淺談涂裝輸送安全設(shè)計(jì)、防錯(cuò)與應(yīng)用

楊報(bào)軍

（奇瑞汽車股份有限公司，安徽 蕪湖 241009）

前言

現(xiàn)代涂裝的新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用往往離不開與輸送設(shè)備的配合、連鎖來實(shí)現(xiàn)，其中安全設(shè)計(jì)、防錯(cuò)與應(yīng)用技術(shù)更是尤為突出。機(jī)械化輸送設(shè)備貫穿涂裝始終，同時(shí)連接著四大工藝中的焊裝出口和總裝入口，為了確保整個(gè)輸送系統(tǒng)能夠連貫運(yùn)行、生產(chǎn)能夠連續(xù)，機(jī)械化輸送系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)將起到至關(guān)重要的作用。

1 輸送設(shè)備系統(tǒng)

涂裝機(jī)械化輸送設(shè)備起點(diǎn)是從焊涂轉(zhuǎn)掛處，即將焊裝合格白車身轉(zhuǎn)掛至涂裝吊具或是滑橇上；在涂裝通過一系列的工藝處理和人員操作，最終將合格的油漆車身輸送至總裝（同樣是通過轉(zhuǎn)掛到總裝吊具或滑橇的輸送方式）。其中涂裝輸送設(shè)備種類復(fù)雜繁多，現(xiàn)前處理、電泳輸送系統(tǒng)我們常用設(shè)備有自行葫蘆、懸鏈輸送機(jī)C型鉤、Rodip等；地面輸送系統(tǒng)常用設(shè)備為滑橇輸送系統(tǒng)，其中包含滾床、可升降滾床、電動(dòng)移行機(jī)、鏈?zhǔn)揭菩袡C(jī)、可積放輸送鏈、雙排工藝輸送鏈、IMC輸送鏈、升降機(jī)等多種基本單元聯(lián)合組成，滑橇輸送系統(tǒng)完全是靠滑橇（或吊具）來實(shí)現(xiàn)工件的運(yùn)輸和轉(zhuǎn)掛。

2 涂裝輸送安全設(shè)計(jì)、防錯(cuò)

涂裝輸送系統(tǒng)如是就每個(gè)基本單元而言，對(duì)其進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)以及確保設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性相對(duì)比較容易實(shí)現(xiàn)，但如果是將相關(guān)設(shè)備聯(lián)系在一起，要求聯(lián)動(dòng)和信號(hào)交互，這就需要設(shè)置有機(jī)械、電氣保護(hù)和防錯(cuò)措施。機(jī)械保護(hù)和電氣保護(hù)本來就具有一定的防錯(cuò)措施，但作為這次我們講的內(nèi)容來講，防錯(cuò)就是除正常機(jī)械、電氣保護(hù)以外所采取的相關(guān)安全防護(hù)措施。其作用主要是為了更好地保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)人員和設(shè)備安全，確保設(shè)備運(yùn)行精確度、轉(zhuǎn)掛準(zhǔn)確性以及信息交接的一致性等。

為了從源頭解決和規(guī)避問題發(fā)生的可能性，通過解決原有涂裝生產(chǎn)線設(shè)備過程問題的同時(shí)，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、吸取教訓(xùn)，將好的、實(shí)用的防錯(cuò)實(shí)際案例真正運(yùn)用到新的涂裝輸送設(shè)計(jì)中，從設(shè)備一開始規(guī)劃設(shè)計(jì)就充分考慮和解決安全問題，避免類似問題在新建涂裝項(xiàng)目中再次發(fā)生，同時(shí)也是新技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的應(yīng)用和推廣。

3 人員和設(shè)備安全防護(hù)

從保護(hù)人員和設(shè)備安全方面考慮，所需安全、防護(hù)和防錯(cuò)的輸送設(shè)備主要包含升降段、移行機(jī)、雙排工藝輸送鏈及設(shè)備之間的過渡和轉(zhuǎn)接。此類設(shè)備所使用到的防護(hù)裝置通常包含機(jī)械防護(hù)、電氣防護(hù)以及安全標(biāo)志等。其主要作用是可及時(shí)檢測(cè)和保護(hù)設(shè)備的異常情況發(fā)生，同時(shí)起到提醒區(qū)域人員，保證設(shè)備運(yùn)行的安全以及檢修人員的安全。

從機(jī)械防護(hù)設(shè)備方面考慮，通常會(huì)使用到安全護(hù)網(wǎng)、護(hù)欄、護(hù)板，機(jī)械限位、擋塊，托輪、導(dǎo)向輪等機(jī)械設(shè)備和裝置。

從電氣防護(hù)設(shè)備方面考慮，通常會(huì)使用到開關(guān)元器件（如接近開關(guān)、限位開關(guān)等）、安全銷檢測(cè)、斷帶（鏈）檢測(cè)、進(jìn)出口光電（或光幕）開關(guān)檢測(cè)、張緊檢測(cè)、安全門以及過流、熱保護(hù)等電氣設(shè)備和元器件。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，輸送設(shè)備能夠具有自動(dòng)斷電停機(jī)功能。

涂裝機(jī)械化輸送設(shè)備安全，前提是要確保設(shè)備、零部件自身要滿足安全設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，其整個(gè)涂裝機(jī)械化設(shè)備輸送路線要滿足實(shí)際工藝需要。其次要確保工作區(qū)域設(shè)備及操作人員的安全，對(duì)于輸送設(shè)備危險(xiǎn)區(qū)域、危險(xiǎn)點(diǎn)和通道（人行、維修、運(yùn)輸?shù)龋┑葢?yīng)做好安全標(biāo)志（包含標(biāo)記、標(biāo)識(shí)等）或涂安全色。位于工作區(qū)以外的輸送區(qū)域周圍，要設(shè)安全圍欄，只有經(jīng)維修通道入口門才能進(jìn)入該區(qū)域。

對(duì)于生產(chǎn)停止開關(guān)和緊急停止開關(guān)要便于操作、數(shù)量要足夠，并要達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，如在工作區(qū)緊急停止開關(guān)之間間距不能大于 20m。緊急停止開關(guān)必須始終處于有效狀態(tài)，由專用安全回路進(jìn)行控制，部分集成商將直接配有專用安全繼電器、安全PLC等設(shè)備。

在特殊環(huán)境或條件的情況下，可以配置安全地毯或安全繩牽引開關(guān)，如Rodip輸送鏈靠近室體門側(cè)就安裝有安全繩牽引開關(guān)裝置。

4 升降設(shè)備安全設(shè)計(jì)、防錯(cuò)與應(yīng)用

就升降機(jī)設(shè)備本身而言，從電氣角度考慮，升降機(jī)的提升電機(jī)應(yīng)配備制動(dòng)器，保證斷電時(shí)升降臺(tái)不會(huì)失控。鏈條或皮帶升降機(jī)應(yīng)具有斷帶或斷鏈檢測(cè)報(bào)警功能；升降機(jī)行程末端設(shè)有限位檢測(cè)報(bào)警，對(duì)于其他行程、往復(fù)運(yùn)行設(shè)備同樣具有此功能，如剪式升降臺(tái)、移載機(jī)等設(shè)備。對(duì)于升降過程中容易出現(xiàn)車門打開的情況時(shí)，應(yīng)設(shè)置車門打開防錯(cuò)設(shè)備；如需判斷升降機(jī)、吊具、伸縮叉等設(shè)備上有無車身時(shí)，同樣需要設(shè)置相應(yīng)檢測(cè)設(shè)備來對(duì)其進(jìn)行判斷并具有防錯(cuò)功能。如有其他需求、功能，具體可根據(jù)實(shí)際情況而進(jìn)行判斷、識(shí)別等。

從機(jī)械角度考慮，升降機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)有機(jī)械鎖定裝置，確保在維修時(shí)防止提升軸意外轉(zhuǎn)動(dòng)功能。升降機(jī)滾筒或者鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)防護(hù)罩；維修平臺(tái)四周設(shè)圍欄及單向旋轉(zhuǎn)門；維修平臺(tái)上靠近皮帶或者鏈條一側(cè)設(shè)防護(hù)網(wǎng)。當(dāng)升降機(jī)上升或下降到位時(shí)均設(shè)置有過限位緩沖裝置以及機(jī)械停止限位裝置。

無論是升降機(jī)在底層、中間層還是頂層，從安全設(shè)計(jì)方面均應(yīng)將整個(gè)升降機(jī)區(qū)域用高2.0米安全護(hù)網(wǎng)進(jìn)行封閉，在升降機(jī)底部人員可能進(jìn)出口布置有安全提示簾、光柵（或光幕）、0.5米高護(hù)板（或護(hù)欄）等。唯一不同之處就是當(dāng)升降機(jī)在底層時(shí)，維修人員進(jìn)出口設(shè)與電氣連鎖的安全門。以上設(shè)備一方面是對(duì)人員起到警示作用，另一方面是通過開關(guān)檢測(cè)來判斷和防止人員進(jìn)出，最終目的是為了更好地保護(hù)人員和設(shè)備安全。

針對(duì)剪式升降臺(tái)設(shè)備，皮帶剪式升降臺(tái)同樣應(yīng)有斷帶檢測(cè)報(bào)警裝置，其中升降臺(tái)應(yīng)有高位維修鎖緊裝置，防止維修時(shí)升降臺(tái)意外墜落，同時(shí)升降臺(tái)四周應(yīng)設(shè)有2.0m高安全網(wǎng)及安全門。而對(duì)于橇體堆、拆垛區(qū)設(shè)備防護(hù)欄高度應(yīng)和堆垛后橇體總高度相當(dāng)。

5 輸送鏈設(shè)備安全設(shè)計(jì)、防錯(cuò)與應(yīng)用

前處理、電泳輸送鏈、噴漆鏈、烘干鏈及空中輸送鏈等設(shè)備，從安全設(shè)計(jì)方面考慮驅(qū)動(dòng)裝置鏈條和鏈輪設(shè)防護(hù)罩，同時(shí)應(yīng)有鎖定盤、鎖銷及鎖銷位置檢測(cè)，并設(shè)過載保護(hù)和斷鏈保護(hù)功能。張緊裝置設(shè)過松、過緊檢測(cè)保護(hù)。如設(shè)置有自動(dòng)潤(rùn)滑裝置，需要做好與輸送鏈設(shè)備連鎖以及信號(hào)采集、故障報(bào)警等，同時(shí)自動(dòng)潤(rùn)滑裝置需對(duì)自身高/低液位提示以及故障報(bào)警等相關(guān)功能。

對(duì)于前處理、電泳輸送鏈設(shè)備，除正常室體保護(hù)外，往往還根據(jù)輸送鏈所在工作區(qū)域不同而設(shè)置相應(yīng)安全措施，針對(duì)前處理、電泳輸送鏈（如Rodip），其進(jìn)出口升降臺(tái)周圍均設(shè)有安全護(hù)網(wǎng)，驅(qū)動(dòng)平臺(tái)四周設(shè)有圍欄。進(jìn)、出口均設(shè)有車身狀態(tài)、位置檢測(cè)，左右鏈條同步檢測(cè)及交接信號(hào)順序檢測(cè)等。電泳整流與輸送鏈之間運(yùn)行連鎖，一方急停時(shí)另一方同時(shí)停止運(yùn)行，相互聯(lián)系、互相制約，并做好有問題及時(shí)提醒，取到保護(hù)與防錯(cuò)功能，更好地為生產(chǎn)及車身質(zhì)量提供了保障。

對(duì)于噴漆鏈設(shè)備，需要做好噴涂和檢查區(qū)域人員和設(shè)備的安全與防護(hù)，其次就是做好關(guān)聯(lián)設(shè)備之間的互鎖，如機(jī)器人與噴漆鏈設(shè)備之間的運(yùn)行連鎖。

對(duì)于烘干鏈設(shè)備，烘干加熱設(shè)備和輸送鏈條設(shè)備之間的運(yùn)行連鎖，達(dá)到設(shè)定溫度后輸送設(shè)備啟動(dòng)或者開始進(jìn)車，同時(shí)烘房進(jìn)出口卷簾門與輸送設(shè)備之間的運(yùn)行連鎖。

空中輸送設(shè)備，空中輸送設(shè)備或吊具底部高度大于等于2.0m時(shí)，其下方應(yīng)設(shè)防護(hù)網(wǎng)/接水盤等，防止輸送設(shè)備零部件或吊具跌落造成事故。

6 其他設(shè)備安全設(shè)計(jì)、防錯(cuò)與應(yīng)用

旋轉(zhuǎn)滾床、電動(dòng)移行機(jī)、鏈?zhǔn)揭菩袡C(jī)設(shè)備其工作區(qū)域四周設(shè)防護(hù)圍欄，行程末端設(shè)置過位檢測(cè)報(bào)警、過限位緩沖裝置以及機(jī)械停止限位裝置。

輸送滾床設(shè)備，當(dāng)輸送設(shè)備驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)軸及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)外置時(shí)應(yīng)設(shè)防護(hù)罩。跨通道輸送設(shè)備如有人員通過，需設(shè)供人員通過的踏板，同時(shí)在輸送設(shè)備工作區(qū)域地面涂安全警示色，人員不得靠近或者必須快速通過，并做好人員通過時(shí)與設(shè)備運(yùn)行互鎖。

移載機(jī)設(shè)備周圍應(yīng)設(shè)安全網(wǎng)及與電氣連鎖的安全門，并在工件的出、入口設(shè)安全提示簾、檢測(cè)開關(guān)或光柵。

車身及滑橇出入口安全設(shè)計(jì)，要求周圍區(qū)域使用 1.10米高安全圍欄進(jìn)行封閉。車身和滑橇出入口布置有0.5米高護(hù)板或護(hù)欄。

7 設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性

機(jī)械化輸送設(shè)備在生產(chǎn)過程中運(yùn)行的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性（轉(zhuǎn)掛、信號(hào)交接等），將直接影響到整個(gè)車間的生產(chǎn)產(chǎn)量、質(zhì)量以及員工滿意度，同時(shí)也是設(shè)備安全設(shè)計(jì)、防錯(cuò)與實(shí)際應(yīng)用的體現(xiàn)。所以在設(shè)備規(guī)劃設(shè)計(jì)一開始階段，機(jī)械化輸送設(shè)備不僅只是為了滿足生產(chǎn)線的正常運(yùn)行和生產(chǎn)的要求，同時(shí)對(duì)其整體性能、關(guān)鍵功能、安全性、穩(wěn)定性以及對(duì)精度要求嚴(yán)格區(qū)域的準(zhǔn)確性等都是有要求。

在設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性等方面有嚴(yán)格要求的工位、區(qū)域，普遍采用的方法都是開關(guān)元器件設(shè)備的靈活運(yùn)用。如接近開關(guān)、限位開關(guān)、光電開關(guān)等設(shè)備，如果只是單一的從電氣元器件方面角度出發(fā)，可以考慮采用雙保護(hù)或是多重保護(hù)，如對(duì)其進(jìn)行對(duì)稱式的布置方式進(jìn)行安裝，以確保信號(hào)在特殊工作環(huán)境（區(qū)域）情況下傳遞的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。同時(shí)結(jié)合安裝相應(yīng)機(jī)械保護(hù)裝置，更好地達(dá)到理想運(yùn)行狀態(tài)。此情況通常應(yīng)用于機(jī)器人采取噴漆鏈上車身狀態(tài)信號(hào)、高溫區(qū)域（如高溫烘干鏈、滾床、升降機(jī)）設(shè)備信號(hào)采集、升降臺(tái)、移載機(jī)等設(shè)備本身、設(shè)備之間轉(zhuǎn)掛及信號(hào)交接互鎖，更好地起到對(duì)人員和設(shè)備保護(hù)與防錯(cuò)功能。

8 結(jié)語(yǔ)

作為涂裝輸送設(shè)備所涉及到的安全，從一開始設(shè)計(jì)到實(shí)際應(yīng)用，在涂裝車間隨處可見，并得到實(shí)際體現(xiàn)。在車間，作為生產(chǎn)線操作人員、維修人員以及管理人員，員工安全始終放在工作的第一位。設(shè)備之所以能夠穩(wěn)定、準(zhǔn)確運(yùn)行，離不開設(shè)備本身的安全設(shè)計(jì)、防錯(cuò)技術(shù)應(yīng)用以及在實(shí)際生產(chǎn)過程中對(duì)存在的問題不斷完善和優(yōu)化。同時(shí)結(jié)合設(shè)備之間相互聯(lián)系、信號(hào)傳遞，真正確保車間機(jī)械化輸送設(shè)備能夠連續(xù)、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，更好的為生產(chǎn)、人員、設(shè)備保駕護(hù)航。