楊報軍
(奇瑞汽車股份有限公司,安徽 蕪湖 241009)
現(xiàn)代涂裝的新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備的應用往往離不開與輸送設(shè)備的配合、連鎖來實現(xiàn),其中安全設(shè)計、防錯與應用技術(shù)更是尤為突出。機械化輸送設(shè)備貫穿涂裝始終,同時連接著四大工藝中的焊裝出口和總裝入口,為了確保整個輸送系統(tǒng)能夠連貫運行、生產(chǎn)能夠連續(xù),機械化輸送系統(tǒng)安全設(shè)計將起到至關(guān)重要的作用。
涂裝機械化輸送設(shè)備起點是從焊涂轉(zhuǎn)掛處,即將焊裝合格白車身轉(zhuǎn)掛至涂裝吊具或是滑橇上;在涂裝通過一系列的工藝處理和人員操作,最終將合格的油漆車身輸送至總裝(同樣是通過轉(zhuǎn)掛到總裝吊具或滑橇的輸送方式)。其中涂裝輸送設(shè)備種類復雜繁多,現(xiàn)前處理、電泳輸送系統(tǒng)我們常用設(shè)備有自行葫蘆、懸鏈輸送機C型鉤、Rodip等;地面輸送系統(tǒng)常用設(shè)備為滑橇輸送系統(tǒng),其中包含滾床、可升降滾床、電動移行機、鏈式移行機、可積放輸送鏈、雙排工藝輸送鏈、IMC輸送鏈、升降機等多種基本單元聯(lián)合組成,滑橇輸送系統(tǒng)完全是靠滑橇(或吊具)來實現(xiàn)工件的運輸和轉(zhuǎn)掛。
涂裝輸送系統(tǒng)如是就每個基本單元而言,對其進行規(guī)劃設(shè)計以及確保設(shè)備運行的穩(wěn)定性相對比較容易實現(xiàn),但如果是將相關(guān)設(shè)備聯(lián)系在一起,要求聯(lián)動和信號交互,這就需要設(shè)置有機械、電氣保護和防錯措施。機械保護和電氣保護本來就具有一定的防錯措施,但作為這次我們講的內(nèi)容來講,防錯就是除正常機械、電氣保護以外所采取的相關(guān)安全防護措施。其作用主要是為了更好地保護現(xiàn)場人員和設(shè)備安全,確保設(shè)備運行精確度、轉(zhuǎn)掛準確性以及信息交接的一致性等。
為了從源頭解決和規(guī)避問題發(fā)生的可能性,通過解決原有涂裝生產(chǎn)線設(shè)備過程問題的同時,不斷總結(jié)經(jīng)驗、吸取教訓,將好的、實用的防錯實際案例真正運用到新的涂裝輸送設(shè)計中,從設(shè)備一開始規(guī)劃設(shè)計就充分考慮和解決安全問題,避免類似問題在新建涂裝項目中再次發(fā)生,同時也是新技術(shù)與經(jīng)驗總結(jié)的應用和推廣。
從保護人員和設(shè)備安全方面考慮,所需安全、防護和防錯的輸送設(shè)備主要包含升降段、移行機、雙排工藝輸送鏈及設(shè)備之間的過渡和轉(zhuǎn)接。此類設(shè)備所使用到的防護裝置通常包含機械防護、電氣防護以及安全標志等。其主要作用是可及時檢測和保護設(shè)備的異常情況發(fā)生,同時起到提醒區(qū)域人員,保證設(shè)備運行的安全以及檢修人員的安全。
從機械防護設(shè)備方面考慮,通常會使用到安全護網(wǎng)、護欄、護板,機械限位、擋塊,托輪、導向輪等機械設(shè)備和裝置。
從電氣防護設(shè)備方面考慮,通常會使用到開關(guān)元器件(如接近開關(guān)、限位開關(guān)等)、安全銷檢測、斷帶(鏈)檢測、進出口光電(或光幕)開關(guān)檢測、張緊檢測、安全門以及過流、熱保護等電氣設(shè)備和元器件。當設(shè)備發(fā)生故障時,輸送設(shè)備能夠具有自動斷電停機功能。
涂裝機械化輸送設(shè)備安全,前提是要確保設(shè)備、零部件自身要滿足安全設(shè)計標準,其整個涂裝機械化設(shè)備輸送路線要滿足實際工藝需要。其次要確保工作區(qū)域設(shè)備及操作人員的安全,對于輸送設(shè)備危險區(qū)域、危險點和通道(人行、維修、運輸?shù)龋┑葢龊冒踩珮酥荆ò瑯擞?、標識等)或涂安全色。位于工作區(qū)以外的輸送區(qū)域周圍,要設(shè)安全圍欄,只有經(jīng)維修通道入口門才能進入該區(qū)域。
對于生產(chǎn)停止開關(guān)和緊急停止開關(guān)要便于操作、數(shù)量要足夠,并要達到相關(guān)標準和要求,如在工作區(qū)緊急停止開關(guān)之間間距不能大于 20m。緊急停止開關(guān)必須始終處于有效狀態(tài),由專用安全回路進行控制,部分集成商將直接配有專用安全繼電器、安全PLC等設(shè)備。
在特殊環(huán)境或條件的情況下,可以配置安全地毯或安全繩牽引開關(guān),如Rodip輸送鏈靠近室體門側(cè)就安裝有安全繩牽引開關(guān)裝置。
就升降機設(shè)備本身而言,從電氣角度考慮,升降機的提升電機應配備制動器,保證斷電時升降臺不會失控。鏈條或皮帶升降機應具有斷帶或斷鏈檢測報警功能;升降機行程末端設(shè)有限位檢測報警,對于其他行程、往復運行設(shè)備同樣具有此功能,如剪式升降臺、移載機等設(shè)備。對于升降過程中容易出現(xiàn)車門打開的情況時,應設(shè)置車門打開防錯設(shè)備;如需判斷升降機、吊具、伸縮叉等設(shè)備上有無車身時,同樣需要設(shè)置相應檢測設(shè)備來對其進行判斷并具有防錯功能。如有其他需求、功能,具體可根據(jù)實際情況而進行判斷、識別等。
從機械角度考慮,升降機驅(qū)動裝置應有機械鎖定裝置,確保在維修時防止提升軸意外轉(zhuǎn)動功能。升降機滾筒或者鏈傳動機構(gòu)設(shè)防護罩;維修平臺四周設(shè)圍欄及單向旋轉(zhuǎn)門;維修平臺上靠近皮帶或者鏈條一側(cè)設(shè)防護網(wǎng)。當升降機上升或下降到位時均設(shè)置有過限位緩沖裝置以及機械停止限位裝置。
無論是升降機在底層、中間層還是頂層,從安全設(shè)計方面均應將整個升降機區(qū)域用高2.0米安全護網(wǎng)進行封閉,在升降機底部人員可能進出口布置有安全提示簾、光柵(或光幕)、0.5米高護板(或護欄)等。唯一不同之處就是當升降機在底層時,維修人員進出口設(shè)與電氣連鎖的安全門。以上設(shè)備一方面是對人員起到警示作用,另一方面是通過開關(guān)檢測來判斷和防止人員進出,最終目的是為了更好地保護人員和設(shè)備安全。
針對剪式升降臺設(shè)備,皮帶剪式升降臺同樣應有斷帶檢測報警裝置,其中升降臺應有高位維修鎖緊裝置,防止維修時升降臺意外墜落,同時升降臺四周應設(shè)有2.0m高安全網(wǎng)及安全門。而對于橇體堆、拆垛區(qū)設(shè)備防護欄高度應和堆垛后橇體總高度相當。
前處理、電泳輸送鏈、噴漆鏈、烘干鏈及空中輸送鏈等設(shè)備,從安全設(shè)計方面考慮驅(qū)動裝置鏈條和鏈輪設(shè)防護罩,同時應有鎖定盤、鎖銷及鎖銷位置檢測,并設(shè)過載保護和斷鏈保護功能。張緊裝置設(shè)過松、過緊檢測保護。如設(shè)置有自動潤滑裝置,需要做好與輸送鏈設(shè)備連鎖以及信號采集、故障報警等,同時自動潤滑裝置需對自身高/低液位提示以及故障報警等相關(guān)功能。
對于前處理、電泳輸送鏈設(shè)備,除正常室體保護外,往往還根據(jù)輸送鏈所在工作區(qū)域不同而設(shè)置相應安全措施,針對前處理、電泳輸送鏈(如Rodip),其進出口升降臺周圍均設(shè)有安全護網(wǎng),驅(qū)動平臺四周設(shè)有圍欄。進、出口均設(shè)有車身狀態(tài)、位置檢測,左右鏈條同步檢測及交接信號順序檢測等。電泳整流與輸送鏈之間運行連鎖,一方急停時另一方同時停止運行,相互聯(lián)系、互相制約,并做好有問題及時提醒,取到保護與防錯功能,更好地為生產(chǎn)及車身質(zhì)量提供了保障。
對于噴漆鏈設(shè)備,需要做好噴涂和檢查區(qū)域人員和設(shè)備的安全與防護,其次就是做好關(guān)聯(lián)設(shè)備之間的互鎖,如機器人與噴漆鏈設(shè)備之間的運行連鎖。
對于烘干鏈設(shè)備,烘干加熱設(shè)備和輸送鏈條設(shè)備之間的運行連鎖,達到設(shè)定溫度后輸送設(shè)備啟動或者開始進車,同時烘房進出口卷簾門與輸送設(shè)備之間的運行連鎖。
空中輸送設(shè)備,空中輸送設(shè)備或吊具底部高度大于等于2.0m時,其下方應設(shè)防護網(wǎng)/接水盤等,防止輸送設(shè)備零部件或吊具跌落造成事故。
旋轉(zhuǎn)滾床、電動移行機、鏈式移行機設(shè)備其工作區(qū)域四周設(shè)防護圍欄,行程末端設(shè)置過位檢測報警、過限位緩沖裝置以及機械停止限位裝置。
輸送滾床設(shè)備,當輸送設(shè)備驅(qū)動裝置的電機軸及傳動機構(gòu)外置時應設(shè)防護罩??缤ǖ垒斔驮O(shè)備如有人員通過,需設(shè)供人員通過的踏板,同時在輸送設(shè)備工作區(qū)域地面涂安全警示色,人員不得靠近或者必須快速通過,并做好人員通過時與設(shè)備運行互鎖。
移載機設(shè)備周圍應設(shè)安全網(wǎng)及與電氣連鎖的安全門,并在工件的出、入口設(shè)安全提示簾、檢測開關(guān)或光柵。
車身及滑橇出入口安全設(shè)計,要求周圍區(qū)域使用 1.10米高安全圍欄進行封閉。車身和滑橇出入口布置有0.5米高護板或護欄。
機械化輸送設(shè)備在生產(chǎn)過程中運行的穩(wěn)定性和準確性(轉(zhuǎn)掛、信號交接等),將直接影響到整個車間的生產(chǎn)產(chǎn)量、質(zhì)量以及員工滿意度,同時也是設(shè)備安全設(shè)計、防錯與實際應用的體現(xiàn)。所以在設(shè)備規(guī)劃設(shè)計一開始階段,機械化輸送設(shè)備不僅只是為了滿足生產(chǎn)線的正常運行和生產(chǎn)的要求,同時對其整體性能、關(guān)鍵功能、安全性、穩(wěn)定性以及對精度要求嚴格區(qū)域的準確性等都是有要求。
在設(shè)備運行的穩(wěn)定性和準確性等方面有嚴格要求的工位、區(qū)域,普遍采用的方法都是開關(guān)元器件設(shè)備的靈活運用。如接近開關(guān)、限位開關(guān)、光電開關(guān)等設(shè)備,如果只是單一的從電氣元器件方面角度出發(fā),可以考慮采用雙保護或是多重保護,如對其進行對稱式的布置方式進行安裝,以確保信號在特殊工作環(huán)境(區(qū)域)情況下傳遞的穩(wěn)定性和準確性。同時結(jié)合安裝相應機械保護裝置,更好地達到理想運行狀態(tài)。此情況通常應用于機器人采取噴漆鏈上車身狀態(tài)信號、高溫區(qū)域(如高溫烘干鏈、滾床、升降機)設(shè)備信號采集、升降臺、移載機等設(shè)備本身、設(shè)備之間轉(zhuǎn)掛及信號交接互鎖,更好地起到對人員和設(shè)備保護與防錯功能。
作為涂裝輸送設(shè)備所涉及到的安全,從一開始設(shè)計到實際應用,在涂裝車間隨處可見,并得到實際體現(xiàn)。在車間,作為生產(chǎn)線操作人員、維修人員以及管理人員,員工安全始終放在工作的第一位。設(shè)備之所以能夠穩(wěn)定、準確運行,離不開設(shè)備本身的安全設(shè)計、防錯技術(shù)應用以及在實際生產(chǎn)過程中對存在的問題不斷完善和優(yōu)化。同時結(jié)合設(shè)備之間相互聯(lián)系、信號傳遞,真正確保車間機械化輸送設(shè)備能夠連續(xù)、可靠、穩(wěn)定運行,更好的為生產(chǎn)、人員、設(shè)備保駕護航。