大挖矿机零部件涂装流水线的优化设计

摘 要：本文以大挖矿机涂装生产的特点为契机，通过对传统结构件涂装线的改造，优化设计了前处理和喷漆的组合线，并对其功能和优势进行了说明，实践证明该设计切实可行、经济高效。

关键词：零部件涂装；流水线；化设计

一、工程机械零部件涂装的形式

中小型工程机械零部件涂装线的工艺流程为上件→抛丸→清理→底漆→烘干→强冷→刮涂→烘干→强冷→打磨→面漆→流平→烘干→下线，在具体实施时由于结构件体量相差不大，生产模式和生产节拍上都趋于一致，生产比较顺畅。

二、大挖矿机零部件涂装生产的特点

大挖、矿山机械不论是整机还是零部件对涂装而言都具有一个显著的特点：大。同时矿山机械零部件种类繁多、大小不一，比较典型的部件有车架、货箱、支架、后桥壳等，在涂装线上的生产节奏很不一致。矿机零部件的涂装对涂装流水线提出了新的要求，原中小型零部件涂装线不再适合矿机生产，必须对其进行优化改造。

三、大挖矿机零部件涂装线的优化设计

大挖、矿机零部件涂装线首要解决的问题是生产节奏不一致，在优化设计的思路中大胆创新，进行分段式流水线设计，即将一条包含抛丸、腻子、喷漆等的流水线一分为二，抛丸与喷漆分开，最大限度的将流水线“打散”，形成两个独立的系统，形成涂装线的柔性生产。

第一部分，前处理流水线。前处理流水线由上件、抛丸室、吹丸清理、下件和维修站组成。

上件位，可通过操纵电动葫芦的升降悬挂工件，根据统计的工件尺寸、重量大小等在电动葫芦上设计不同的载重量，合理分配资源：较重零部件选用载重量大的电动葫芦，以此类推。

抛丸室，是超大型抛丸室，16抛头，最大可以实现抛丸尺寸为10000*5500*4500的工件；抛丸时间采用精准化设计，即抛丸时间可根据工件的大小和复杂程度精准化设定，可通过对抛丸室配电柜进行智能化改造，对电动葫芦的移动速度控制来实现，大结构和复杂结构低速移动，小件和相对简单结构件较高速移动，比如后桥壳、货箱等结构，抛丸时间从5min～25min不等，都可达到Sa2.5级及以上的标准，满足涂装要求。

吹丸清理工位，采用压缩空气的方式吹灰，使用吹尘枪。吹尘枪是利用空气放大的原理，有效的减少压缩空气的消耗量，从而产生强大和精确的气流，并带动周围空气一起工作。

下件位，根据生产需求，如果喷漆线畅通则工件在此处无需下件，直接进入喷漆线，如果喷漆线正在进行面漆作业，则工件在此处下线。下件位与喷漆线上件位还配置一台行车，便于临时存放区工件的转运。

维修站，设置在上件位的上一工位，并置于环形流水线之外，用于电动葫芦系统的进站维修，或者是为选择合适载重量电动葫芦提供缓冲工位。

第二部分，喷漆流水线。喷漆流水线由上件、底面漆室、烘干室、下件、刮涂室、腻子烘干室、打磨室和维修站组成。其运行模式路线为上件→喷底漆→烘干→（下件空放）→刮腻子→烘干→打磨→（上件空放）→喷面漆→烘干→下件。

上件位，同前处理流水线上件位。

底面漆室，为水旋式喷漆室，去除漆雾的效率可达98.6%-99.5%；用水量小，约为文氏管式喷漆室的一半，地坑浅，为1-1.4m；适合于大，中型工件的高级喷涂。

此外，在实际生产中还需要合理设计日生产计划，至少半天更换一次底、面漆，即至少半个班次集中喷涂面漆或者底漆，减少换漆次数，减少稀释剂的消耗。

烘干室，采用燃气加热，属于热风循环固化，通过对流的方式将热量传递给工件涂层，使涂层得到固化。

下件位，同前处理流水线下件位。

刮涂室，根据大挖及矿卡结构件的数量的特点，设计了一工序二工位，每工位采用敞开式布局，配置4组灯，可达到300Lux以上。

腻子烘干室，同底面漆烘干室。

打磨室，采用封闭式设计，上送风下抽风，同时底部兼顾有过滤棉和水，极大的控制了打磨粉尘的扩散。

维修站，布局及功能同前处理线相同。

第三部分，暫存区。暂存区主要用来临时存放抛丸合格的结构件或者底漆喷涂合格的件。例如为了减少清洗喷枪的次数，一般排成半天换一次底、面漆的生产计划，这样就造成喷漆线满线面漆，抛丸件无法上线，即可在暂存区存放；再如车间临时接受紧急任务需要翻新某些部件，就可以临时将喷漆线上的工件临时存放到暂存区等，极大地提升了该生产线的柔性生产能力。

四、新线设计优势

（1）新线比原涂装线减少了喷漆室、烘干室各一间，减少了流平室、强冷室各2间，设备投资大大减少。

（2）在生产效率方面，原线从上件到产品下件需要6.25h（节拍15min/件），新线从上件到下件只需要4.3h（节拍30min/件），虽然生产节奏变慢了，但符合大挖/矿机非连续性生产的特点。

（3）对于特殊件可以单独循环其中一个流水线，如只抛丸不油漆的工件、不需要抛丸或无法抛丸的件（如侧门等薄板件）、加急发车件等等。

（4）设备维修方面，原线一个电动葫芦发生故障需要整条流水线全部停线维修，而新线则设有维修站，对有故障的电动葫芦直接开进维修站维修，不影响流水线运转，同时流水线两部分还是相互独立的，相互无干扰。

五、结论

大挖矿机零部件涂装流水线经过改造设计后，整条流水线的生产效率大大提升，涂装线的总作业人数从原来的35人锐减到12人，这是最有利的证明。

参考文献：

[1]王锡春.涂装车间设计手册.化学工业出版社.2008.4.

[2]陈治良.现代涂装手册.化学工业出版社.2009.8.

[3]赵光麟.涂装设备简明设计手册.化学工业出版社.2011.2.

作者简介：徐来，徐州工程机械技师学院。