关于汽车涂装生产线前处理电泳防坠落保护的应用研究

周志刚 程伟 王海兵

摘要：在汽车生产过程中，前处理电泳是涂装车间的第一道重要工艺，而在前处理和电泳槽体中，一般都设计有车身防坠落保护报警装置。是否能够保证及时、准确、高效地保护坠落车身和槽体是防坠落保护好坏的一个重要指标，也是决定生产线是否能够正常、高效、稳定地前提条件。本文根据某知名汽车厂涂装车间的新型防坠落保护的原理和特点，结合在其安装调试使用过程中的问题，对比机械式防坠落保护，总结其适用环境和未来使用维护中的几点建议。

关键词：前处理电泳 防坠落保护

Abstract：In the automobile production process， PT and ED are the first important processes in the paint shop， and in the PT and ED tank， the body is generally designed to prevent falling protection alarm device. Whether the falling body and tank can be protected timely， accurately and efficiently is an important index to prevent falling protection， and also a prerequisite to determine whether the production line can be normal， efficient and stable. In this paper， according to the principle and characteristics of the new anti-fall protection in the paint shop of a famous automobile factory， combined with the problems in the process of its installation， debugging and use， compared with the mechanical anti-fall protection， summed up some suggestions on its applicable environment and future use and maintenance

Key Words： PT and ED anti-fall protection

1 引言

随着汽车生产工艺的不断更新，涂装车间前处理电泳区域大都开始使用自动翻转浸洗（如RODIP）的工艺，从而提高车身的底漆质量。但随之而来的一个问题就是在翻转浸洗过程中发生车身坠落，如何能够及时、准确、稳定的报警，以最大程度的保护其他车身和槽体。本文立足于国内某知名汽车生产基地涂装车间安装调试过程中的防坠落保护出现的问题进行研究，分析各种类型的防坠落保护的优缺点，为类似车间提供参考经验。按原理分类，目前常见的防坠落保护可分为电子压力式和机械式两大类。

2 电子压力式防坠落保护

2.1基本原理

电子压力式防坠落保护是根据压力使防坠落保护主体变形，导致线路接通的原理，结合波段开关技术设计而成的。当有车身掉入槽体中时，由于车身自身重量（减去浮力之后）压迫槽体底部的压力部分，引起电流的变化，使安全继电器内部线圈吸合，从而导通报警回路，起到保护和报警作用。图1是电泳槽防坠落保护概图：

2.2 防坠落保护的主体部分

下面让我们来了解一下电子压力式防坠落保护的主体部分。

如图2所示，在槽体底部安装了两根防坠落保护的主体部分（图1中的红色部分）。主体部分内部有两个镀铜金属片。两个金属片由绝缘子隔离，使两者不相接触，从而形成一个“常开触点”。但是当发生掉车事故后，车身重量远远大于使防坠落保护主体导通的压力，从而使主体内部的金属片接触导通。

2. 3 电子压力式防坠落保护的缺陷

电子压力式防坠落保护具有结构简单、安装方便等优点，但它同样存在着缺陷。

一般来说，前处理的脱脂区槽液温度达70℃，磷化槽温度达60℃。而电子压力式防坠落保护的主体工作温度在-20～+50℃。由于热胀冷缩，脱脂各槽和磷化槽的防坠落保护出现了变形、偏离位置的现象，严重影响防坠落保护的使用功能。

为了保证防坠落保护能稳定工作，又能满足耐较高温度的要求，我们将目光转向了另一种防坠落保护——机械式防坠落保护。

3 机械式防坠落保护

机械式防坠落保护是由机械运动原理构成的保护装置。当发生掉车事故时，车身重量使机械结构产生相对运动，通过钢缆带动配重或弹簧产生位移，从而触发开关，实现报警。

机械式防坠落保护一般由不锈钢材料设计而成，具有优良的抗腐蚀性，同时机械式防坠落保护还有较大的强度，能够承受车身重量。最主要的是机械式防坠落保护受温度影响很小，完全能够在较高温度的槽液中正常工作。所以，理论上对于脱脂和磷化槽体，采用机械式防坠落保护更加适宜。

3.1 机械式防坠落保护原理

3.1.1主体结构图

机械式防坠落保护是在槽体底部左右平行安装两根不锈钢钢管，在钢管末端固定连接了一根钢丝绳，钢丝绳顺着槽体边缘上升到槽体之间平台上，连接到一个弹簧的一端，弹簧的另一端固定在平台上。如图3所示，K1是固定机械运动部分的钢管，与槽体宽的方向平行;K2是机械式防坠落保护的主体部分，用于承接坠落车身并发生运动，引起报警。它与槽体长的方向平行。

3.2.3 报警控制部分

图5为机械式防墜落保护报警控制部分的结构图。它由一个张紧弹簧、一个接近开关、一个感应铁块组成，通过钢丝绳与防坠落保护主体相连接。掉车时，感应铁块将随着钢丝绳一起向前运动，接近开关信号（常闭信号）丢失，从而触发报警。

3.1.2 主体运动结构

图4为机械式防坠落保护机械运动部分结构图。机械运动结构类似一个连杆，其中“定片”固定在与K1连接的支座上，“动片”固定在防坠落保护主体K2上。两者之间可以相对运动，“动片”可以围绕与“定片”连接的螺杆做圆弧运动。如图4所示，当发生掉车事故后，车身重量将使钢管向右下方运动，连杆结构运动的角度约43.89°，连杆围绕圆心运动的半径为100mm，因此可以根据等腰三角形边角关系和三角公式计算出理论的钢丝绳运动的距离：

d=2*sin（）*100≈75mm（1）

即掉车后，感应块和接近开关将理论上错位75mm，选用20-40mm感应距离的接近开关，能够正常实现报警。

4 电子压力式和机械式防坠落保护的对比

前面我们了解了电子压力式和机械式的防坠落保护的优缺点。电子压力式防坠落保护安装方便，主体部分只需用普通扎带或喉箍穿过主体底部固定在槽体底部即可;电子压力式防坠落保护有较强的耐酸碱性，能够适应多种环境。但是，电子压力式防坠落保护无法运用于高温环境中。

机械式防坠落保护原理简单，容易掌握;机械式防坠落保护受到温度的影响效果较小，能够轻松适应高温环境。但机械式防坠落保护安装较复杂，且需要经常进行张紧调整和监控。

5 结束语

以上介绍了两类防坠落保护在现场实际应用的情况。电子压力式防坠落保护采用了目前世界先进的压力感应和波段开关技术，在普通环境下运行稳定、报警灵敏;机械式防坠落保护设计巧妙、灵活，弥补了电子压力式防坠落保护不耐高温的不足。两者的灵活运用，各取所长，能够使防坠落保护的发挥最大作用。最后，希望以上愚见能够为其他类似生产车间提供相关经验参考。