淺談前處理電泳自行葫蘆式節(jié)拍提升

1、    淺談前處理電泳自行葫蘆式節(jié)拍提升    孔繁龍 汪金東 許能才 王兵摘 要：文章主要講解汽車生產(chǎn)過程中，涂裝前處理電泳工序采用的自動(dòng)葫蘆式輸送方式節(jié)拍的提升，從工位設(shè)置、輸送控制方式、吊具出入槽等方面去進(jìn)行探討。關(guān)鍵詞：前處理;電泳;自行葫蘆;節(jié)拍提升：u445  ：b  ：1671-7988（2020）14-181-03abstract： in this paper， the author mainly explains how to improve the rhythm of auto-calabash conveying

2、 mode used in the process of electrophoresis before painting in automobile production.keywords： pre-treatment; electrophoresis; bicycle gourd; up the tempoclc no.： u445  document code： b  article id： 1671-7988（2020）14-181-03引言隨著汽車市場的發(fā)展，新能源汽車制造廠不斷增加，而大部分新能源制造廠的設(shè)計(jì)產(chǎn)能無法得到滿負(fù)荷生產(chǎn)，造成各大新能源汽車制造廠在規(guī)劃設(shè)

3、計(jì)時(shí)就考慮小產(chǎn)能輸送設(shè)計(jì)。涂裝車間前處理電泳工藝現(xiàn)已全部采用硅烷+高泳透電泳漆的新型工藝，對于輸送方式和節(jié)拍的平衡要求非常高，其中自行葫蘆式輸送方式為前處理電泳工序較為常見的，具有自動(dòng)化程度高，噪音小，維修方便，成本低等特點(diǎn)。前處理電泳生產(chǎn)過程中，采用地面輸送+自行葫蘆輸送系統(tǒng)，通過自動(dòng)轉(zhuǎn)掛的方式實(shí)現(xiàn)整體自動(dòng)化生產(chǎn)工藝。而整個(gè)前處理電泳工序中，脫脂、硅烷和電泳工位考慮成本問題，設(shè)立單個(gè)矩形槽的方式，電泳工位受泳透時(shí)間的影響，工位節(jié)拍成為影響整體前處理和電泳工序的“瓶頸”工位。為解決電泳工位節(jié)拍的問題，滿足整體前處理電泳工序13jph的設(shè)計(jì)節(jié)拍，我們從工位布局、自行小車和葫蘆運(yùn)行方式方面來進(jìn)行調(diào)

4、整，本文就此方面的設(shè)計(jì)和調(diào)整進(jìn)行探討。1 自行葫蘆式輸送1.1 自行葫蘆式輸送的定義在涂裝車間前處理電泳輸送線上，利用環(huán)鏈葫蘆式升降的特點(diǎn)，將白車身直接固定于吊具上，放入各溶液槽中進(jìn)行清洗處理、硅烷反應(yīng)和泳透作用，同時(shí)為了保證白車身的清洗質(zhì)量，可將白車身在溶液槽中進(jìn)行搖擺，方便內(nèi)腔的排氣和進(jìn)液。1.2 自行葫蘆式輸送的結(jié)構(gòu)自行葫蘆式輸送基本結(jié)構(gòu)分為：行走軌道、電泳吊具、檢修道岔/走道、小車組、升降葫蘆、轉(zhuǎn)掛裝置、滑觸線、電泳取電裝置、工位導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等設(shè)備組成。（1）行走軌道：前處理電泳線的自行小車輸送系統(tǒng)的軌道采用國產(chǎn)鋁合金。（2）吊具：采用門式結(jié)構(gòu)，鎖緊車身底板4個(gè)支點(diǎn)孔，支點(diǎn)采用偏心鎖緊銷的

5、結(jié)構(gòu)形式，可自動(dòng)及手動(dòng)鎖緊、解鎖。（3）檢修道岔/走道：裝置與維修支線相連接，檢修道岔選用電動(dòng)方式，并有直通、彎通到位機(jī)械、電氣保護(hù)裝置。（4）小車組：采用加均衡梁的結(jié)構(gòu)形式，均衡梁上吊掛升降葫蘆及吊具，保證強(qiáng)度和剛性，均衡梁與車組之間螺栓連接，分體式設(shè)計(jì)，配防撞裝置、導(dǎo)向輪，需防水。（5）升降葫蘆：選用單鏈環(huán)式電動(dòng)葫蘆，升降動(dòng)作可靠，防水、防腐，防護(hù)等級滿足要求。（6）轉(zhuǎn)掛：上、下件轉(zhuǎn)掛采用自動(dòng)轉(zhuǎn)掛，葫蘆自動(dòng)上升下降，轉(zhuǎn)掛工位要求車組停止準(zhǔn)確，吊掛結(jié)構(gòu)牢固。（7）滑觸線：滑觸線和集電器全套選用進(jìn)口產(chǎn)品，采用雙頭集電器。（8）電泳取電裝置：自行小車自帶陰極取電裝置，采用軟芯電纜，電泳取電時(shí)要求

6、可靠、安全，不允許產(chǎn)生“電弧”。（9）工位導(dǎo)向機(jī)構(gòu)：每個(gè)工位需要設(shè)置垂直導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，工件及吊具在垂直升降時(shí)不允許產(chǎn)生較大的漂動(dòng)和不平穩(wěn)。2 前處理電泳工藝流程某新能源汽車公司涂裝車間前處理電泳采用硅烷無磷系+高泳透力電泳工藝，整體工藝設(shè)計(jì)簡單、實(shí)用，所有浸洗槽均為單個(gè)矩形槽設(shè)計(jì)，節(jié)約空間、降低在線槽液量，具體工藝流程如下：上件自動(dòng)轉(zhuǎn)掛洪流沖洗（半槽噴洗）預(yù)脫脂（半槽噴洗）主脫脂（浸洗）小槽噴淋水洗1（浸洗）純水1（浸洗）小槽噴淋硅烷小槽噴淋純水2（浸洗）純水3（浸洗）新鮮水噴淋加濕電泳超濾液噴淋uf1液（浸洗）uf2液（浸洗）純水3（浸洗）新鮮水噴淋瀝液下件自動(dòng)轉(zhuǎn)掛烘干2.1 脫脂工序設(shè)備配置脫

7、脂主要清理白車身內(nèi)外表及內(nèi)腔油污，沖洗白車身所帶的鐵屑和焊渣，所選的藥劑材料廠家需專業(yè)，藥劑的脫脂、除油能力穩(wěn)定性要好，否則硅烷車身無法遮蓋，嚴(yán)重影響電泳車身質(zhì)量;脫脂工位設(shè)備配置主要由：循環(huán)水泵、懸液分離器、紙袋式除渣機(jī)、袋式過濾器、油水分離裝置和加料裝置。（1）循環(huán)水泵主要作用為槽液的循環(huán)，保證對工件的清洗能力，槽液中的藥劑均勻、不沉淀;（2）懸液分離器、紙袋式除渣機(jī)、袋式過濾器主要作用為分離槽液中的焊渣、鐵屑和殘?jiān)?，以免殘?jiān)皆诠ぜ蠠o法清洗，保障槽液的潔凈度，提升對工件的清洗能力;（3）油水分離裝置主要作用為分離槽液中的油水，控制槽液的含油量，保證對白車身脫脂除油能力;（4）加料裝置主

8、要作用為槽液補(bǔ)加藥劑，保證槽液藥劑的含量，控制各槽液工藝參數(shù)，保障工件脫脂除油能力。2.2 硅烷工序設(shè)備配置硅烷表面處理劑是一種基于復(fù)合硅烷聚合物的納米級金屬涂裝前處理化學(xué)品，能在室溫下與鋼鐵、鋅、鋁等多種金屬基材表面發(fā)生反應(yīng)，通過牢固的共價(jià)鍵形成一層具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的納米級功能性有機(jī)/無機(jī)復(fù)合膜，為金屬基材提供良好的防腐蝕性能并增強(qiáng)與涂料的結(jié)合力。硅烷工位設(shè)備配置主要由：循環(huán)水泵、層流泵、袋式過濾器、處渣裝置和加料裝置。（1）循環(huán)水泵主要作用為槽液的循環(huán)，保證工件在槽液內(nèi)均勻上膜、更好的進(jìn)行反應(yīng)，槽液中的藥劑均勻、不沉淀;（2）層流泵主要作用為增加上部槽液的流動(dòng)、循環(huán)，使工件更好的進(jìn)行反應(yīng);

9、（3）袋式過濾器、處渣裝置主要作用為過濾槽液的殘?jiān)Ｕ喜垡旱臐崈舳?（4）加料裝置主要作用為槽液補(bǔ)加藥劑，保證槽液藥劑的含量，控制槽液各藥劑參數(shù)，保障工件的表面發(fā)生反應(yīng)成膜。2.3 電泳工序設(shè)備配置電泳工位設(shè)備配置主要由：循環(huán)泵、袋式過濾器、換熱泵、板式換熱器、超濾泵、超濾裝置、陽極系統(tǒng)和加料裝置。（1）循環(huán)泵主要作用為槽液的循環(huán)，袋式過濾器過濾槽液的殘?jiān)垡褐械臉渲蜕珴{均勻、不沉淀;（2）換熱泵、板式換熱器主要作用是給槽液降溫，電泳系統(tǒng)24小時(shí)不停機(jī)，槽液溫度會(huì)受循環(huán)和外界溫度影響不斷上升，保證槽液溫度在工藝范圍內(nèi);（3）超濾泵、超濾裝置主要作用為過濾、分解主槽液，提升主槽固體份，制造

10、超濾液，用于uf槽液和清洗工件;（4）陽極系統(tǒng)主要作用是使槽液形成電場，工件和槽液發(fā)生反應(yīng)成膜;（5）加料裝置主要作用是補(bǔ)加樹脂和色漿，保證槽液內(nèi)的固體份含量。3 電泳工位時(shí)間分布電泳工位從整體生產(chǎn)過程將工位時(shí)間分布為：行走時(shí)間、入槽時(shí)間、泳透時(shí)間、出槽時(shí)間、瀝液時(shí)間和行走時(shí)間;具體的主要時(shí)間分布如下：（1）自行小車從電泳前等待工位進(jìn)入電泳工位的行走時(shí)間;（2）自行小車到位后，升降葫蘆將工件放入電泳槽液的入槽時(shí)間;（3）工件在電泳槽內(nèi)進(jìn)行車身泳透的時(shí)間;（4）工件電泳結(jié)束后，升降葫蘆將工件升出電泳槽液的出槽時(shí)間;（5）工件升降到位后，內(nèi)腔電泳漆需進(jìn)行瀝液，減少槽液流失和后道工序槽液污染;（6）

11、工件瀝液后，自行小車從電泳工位行走到uf1工位的行走時(shí)間。4 電泳工位節(jié)拍提升4.1 等待工位從空間節(jié)約中考慮，設(shè)計(jì)的前處理電泳之間轉(zhuǎn)換為“u”型轉(zhuǎn)彎段，電泳前需有等待工位，方便前處理車身隨時(shí)可以進(jìn)入電泳工位，減少時(shí)間的浪費(fèi)。（1）硅烷車身長期暴露在空氣中會(huì)生銹，造成電泳車身印痕，需在等待工位兩側(cè)設(shè)置霧狀噴淋，為等待工位車身進(jìn)行加濕。（2）等待工位應(yīng)盡可能靠近電泳工位設(shè)置，減少自行小車進(jìn)入電泳工位行走的距離，節(jié)約行走時(shí)間，保證節(jié)拍（見圖1）。4.2 電泳工位電泳工位節(jié)拍時(shí)間分為出入槽時(shí)間和工藝時(shí)間，工藝時(shí)間包括泳透時(shí)間和瀝液時(shí)間;在保證電泳車身膜厚和內(nèi)腔泳透力達(dá)到產(chǎn)品需求的情況下，盡可能的減少

12、各時(shí)間節(jié)拍，需要根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)整。4.2.1 出入槽時(shí)間工件通過自行葫蘆在電泳工位做出入槽的升降，自行葫蘆通常設(shè)定快、慢速，快速12m/min，慢速2m/min，實(shí)際運(yùn)行中通過快慢速的配合，使工件在工位內(nèi)出入槽的時(shí)間最少，從而保證節(jié)拍的滿足。過程中需考慮工件內(nèi)腔的排氣、工裝受壓力影響變形、工件入槽受浮力影響而產(chǎn)生漂浮等因素，保證工件質(zhì)量的情況下，實(shí)現(xiàn)快慢速的配合。4.2.2 泳透時(shí)間通常工件泳透時(shí)間根據(jù)產(chǎn)品需求為180s，現(xiàn)大部分主機(jī)廠都采用高泳透力電泳漆，工件內(nèi)腔和外表膜厚的差異性較小，內(nèi)腔膜厚可以做到14-16um，外表膜厚在20-22um，相匹配的工件泳透時(shí)間可以降低10-15s，節(jié)約一定的電泳工位時(shí)間。4.2.3 瀝液時(shí)間分為傾斜瀝液和到位瀝液，主要為瀝凈工件內(nèi)腔的電泳漆;根據(jù)工件內(nèi)腔面積、車門開啟角度以及工件底板瀝液孔數(shù)量，結(jié)合工件傾斜角度、傾斜瀝液時(shí)間和到位瀝液時(shí)間來現(xiàn)場目測工件內(nèi)腔瀝液效果，達(dá)到工件內(nèi)腔電泳漆無連續(xù)流出狀態(tài)為最佳。4.3 程序控制電泳工位工件瀝液完成后，自行小車行走進(jìn)入uf1工位，等待工位的工件才能行走進(jìn)入電泳工位;實(shí)際過程中可以通過增加信號開關(guān)的方式，利用控制程序?qū)㈦娪竟の缓偷却の坏淖孕行≤囎龅酵叫凶?，從而?jié)約一個(gè)行走小車的行走時(shí)間。行走過程中需利用信號開關(guān)的傳輸，避免兩個(gè)行走小車發(fā)生碰撞，最終實(shí)現(xiàn)降低時(shí)間提