浅谈涂装输送线的新车型通过性

作者:上汽通用五菱汽车股份有限公司重庆分公司 张 涛 文章来源:AI《汽车制造业》 发布时间:2019-09-10
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本文针对新车型在重庆涂装生产线的通过性分析进行总结,让读者对涂装车间的新车型导入通过性有较为清晰的认识,在后续的工作中,可通过对通过性分析提前建立车间通过性尺寸数据库,识别干涉点,规避风险。

新车型通过性的概念
现有的涂装车间在设计规划时都必须满足柔性化生产要求,一条涂装线要求可以满足同时生产多款车型的任务。随着汽车市场的发展,行业竞争日趋激烈,汽车企业开发新车型的数量、速度都到达了较高的程度,为此,需要做好新车型的生产准备工作,保障新车型的顺利生产。
在新车型试制前期,涂装必须利用现有车间的生产线进行混线生产。虽然涂装生产线在设计时是按照柔性化生产设计,但生产车型在尺寸、定位孔、重心及零件等车身数据上的差异,要求新车型大批量生产之前进行非标设备通过性分析、机械化设备通过性分析及电气控制分析等。

非标设备的通过性分析 
非标设备通过性主要分析新车型的白车身尺寸(长×宽×高)数据是否满足车间非标设备的通过性要求,然后主要对前处理—电泳槽体和烘干炉及UBC底涂室、打磨室、精修及小修室等室体进行通过性分析。
1.前处理—电泳槽体的通过性分析
通过模拟新车型的白车身在槽体中的运动状态进行动态分析,分析白车身在通过各工艺槽时,与槽体底部、槽底管路及槽体仿形喷淋喷嘴是否存在干涉现象,同时测量统计出各极限位置的通过性数据。
与此同时需要对前后两辆白车身在入槽和出槽时的运动状态进行分析,确定坡段的两辆车之间是否存在干涉,同时测量出前后两辆车积放的安全距离,并记录到前处理—电泳通过性数据表中,作为后面新车型的通过性分析的参考基础。通过性分析如图1所示。 

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通过以上两个方面分析白车身在槽体的运动轨迹,可以确定白车身是否可以顺利通过前处理—电泳槽体。
2.烘干炉、胶烘干炉等室体通过性分析
现用涂料烘干生产线为桥式烘干炉,即U形炉,密封胶烘干线为直通式。首先需要得到新车型的白车身重量,然后分析驱动力矩是否满足输送链的载荷,从而避免电动机、输送链运行过程过载卡滞。烘干炉室体通过性分析如图2所示。

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通过模拟车身在烘干炉内的运动,得出车身在烘炉内的运动轨迹图,分析运动轨迹图,确认:
1)车身上下坡过程中的重心是否处于可平衡范围内,避免翻车。
2)车身与烘干炉室体壁的安全距离是否充足,避免冲撞室体内壁。
3)车身前后的安全距离是否充足,避免前后车身碰撞。
4)分析车身转弯时与烘干炉内壁的距离是否满足车身通过的安全距离要求。
3.底涂、上胶、打磨、精修及小修室等工艺室体通过性分析
将新车型白车身尺寸(长×宽×高)与工艺各个室体的尺寸进行对比,同时对各个室体存在的高工位尺寸进行通过性分析,最终判断出新车型白车身是否可以顺利通过。

机械化设备的通过性分析
机械化设备通过性分析主要是分析车身在涂装生产线生产时,各类机械化设备的通过性条件是否满足。本文以现有涂装输送线为例介绍机械化设备通过性分析中的关键点。涂装输送线主要输送系统为:①前处理 – 电泳:悬挂链输送、摩擦线、机运载体及C型吊具;②面漆、工艺段:滑撬输送系统。
1.车身与吊具匹配分析
车身与吊具匹配分析主要内容为:
1)通过三维软件将车身数模与吊具数模匹配,将车身的支撑孔与吊具支撑销重合,在数模中检查车身与吊具支撑销是否存在干涉情况。
2)车身支撑孔强度是否满足悬挂链输送系统需求。
3)车身重心位置与吊具的中心的偏差范围必须在设计范围内。 
通过分析,可以判断车身能否与吊具匹配,以及是否能够在前处理电泳顺利生产。
2.车身与面漆滑撬匹配分析
车身与面漆滑撬匹配分析主要内容为:
1)通过三维软件将车身数模与面漆滑撬数模匹配,将车身的支撑孔与滑撬支撑销重合,在数模中检查车身与滑撬其他支撑销是否存在干涉情况。
2)车身重心是否在安全范围内,车身重量必须满足设计重量要求。
(3)车身是否超出滑撬。
通过以上分析可以判断车身是否能够与面漆滑橇进行匹配,从而确定新车型能否满足现有涂装生产线机械化设备通过性要求。
3.转接设备通过性分析
车身与转接设备通过性分析主要内容为:
1)通过三维数模分析车身与举升机构支撑块是否存在干涉,举升时车身的重心是否在安全范围内,如图3所示。

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2)通过三维数模分析车身裙边、零件与移载叉是否存在干涉,移动时车身的重心是否在安全范围内,如图4所示。

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通过三维数模软件将车身数模、吊具数模、面漆滑撬数模及转接设备数模统一装配,在数模中模拟各交接动作,分析是否存在干涉、交接时车身重心的合理性就可以确定车身能够顺利交接。

电气控制分析
电气控制分析主要集中在车身在生产时涉及电气控制方面的改造,包括车型检测、落销检测、AVI扫描站、整流源识别及机器人喷涂仿形调试等。
1.车型检测、落销检测
新车型进入涂装生产线交接位置以及机器人喷涂之前均需要增加车型检测开关,将车型信息传递给下个工位。在机运载体交接过程中,为确保新车型能完全落入滑撬,由吊具支撑,需增加车型检测开关。 
2.AVI扫描站、扫码枪及喷涂机器人仿形调试
由于新车型尺寸及条形码粘贴位置存在差异,车身零件可能会遮挡AVI扫描站,因此需要调整AVI扫描站位置及扫码枪位置。此外,由于不同的车型需要的电泳电压不一致,因此在进入电泳槽之前需要对车型进行识别,从而保证电泳后车身膜厚符合标准。同时,自动喷涂机器人需要对新车型进行仿行调试,确保自动喷涂机器人能够实现车身批量生产。
结语
通过对非标设备的通过性分析,基本能够确定新车型能否在涂装生产线安全通过并进行生产,为车型的顺利生产提供保障。全面、透彻地进行新车型的通过性分析是保障新车型批量生产的前提工作。但是由于理论数模、数据与实际现场存在差异等因素,在新车型进入涂装试制之前,十分有必要对新车型试制过程进行全线跟踪,发现并及时整改问题,保证新车型的批量化生产。   

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