陳慕祖,楊頌坤,楊海津
(上海浦江涂裝技術(shù)工程有限公司,上海 200000)
在汽車車身的涂裝過程中,車身的機械化輸送系統(tǒng)是涂裝生產(chǎn)線的大動脈。預(yù)處理和陰極電泳的輸送設(shè)備所處工作環(huán)境特別差,要經(jīng)受酸堿、有機溶劑的不斷侵蝕,要在高溫、高濕的環(huán)境下長時間連續(xù)運行,因此預(yù)處理和電泳的車身輸送系統(tǒng)的設(shè)計比較困難。而且輸送設(shè)備對槽液和車身的污染,車頂內(nèi)氣泡難以消除等現(xiàn)狀,更是令人頭痛而又難以克服的問題。采用電動自行葫蘆、龍門式自行行車、懸掛鏈+吊架、雙擺鏈+滑撬等輸送方式都無法從根本上解決這些問題。
RX自動輸送系統(tǒng)徹底解決了預(yù)處理電泳車身輸送中存在的這些問題。 它可以將車身在固定的位置360度向前或向后自由旋轉(zhuǎn),車身浸漬處理時車頂向下,底部向上,並可任意擺動。200公斤重的車身承載小車自身不帶任何電動裝置,但可以自由行走。小車在0-30米/分的范圍內(nèi)可以按選定的任意速度各自獨立前進和后退。RX輸送系統(tǒng)可配套80JPH年產(chǎn)30萬輛的大型生產(chǎn)線。由于Rx的小車可以以任意的速度行走和停止,車身在固定的位置旋轉(zhuǎn),這就使輸送系統(tǒng)和生產(chǎn)線都變得比較短。平均至少短20℅左右。這就可以大幅度節(jié)省投資和運行成本。RX自動輸送系統(tǒng)從提高涂裝質(zhì)量、節(jié)省設(shè)備投資和維修保養(yǎng)方便等各個方面都明顯優(yōu)于目前正在各地運行的車身預(yù)處理電泳輸送系統(tǒng)。
RX輸送系統(tǒng)是先將車身鎖緊在滑橇上,再將滑撬鎖定在承載小車的一根受程序控制且可以自由旋轉(zhuǎn)的軸上。當小車移動到浸槽固定位置時,車身可以向前或者向后180度旋轉(zhuǎn),車頂向下,底部向上,進行浸洗處理,達到工藝時間后,車身可以向前或者向后再旋轉(zhuǎn)180度,變?yōu)檎7较蚝螅催x定的速度離開浸槽,進入下一個處理工序。
RX特殊結(jié)構(gòu)形成了其明顯的特點:
車身可以根據(jù)工藝要求,任何時候處于任何角度,車身可以在浸漬過程中不停地擺動。使空腔內(nèi)的槽液得到充分流動,從而提高內(nèi)腔的涂裝質(zhì)量??梢孕欣钕淇梢苑聪蛳瘸鏊@樣行李箱里不兜水,空腔內(nèi)的水可迅速流盡,生產(chǎn)線可以縮短。
不會因為輸送鏈容易滴漏潤滑油等原因,造成槽液和車身的污染,而引起電泳漆膜的縮孔。
這樣吊架滴水污染車身的問題可以徹底解決。
在電泳槽中的陽極管排布可以更加自由合理。底部陽極管也更加容易布置。因為車頂可以直接對著陽極管,中間沒有滑橇相隔,涂裝質(zhì)量會更好。
底面可按運動軌跡做成弧面或45°斜面船形。與45度入槽相比,每個浸槽長度可以縮短六米。水洗浸槽的長度只要一個車身長度+0.6米就夠了。 擺桿到車身的距離為0.4米,RX系統(tǒng)無擺桿或吊架,槽子可以窄0.8米,所以槽的總體積可以縮小30%左右。
電刷和電排接觸良好,不會產(chǎn)生打火花現(xiàn)象。
輸送鏈的速度和節(jié)拍可以按需要任意調(diào)節(jié),生產(chǎn)節(jié)拍可以達到45s/臺,即80GPH,可承擔年產(chǎn)30萬輛的大型生產(chǎn)線的生產(chǎn)任務(wù)。
主要分為:上件模塊,下件模塊,移動模塊,直線模塊,水平回轉(zhuǎn)模塊,360度全旋輸送模塊,360度全旋反向輸送模塊。RX模塊間采用標準化接口相連,可步進前進,全自動運行。
模塊化設(shè)計簡化了設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試及使用維修工作,而且使系統(tǒng)可靠性得到了充分的保證。
自身不帶任何電動裝置,整個小車重量只有200多公斤,但功能齊全,而且每一個小車都可以獨立運行。可以離線維修保養(yǎng),不生產(chǎn)時小車可以象滑橇一樣集中存放。停產(chǎn)時生產(chǎn)線中沒有輸送設(shè)備,這對預(yù)處理和電泳設(shè)備的清潔保養(yǎng)帶來很大方便,小車離線存放,減少酸霧潮氣對設(shè)備的腐蝕,對延長小車使用壽命有利。
沒有任何輸送鏈條,也沒有移動的電器設(shè)備,所以結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,可靠,使用壽命長,維修方便,維修費用自然比較低。
在關(guān)鍵工位實現(xiàn)了數(shù)字量化控制。在360度回轉(zhuǎn)區(qū)域不僅能自動給出回轉(zhuǎn)扭矩變化曲線,還實現(xiàn)了數(shù)字化監(jiān)控和超扭矩報警。確保車身在翻轉(zhuǎn)過程中不會因受力過大而造成變型。
所以輸送系統(tǒng)的設(shè)備投資費用比較低,輸送系統(tǒng)和生產(chǎn)線都變得比較短。平均至少短20℅左右。這就可以大幅度節(jié)省了投資和運行成本。
RX系統(tǒng)的特殊結(jié)構(gòu),帶來了一系列明顯的優(yōu)點。
與采用雙擺鏈的預(yù)處理電泳線相比,采用RX技術(shù),由于槽子體積縮小,循環(huán)泵數(shù)量減少,生產(chǎn)線縮短,所以預(yù)處理電泳系統(tǒng)投資大約可以節(jié)約20%左右。
釆用 RX技術(shù)可以節(jié)省 7%的電能,加熱量可以節(jié)省約900kw,制冷量可以節(jié)省約60kw。
由于車身是180度旋轉(zhuǎn)出槽的,空腔內(nèi)的槽液流得比較干凈,液體夾帶量比較少,沖洗水量可以減少25%,廢水處理量也就可以少25%,不僅節(jié)省了廢水處理費用,而且有利于保護環(huán)境。
初次投槽時預(yù)處理材料可以節(jié)省20%,電泳漆可以節(jié)省30%。槽液的更新周期可以縮短1/3,這對槽液參數(shù)的穩(wěn)定及產(chǎn)品質(zhì)量的提高十分有利的。同時,由于車身槽液夾帶量非常少,還可以節(jié)省化學(xué)品的消耗。
除了沒有輸送鏈滴油、吊架滴水對槽液的污染外,由于沒有吊架或者擺桿反復(fù)進出各個不同的化學(xué)品處理區(qū)造成的槽液攜帶,這方面的槽液污染也可以完全消除。
(1)徹底消滅了輸送系統(tǒng)滴水,滴油,滴液對車身的污染。電泳漆表面各種印跡大量減少。
(2)普通電泳漆膜厚度的波動大,RX技朮涂裝的電泳涂層均勻,平面和垂直面的差距很小。
(3)三平面的電泳漆沉淀少,流平性好,漆膜光滑細膩,打磨工作量少,節(jié)省打磨材料。
(4)車身內(nèi)腔電泳漆質(zhì)量提高,其泳透率高于其他輸送系統(tǒng),可以提高車身的防腐蝕能力。
RX線裝于地面對廠房梁結(jié)構(gòu)無荷重要求,且設(shè)備總高小于6.5m,加上生產(chǎn)線縮短,廠房面積減少,可節(jié)省部分土建投資。
全旋反向輸送系統(tǒng)是將車身鎖定在一根軸上以后,然后固定在二根鏈條上,驅(qū)動后全線按同一速度前進,依靠預(yù)先固定安裝好的導(dǎo)向輪改變車身的入槽角度。線速度確定之后,所有的工藝過程就都固定了,不能按功能區(qū)和工藝要求自由地改變速度和停留時間。目前車身使用的板材種類很多,有冷軋板、鍍鋅板、預(yù)磷化板,車身輕量化后鋁板更是大量使用,不同的板材預(yù)處理的工藝要求不同,—條涂裝線上可能同時通過幾種不同的車型,它們的涂裝面積差別較大,電泳的時間要求不同,全旋反向輸送系統(tǒng)無法滿足這些不同的要求。
全旋反向輸送系統(tǒng)的一大問題是在車身旋轉(zhuǎn)過程中底部受力過大,容易造成底部變形。造成總裝時困難,並且影響整車質(zhì)量。Rx系統(tǒng)車身旋轉(zhuǎn)過程中扭力距可以任意調(diào)節(jié),並有數(shù)字化監(jiān)控和超扭矩報警,可確保車身不會變型。
全旋反向輸送系統(tǒng)只能直線前進,空線只能從底部返回。大型槽體要懸空安裝,給施工和管理帶來一些因難。維修設(shè)備也不容易。RX系統(tǒng)的所有槽體都直接落地,不存在槽體懸空的問題。穩(wěn)定可靠,施工和管理都很方便。
RX系統(tǒng)各單元獨立運行,工藝要求可以任意調(diào)節(jié)。這可以充分滿足各種板材和大小不同車身的要求,也可任意為每一個車身在每一個工序設(shè)定不同的處理時間和工藝要求。如果需要的話可以讓車身快速前進,停止,或者后退。比如,前進的速度可以設(shè)計很低甚至暫停,這樣在瀝水區(qū)等水滴干后再前進。噴淋區(qū)可以設(shè)計成來回反復(fù)噴淋,這樣設(shè)計可以縮短生產(chǎn)線。30JPH的生產(chǎn)線就可節(jié)省投資可達一千萬元以上。當沒有工藝時間要求時,可選擇快速前進,這樣可以節(jié)省時間,增加產(chǎn)能。
車身在槽中進行化學(xué)處理后,翻轉(zhuǎn)出槽,可以行李箱反向先出水,這樣行李箱里不兜水,水可迅速流盡,行李箱底部不必開一個直徑20cm大的排水工藝孔,簡化了車身結(jié)構(gòu),省去了電泳處理后再密封排水工藝孔的工作,同時也提高了行李箱底部抗石擊的能力,這些都是全旋反向輸送系統(tǒng)做不到的。
全旋反向輸送系統(tǒng)發(fā)生故障時所有的車身都一起停止不動,可能會造成全線車身大量報廢。RX系統(tǒng)每輛小車都可以獨立行走,沒有問題的小車可以繼續(xù)獨立完成自身的工藝過程,從而大幅減少故障造成的損失。
穿梭機作輸送系統(tǒng)是將車身固定在穿梭機的一個長長的旋臂上,伸向前方,從力學(xué)上講,就不容易平衡,容易出故障。所以在槽子的兩邊防塵通道外的下方,有二根很粗的軌道和四、五噸重的輸送裝置來保持平衡,這樣整個預(yù)處理電泳系統(tǒng)的防塵通道懸掛,並且都不能密封,容易造成酸、堿、有機溶劑及蒸氣的外泄,導(dǎo)致車間空氣的污染,同時腐蝕二邊的軌道和供電電排。一種新的辦法是將軌道單邊高高懸起,但防塵通道仍然有一邊不能密封,只是將危害減輕一些而已。每一臺多功能機都太大、太重、又帶馬達和電控箱。最多的一臺穿梭機上有六臺馬達、現(xiàn)在最少的也有二個馬達。結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造價高。給移動中的馬達要做到程序供電,送電系統(tǒng)本身就十分復(fù)雜,要同時向很多臺移動中的馬達同時按不同程序供電也是困難的事情。
電排受防塵通道外溢氣體的侵蝕,容易受潮積露,會經(jīng)常出現(xiàn)打火現(xiàn)象。有時會造成斷電。每臺重四,五噸的穿梭機,空機返回十分困難,所以生產(chǎn)線只好做成O型線。上下件都要到預(yù)處理電泳線中間進行,位置狹窄,交接困難,也給車身進烘房及烘房的設(shè)置位置帶來不少困難。預(yù)處理和電泳分別組成二個O型,將中央通道一分為二,從預(yù)處理區(qū)到電泳區(qū)要跨過二條有車身通過的軌道,不方便也不安全。RX系統(tǒng)的中央通道是一直線的,不存在分割二段的問題。
RX系統(tǒng)直接將車身固定在小車上的一根轉(zhuǎn)動軸上,車身承載小車上沒有任何電動機和驅(qū)動裝置。小車的輪子直接在槽邊驅(qū)動裝置上行走,這樣防塵道可以全密封。驅(qū)動裝置和控制系統(tǒng)全部設(shè)置在槽子的一邊,所有驅(qū)動馬達都安裝在防塵通道的外面固定位置上,防塵通道可以全密封。各種電器設(shè)備完全不受高溫高濕環(huán)境的腐蝕,整個輸送系統(tǒng)沒有任何移動的電器設(shè)備。也設(shè)有輸送鏈條。除了小車會行走,防塵通道內(nèi)的其他設(shè)備都在固定的位置上運行。運行過程中設(shè)備故障率很低。RX系統(tǒng)的驅(qū)動裝置,控制系統(tǒng)和電線的排布可以非常方便。由于設(shè)備簡單所以安裝,調(diào)試、檢查和維修都很容易,系統(tǒng)運行也就十分安全可靠了。
經(jīng)長期運行試驗表明:RX系統(tǒng)具有可靠性高,產(chǎn)能高,涂裝質(zhì)量高和成本低,能耗低,投槽量低和排放少等優(yōu)點,性能明顯優(yōu)于其他預(yù)處理和電泳的車身輸送系統(tǒng),值得在車身涂裝過程中廣泛推廣和應(yīng)用。