涂裝車間底漆滑橇掃描故障分析與解決

摘要：對涂裝車間底漆滑橇掃描過程中出現的掃描故障進行調查分析和驗證，并采取了相應的控制措施，最終解決了生產過程中出現的滑橇掃描故障，提高設備的開動率。

關鍵詞：涂裝車間；掃描裝置；控制措施；開動率

目前汽車生產企業的涂裝車間承載車身的滑橇分為兩種：一種是承接焊裝的白車身，通過“前處理+陰極電泳”涂裝工藝使車身電涂上電泳漆的稱之為底漆滑橇；另一種是在涂裝車間內部會有一個實現換橇的轉掛裝置，將電泳完的車身由底漆滑橇轉掛到另一種橇體上，承載車身經過PVC密封、清漆和色漆的噴涂、灌蠟防腐，這種承載車身的滑橇稱之為面漆滑橇。

底漆滑橇根據生產節拍在生產線上循環周期運行，在生產工位特定位置1、2、3、4、5、6、7（見圖1）設有滑橇掃描裝置，通過ELOBID掃描裝置讀取、寫入滑橇的號碼，傳遞給PLC執行程序，承載的車型信息通過滑橇號進行傳遞，進而決定在前處理、電泳載具上車身行走的曲線類別以及在電泳槽內直流電整流時所帶的電壓程序。滑橇號存儲在中控室數據庫中，進而在E-MES系統對滑橇承載的車身信息進行跟蹤以及滑橇上線、下線等進行自動控制。

問題描述

某車架涂裝生產線為2004年投產，主要產品為轎車+SUV混線生產，生產節拍為56JPH（件/小時）。近期前處理入口、電泳入口滑橇掃描系統時常報滑橇號未掃描上故障，PLC未接收到滑橇信息，車身停在滾床上停止前進，需要人工到現場查看滑撬號，然后在控制器上手動輸入，系統才能恢復自動。

隨著時間推移，故障頻次有所增加，每天每個班次平均報10次左右，三個班次下來總共發生由于滑橇掃描故障引起的停臺時間60min左右，嚴重影響車間生產節拍，降低生產效率。

問題調查及原因分析

1.問題調查

該涂裝車間的底漆滑橇號碼掃描裝置采用的是ELOBID LS3000型號的設備，由控制器、發射裝置、接收裝置三部分組成（見圖2），發射裝置和接收裝置通過光的對射掃描滑橇前端裝置的鏤空條形碼，識別出滑橇號碼。

當滑橇承載車身駛入滾床時，滑橇掃描系統開始啟動，滑橇運行到停止接近開關使滾床上產生占位信號后一個掃描周期結束。這時如果掃描出正確的滑橇號碼，系統會自動執行下一個動作，相反系統就會報出掃描故障，停止運行，需要人工在控制器上輸入正確滑橇號碼，系統才能恢復自動。

2.原因分析

引起滑橇條形碼未掃上的影響因素有很多，按照人、機、料、法、環的因素進行分析論證，逐一查找并進行優化，是工業生產領域優化和解決問題最有效的方案。

（1）掃描系統裝置安裝問題 由于滑橇號碼牌（見圖3）是傾斜一定角度（約73°）安裝在滑橇前端一側，所以掃描發射和接收裝置安裝時也要保持一定的角度，使三者保持相對水平。調整現場滑橇掃描裝置的角度，使發射、接收裝置與滑撬號碼牌保持相對平行，運行后還是出現滑橇掃不上，故掃描系統裝置安裝問題不是其主要原因。

（2）滑橇條形碼問題 底漆滑橇承載車身經過前處理、電泳工藝以及烘干爐高溫烘烤，生產中需要經歷潮濕、酸堿腐蝕、電鍍、高溫及強冷的環境，有時滑橇條形碼會積攢電泳漆的漆渣或受到外力因素導致條形碼變形，導致掃描不上。

針對這種情況，將沒掃描上的滑橇進行記錄（見圖4），看發生故障的頻次，將一個生產周期內發生頻次高的滑橇設置下線檢查。檢查清理后上線運行幾圈后，依然會有掃描不上的現象出現，故滑橇條形碼問題也不是主要原因。

（3）環境因素 通過對現場設備運行環境的觀察，發現12m的平面層設計采用的是一塊塊質地較硬的鐵板焊接在鋼結構上，前處理入口、電泳入口滑橇掃描附近有輸送車身的滾床、橫移升降運動的吊具，還有工藝槽子排風的風機（見圖5）。掃描的發射、接收裝置是靠地腳安裝固定在平面層，周圍設備運動產生的振動使掃描發射裝置與接收裝置光的對射不穩定，導致報滑橇掃描故障。

在涂裝入口、電泳烘干爐出口、空橇返回線及滑橇上下線也有滑橇掃描系統，唯一的區別就是它們的底座固定在混凝土的平面層上，周圍無其他大設備運行，不會產生特別大的振動，所以只在前處理入口和電泳入口出現滑橇未掃描上的故障率高。綜上分析，外部環境因素是導致滑橇掃描故障的主要原因。

對策的制定及優化方法

1.固定掃描裝置

前處理入口通過單獨加工一套50mm厚的鋼板（見圖6）作為掃描裝置的底座，發射裝置和接收裝置也由鋼結構固定在上面，使之牢固穩定。電泳入口采用連接桿固定在墻壁上，最大程度減小周圍設備振動對掃描裝置產生的影響。

2.增加備用掃描系統

在前處理入口、電泳入口滑橇掃描附近再增加一套備用掃描裝置（見圖7），兩個掃描系統同時工作。在PLC S7程序里編寫程序增加JMP跳轉功能，第一個掃描裝置讀取成功后程序就直接跳轉到執行寫入功能，實現只要有一個掃描成功，系統就會自動運行。如果兩個掃描都沒掃上，系統就會報故障，大大提高了掃描成功率。

3.優化報警及故障處理

某涂裝車間生產目視化采用的是INTOUCH系統，在目視化上增加故障報警觸發的聲音提示，第一時間提醒生產、維修人員進行處理。在現場滑橇號碼牌附近安裝一套攝像系統（見圖8），設置IP地址，連接到車間生產的局域網中，可以通過INTOUCH系統遠程實時查看和手動輸入未掃描上的滑橇號，減少了滑橇掃描引起的停臺時間。

結語

滑橇掃描裝置在涂裝車間有著重要的用途，滑橇號與車型數據信息合為一體，為下道工序傳遞信息，如載具翻轉曲線、車身電壓程序、涂膠曲線、噴涂顏色及車身跟蹤等。經過對滑橇掃描裝置一系列優化改進，滑橇掃描故障得到很好地解決，為涂裝車間的車身質量改進和生產效率提升做出了重大貢獻。

參考文獻：

[1] 王錫春.涂裝車間設計手冊.北京：化工工業出版社，2013.

[2] 曲曉龍，齊兵兵.滑橇設計、制造的一般方法及難點探討[J].科技創新導報，2011（34）：70，76.