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(chē)生產(chǎn)過(guò)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(chē)市場(chǎng)的發(fā)展，新能源汽車(chē)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(wú)法得到滿負(fù)荷生產(chǎn)，造成各大新能源汽車(chē)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(chē)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(duì)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(jiàn)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(guò)程中，采用地面輸送+自行葫蘆輸送系統(tǒng)，通過(guò)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(wèn)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(wèn)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(chē)和葫蘆運(yùn)行方式方面來(lái)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(chē)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(chē)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(chē)身的清洗質(zhì)量，可將白車(chē)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(chē)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(chē)輸送系統(tǒng)的軌道采用國(guó)產(chǎn)鋁合金。（2）吊具：采用門(mén)式結(jié)構(gòu)，鎖緊車(chē)身底板4個(gè)支點(diǎn)孔，支點(diǎn)采用偏心鎖緊銷(xiāo)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(chē)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(chē)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(jí)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(chē)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(chē)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(chē)公司涂裝車(chē)間前處理電泳采用硅烷無(wú)磷系+高泳透力電泳工藝，整體工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)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(chē)身內(nèi)外表及內(nèi)腔油污，沖洗白車(chē)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(chē)身無(wú)法遮蓋，嚴(yán)重影響電泳車(chē)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(guò)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(duì)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(guò)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(wú)法清洗，保障槽液的潔凈度，提升對(duì)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(duì)白車(chē)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(jí)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(guò)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(jí)功能性有機(jī)/無(wú)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(guò)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(guò)濾器、處渣裝置主要作用為過(guò)濾槽液的殘?jiān)?，保障槽液的潔凈?（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(guò)濾器、換熱泵、板式換熱器、超濾泵、超濾裝置、陽(yáng)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(guò)濾器過(guò)濾槽液的殘?jiān)?，槽液中的?shù)脂和色漿均勻、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(guò)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(yáng)極系統(tǒng)主要作用是使槽液形成電場(chǎng)，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(shù)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(guò)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)身長(zhǎng)期暴露在空氣中會(huì)生銹，造成電泳車(chē)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(chē)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(chē)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(jiàn)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(chē)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(chǎng)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(guò)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(guò)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(guò)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(chē)門(mén)開(kāi)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(lái)現(xiàn)場(chǎng)目測(cè)工件內(nèi)腔瀝液效果，達(dá)到工件內(nèi)腔電泳漆無(wú)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(chē)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(guò)程中可以通過(guò)增加信號(hào)開(kāi)關(guān)的方式，利用控制程序?qū)㈦娪竟の缓偷却の坏淖孕行≤?chē)做到同步行走，從而節(jié)約一個(gè)行走小車(chē)的行走時(shí)間。行走過(guò)程中需利用信號(hào)開(kāi)關(guān)的傳輸，避免兩個(gè)行走小車(chē)發(fā)生碰撞，最終實(shí)現(xiàn)降低時(shí)間提