大挖礦機零部件涂裝流水線的優化設計

摘 要：本文以大挖礦機涂裝生產的特點為契機，通過對傳統結構件涂裝線的改造，優化設計了前處理和噴漆的組合線，并對其功能和優勢進行了說明，實踐證明該設計切實可行、經濟高效。

關鍵詞：零部件涂裝；流水線；化設計

一、工程機械零部件涂裝的形式

中小型工程機械零部件涂裝線的工藝流程為上件→拋丸→清理→底漆→烘干→強冷→刮涂→烘干→強冷→打磨→面漆→流平→烘干→下線，在具體實施時由于結構件體量相差不大，生產模式和生產節拍上都趨于一致，生產比較順暢。

二、大挖礦機零部件涂裝生產的特點

大挖、礦山機械不論是整機還是零部件對涂裝而言都具有一個顯著的特點：大。同時礦山機械零部件種類繁多、大小不一，比較典型的部件有車架、貨箱、支架、后橋殼等，在涂裝線上的生產節奏很不一致。礦機零部件的涂裝對涂裝流水線提出了新的要求，原中小型零部件涂裝線不再適合礦機生產，必須對其進行優化改造。

三、大挖礦機零部件涂裝線的優化設計

大挖、礦機零部件涂裝線首要解決的問題是生產節奏不一致，在優化設計的思路中大膽創新，進行分段式流水線設計，即將一條包含拋丸、膩子、噴漆等的流水線一分為二，拋丸與噴漆分開，最大限度的將流水線“打散”，形成兩個獨立的系統，形成涂裝線的柔性生產。

第一部分，前處理流水線。前處理流水線由上件、拋丸室、吹丸清理、下件和維修站組成。

上件位，可通過操縱電動葫蘆的升降懸掛工件，根據統計的工件尺寸、重量大小等在電動葫蘆上設計不同的載重量，合理分配資源：較重零部件選用載重量大的電動葫蘆，以此類推。

拋丸室，是超大型拋丸室，16拋頭，最大可以實現拋丸尺寸為10000*5500*4500的工件；拋丸時間采用精準化設計，即拋丸時間可根據工件的大小和復雜程度精準化設定，可通過對拋丸室配電柜進行智能化改造，對電動葫蘆的移動速度控制來實現，大結構和復雜結構低速移動，小件和相對簡單結構件較高速移動，比如后橋殼、貨箱等結構，拋丸時間從5min～25min不等，都可達到Sa2.5級及以上的標準，滿足涂裝要求。

吹丸清理工位，采用壓縮空氣的方式吹灰，使用吹塵槍。吹塵槍是利用空氣放大的原理，有效的減少壓縮空氣的消耗量，從而產生強大和精確的氣流，并帶動周圍空氣一起工作。

下件位，根據生產需求，如果噴漆線暢通則工件在此處無需下件，直接進入噴漆線，如果噴漆線正在進行面漆作業，則工件在此處下線。下件位與噴漆線上件位還配置一臺行車，便于臨時存放區工件的轉運。

維修站，設置在上件位的上一工位，并置于環形流水線之外，用于電動葫蘆系統的進站維修，或者是為選擇合適載重量電動葫蘆提供緩沖工位。

第二部分，噴漆流水線。噴漆流水線由上件、底面漆室、烘干室、下件、刮涂室、膩子烘干室、打磨室和維修站組成。其運行模式路線為上件→噴底漆→烘干→（下件空放）→刮膩子→烘干→打磨→（上件空放）→噴面漆→烘干→下件。

上件位，同前處理流水線上件位。

底面漆室，為水旋式噴漆室，去除漆霧的效率可達98.6%-99.5%；用水量小，約為文氏管式噴漆室的一半，地坑淺，為1-1.4m；適合于大，中型工件的高級噴涂。

此外，在實際生產中還需要合理設計日生產計劃，至少半天更換一次底、面漆，即至少半個班次集中噴涂面漆或者底漆，減少換漆次數，減少稀釋劑的消耗。

烘干室，采用燃氣加熱，屬于熱風循環固化，通過對流的方式將熱量傳遞給工件涂層，使涂層得到固化。

下件位，同前處理流水線下件位。

刮涂室，根據大挖及礦卡結構件的數量的特點，設計了一工序二工位，每工位采用敞開式布局，配置4組燈，可達到300Lux以上。

膩子烘干室，同底面漆烘干室。

打磨室，采用封閉式設計，上送風下抽風，同時底部兼顧有過濾棉和水，極大的控制了打磨粉塵的擴散。

維修站，布局及功能同前處理線相同。

第三部分，暫存區。暫存區主要用來臨時存放拋丸合格的結構件或者底漆噴涂合格的件。例如為了減少清洗噴槍的次數，一般排成半天換一次底、面漆的生產計劃，這樣就造成噴漆線滿線面漆，拋丸件無法上線，即可在暫存區存放；再如車間臨時接受緊急任務需要翻新某些部件，就可以臨時將噴漆線上的工件臨時存放到暫存區等，極大地提升了該生產線的柔性生產能力。

四、新線設計優勢

（1）新線比原涂裝線減少了噴漆室、烘干室各一間，減少了流平室、強冷室各2間，設備投資大大減少。

（2）在生產效率方面，原線從上件到產品下件需要6.25h（節拍15min/件），新線從上件到下件只需要4.3h（節拍30min/件），雖然生產節奏變慢了，但符合大挖/礦機非連續性生產的特點。

（3）對于特殊件可以單獨循環其中一個流水線，如只拋丸不油漆的工件、不需要拋丸或無法拋丸的件（如側門等薄板件）、加急發車件等等。

（4）設備維修方面，原線一個電動葫蘆發生故障需要整條流水線全部停線維修，而新線則設有維修站，對有故障的電動葫蘆直接開進維修站維修，不影響流水線運轉，同時流水線兩部分還是相互獨立的，相互無干擾。

五、結論

大挖礦機零部件涂裝流水線經過改造設計后，整條流水線的生產效率大大提升，涂裝線的總作業人數從原來的35人銳減到12人，這是最有利的證明。

參考文獻：

[1]王錫春.涂裝車間設計手冊.化學工業出版社.2008.4.

[2]陳治良.現代涂裝手冊.化學工業出版社.2009.8.

[3]趙光麟.涂裝設備簡明設計手冊.化學工業出版社.2011.2.

作者簡介：徐來，徐州工程機械技師學院。