涂裝車間底漆滑橇掃描故障分析與解決

摘要：對涂裝車間底漆滑橇掃描過程中出現(xiàn)的掃描故障進(jìn)行調(diào)查分析和驗(yàn)證，并采取了相應(yīng)的控制措施，最終解決了生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的滑橇掃描故障，提高設(shè)備的開動率。

關(guān)鍵詞：涂裝車間；掃描裝置；控制措施；開動率

目前汽車生產(chǎn)企業(yè)的涂裝車間承載車身的滑橇分為兩種：一種是承接焊裝的白車身，通過“前處理+陰極電泳”涂裝工藝使車身電涂上電泳漆的稱之為底漆滑橇；另一種是在涂裝車間內(nèi)部會有一個(gè)實(shí)現(xiàn)換橇的轉(zhuǎn)掛裝置，將電泳完的車身由底漆滑橇轉(zhuǎn)掛到另一種橇體上，承載車身經(jīng)過PVC密封、清漆和色漆的噴涂、灌蠟防腐，這種承載車身的滑橇稱之為面漆滑橇。

底漆滑橇根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍在生產(chǎn)線上循環(huán)周期運(yùn)行，在生產(chǎn)工位特定位置1、2、3、4、5、6、7（見圖1）設(shè)有滑橇掃描裝置，通過ELOBID掃描裝置讀取、寫入滑橇的號碼，傳遞給PLC執(zhí)行程序，承載的車型信息通過滑橇號進(jìn)行傳遞，進(jìn)而決定在前處理、電泳載具上車身行走的曲線類別以及在電泳槽內(nèi)直流電整流時(shí)所帶的電壓程序。滑橇號存儲在中控室數(shù)據(jù)庫中，進(jìn)而在E-MES系統(tǒng)對滑橇承載的車身信息進(jìn)行跟蹤以及滑橇上線、下線等進(jìn)行自動控制。

問題描述

某車架涂裝生產(chǎn)線為2004年投產(chǎn)，主要產(chǎn)品為轎車+SUV混線生產(chǎn)，生產(chǎn)節(jié)拍為56JPH（件/小時(shí)）。近期前處理入口、電泳入口滑橇掃描系統(tǒng)時(shí)常報(bào)滑橇號未掃描上故障，PLC未接收到滑橇信息，車身停在滾床上停止前進(jìn)，需要人工到現(xiàn)場查看滑撬號，然后在控制器上手動輸入，系統(tǒng)才能恢復(fù)自動。

隨著時(shí)間推移，故障頻次有所增加，每天每個(gè)班次平均報(bào)10次左右，三個(gè)班次下來總共發(fā)生由于滑橇掃描故障引起的停臺時(shí)間60min左右，嚴(yán)重影響車間生產(chǎn)節(jié)拍，降低生產(chǎn)效率。

問題調(diào)查及原因分析

1.問題調(diào)查

該涂裝車間的底漆滑橇號碼掃描裝置采用的是ELOBID LS3000型號的設(shè)備，由控制器、發(fā)射裝置、接收裝置三部分組成（見圖2），發(fā)射裝置和接收裝置通過光的對射掃描滑橇前端裝置的鏤空條形碼，識別出滑橇號碼。

當(dāng)滑橇承載車身駛?cè)霛L床時(shí)，滑橇掃描系統(tǒng)開始啟動，滑橇運(yùn)行到停止接近開關(guān)使?jié)L床上產(chǎn)生占位信號后一個(gè)掃描周期結(jié)束。這時(shí)如果掃描出正確的滑橇號碼，系統(tǒng)會自動執(zhí)行下一個(gè)動作，相反系統(tǒng)就會報(bào)出掃描故障，停止運(yùn)行，需要人工在控制器上輸入正確滑橇號碼，系統(tǒng)才能恢復(fù)自動。

2.原因分析

引起滑橇條形碼未掃上的影響因素有很多，按照人、機(jī)、料、法、環(huán)的因素進(jìn)行分析論證，逐一查找并進(jìn)行優(yōu)化，是工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域優(yōu)化和解決問題最有效的方案。

（1）掃描系統(tǒng)裝置安裝問題 由于滑橇號碼牌（見圖3）是傾斜一定角度（約73°）安裝在滑橇前端一側(cè)，所以掃描發(fā)射和接收裝置安裝時(shí)也要保持一定的角度，使三者保持相對水平。調(diào)整現(xiàn)場滑橇掃描裝置的角度，使發(fā)射、接收裝置與滑撬號碼牌保持相對平行，運(yùn)行后還是出現(xiàn)滑橇掃不上，故掃描系統(tǒng)裝置安裝問題不是其主要原因。

（2）滑橇條形碼問題 底漆滑橇承載車身經(jīng)過前處理、電泳工藝以及烘干爐高溫烘烤，生產(chǎn)中需要經(jīng)歷潮濕、酸堿腐蝕、電鍍、高溫及強(qiáng)冷的環(huán)境，有時(shí)滑橇條形碼會積攢電泳漆的漆渣或受到外力因素導(dǎo)致條形碼變形，導(dǎo)致掃描不上。

針對這種情況，將沒掃描上的滑橇進(jìn)行記錄（見圖4），看發(fā)生故障的頻次，將一個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)發(fā)生頻次高的滑橇設(shè)置下線檢查。檢查清理后上線運(yùn)行幾圈后，依然會有掃描不上的現(xiàn)象出現(xiàn)，故滑橇條形碼問題也不是主要原因。

（3）環(huán)境因素 通過對現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的觀察，發(fā)現(xiàn)12m的平面層設(shè)計(jì)采用的是一塊塊質(zhì)地較硬的鐵板焊接在鋼結(jié)構(gòu)上，前處理入口、電泳入口滑橇掃描附近有輸送車身的滾床、橫移升降運(yùn)動的吊具，還有工藝槽子排風(fēng)的風(fēng)機(jī)（見圖5）。掃描的發(fā)射、接收裝置是靠地腳安裝固定在平面層，周圍設(shè)備運(yùn)動產(chǎn)生的振動使掃描發(fā)射裝置與接收裝置光的對射不穩(wěn)定，導(dǎo)致報(bào)滑橇掃描故障。

在涂裝入口、電泳烘干爐出口、空橇返回線及滑橇上下線也有滑橇掃描系統(tǒng)，唯一的區(qū)別就是它們的底座固定在混凝土的平面層上，周圍無其他大設(shè)備運(yùn)行，不會產(chǎn)生特別大的振動，所以只在前處理入口和電泳入口出現(xiàn)滑橇未掃描上的故障率高。綜上分析，外部環(huán)境因素是導(dǎo)致滑橇掃描故障的主要原因。

對策的制定及優(yōu)化方法

1.固定掃描裝置

前處理入口通過單獨(dú)加工一套50mm厚的鋼板（見圖6）作為掃描裝置的底座，發(fā)射裝置和接收裝置也由鋼結(jié)構(gòu)固定在上面，使之牢固穩(wěn)定。電泳入口采用連接桿固定在墻壁上，最大程度減小周圍設(shè)備振動對掃描裝置產(chǎn)生的影響。

2.增加備用掃描系統(tǒng)

在前處理入口、電泳入口滑橇掃描附近再增加一套備用掃描裝置（見圖7），兩個(gè)掃描系統(tǒng)同時(shí)工作。在PLC S7程序里編寫程序增加JMP跳轉(zhuǎn)功能，第一個(gè)掃描裝置讀取成功后程序就直接跳轉(zhuǎn)到執(zhí)行寫入功能，實(shí)現(xiàn)只要有一個(gè)掃描成功，系統(tǒng)就會自動運(yùn)行。如果兩個(gè)掃描都沒掃上，系統(tǒng)就會報(bào)故障，大大提高了掃描成功率。

3.優(yōu)化報(bào)警及故障處理

某涂裝車間生產(chǎn)目視化采用的是INTOUCH系統(tǒng)，在目視化上增加故障報(bào)警觸發(fā)的聲音提示，第一時(shí)間提醒生產(chǎn)、維修人員進(jìn)行處理。在現(xiàn)場滑橇號碼牌附近安裝一套攝像系統(tǒng)（見圖8），設(shè)置IP地址，連接到車間生產(chǎn)的局域網(wǎng)中，可以通過INTOUCH系統(tǒng)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查看和手動輸入未掃描上的滑橇號，減少了滑橇掃描引起的停臺時(shí)間。

結(jié)語

滑橇掃描裝置在涂裝車間有著重要的用途，滑橇號與車型數(shù)據(jù)信息合為一體，為下道工序傳遞信息，如載具翻轉(zhuǎn)曲線、車身電壓程序、涂膠曲線、噴涂顏色及車身跟蹤等。經(jīng)過對滑橇掃描裝置一系列優(yōu)化改進(jìn)，滑橇掃描故障得到很好地解決，為涂裝車間的車身質(zhì)量改進(jìn)和生產(chǎn)效率提升做出了重大貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王錫春.涂裝車間設(shè)計(jì)手冊.北京：化工工業(yè)出版社，2013.

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