前处理电泳双工位技术在涂装线上的应用

吴明锋，邢汶平，李金

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230000）

前处理电泳双工位技术在涂装线上的应用

吴明锋，邢汶平，李金

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230000）

前处理电泳输送系统的选择，是涂装车间工艺规划设计的一个重要课题。论文对汽车涂装线前处理电泳双工位+槽内行走技术在我公司商用车涂装线上的应用进行介绍。

前处理电泳；输送系统；双工位；槽内行走

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

引言

目前在国内商用车涂装前处理电泳生产线，一般采用自行小车+环链葫芦的输送方式进行间歇式生产，由于受出入槽和沥水时间限制，能实现的最快生产节拍为3分钟/每台，即为20UPH，按照年时基数4000h计算，生产纲领最大可达到双班年产8万台。而一般连续式生产方式，如推杆积放链，在设计纲领为双班年产8万～12万之间时，因商用车车身长度仅为2-3米，间距为3-4米，输送链速仅为1.5m/min，在前处理、电泳槽与槽之间的过渡段易产生脱脂后水洗时间过长而导致的表面锈蚀问题、电泳出槽到UF1时间过长产生的花斑、流痕等质量缺陷。因此，传统的两种机械化输送方式，均不能有效满足我们的需求。为此，我们设计开发了一种新型可靠的前处理电泳系统输送机构，以满足系统对产品质量及生产节拍的需求。

1 设计思路

我公司扬州涂装生产线的设计纲领为双班年产10万台，即为25UPH，刚好处于8万～12万之间，传统的前处理电泳连续式和步进式输送方式均不能有效满足我们的需求。为此，我们和相关方联合设计开发了新型可靠的前处理电泳系统的输送机构——双工位槽内行走自行小车输送系统作为该生产线的输送系统，以满足设备系统需求。

本项目前处理、电泳工序共有14道工序，其中工艺上需要处理时间较长的工序为三道最为重要的关特工序——脱脂、磷化、电泳，它们需要工序时间为3min，而其他工序时间要求一般只要0.5min～1min。

根据工艺时间要求，我们考虑将这三道关特工序（脱脂、磷化、电泳）的槽体尺寸加长，可同时容纳两台车身进行处理。采取吊具+车身在主要工艺槽槽内行走的方式改进现有空中小车的输送，可以实现25UPH～30UPH的生产节拍。从而实现对涂装前处理、电泳主体设备不进行较大调整的情况下提升生产效率的目标。

示意图如下：

图1

2 技术方案

为有效保证生产能力，实现项目目标，我们制定了如下技术方案。

2.1 统计各工艺槽工艺要求

表1

2.2 设计各槽体尺寸

脱脂、磷化、电泳三个槽体的尺寸为：8080（l)*4400(w)* 4050(h)，可满足两台同时在槽内进行工艺处理。

图2

其他槽体的尺寸为：4460（l)*4400(w)*4050(h)，如下图，可保证一台车身入槽。

图3

以电泳系统为例，电泳槽内为两台车身，其他槽体均为一台车身。

图4

2.3 选用合适的空中自行小车输送系统

2.3.1 葫芦的选型

采用“德马格”产品，型号为DC-PRO16-1600，单台葫芦额定承载1600 Kg，起升高度6m，起升速度12/3m/min；

2.3.2 增加旋转编码器

输送系统采取集散控制模式，主控柜内带有PLC，载物车配有随车电控箱，箱内带三菱变频器。每台小车带有距离检测器，当前小车前进时，后小车能及时跟进，缩短运行时间，保证相邻自行小车组动作的紧凑性和安全性。每台环链葫芦安装有旋转编码器，能够精确检测吊具的升降高度。

图5

图6

2.4 进行动作分解确定每个工步工作节拍

说明：

（1）脱脂、磷化、电泳三个工序为槽内行走，因此分解过程中，需分为工位1和工位2；

（2）上述每道的各工位所用时间必须控制在115s内，考虑到自行小车运行过程中存在一定的不均衡性，总体节拍可以控制在120s以内；

（3）因本次采用了行走随行装置，因此各工序之间的行走可以仅统计一次；

（4）对于脱脂、磷化、电泳三道工序，因槽内行走速度较慢，故可在工位2的工件开始运动后5s，启动槽内行走15s后，启动前一工位到工位1的行走。

表2

2.5 进行吊具验证及工艺调试，优化工艺布局

为了配合每个工位的操作时间均衡，对工艺布局进行优化改进同时，在整个系统中的停止位从原来的22个增加到最终的24个。

3 技术特点

3.1 技术创新点

3.1.1 三大工艺槽采用了工件槽内行走的设计，将前处理电泳间歇式生产的能力从原来的20JPH提高到30JPH，在对前处理、电泳系统设计过程中，仅对脱脂、磷化、电泳三个槽体加大尺寸，其他槽体按单槽设计的情况下，生产效率提高了50%，技术角度处于国内领先水平；

3.1.2 充分借鉴前期的辅助机械结构(导向槽)和使用先进的电气部件（旋转编码器等），保证了驾驶室随吊具在出入前处理电泳各槽体间的安全性；

3.1.3 翻转吊具使得驾驶室向前翻转90度入槽，缩短了工件出入槽体及工件沥水的时间，另外，合理的姿态保证了顶部在电泳过程不会出现气囊，从而大大提高了驾驶室顶部的电泳质量；

3.2 技术先进性

3.2.1 整个前处理、电泳的水洗槽体未加大，因此在生产量提高较多的情况下，废水排放量相对增加较少，经初步估算，每台车身的污水排放量由原自行小车系统的前处理、电泳线的1.5立方/小时，下降到1.2立方/小时，水费按2.4元/立方计算，则每年可节省5.76万元；

3.2.2 整个前处理、电泳系统，与传统自行小车系统相比，仅三个槽体增加，预计增加费用为60万，生产效率提高50%，经济效益相当可观。与推杆链输送方式相比，同样纲领的情况下，设备造价减少了约1000万，下降了40%；

3.2.3 与推杆链输送方式相比，在同样纲领的情况下，前处理、电泳系统的设备运行费用（按浸水洗槽的容积为现槽体的2倍计，为90立方，每小时循环次数为2次，90立方/小时的循环泵功率为11kw，电费为0.68元/度，共7个浸水洗槽）可下降31.42万元。

4 结束语

本案涂装车间前处理电泳系统，主脱脂槽、磷化槽、电泳槽采用双工位+槽内行走新技术，与以往的单工位工艺槽不同，在加长的槽体两侧添加了导向轨，实现了由完全间歇式输送方式向连续式输送方式的转化，减少了因各工艺槽的停留时间不同而造成的等待时间的浪费，生产节拍由20JPH提升至25JPH，实现了双班年产100000辆的产能目标。本案涂装车间正式投产以来，涂装线生产情况良好，产品一次下线合格率达到90%以上，产品涂装质量达到国内同类产品中高级水平。本案的成功应用，为我们公司后期类似纲领的商用车涂装生产线的设计提供了很好的范例，具有很强的借鉴意义。

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

吴明锋，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司。