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(tuán)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(tuán)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(jì)的一個(gè)重要課題。論文對(duì)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(jìn)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(guó)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(jìn)行間歇式生產(chǎn)，由于受出入槽和瀝水時(shí)間限制，能實(shí)現(xiàn)的最快生產(chǎn)節(jié)拍為3分鐘/每臺(tái)，即為20UPH，按照年時(shí)基數(shù)4000h計(jì)算，生產(chǎn)綱領(lǐng)最大可達(dá)到雙班年產(chǎn)8萬(wàn)臺(tái)。而一般連續(xù)式生產(chǎn)方式，如推桿積放鏈，在設(shè)計(jì)綱領(lǐng)為雙班年產(chǎn)8萬(wàn)～12萬(wàn)之間時(shí)，因商用車車身長(zhǎng)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(guò)渡段易產(chǎn)生脫脂后水洗時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致的表面銹蝕問(wèn)題、電泳出槽到UF1時(shí)間過(guò)長(zhǎng)產(chǎn)生的花斑、流痕等質(zhì)量缺陷。因此，傳統(tǒng)的兩種機(jī)械化輸送方式，均不能有效滿足我們的需求。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種新型可靠的前處理電泳系統(tǒng)輸送機(jī)構(gòu)，以滿足系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)節(jié)拍的需求。

1 設(shè)計(jì)思路

我公司揚(yáng)州涂裝生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)綱領(lǐng)為雙班年產(chǎn)10萬(wàn)臺(tái)，即為25UPH，剛好處于8萬(wàn)～12萬(wàn)之間，傳統(tǒng)的前處理電泳連續(xù)式和步進(jìn)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(jì)開(kāi)發(fā)了新型可靠的前處理電泳系統(tǒng)的輸送機(jī)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(xiàng)目前處理、電泳工序共有14道工序，其中工藝上需要處理時(shí)間較長(zhǎng)的工序?yàn)槿雷顬橹匾年P(guān)特工序——脫脂、磷化、電泳，它們需要工序時(shí)間為3min，而其他工序時(shí)間要求一般只要0.5min～1min。

根據(jù)工藝時(shí)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(zhǎng)，可同時(shí)容納兩臺(tái)車身進(jìn)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(jìn)現(xiàn)有空中小車的輸送，可以實(shí)現(xiàn)25UPH～30UPH的生產(chǎn)節(jié)拍。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)涂裝前處理、電泳主體設(shè)備不進(jìn)行較大調(diào)整的情況下提升生產(chǎn)效率的目標(biāo)。

示意圖如下：

圖1

2 技術(shù)方案

為有效保證生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)，我們制定了如下技術(shù)方案。

2.1 統(tǒng)計(jì)各工藝槽工藝要求

表1

2.2 設(shè)計(jì)各槽體尺寸

脫脂、磷化、電泳三個(gè)槽體的尺寸為：8080（l)*4400(w)* 4050(h)，可滿足兩臺(tái)同時(shí)在槽內(nèi)進(jìn)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(tái)車身入槽。

圖3

以電泳系統(tǒng)為例，電泳槽內(nèi)為兩臺(tái)車身，其他槽體均為一臺(tái)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(hào)為DC-PRO16-1600，單臺(tái)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(tái)小車帶有距離檢測(cè)器，當(dāng)前小車前進(jìn)時(shí)，后小車能及時(shí)跟進(jìn)，縮短運(yùn)行時(shí)間，保證相鄰自行小車組動(dòng)作的緊湊性和安全性。每臺(tái)環(huán)鏈葫蘆安裝有旋轉(zhuǎn)編碼器，能夠精確檢測(cè)吊具的升降高度。

圖5

圖6

2.4 進(jìn)行動(dòng)作分解確定每個(gè)工步工作節(jié)拍

說(shuō)明：

（1）脫脂、磷化、電泳三個(gè)工序?yàn)椴蹆?nèi)行走，因此分解過(guò)程中，需分為工位1和工位2；

（2）上述每道的各工位所用時(shí)間必須控制在115s內(nèi)，考慮到自行小車運(yùn)行過(guò)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(jì)一次；

（4）對(duì)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(kāi)始運(yùn)動(dòng)后5s，啟動(dòng)槽內(nèi)行走15s后，啟動(dòng)前一工位到工位1的行走。

表2

2.5 進(jìn)行吊具驗(yàn)證及工藝調(diào)試，優(yōu)化工藝布局

為了配合每個(gè)工位的操作時(shí)間均衡，對(duì)工藝布局進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)同時(shí)，在整個(gè)系統(tǒng)中的停止位從原來(lái)的22個(gè)增加到最終的24個(gè)。

3 技術(shù)特點(diǎn)

3.1 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

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

3.1.2 充分借鑒前期的輔助機(jī)械結(jié)構(gòu)(導(dǎo)向槽)和使用先進(jìn)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(shí)間，另外，合理的姿態(tài)保證了頂部在電泳過(guò)程不會(huì)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(jìn)性

3.2.1 整個(gè)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(duì)增加較少，經(jīng)初步估算，每臺(tái)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(shí)，下降到1.2立方/小時(shí)，水費(fèi)按2.4元/立方計(jì)算，則每年可節(jié)省5.76萬(wàn)元；

3.2.2 整個(gè)前處理、電泳系統(tǒng)，與傳統(tǒng)自行小車系統(tǒng)相比，僅三個(gè)槽體增加，預(yù)計(jì)增加費(fèi)用為60萬(wàn)，生產(chǎn)效率提高50%，經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)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(jià)減少了約1000萬(wàn)，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(yùn)行費(fèi)用（按浸水洗槽的容積為現(xiàn)槽體的2倍計(jì)，為90立方，每小時(shí)循環(huán)次數(shù)為2次，90立方/小時(shí)的循環(huán)泵功率為11kw，電費(fèi)為0.68元/度，共7個(gè)浸水洗槽）可下降31.42萬(wàn)元。

4 結(jié)束語(yǔ)

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(zhǎng)的槽體兩側(cè)添加了導(dǎo)向軌，實(shí)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(shí)間不同而造成的等待時(shí)間的浪費(fèi)，生產(chǎn)節(jié)拍由20JPH提升至25JPH，實(shí)現(xiàn)了雙班年產(chǎn)100000輛的產(chǎn)能目標(biāo)。本案涂裝車間正式投產(chǎn)以來(lái)，涂裝線生產(chǎn)情況良好，產(chǎn)品一次下線合格率達(dá)到90%以上，產(chǎn)品涂裝質(zhì)量達(dá)到國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品中高級(jí)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(jì)提供了很好的范例，具有很強(qiáng)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(tuán)股份有限公司。