關于汽車涂裝生產線前處理電泳防墜落保護的應用研究

周志剛 程偉 王海兵

摘要：在汽車生產過程中，前處理電泳是涂裝車間的第一道重要工藝，而在前處理和電泳槽體中，一般都設計有車身防墜落保護報警裝置。是否能夠保證及時、準確、高效地保護墜落車身和槽體是防墜落保護好壞的一個重要指標，也是決定生產線是否能夠正常、高效、穩定地前提條件。本文根據某知名汽車廠涂裝車間的新型防墜落保護的原理和特點，結合在其安裝調試使用過程中的問題，對比機械式防墜落保護，總結其適用環境和未來使用維護中的幾點建議。

關鍵詞：前處理電泳 防墜落保護

Abstract：In the automobile production process， PT and ED are the first important processes in the paint shop， and in the PT and ED tank， the body is generally designed to prevent falling protection alarm device. Whether the falling body and tank can be protected timely， accurately and efficiently is an important index to prevent falling protection， and also a prerequisite to determine whether the production line can be normal， efficient and stable. In this paper， according to the principle and characteristics of the new anti-fall protection in the paint shop of a famous automobile factory， combined with the problems in the process of its installation， debugging and use， compared with the mechanical anti-fall protection， summed up some suggestions on its applicable environment and future use and maintenance

Key Words： PT and ED anti-fall protection

1 引言

隨著汽車生產工藝的不斷更新，涂裝車間前處理電泳區域大都開始使用自動翻轉浸洗（如RODIP）的工藝，從而提高車身的底漆質量。但隨之而來的一個問題就是在翻轉浸洗過程中發生車身墜落，如何能夠及時、準確、穩定的報警，以最大程度的保護其他車身和槽體。本文立足于國內某知名汽車生產基地涂裝車間安裝調試過程中的防墜落保護出現的問題進行研究，分析各種類型的防墜落保護的優缺點，為類似車間提供參考經驗。按原理分類，目前常見的防墜落保護可分為電子壓力式和機械式兩大類。

2 電子壓力式防墜落保護

2.1基本原理

電子壓力式防墜落保護是根據壓力使防墜落保護主體變形，導致線路接通的原理，結合波段開關技術設計而成的。當有車身掉入槽體中時，由于車身自身重量（減去浮力之后）壓迫槽體底部的壓力部分，引起電流的變化，使安全繼電器內部線圈吸合，從而導通報警回路，起到保護和報警作用。圖1是電泳槽防墜落保護概圖：

2.2 防墜落保護的主體部分

下面讓我們來了解一下電子壓力式防墜落保護的主體部分。

如圖2所示，在槽體底部安裝了兩根防墜落保護的主體部分（圖1中的紅色部分）。主體部分內部有兩個鍍銅金屬片。兩個金屬片由絕緣子隔離，使兩者不相接觸，從而形成一個“常開觸點”。但是當發生掉車事故后，車身重量遠遠大于使防墜落保護主體導通的壓力，從而使主體內部的金屬片接觸導通。

2. 3 電子壓力式防墜落保護的缺陷

電子壓力式防墜落保護具有結構簡單、安裝方便等優點，但它同樣存在著缺陷。

一般來說，前處理的脫脂區槽液溫度達70℃，磷化槽溫度達60℃。而電子壓力式防墜落保護的主體工作溫度在-20～+50℃。由于熱脹冷縮，脫脂各槽和磷化槽的防墜落保護出現了變形、偏離位置的現象，嚴重影響防墜落保護的使用功能。

為了保證防墜落保護能穩定工作，又能滿足耐較高溫度的要求，我們將目光轉向了另一種防墜落保護——機械式防墜落保護。

3 機械式防墜落保護

機械式防墜落保護是由機械運動原理構成的保護裝置。當發生掉車事故時，車身重量使機械結構產生相對運動，通過鋼纜帶動配重或彈簧產生位移，從而觸發開關，實現報警。

機械式防墜落保護一般由不銹鋼材料設計而成，具有優良的抗腐蝕性，同時機械式防墜落保護還有較大的強度，能夠承受車身重量。最主要的是機械式防墜落保護受溫度影響很小，完全能夠在較高溫度的槽液中正常工作。所以，理論上對于脫脂和磷化槽體，采用機械式防墜落保護更加適宜。

3.1 機械式防墜落保護原理

3.1.1主體結構圖

機械式防墜落保護是在槽體底部左右平行安裝兩根不銹鋼鋼管，在鋼管末端固定連接了一根鋼絲繩，鋼絲繩順著槽體邊緣上升到槽體之間平臺上，連接到一個彈簧的一端，彈簧的另一端固定在平臺上。如圖3所示，K1是固定機械運動部分的鋼管，與槽體寬的方向平行;K2是機械式防墜落保護的主體部分，用于承接墜落車身并發生運動，引起報警。它與槽體長的方向平行。

3.2.3 報警控制部分

圖5為機械式防墜落保護報警控制部分的結構圖。它由一個張緊彈簧、一個接近開關、一個感應鐵塊組成，通過鋼絲繩與防墜落保護主體相連接。掉車時，感應鐵塊將隨著鋼絲繩一起向前運動，接近開關信號（常閉信號）丟失，從而觸發報警。

3.1.2 主體運動結構

圖4為機械式防墜落保護機械運動部分結構圖。機械運動結構類似一個連桿，其中“定片”固定在與K1連接的支座上，“動片”固定在防墜落保護主體K2上。兩者之間可以相對運動，“動片”可以圍繞與“定片”連接的螺桿做圓弧運動。如圖4所示，當發生掉車事故后，車身重量將使鋼管向右下方運動，連桿結構運動的角度約43.89°，連桿圍繞圓心運動的半徑為100mm，因此可以根據等腰三角形邊角關系和三角公式計算出理論的鋼絲繩運動的距離：

d=2*sin（）*100≈75mm（1）

即掉車后，感應塊和接近開關將理論上錯位75mm，選用20-40mm感應距離的接近開關，能夠正常實現報警。

4 電子壓力式和機械式防墜落保護的對比

前面我們了解了電子壓力式和機械式的防墜落保護的優缺點。電子壓力式防墜落保護安裝方便，主體部分只需用普通扎帶或喉箍穿過主體底部固定在槽體底部即可;電子壓力式防墜落保護有較強的耐酸堿性，能夠適應多種環境。但是，電子壓力式防墜落保護無法運用于高溫環境中。

機械式防墜落保護原理簡單，容易掌握;機械式防墜落保護受到溫度的影響效果較小，能夠輕松適應高溫環境。但機械式防墜落保護安裝較復雜，且需要經常進行張緊調整和監控。

5 結束語

以上介紹了兩類防墜落保護在現場實際應用的情況。電子壓力式防墜落保護采用了目前世界先進的壓力感應和波段開關技術，在普通環境下運行穩定、報警靈敏;機械式防墜落保護設計巧妙、靈活，彌補了電子壓力式防墜落保護不耐高溫的不足。兩者的靈活運用，各取所長，能夠使防墜落保護的發揮最大作用。最后，希望以上愚見能夠為其他類似生產車間提供相關經驗參考。