新型車身預處理和電泳輸送設備—Rx自動輸送系統

陳慕祖，楊頌坤，楊海津

（上海浦江涂裝技術工程有限公司，上海 200000）

前言

在汽車車身的涂裝過程中，車身的機械化輸送系統是涂裝生產線的大動脈。預處理和陰極電泳的輸送設備所處工作環境特別差，要經受酸堿、有機溶劑的不斷侵蝕，要在高溫、高濕的環境下長時間連續運行，因此預處理和電泳的車身輸送系統的設計比較困難。而且輸送設備對槽液和車身的污染，車頂內氣泡難以消除等現狀，更是令人頭痛而又難以克服的問題。采用電動自行葫蘆、龍門式自行行車、懸掛鏈＋吊架、雙擺鏈＋滑撬等輸送方式都無法從根本上解決這些問題。

RX自動輸送系統徹底解決了預處理電泳車身輸送中存在的這些問題。 它可以將車身在固定的位置360度向前或向后自由旋轉，車身浸漬處理時車頂向下，底部向上，並可任意擺動。200公斤重的車身承載小車自身不帶任何電動裝置，但可以自由行走。小車在0－30米/分的范圍內可以按選定的任意速度各自獨立前進和后退。RX輸送系統可配套80JPH年產30萬輛的大型生產線。由于Rx的小車可以以任意的速度行走和停止，車身在固定的位置旋轉，這就使輸送系統和生產線都變得比較短。平均至少短20℅左右。這就可以大幅度節省投資和運行成本。RX自動輸送系統從提高涂裝質量、節省設備投資和維修保養方便等各個方面都明顯優于目前正在各地運行的車身預處理電泳輸送系統。

1 RX系統的結構和特點

RX輸送系統是先將車身鎖緊在滑橇上，再將滑撬鎖定在承載小車的一根受程序控制且可以自由旋轉的軸上。當小車移動到浸槽固定位置時，車身可以向前或者向后180度旋轉，車頂向下，底部向上，進行浸洗處理，達到工藝時間后，車身可以向前或者向后再旋轉180度，變為正常方向后，按選定的速度離開浸槽，進入下一個處理工序。

RX特殊結構形成了其明顯的特點：

1.1 車身可以在浸槽中的固定位置上360度任意旋轉

車身可以根據工藝要求，任何時候處于任何角度，車身可以在浸漬過程中不停地擺動。使空腔內的槽液得到充分流動，從而提高內腔的涂裝質量?？梢孕欣钕淇梢苑聪蛳瘸鏊?，這樣行李箱里不兜水，空腔內的水可迅速流盡，生產線可以縮短。

1.2 浸槽上方沒有任何輸送設備

不會因為輸送鏈容易滴漏潤滑油等原因，造成槽液和車身的污染，而引起電泳漆膜的縮孔。

1.3 車身的頂部和側面均無輸送設備

這樣吊架滴水污染車身的問題可以徹底解決。

1.4 由于沒有吊架或擺桿的干擾

在電泳槽中的陽極管排布可以更加自由合理。底部陽極管也更加容易布置。因為車頂可以直接對著陽極管，中間沒有滑橇相隔，涂裝質量會更好。

1.5 RX生產線的槽口是長方形

底面可按運動軌跡做成弧面或45°斜面船形。與45度入槽相比，每個浸槽長度可以縮短六米。水洗浸槽的長度只要一個車身長度+0.6米就夠了。 擺桿到車身的距離為0.4米，RX系統無擺桿或吊架，槽子可以窄0.8米，所以槽的總體積可以縮小30%左右。

1.6 RX系統在電泳時主要在固定位置送電加壓

電刷和電排接觸良好，不會產生打火花現象。

1.7 RX系統采用柔性步進輸送方式

輸送鏈的速度和節拍可以按需要任意調節，生產節拍可以達到45s/臺，即80GPH，可承擔年產30萬輛的大型生產線的生產任務。

1.8 RX采用模塊化設計

主要分為：上件模塊，下件模塊，移動模塊，直線模塊，水平回轉模塊，360度全旋輸送模塊，360度全旋反向輸送模塊。RX模塊間采用標準化接口相連，可步進前進，全自動運行。

模塊化設計簡化了設計、制造、安裝、調試及使用維修工作，而且使系統可靠性得到了充分的保證。

1.9 RX系統的小車設計簡單輕巧

自身不帶任何電動裝置，整個小車重量只有200多公斤，但功能齊全，而且每一個小車都可以獨立運行。可以離線維修保養，不生產時小車可以象滑橇一樣集中存放。停產時生產線中沒有輸送設備，這對預處理和電泳設備的清潔保養帶來很大方便，小車離線存放，減少酸霧潮氣對設備的腐蝕，對延長小車使用壽命有利。

1.10 RX系統驅動裝置固定安裝在槽邊

沒有任何輸送鏈條，也沒有移動的電器設備，所以結構穩定，可靠，使用壽命長，維修方便，維修費用自然比較低。

1.11 RX是全自動化系統

在關鍵工位實現了數字量化控制。在360度回轉區域不僅能自動給出回轉扭矩變化曲線，還實現了數字化監控和超扭矩報警。確保車身在翻轉過程中不會因受力過大而造成變型。

1.12 RX系統結構簡單精巧

所以輸送系統的設備投資費用比較低，輸送系統和生產線都變得比較短。平均至少短20℅左右。這就可以大幅度節省了投資和運行成本。

2 RX系統的優點

RX系統的特殊結構，帶來了一系列明顯的優點。

2.1 節省投資

與采用雙擺鏈的預處理電泳線相比，采用RX技術，由于槽子體積縮小，循環泵數量減少，生產線縮短，所以預處理電泳系統投資大約可以節約20%左右。

2.2 節能，節電

釆用 RX技術可以節省 7%的電能，加熱量可以節省約900kw，制冷量可以節省約60kw。

2.3 節水

由于車身是180度旋轉出槽的，空腔內的槽液流得比較干凈，液體夾帶量比較少，沖洗水量可以減少25%，廢水處理量也就可以少25%，不僅節省了廢水處理費用，而且有利于保護環境。

2.4 節省化學品

初次投槽時預處理材料可以節省20%，電泳漆可以節省30%。槽液的更新周期可以縮短1/3，這對槽液參數的穩定及產品質量的提高十分有利的。同時，由于車身槽液夾帶量非常少，還可以節省化學品的消耗。

2.5 槽液污染少

除了沒有輸送鏈滴油、吊架滴水對槽液的污染外，由于沒有吊架或者擺桿反復進出各個不同的化學品處理區造成的槽液攜帶，這方面的槽液污染也可以完全消除。

2.6 產品質量顯著提高

（1）徹底消滅了輸送系統滴水，滴油，滴液對車身的污染。電泳漆表面各種印跡大量減少。

（2）普通電泳漆膜厚度的波動大，RX技朮涂裝的電泳涂層均勻，平面和垂直面的差距很小。

（3）三平面的電泳漆沉淀少，流平性好，漆膜光滑細膩，打磨工作量少，節省打磨材料。

（4）車身內腔電泳漆質量提高，其泳透率高于其他輸送系統，可以提高車身的防腐蝕能力。

2.7 節省土建投資

RX線裝于地面對廠房梁結構無荷重要求，且設備總高小于6.5m，加上生產線縮短，廠房面積減少，可節省部分土建投資。

3 和其他可反向涂裝的系統比較

3.1 與全旋反向輸送系統比較

全旋反向輸送系統是將車身鎖定在一根軸上以后，然后固定在二根鏈條上，驅動后全線按同一速度前進，依靠預先固定安裝好的導向輪改變車身的入槽角度。線速度確定之后，所有的工藝過程就都固定了，不能按功能區和工藝要求自由地改變速度和停留時間。目前車身使用的板材種類很多，有冷軋板、鍍鋅板、預磷化板，車身輕量化后鋁板更是大量使用，不同的板材預處理的工藝要求不同，—條涂裝線上可能同時通過幾種不同的車型，它們的涂裝面積差別較大，電泳的時間要求不同，全旋反向輸送系統無法滿足這些不同的要求。

全旋反向輸送系統的一大問題是在車身旋轉過程中底部受力過大，容易造成底部變形。造成總裝時困難，並且影響整車質量。Rx系統車身旋轉過程中扭力距可以任意調節，並有數字化監控和超扭矩報警，可確保車身不會變型。

全旋反向輸送系統只能直線前進，空線只能從底部返回。大型槽體要懸空安裝，給施工和管理帶來一些因難。維修設備也不容易。RX系統的所有槽體都直接落地，不存在槽體懸空的問題。穩定可靠，施工和管理都很方便。

RX系統各單元獨立運行，工藝要求可以任意調節。這可以充分滿足各種板材和大小不同車身的要求，也可任意為每一個車身在每一個工序設定不同的處理時間和工藝要求。如果需要的話可以讓車身快速前進，停止，或者后退。比如，前進的速度可以設計很低甚至暫停，這樣在瀝水區等水滴干后再前進。噴淋區可以設計成來回反復噴淋，這樣設計可以縮短生產線。30JPH的生產線就可節省投資可達一千萬元以上。當沒有工藝時間要求時，可選擇快速前進，這樣可以節省時間，增加產能。

車身在槽中進行化學處理后，翻轉出槽，可以行李箱反向先出水，這樣行李箱里不兜水，水可迅速流盡，行李箱底部不必開一個直徑20cm大的排水工藝孔，簡化了車身結構，省去了電泳處理后再密封排水工藝孔的工作，同時也提高了行李箱底部抗石擊的能力，這些都是全旋反向輸送系統做不到的。

全旋反向輸送系統發生故障時所有的車身都一起停止不動，可能會造成全線車身大量報廢。RX系統每輛小車都可以獨立行走，沒有問題的小車可以繼續獨立完成自身的工藝過程，從而大幅減少故障造成的損失。

3.2 與穿梭機輸送系統比較

穿梭機作輸送系統是將車身固定在穿梭機的一個長長的旋臂上，伸向前方，從力學上講，就不容易平衡，容易出故障。所以在槽子的兩邊防塵通道外的下方，有二根很粗的軌道和四、五噸重的輸送裝置來保持平衡，這樣整個預處理電泳系統的防塵通道懸掛，並且都不能密封，容易造成酸、堿、有機溶劑及蒸氣的外泄，導致車間空氣的污染，同時腐蝕二邊的軌道和供電電排。一種新的辦法是將軌道單邊高高懸起，但防塵通道仍然有一邊不能密封，只是將危害減輕一些而已。每一臺多功能機都太大、太重、又帶馬達和電控箱。最多的一臺穿梭機上有六臺馬達、現在最少的也有二個馬達。結構復雜，造價高。給移動中的馬達要做到程序供電，送電系統本身就十分復雜，要同時向很多臺移動中的馬達同時按不同程序供電也是困難的事情。

電排受防塵通道外溢氣體的侵蝕，容易受潮積露，會經常出現打火現象。有時會造成斷電。每臺重四，五噸的穿梭機，空機返回十分困難，所以生產線只好做成O型線。上下件都要到預處理電泳線中間進行，位置狹窄，交接困難，也給車身進烘房及烘房的設置位置帶來不少困難。預處理和電泳分別組成二個O型，將中央通道一分為二，從預處理區到電泳區要跨過二條有車身通過的軌道，不方便也不安全。RX系統的中央通道是一直線的，不存在分割二段的問題。

RX系統直接將車身固定在小車上的一根轉動軸上，車身承載小車上沒有任何電動機和驅動裝置。小車的輪子直接在槽邊驅動裝置上行走，這樣防塵道可以全密封。驅動裝置和控制系統全部設置在槽子的一邊，所有驅動馬達都安裝在防塵通道的外面固定位置上，防塵通道可以全密封。各種電器設備完全不受高溫高濕環境的腐蝕，整個輸送系統沒有任何移動的電器設備。也設有輸送鏈條。除了小車會行走，防塵通道內的其他設備都在固定的位置上運行。運行過程中設備故障率很低。RX系統的驅動裝置，控制系統和電線的排布可以非常方便。由于設備簡單所以安裝，調試、檢查和維修都很容易，系統運行也就十分安全可靠了。

4 結語

經長期運行試驗表明：RX系統具有可靠性高，產能高，涂裝質量高和成本低，能耗低，投槽量低和排放少等優點，性能明顯優于其他預處理和電泳的車身輸送系統，值得在車身涂裝過程中廣泛推廣和應用。