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新型车身涂装输送设备
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1 前言 
在汽车车身的涂装过程中,车身的机械化输送系统是涂装生产线的大动脉,它贯穿于涂装生产线的全过程。一个年产15万辆车身的涂装车间,其车身输送线的总长度在6500m左右。车身的预处理和电泳是全自动进行的。它要求输送系统运行连续平稳,车身的入槽角度大,出槽后的滴水时间短,同时希望投资少,运行费用低 涂装质量好。预处理需经过脱脂、表调、磷化、钝化加上各级水洗等共12个步骤。阴极电泳也有7道工序。车身输送的方式和输送链的结构,对产品质量有明显的影响。尤其是预处理和电泳的输送设备的工作环境特别差,它要经受酸、碱、有机溶剂的不断侵蚀,要在高温、高湿的环境下长时间连续运行,如果因故障停止运行10min,会造成8辆车身因锈蚀而报废。因此预处理、电泳的车身输送设备的设计是比较困难的,而输送系统对槽液和车身的污染,车顶内气泡的清除等更是一个令人头痛,而又难以克服的问题。采用电动自行葫芦,龙门式自行行车,悬挂链+吊架,双摆链+滑橇等方法都无法从根本上解决问题。 
世界上最新开发成功的全旋反向浸渍输送技术,即Ro Dip-Technology,从全新的理念上彻底解决了预处理、电泳车身输送过程中存在的问题。RoDip从设备投资,运行费用,产品质量和维修保养等各个方面都明显优于目前在世界各地运行的车身输送系统。在新建的大型车身涂装线上正在得到迅速推广和应用,目前在全世界已有11条生产线在运行中。上海大众汽车公司的PoLo生产线就采用了RoDip技术,2002年底该线将投入运行。 
2 车身输送方式的发展 
小批量生产时,在预处理和电泳过程中,大多采用电动自行葫芦+吊架的方式对车身进行脱脂、磷化和电泳处理。大批量连续生产时采用的是普通悬挂链+吊架组成的系统。该系统车身固定在吊架上,在悬链上吊架的间距是固定的,不能自动转挂、积放和垂直升降,其应用受到一定的限制。目前大多数的涂装线都采用经过改进的积放式悬挂链,它由牵引轨道和承载轨道组合而成,有效地克服了普通悬挂链存在的问题。悬挂输送系统的输送链在槽子中心的正上方,输送链必须加润滑油,容易造成槽液的污染,尤其是电泳漆,滴入一点点油,就会造成大量的缩孔。槽子上方的链条和挡油板等还会有冷凝水滴到车身和槽子中造成污染。车身固定在房式的吊架上,车身上方有吊架的横梁,其滴水也会滴到车身上造成污染,改成C型吊架后,可以部分减少滴水,但不能完全消除。悬挂链的最大入槽角度为30°,对消除车顶内气泡和出槽时的倒水都十分不利。 
20世纪80年代初在欧洲开始流行一种摆杆式输送链,它由2根同步的链条和“U”型摆杆组成。车身被锁紧在滑橇上,滑橇分别锁在2根U型摆杆上。双摆链在槽子的正上方没有输送机构,出入槽的角度可达45°,对消除车顶气泡和出槽倒水比较有利,解决了吊架和输送链滴水污染车身的问题。但其输送轨道仍在槽子两侧的上方,车两侧有四根摆杆、在经过喷淋区时,会引起槽液飞溅,车身内腔的水不易倒干净。车顶内的气泡也不能彻底清除。而且摆杆或吊架总是随车身反反复复地出入槽液,会造成一定的污染。 
1992年人们开始进行将车身入槽增角度增大到180°的试验。到1994年进一步增大到210°,即Ro Dip-2,1995年在美国VOLVO工厂建成了第一条生产线并投入使用,世界上先后共建成5条Ro Dip-2生产线。1996年人们成功地研究出Ro Dip-3技术。在第三代Ro Dip中,车身在槽中可以360°自由旋转,并且是反向浸渍的,这就给预处理和电泳车身输送和工艺处理带来了巨大的变化。其特殊的结构和突出的优点在生产过程中得到了充分的体现。 
3 RO Dip的结构和特点 
Ro Dip-Technology中文可译成全旋反向浸渍输送技术。全旋是指车身可以360°自由旋转,反向浸渍是指车身入槽时旋转180°后底部向上,尾部向前反向前进。Ro Dip输送系统是先将车身锁紧在滑橇上,再将滑撬锁紧在一根可以360°旋转的轴上。这根轴的一边有一连续杠杆导辊系统,其导向轮所处的位置决定了车身旋转的角度。当车身移动到浸槽口时,导向轮让轴旋转90°,车身头部迅速垂直向下,当主轴再向前移动,车身再逐步旋转90°变成底向上,尾向前反向继续前进,在达到工艺要求的时间后,开始出槽,这时车身在杠杆导辊系统的作用下连续旋转180°变为正常方向前进, 
Ro Dip的特殊结构形成了其显明的特点: 
(1)车身可以在浸槽中360°任意旋转是Ro Dip最大的特点。车身可根据工艺要求,任何时候处于任何角度,车身可以在浸槽中不停地摆动,使空腔内的槽液得到充分的流动,从而提高内腔的涂装质量。 
(2)槽上方无任何输送设备,输送链和导向设备位于槽子外面两侧附近,不会因输送系统加油润滑等原因造成对槽液和车身的污染。输送系统受酸雾、水蒸气的侵蚀也较少。 
(3)车身的顶部和侧面均无输送设备,这样吊架滴水的问题可以彻底克服。 
(4)由于无吊架或摆杆的干扰,在电泳槽中阳极管的排布可以更加自由合理。底部阳极管也更好布置。因为车顶直接对着阳极管,中间没有滑橇相隔。 
(5)输送链完全平直,不随车身的位置在通道内上下起伏。以60辆/h的预处理电泳线为例。其输送链可以比双摆链缩短188 m,厂房的面积也可以相应缩小。节点可以少78%。返回链可以安排在槽体的下方,也可以放在上方。 
(6)Ro Dip生产线的槽子是长方体的,与45°入槽相比每个浸槽的长度可以缩短6m,见图3-8-2。水洗槽的长度只要一个车身长度+0.6m就行了。通常摆杆到车身的距离为0.4m,RO Dip因无摆杆,槽子可以窄0.8m。车身反向后只有车身和滑橇在槽液中,所以槽子的深度也可以略小一些。槽子的总体积可以缩小19%~33%左右。 
3.8.4 Ro Dip的优点 
Ro Dip的特殊结构,带来了一系列明显的优点。主要的有以下几个方面: 
节省投资:与采用双摆链的预处理电泳线相比,采用Ro Dip技术总投资大约可以节省15%左右。这是由于槽体积缩小,循环泵数量减少,生产线和输送链缩短等原因造成的。 
节能、节电:采用Ro Dip技术可以节省7%的电能,对一条大型生产线而言,其加热量可以从3 825 KW降到2935 KW,节省890KW,致冷量可以节省63 KW。预处理的循环泵功率可以由925 KW降到662 KW,节省263 KW。 
节省化学品:初次投槽时预处理材料可以节省19%,电泳漆可以节省33%。一般大型电泳槽的体积在300m3以上,初次投槽可以少投100多吨槽液,价值120万元以上。槽液的更新周期可以缩短三分之一,这对槽液参数的稳定及产品质量的提高均十分有利。由于车身槽液夹带量非常少,可以节省化学品的消耗,在德国一条大型电泳线上,一年可因此节省的电泳漆,价值75万马克。 
节水:由于车身是180°旋转出槽的,空腔内的槽液可以流得比较干净,槽液夹带量少,冲洗水量可以减少25%,废水的处理量也可以减少25%。节省三废处理费用,有利于环境保护。 
槽液污染少:除了没有输送链滴油,吊架滴水等对槽液的污染外,由于没有吊架或摆杆反复进出,这方面的污染也可以完全消除,因为大量的吊架或摆件反复出入各个不同的化学品处理区或暴露于空气中,必然会给槽液带来一定的污染。 
节省维修费:由于输送链平直,节点少,所以设备运行平稳,可靠性高,寿命长。由于输送链位于槽外侧的走道边。所以维修十分方便。维修保养工作量低,费用自然也降低。 
工艺选择性强:在同一区域,可以进行浸渍处理,也可以让车身在槽上面行走,进行喷淋处理,这对于铝含量高的车身的磷化处理十分有利。也可以让车身在该区域空跑,不作处理,根据工艺的不同要求可灵活选择处理方式。这样更改工艺就简单多了。适合柔性生产,在同一条线上可以适合多种车型的不同工艺要求。 
产品质量显著提高:彻底根除了输送系统滴水、滴油、滴液对车身和槽液的污染;彻底消灭了车身前后盖,车顶内和轮圈内的气泡;电泳漆膜均匀,普通电泳膜厚的波动在4μm左右,Ro Dip系统涂装后的膜厚波动只有1.3μm。平面和垂直的膜厚差距在1~2μm之间,流挂滴液减少,三平面的电泳漆沉淀减少,流平性好,漆膜光滑细致,打磨工作量少,节省打磨材料;车身内腔的电泳质量提高,其泳透率远高于其他输送系统。可以提高车身的防腐蚀能力。 

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