采用了方案三，具體的橇體要求如下：

1）橇體長5700mm，縱梁中心寬900mm；

2）工件最低點距橇體底面高度500mm，比皮卡/SUV下降300mm；

3）橇體由縱梁(矩形管)和橫梁焊接而成；

4）橇體縱梁采用 120×50×5矩形管。在縱梁端頭約100mm處有7°斜角；

5）工件支撐塊和定位銷用結(jié)構(gòu)鋼精加工制作，并用螺栓固定在橫梁上；

6）車身落在橇體的支撐銷上；7）橇體上有鋼制編號，且能夠安裝載碼體；8）橇體主框架焊接后退火處理；

9）橇體關(guān)鍵支撐、定位尺寸誤差不大于±1mm；

10）橇體上設置手工選擇撥塊，用于識別手工拉出；11）橇體兩端根據(jù)產(chǎn)品情況考慮設置格柵踏步；

12）面漆撬體滿足單排2個車身1掛；排半、雙排1個車身1掛；撬體可通用。

3.2 底漆橇

為滿足5個輕卡鎖緊的要求，底漆橇采用了快速鏈式鎖緊+搭扣鎖緊的方式，參見圖1。

圖1 底漆橇鎖緊原理圖

4 輸送改造技術(shù)難點

由于輕卡的橇體無法與皮卡/SUV通用，另外需考慮二期節(jié)拍提升，對輕卡輸送節(jié)拍、解垛堆垛及存儲都帶來了極大地困難，具體包括：

1）因輕卡與皮卡/SUV的電泳橇和面漆橇各不相同，需要進行準確識別通過不同的鎖緊/解鎖裝置、堆垛/拆垛裝置，不能互相影響造成堵線；

2）因輕卡無法通過底部膠工位，需要與皮卡/SUV進行“合-分-合”的工藝路線，分到合的過程不能堵線上道工序，不能有皮卡/SUV和輕卡的頻繁交替生產(chǎn)。兩種車型的面漆橇共一條道下線，需要保證與車型及數(shù)量的準確配對；

3）因輕卡只能從靠近打膠線的存儲線轉(zhuǎn)掛，對于有兩條存儲線的存儲規(guī)則和保證生產(chǎn)隊列的排序有著很大的挑戰(zhàn)；

4）因為輕卡橇體與皮卡/SUV橇體無法通用，造成底漆橇在涂裝及焊裝的轉(zhuǎn)運及存儲，面漆橇在涂裝與總裝的轉(zhuǎn)運與存儲都帶來了很大的困難，最終我們的解決方案是：在焊裝車間新建平臺存儲輕卡底漆橇及專門的堆垛裝置；在總裝車間新建平臺存儲輕卡面漆橇及專門的堆垛裝置，同時由于輕卡面漆橇返回涂裝的輸送線無法與皮卡/SUV通用，在原皮卡/SUV返程線上增加了二層鋼平臺。

5 換線轉(zhuǎn)掛抱具

現(xiàn)有皮卡/SUV轉(zhuǎn)掛設備無法滿足輕卡車型通過及轉(zhuǎn)掛，若對整個皮卡底部PVC工位進行改造，投資大，且需要的停產(chǎn)時間長。我司采用空中移行+四點吊形式解決了輕卡底漆車身到打膠轉(zhuǎn)掛的問題。

在汽車生產(chǎn)工藝流程中，涂裝車間底漆到面漆，涉及車身從一種工藝設備到另一種工藝設備的轉(zhuǎn)接。目前常見的轉(zhuǎn)掛設備為叉式移栽機，因伸縮叉臂為懸臂結(jié)構(gòu)上決定了伸縮距離有限，因間距不可調(diào)整，固定的懸臂支點間距決定了只能針對某一車型，適應性小，車型發(fā)生變化時就無法使用。

傳統(tǒng)的空中吊具存在自動化程度低、轉(zhuǎn)掛效率低、定位精度差、適用車型單一等缺點，很難滿足30JPH生產(chǎn)節(jié)拍的輸送要求，尤其是兩個車身的換橇平移輸送。

因此開發(fā)設計了一種汽車涂裝自動化生產(chǎn)線之間換線轉(zhuǎn)掛的設備，尤其適用于在生產(chǎn)線中車身由前道工藝生產(chǎn)線到下一道工藝生產(chǎn)線之間的自動平行轉(zhuǎn)接，目的是提供一種適應于各種轉(zhuǎn)掛距離及高度、費效比高、多種車型的自動化柔性精準轉(zhuǎn)掛設備，解決了輕卡車型從底漆存儲線轉(zhuǎn)到打膠線的機運、通過性難題。詳細參見圖2：

圖2 抱具示意圖

6 結(jié)束語

本文主要介紹了在現(xiàn)有皮卡/SUV生產(chǎn)線上導入輕卡車型的適應性改造過程中的技術(shù)難點及相應的解決方案。通過上述技術(shù)改造，實現(xiàn)了皮卡/suv、輕卡共線涂裝，隨著市場需求的多樣化，對生產(chǎn)線的柔性化程度要求越來越高。尤其是換線轉(zhuǎn)掛抱具能適用于各種轉(zhuǎn)掛距離及高度、多種車型的自動化柔性精準轉(zhuǎn)掛。與傳統(tǒng)的移行升降吊具相比，具有高自動化、高效率、適用多種車型、高精準性、費效比高等優(yōu)勢，具有很強的適用性及推廣價值。同時，也為已有的生產(chǎn)線擴充產(chǎn)品線提供了一個很好的案例和解決方案。