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0、簡介

這是涂料制造業(yè)中一個很重要的工序，它能有效防止工件受到外界環(huán)境的侵蝕，提高工件的使用壽命，而且能美化工件外觀。目前國內(nèi)的涂裝工藝主要是手工完成，涂裝質(zhì)量受工人的技術(shù)熟練程度、環(huán)境等因素的影響較大。同時，噴漆的過程需要時間、人工、材料，大量的油漆消耗也加劇了環(huán)境污染，這也讓工人一直處于有害的環(huán)境中。隨著生產(chǎn)力的不斷提高和技術(shù)的不斷創(chuàng)新，對自動化的需求已經(jīng)成為了一種趨勢，尤其是在對人體危害較嚴(yán)重的涂裝作用環(huán)境中設(shè)備的自動化顯得尤為突出。往復(fù)式噴涂機是一種能自動噴漆或噴涂其他涂料的自動噴涂設(shè)備，它可以代替工人完成工業(yè)生產(chǎn)中繁重的、單調(diào)重復(fù)的工作，提高勞動生產(chǎn)率，保障了工件的噴涂質(zhì)量，同時不受噴涂車間有害氣體環(huán)境的影響。

自動化噴涂設(shè)備在國外已廣泛應(yīng)用于涂裝生產(chǎn)線，如往復(fù)式噴涂機噴涂在汽車、家電、鐵路貨車等行業(yè)發(fā)揮了重要作用。然而，就高壓電器產(chǎn)品的油漆涂裝而言，很少報道使用自動噴涂機來完成工件表面油漆的涂裝作業(yè)。為此，本文以母線用導(dǎo)體為對象，從工藝布局、輸送方式和噴涂方式三個方面闡述了導(dǎo)體自動涂裝生產(chǎn)線的設(shè)計特點和應(yīng)用效果。

1、方案設(shè)計原則

涂裝是高電壓等級產(chǎn)品用母線導(dǎo)體制造過程中的一個重要工序，表面涂漆的導(dǎo)體便于組裝前更好的清理，防止灰塵、金屬屑的吸附。在調(diào)研了部分工程機械廠家的涂裝生產(chǎn)線后，結(jié)合我公司導(dǎo)體涂裝的特點，本著保障質(zhì)量、滿足生產(chǎn)需求、追求先進性與實用性相統(tǒng)一的原則，新工業(yè)園區(qū)導(dǎo)體自動涂裝生產(chǎn)線從工藝布局、運行方式等方面進行規(guī)劃設(shè)計。

生產(chǎn)綱領(lǐng)：年加工數(shù)量約2.4萬件；

產(chǎn)品特點：工件直徑為φ90mm-φ260mm，長度為500mm-7500mm，質(zhì)量較重，待噴涂外表面主要為圓柱形，噴涂時需要旋轉(zhuǎn)；

工件質(zhì)量范圍：8公斤-300公斤；

班制、節(jié)拍：兩班制，一年240個工作日，每天生產(chǎn)16小時。

2、工藝布局

考慮到合理利用空間、減少物流交叉，設(shè)備采用單層布置，即噴涂作業(yè)區(qū)、流平區(qū)、烘干區(qū)(雙層布置)等；為了更好的節(jié)省空間，在廠房外布置了送、排氣裝置。

工藝流程及布局如下：空中自動輸送上線——預(yù)處理除油——噴涂底漆——底漆流平烘干(4個工位)——拋光清洗——噴涂2道面漆——面漆流平烘干(4個工位)——下線。

涂裝線呈環(huán)形布局，采用自動輸送，各工序之間的輸送和協(xié)作自動化程度很高，避免了轉(zhuǎn)移過程中的磕碰。生產(chǎn)線設(shè)計為全自動化、全封閉、高潔凈度設(shè)備。

3、各非標(biāo)環(huán)節(jié)設(shè)計方案分析

3.1、輸送模式

由于導(dǎo)體為圓柱形結(jié)構(gòu)，噴涂時需要旋轉(zhuǎn)，因此選擇穩(wěn)定、柔性、故障率低的自動滑橇輸送方式。導(dǎo)體混裝在滑撬上，滑撬的上部設(shè)有四個與撬體長度方向一致的導(dǎo)體支撐卡槽，即不同尺寸的導(dǎo)體可以裝載在一臺滑撬的上部?？ú鄄捎脙?yōu)質(zhì)冷軋鍍鋅鋼板，通過螺栓與滑橇撬體連接，可使手動放置的支撐架與導(dǎo)體始終保持在一條直線上。

滑橇輸送過程如下：（1）在裝載位置利用行車將導(dǎo)體吊裝到滑橇小車上，啟動確定吊裝位置按鈕；（2）噴漆室內(nèi)的移行機自動將導(dǎo)體從上件位轉(zhuǎn)移到噴漆室內(nèi)的噴涂區(qū)域進行噴涂；（3）作業(yè)完成后，導(dǎo)體由移動機器上部的電機驅(qū)動滑撬小車，轉(zhuǎn)移到流平室滑撬系統(tǒng)，直到流平作業(yè)完成；（4）在設(shè)定的流平時間完成后，流平室滑撬系統(tǒng)自動將導(dǎo)體轉(zhuǎn)移到干燥室進行烘干作業(yè)；（5）已完成烘干作業(yè)的導(dǎo)體由烘干室的滑撬系統(tǒng)依次自動移出烘箱，轉(zhuǎn)移到導(dǎo)體的下件位，然后由行車吊到成品存放區(qū)；這樣，導(dǎo)體的全自動輸送循環(huán)作業(yè)重復(fù)完成。

3.2、噴涂方法

目前在高壓開關(guān)領(lǐng)域，由于部分結(jié)構(gòu)件較復(fù)雜，一般采用人工噴涂方式，但母線用導(dǎo)體結(jié)構(gòu)相對簡單，無死角，很適合自動化噴涂。

導(dǎo)體自動噴涂裝置主要由智能長度檢測裝置、噴涂往復(fù)機、智能三軸機器人等組成。往復(fù)式噴涂機采用低壓大流量自動噴槍，智能機械手抓取導(dǎo)體之間的距離可自動調(diào)節(jié)。

當(dāng)導(dǎo)體進入噴漆室時，首先安裝在支架頂部的智能長度檢測裝置檢測導(dǎo)體的長度，然后調(diào)整抓取位置和噴涂位置；位置確定后，機械手抓取導(dǎo)體到噴涂位置；導(dǎo)體就位后，啟動夾具兩端的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，同時啟動噴涂往復(fù)機，完成噴涂工作；噴漆后，機械手將導(dǎo)體放置回原位，然后由機械手抓取下一個導(dǎo)體，依次往復(fù)完成小車上完成導(dǎo)體噴涂作業(yè)。

4、應(yīng)用效果分析

從精益制造的角度來看，導(dǎo)體自動涂裝線實現(xiàn)了工藝布局緊湊合理、物流自動化轉(zhuǎn)運銜接順暢、生產(chǎn)節(jié)奏均衡的目標(biāo)，具有以下三個方面的顯著特點。

4.1 產(chǎn)品涂裝質(zhì)量方面

往復(fù)式噴涂機[敏感詞]的優(yōu)點是靈活性高，重復(fù)精度好，導(dǎo)體涂層均勻，表面漆膜好。噴涂全過程通過編程指令實現(xiàn)，徹底解決了人工噴涂帶來的負面影響，有效保障了導(dǎo)體表面漆膜的光潔度、均勻性、一致性，除去了流掛、虛噴、漏噴等人工操作的弊端。

4.2 改善工作環(huán)境方面

自動噴涂作業(yè)結(jié)束后，操作人員只需操作噴漆室外的往復(fù)噴涂機，即可大面積完成導(dǎo)體的噴涂作業(yè)，大大減少了油漆噴涂對人體的危害。

4.3、生產(chǎn)效率方面

往復(fù)噴涂機進行自動噴涂作業(yè)，可減少噴漆作業(yè)工人的數(shù)量和工作強度，明顯縮短工作時間，全自動噴涂可達15分鐘/件(這是針對長度為7500毫米的導(dǎo)體)，與原來的人工作業(yè)相比，效率提高了一倍多。同時提高了涂料的利用率，自動噴涂可以減少VOC的排放量，從而達到節(jié)能和環(huán)保的雙重目的。

5、結(jié)論

高壓電器產(chǎn)品自動化涂裝工程設(shè)計本身是一項量身定制的非標(biāo)設(shè)計工作，工藝流程根據(jù)被涂工件的結(jié)構(gòu)特點、涂裝要求設(shè)計，工藝布局根據(jù)工廠條件和上下工序的連接要求進行，工裝的設(shè)計、輸送方式的選擇、噴涂方式的選擇都要綜合考慮。通過反復(fù)探索、改進，實用性和可靠性不斷提高，以滿足工件自動化涂裝的要求。