电泳涂装线的悬挂式输送机

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辅助加I
电泳涂装线的悬挂式输送机
■中国第一汽车集团公司技术中心李文刚王路路
在现代化的汽车涂装生产线 中。机械化输送机是涂装生产的动 脉.它能够按照涂装工艺要求输送 工件,其平稳、可靠的运行对保 证产量和涂层质量有重大作用。很 多种输送机都可以用于涂装车间, 其中以悬挂方式输送工件的普通悬 ·链,推杆悬链.自行电葫芦和程控 行车在汽车产品的电泳涂装中获得 了广泛应用。
3推杆悬链
3.1概述 为克服普通悬链的局限性,满
足连续式涂装生产现代化的需求, 推杆悬链(参见图3)输送机已被大 量用于汽车车身的前处理和电泳涂 装中。与普通悬链相比,推杆悬链 具有更多的功能.例如可实现自动 转载.变节距运输.快速行走和积 放储存等,减少了涂装线的占地面 积,使生产运输更为灵活。
图3推杆悬链+C型钩吊具 推杆悬链输送机具有双层轨 道.上层为装有牵引链条的牵引轨 道,下层为载荷小车行走的载荷 轨道。载荷小车通过牵引链条上 的推钩或推杆拨动而运行.可以从 快速链转运至慢速工艺链上;将工 件切换至不同的线路(如多色操作 的分组、安排比较大的工件转至辅 线)以获得更多的处理时间或进入 缓冲储存区:进行上.下件的转换 或释放吊具;停止某些工件的运行
为防止对前处理和电泳槽液的 污染.避免污物滴落到工件上,可 将。C”型钩应用于系统中.以便安装 接油盘来收集从轨道或链条滴落的 油污。
普通悬链的控制系统包括与涂 装设备的连锁.驱动站连锁.运行 报警装置、急停按钮等设施。为了 安全.在较长的弯段设置限制器, 以防输送链断裂。如果需要安装多 个驱动装置.则必须有驱动力配平 装置。 1.2普通悬链的特点
2轻型悬链输送系统
在输送质量较轻和长度较短的 工件时,采用轻型悬链(参见图2) 输送系统是比较经济的。
围2轻型悬链 轻型悬链的轨道有很多种型 式.从横截面看有圆管形和矩形。 系统被限制在每个驱动站最大负载 为550 kg的条件下.负载的最小节 距为6-8英寸。依据链条情况,每个 吊点的单个吊具的载荷在15-80 kg 之间。比较大的系统在安装有工程 钢边板的情况下,单个吊点的载荷
4自行电葫芦和程控行车
间歇式生产可以选择自行电葫 芦(参见图4)和程控行车输送系统
(参见图5)。
图4自行葫芦系统
图5程控行车系统 4.1自行电葫芦
自行电葫芦车组通过安装在轨 道上的滑触线为行走电机和升降电 机提供动力.实现吊具在工序问的 移动以及吊具的升降,吊具可完成 摆动及垂直出.入槽的动作。如有 需要.为了更好地排水,吊具可在 进入处理槽后进行摆动。在轨道保 持水平的情况下.吊具可以进行升 降运动。如果某个自行电葫芦车组 出现故障,可用另一个自行电葫芦
1普通悬链输送机
1.1概述 普通悬链(参见图1)输送系
统主要由驱动装置,张紧装置.回 转装置、架空轨道.牵引链条.滑 架,吊具及安全装置组成.一般用 于连续式生产的涂装线。
图1普通悬链 机械化设计师要依据链条拉力 的计算,系统的长度.驱动力.工 件质量、工件水平及垂直弯轨的通 过性来确定链条的型号。大型普通 悬链一般可承受每挂具550 kg的质 量,可以通过使用组合挂架提高系 统的装挂质量(使装挂重量提高2倍 甚至4倍)。
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件.要求更高层次的维护保养。 (3)运行程序复杂导致启动时
间较长;每个系统的设计都针对特 定的产品和应用。
(4)源于多角度的全盘考虑 和控制的复杂性导致工程系统较复 杂.有的场合还需要对系统进行模 拟。
(5)与普通悬链不同.组件不 能互换。
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多的浸渍时间来获得更厚的涂膜。 自行葫芦及程控行车均可采用
可编程提升系统.依靠独立的提升 机构按照事先编排好的程序完成各 种动作,喷淋和浸渍处理的程序是 通用的,可以对工艺时间.进出口 速度.沥水时间作全方面的优化。 输送系统可以通过编程来满足化 学品及涂料供应商对工艺时间和处 理温度的要求,例如设置1个或两 一个方向(平行或垂直于工件运行的 方向)的倾斜来保证沥水效果,并 在浸渍过程中消除气室i在槽子上 方进行沥液,减少工序问的输送距 离;用同一条生产线实现多种工艺 的生产;通过速度控制和各种动作 的优化.提供垂直及水平方向上的 精确输送。上述措施对于多道浸渍 处理而言是很理想的.能够满足它 们多重任务的高柔性化需求。提升 系统可以针对多工艺流程进行编 程,,也可与其他型式的输送系统结 合起来满足平面规划的要求。 4.4几点不足
推杆悬链储存工件有两种方 式。长且窄的工件用斜置积放的方 式储存,比较宽的工件不适宜斜置 积放.可以采用直线积放方式。
工件转载时。如果在上、下件 区使用机器人.就必须将所有零件 的参数(如每种零件的年总质量、 工件的尺寸、每挂的零件数量、上 件点工件的供应型式、下件后工件 的输送型式等)提供给机器人的控 制操作系统.以便决定机器人的配 置和数量。此外,还要根据推杆悬 链链速,在上,下件区域安装停止 器。如果在转挂区使用机器人.若 需要把工件和吊具转挂至其他输送 链上,在设计转挂机构时,要避免 在线间进行转挂可能导致的工件损 坏。另外.也可以考虑通过吊具或 吊具上的活动部件及通过链条或辊 道将工件从空中悬链转移到地面输 送链.然后活动部件再回到推杆悬 链。 3.3推杆悬链的弊病
由于工件电泳采用垂直升降模 式.因此可设计成工件入槽后软启 动的通电模式.即工件完全浸入电 泳槽后通电并逐渐升至工作电压, 这样能够有效避免阶梯痕迹,同时 控制系统可以自动调整电压以便更 好地满足工艺要求。电压自动控 制系统可以防止涂装不足或涂装过 度.据资料介绍,在每年涂装面积 大体固定的情况下可以节省20%的 涂料。为了满足特有的涂层要求. 有些系统可以延长节拍.以提供更
采用普通悬链输送工件要求环 形链条有固定的运行轨迹.固定的 吊具要求安装在环形链条的中心线 上.这就导致在连续输送工件通过 涂装线的各工序时,不能拥有多种 速度以适应不同处理工艺的要求; 不能手动或自动地在两条输送链间 实现工件的转挂;工件只能在全线 停止运行的情况下停止运行:工件 在处理槽的进.出口必须有垂直弯 段,占用了很多场地面积。因此. 虽然普通悬链是一种较为经济的输 送结构,但目前已很少用于汽车车 身的输送,多用于汽车零部件的涂 装生产线。
自行电葫芦和程控行车输送系 统还可以在涂装线上实现多颜色电 泳。第1种方法是按顺序将两种颜.· 色的电泳及其后冲洗进行排列(颜 色1.清洗.清洗.清洗;颜色2. 清洗.清洗.清洗).颜色较浅的 排在前面.颜色较深的排在后面。 这样可以将因工件带液对后续颜色 的污染降至最小。如果某种颜色对 其他颜色的污染比较敏感,可以安 装防护盖.在不工作时将其盖上。 这样设计的系统可以在不影响产量 的情况下.进行任意颜色的排产。 第2种方法是将两种颜色的电泳槽 并行放置,两种颜色的电泳槽体包 括相关的辅助设备(如袋式过滤 器、超滤设备.换热器和阳极系统 等)都安装在可移动的平台上。当 需要换色时.通过平台移动将现有 颜色的电泳系统转移到等待位置. 同时将需要的颜色转移到工作位 置。
前处理和电泳涂装工艺有一个 或多个浸渍过程,由于自行电葫芦 和程控行车输送系统可使工件垂直 地进.出处理槽,所以槽子尺寸 仅比工件在槽内的运动空间稍大 即可.这样就可降低设备的投资ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 运行成本.减少占地面积。减小处 理槽体积的另一个优势是降低了涂 料和化学药品的首次投槽使用量, 而且如果处理槽受到灾难性的污染 时.较小的槽子会降低成本并减少 浪费。虽然在使用过程中涂料及化 学药品的消耗量是相同的.但在一 开始就有可观的节省量已经被人们 认识并成为要求。
工字钢型普通悬链是锻造的, 链条被设计成非铆接结构,在人工 安装时不需要专用工具。链节的尺 寸为3英寸(1英寸=25.4 mm).、4 英寸和6英寸。这种系统比轻型悬链 有更大的负载能力.但是结构要复
杂一点。这种型式的悬链可以使用 很多附件。对各种吊具有更良好的 的适应性。
与轻型悬链相比.工字钢型悬 链的驱动和吊具负载有更大的范 围.允许用于中等程度的重载.它 的单驱动长度比轻型悬链要大一 些.可以使用更大的回转半径。因 链条和吊具暴露在预处理环境中, 可以对链条和吊具采取防护设施, 例如采用。C”型吊具等措施。由于需 要额外的水平回转导辊.松弛链条 和润滑.所以系统需要更细致的检 查维护。
推杆悬链具有多项功能,对于 这样一个功能全面.具有高度柔性 的系统,如果保养恰当.它能提供 高达98%的利用率。但推杆悬链系 统在使用中仍存在一定弊病。
(1)由于需要较多的驱动和 拉紧装置.停止器.开关和双倍的 链条,还需要额外的轨道来存储工 件,因此推杆悬链的造价要比普通 悬链输送系统高得多。
(2)推杆悬链有较多的运动部
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可以达到100 kg.单驱动负载可以 达到450 kg。轻型悬链的链条和滚 轮安装在轨道内部.允许为操作者 提供几个固定的保险装置:因其内 部已经含有侧向导向轮.所以不需 要在弯轨处设置额外的导向辊。
轻型悬链不适用于很大的载 荷.根据水平回转和垂直回转的数 量,每个驱动的最大负载长度在 244-300 m;依据链条的制造情 况.最大可装挂270-360 kg的载 荷,因此可能需要多个驱动装置。
电泳涂装的生产特点不允许工 件停留在设备之中,以防生锈或过 烘烤,推杆悬链可自动完成工件的 缓冲储备。下班后的工件储存有两 种办法:一种是建立缓冲区,如果 受面积所限或为节省储备链的投 资.也可按使工件的缓冲量满足涂 装车间在晚上下班时延长半小时的 工作时间.第二天上班迟后半小时 的储存量进行设计;另一种办法是 提供储存库,它具有和缓冲区相同 的功能。
建立缓冲区还可以避免两个相 邻工序问的冲突:如果必须停止运 行,进行自动或人工装卸工件或者 是进行遮蔽.推杆悬链可以对工件 进行积放.同时不影响生产线继续 运行。消除了时间上的浪费,这是 很重要的。因为每个系统都存在出
现输送瓶颈、需要延长工作时间的 可能性.所以必须有对冲突的缓冲 能力。当某个工序或设备出现问题 不能工作时,缓冲区可以保证全线 按既定的节拍运行,从而降低产量 的损失。推杆悬链还可以根据编组 站(按颜色或产品种类等编组)的 要求自动选择需要输送的工件。
自行电葫芦和程控行车输送系 统可以通过挂具组合的方式实现 大.小件的混流生产.提高生产线 的利用率,例如车架总成与底盘 小零件的混流电泳涂装就是一个很
好的例子。槽体按照最大通过工件 f车架)尺寸设计.而小件挂具按
车架挂具的通过尺寸以两个或多个 为一组进行组合式装挂。对一些影 响装挂节拍的小零件.可以在辅助 区事先组合装挂到专用挂架上再送 往涂装线进行组合装挂.以满足涂 装线生产节拍的要求。
而不影响其它工件的运行;在涂装 车间内实现不同的运行速度.以满 足工艺要求时间和设备长度方面的 变化。推杆悬链还可以通过坡段实 现运行高度的变化和通过升降段实 现垂直高度的变化(例如实现工件 在电泳槽中的提升.用于其他工艺 槽的浸渍处理、将工件转移到其他 高度的工件储存线或其它工作场地 等)。
推杆悬链的滑架尺寸视被采用 的系统而定。1个4英寸的系统.单 个滑架可以承载550 kg的负载。两 个滑架可以承受1 100 kg的负载,如 果使用4个滑架可以达到2 200 kg的 负载。滑架的数量取决于工件的外 形尺寸.质量,吊具的结构和间距 等因素。我们的目标是用较小的吊 具间距和尽可能低的链速完成输送 工件的任务,从而尽可能缩短涂装 设备的长度。 3.2推杆悬链在电泳涂装中的重要 作用
车组将其带出至离线维修段处维 修。自行电葫芦车组可以通过一个小 的空中弯轨来改变方向.其占用空间 比推杆悬链要小。自行电葫芦车组的 行走速度可以达至'J36 m,min,可以 实现快速前进并在停止前减速以减 少串动。 4.2程控行车
程控行车也是通过行走电机和 升降电机来实现吊具在工序间的移 动以及吊具的升降.其功能与自行 电葫芦类似。所不同的主要是自行 葫芦系统一般不能同吊具分离.每 个自行葫芦车组要装载吊具完成 整个工艺过程,而程控行车一般 是多个车组协同工作,每个车组一 般只负责完成其动作节拍范围内的 工序,工作时吊具与车组分离。另 外.程控行车轨道一般是平直的, 不能通过空中弯轨改变前进方向。 4.3自行电葫芦和程控行车输送系 统在电泳涂装中的优势
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