加料防错技术在涂装车间底漆工艺中的应用探究

2020-10-14上汽通用五菱汽车股份有限公司青岛分公司山东青岛266555

上海涂料 2020年5期

关键词：隔膜泵磷化脱脂

王磊，徐盛（上汽通用五菱汽车股份有限公司青岛分公司，山东青岛 266555）

0 引言

整车涂装车间前处理加料区酸碱物料种类较多，虽然归类存放，但因料桶的外观完全一致，工人仅依靠料桶上的标签来辨识物料，存在辨识不清、加错物料的风险，如果磷化和脱脂槽液发生酸碱物料加错的情况，将造成严重的质量问题和较大的经济损失。

因为料桶上都有条形码，考虑采用条形码识别，并配合进行相应电气控制的防错措施，彻底杜绝加错物料的情况。

1 现状及风险

底漆工艺设有加料区域，此区域酸碱物料分开存放，但基本处于相邻位置；加料工人都是独立作业，通过标签辨识物料，但是料桶外观基本一致，如果工人粗心马虎，尤其是夜班人员在身体疲惫的状况下，很有可能就会发生用错物料的问题。

1.1 物料种类

目前车间前处理磷化和脱脂总共有5种物料，分别是脱脂：脱脂剂、脱脂助剂；磷化：磷化液、促进剂、中和剂。

1.2 原有加料设备及加料方法

现场通过气动隔膜泵向槽体加料，脱脂物料使用一组气动隔膜泵，磷化物料使用两组气动隔膜泵（磷化液、促进剂使用一组，中和剂使用一组）。气动隔膜泵后面有专用管路分别通向脱脂槽和磷化槽，料桶通过人员搬运的方式就位后，向料桶内插入料枪，料枪通过软管与气动隔膜泵相连，打开压缩空气手动球阀，启动气动隔膜泵，即可进行加料作业。

由上述可见，整个加料过程中，对酸碱物料的识别只有“一人一步”，没有确认或者防错设计，所以有时加错物料是在所难免的。

1.3 加错物料的风险

如果向磷化槽液里加入了碱性物料（脱脂槽液使用），或者向脱脂槽液中加入了酸性物料（磷化槽液使用），都将出现严重后果。因为酸碱中和的原因，磷化槽液加错料后，游离酸、总酸下降，磷化膜粗糙或者没有磷化膜、车身生锈；脱脂槽液加错料后，游离碱、总碱下降，脱脂效果减弱，车身表面挂水珠甚至生锈。

2 防错思维的加料设备及方法

2.1 总体设计及改造内容

料桶上都有物料种类信息的条形码，可以在加料前增加条形码识别工序，使用扫描枪扫描条形码，判别物料种类，并将判别结果上传至控制系统，根据之前设置好的程序逻辑，确定下一步的流向；另外每个气动隔膜泵新增一个压缩空气电磁阀，由程序逻辑根据扫描结果控制压缩空气电磁阀的开关，彻底保障碱性物料只能加到脱脂槽，酸性物料只能加到磷化槽。

根据上面的思路，在涂装车间前处理的加料区增加一把手动条形码扫描枪；加料区的3个加料隔膜泵的气路上分别增加电磁阀及管接头；在加料桶的3个加料区域安装位置检测开关；增加一个RCP控制柜用于系统控制；进行相应的编程设计，用于控制加料过程。

2.2 防错设计的加料步骤

（1）工人根据现场信息，把料桶搬运到加料区对应的隔膜泵处。

（2）料桶就位后，需要使用扫描枪扫描桶盖标签上的产品编号条形码（每种物料对应一个条形码），见图1；如果扫描匹配成功，控制柜上对应物料的指示灯会亮。

图1 扫描物料条形码信息Figure 1 Scan material barcode information

（3）加料人员前往控制柜确认物料信息是否一致，见图2；信息确认无误后，按下确认按钮，对应物料的加料隔膜泵的压缩空气电磁阀自动打开。

（4）加料工人手动打开隔膜泵的压缩空气球阀，进行加料作业。

（5）如果扫描后，其他物料的指示灯亮了，或者按确认按钮后，待加料隔膜泵的电磁阀没有打开，加料工人就需要立即核实是否拿错料桶。

图2 5种物料对应的指示灯Figure 2 Indicator lights corresponding to 5 materials

3 两种加料方法的比较

原先的加料方法没有任何防错措施，完全依靠加料人员的主观判别；而第二种加料方法，通过条形码扫描，程序逻辑以及新增的电磁阀，增加了两步防错，第一步防错主要是通过指示灯提醒加料人员，不过还是需要加料人员的主观判别；而第二步防错则是完全不依靠人工的物料与槽体间的硬件匹配，从而彻底杜绝了加错物料的情况。两种加料方式的流程图对比见图3。