2022-12-09
摘要:從同線體車型共用、多車型工藝可行性、操作使用性等方面闡述了涂裝工裝輔具的設(shè)計(jì)理念,結(jié)合某汽車公司涂裝輔助工裝的實(shí)際應(yīng)用,簡單介紹了涂裝工裝輔具的開發(fā)設(shè)計(jì)過程和應(yīng)用案例。
涂裝輔助工裝主要輔助車身涂裝工藝生產(chǎn),是保護(hù)車身涂裝生產(chǎn)安全通過涂裝機(jī)械化輸送設(shè)備的重要裝備。白車身從進(jìn)入涂裝車間到進(jìn)入總裝車間每一道工序都離不開工裝的輔助。工裝的設(shè)計(jì)和使用對涂裝每個工序都起到關(guān)鍵作用,前處理電泳工裝的設(shè)計(jì)決定了車身的瀝液、排氣和電泳效果;面漆工裝的設(shè)計(jì)決定了機(jī)器人噴涂質(zhì)量和生產(chǎn)效率,如果工裝設(shè)計(jì)尺寸超差會導(dǎo)致機(jī)器人與車身干涉碰撞出現(xiàn)重大安全隱患。所以對工裝設(shè)計(jì)定位公差精度在±1mm,確保車身生產(chǎn)質(zhì)量達(dá)到一致性。
輔助工裝主要類型
涂裝輔助工裝通常分為前處理電泳工裝和面漆工裝兩種;前處理電泳輔助工裝為限位夾緊類,面漆輔助工裝為支撐類;安裝固定在車身四門、前艙蓋、行李箱蓋位置。
輔助工裝作用
輔助工裝貫穿涂裝第一道工序到最后一道工序的生產(chǎn)全過程,滿足全過程輸送安全及工藝要求。
前處理電泳輔助工裝
用于輔助白車身前處理電泳生產(chǎn),滿足工藝要求,當(dāng)白車身進(jìn)入前處理電泳槽,槽液需要快速填充到車身空腔內(nèi),這就需要車身四門、前后蓋均要保持一定的開啟角度,便于槽液快速填充,出槽時能夠快速流出,避免車身出槽時槽液沖擊力產(chǎn)生的變形。
面漆工裝
面漆外表面多為機(jī)器人噴涂,對于槍嘴到被涂物的距離有嚴(yán)格要求,這時面漆輔助工裝的一致性尤為重要,每臺車身四門兩蓋的開合角度均要保持一致,同時四門兩蓋與車身之間的間隙、平面度也要吻合一致,才能保證高壓靜電噴涂機(jī)器人在噴涂外表面時油漆車身膜厚和色澤的一致性,避免出現(xiàn)前后車輛油漆質(zhì)量不一致,同輛車身前后門色差等質(zhì)量缺陷。
涂裝輔助工裝的作用,就是要確保四門兩蓋噴涂油漆后濕膜狀態(tài)下不與車身產(chǎn)生接觸碰撞,輔助工裝支撐位置要求在整車覆蓋面,避免漆膜在濕膜狀態(tài)下碰傷而造成返修。
工裝要求結(jié)構(gòu)簡單、裝配牢靠、操作方便,同時便于清洗周轉(zhuǎn)。多車型共線生產(chǎn),工裝結(jié)構(gòu)形式、操作性保持通用化設(shè)計(jì),有利于生產(chǎn)節(jié)拍均衡。
設(shè)計(jì)思路及要素
1)輔助工裝從設(shè)計(jì)就要考慮通用性,了解各工序?qū)o助工裝的工藝需求,針對工裝鋪助材料材質(zhì)、結(jié)構(gòu)造型,在設(shè)計(jì)初期就要通過數(shù)模反復(fù)校對驗(yàn)證,才能設(shè)計(jì)出合理的輔助工裝。
2)通用化輔助工裝的設(shè)計(jì)首先要基于同線體、同平臺車型,所有車型需要有共同的固定特征或固定位置,如有新車型開發(fā)同步考慮同線體車型共有固定特征或固定位置的設(shè)計(jì),其次優(yōu)先考慮輔助工裝的工藝可行性、線體通過性、操作使用性等方便員工操作,結(jié)構(gòu)簡單,減少員工操作工時,便于工裝運(yùn)轉(zhuǎn)。
3)涂裝工裝鋪具材料材質(zhì)選擇,基本上已經(jīng)是成熟的工藝,對涂裝前處理電泳的工裝鋪具材料材質(zhì)選擇必須是具備耐溶劑、耐腐蝕、耐酸堿等性能;面漆輔助工裝材料選擇要具備耐高溫等性能。
電泳輔助工裝設(shè)計(jì)
電泳工藝輸送方式不同,對工裝設(shè)計(jì)的固定要求及方式也不同,此次僅對前處理電泳電動葫蘆輸送系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),根據(jù)電動葫蘆輸送系統(tǒng)特性快速上升與下降的特性,白車身在入槽和出槽時對四門兩蓋的瞬間沖擊較大,設(shè)計(jì)時就要考慮四門的開啟角度,能夠快速充液、瀝液,同時考慮工裝安裝的牢固性,四門兩蓋不會在槽中自動打開,造成車身安全事故隱患。
電泳前蓋、后蓋工裝輔具
針對電泳前蓋、后蓋工裝輔具的設(shè)計(jì),首先考慮排氣、瀝液的問題,其次是安裝方便,省時省力,對于通用型工裝來說通常會遇到3種可能:一是排氣干凈、瀝液干凈,這種情況基本上都是專用工裝;二是排氣干凈、瀝液不凈,這種現(xiàn)象在設(shè)計(jì)工裝時就要排除瀝液不凈的現(xiàn)象;三是排氣不凈、瀝液干凈,對于這種現(xiàn)象可以利用氣體竄動的原理做出通用型工裝,保證前后蓋電泳質(zhì)量,見圖1。
通常我們的瀝液孔在前艙內(nèi)板的最低點(diǎn),排氣孔會開在內(nèi)板與外板壓合處的最高點(diǎn),所以工裝的長度一般要高于兩翼,前艙蓋和后行李箱蓋鉸鏈的開口在30°~40°即可,注意這種角度狀態(tài)一定是瀝液孔在最低點(diǎn)處,如果不是最低點(diǎn),我們可以通過工裝加長或減短來調(diào)整瀝液孔的所處位置,同時要滿足鉸鏈的開口在30°~40°,如果超出范圍,申請?jiān)O(shè)計(jì)變更增加瀝液孔??梢愿鶕?jù)電動葫蘆輸送系統(tǒng)擺動的原理,當(dāng)車身擺動時,氣泡會隨著擺動移動位置,讓電泳液在前后蓋內(nèi)腔充分與前后蓋外板內(nèi)表面接觸成膜,見圖2。
針對通用前艙蓋工裝安裝設(shè)計(jì),優(yōu)先選擇的位置是共有的固定特征或固定位置,一般車型都是焊接式鎖扣,白車身安裝防撞梁過涂裝線,這樣的工裝可以選擇防撞梁和前艙蓋鎖扣固定,為方便員工操作固定方式盡量設(shè)計(jì)簡單方便,見圖3。
針對通用后行李箱蓋工裝安裝設(shè)計(jì),優(yōu)先選擇的位置是共有的固定特征或固定位置,所以可以選擇行李箱鎖安裝孔與后圍內(nèi)板鎖扣安裝孔進(jìn)行卡接,方便員工操作,設(shè)計(jì)簡單方便,見圖4。
電泳四門工裝輔具
1)電泳四門工裝的作用就是固定車身四門在槽內(nèi)不自行打開,讓槽液快速流出,對車身四門兩蓋不會產(chǎn)生有變形影響的沖擊力;
2)固定四門與車身的開啟角度,讓四門與車身呈現(xiàn)30°左右開啟角度,槽液在這個角度時能夠快速填充及快速流出;
3)輔助工裝承接車身與四門接觸的部位,不要有銳角接觸,防止破壞電泳層及磕碰變形;
4)工裝設(shè)計(jì)首先選擇車型共有固定特征或固定位置才能實(shí)現(xiàn)多車型通用,操作便捷、結(jié)實(shí)耐用,針對電泳四門通用工裝安裝設(shè)計(jì),通常會選擇門鎖及門鎖扣安裝孔,因?yàn)檫@兩個位置具有通用工裝所具備共有固定特點(diǎn),見圖5。
利用門鎖安裝孔和車身鎖扣安裝孔進(jìn)行安裝,整個設(shè)計(jì)操作簡單安裝方便,利用彈簧的彈性將四門固定在需要的開啟角度。
面漆輔助工裝設(shè)計(jì)
面漆工裝用于輔助車身PVC膠密封、油漆噴涂,本次闡述的面漆工裝設(shè)計(jì)基于手工打膠和內(nèi)表面手工噴涂,在設(shè)計(jì)面漆工裝時要考慮工裝不影響車身四門兩蓋折邊密封,同時工裝安裝選擇的位置是總裝裝配后的覆蓋面,工裝與車身接觸面都要考慮不會產(chǎn)生碰傷,四門關(guān)閉后與車身要有8~12 mm的間隙,在油漆車身濕膜不會產(chǎn)生碰傷的基礎(chǔ)上最大限度縮小四門兩蓋的開度間隙,這樣可提高車身四門兩蓋漆膜均勻性,減少四門兩蓋邊緣油漆流綴及少漆等質(zhì)量問題。
前后蓋面漆工裝
面漆前后蓋工裝安裝設(shè)計(jì),我們優(yōu)先選擇的位置是前蓋鎖扣及后蓋鎖安裝孔,這樣的方式工裝可以選擇防撞梁和前艙蓋鎖扣固定,為方便員工操作固定方式盡量設(shè)計(jì)簡單方便,見圖6。
這種設(shè)計(jì)能夠方便員工操作,前后蓋手工密封折邊膠時工裝手柄自然下垂,能夠避開手工涂膠的軌跡路線,同時機(jī)器人噴涂時工裝不會影響前后蓋邊緣噴涂上漆。
四門面漆工裝
四門工裝的間隙尤為重要,如果四門與車身開合間隙過大,機(jī)器人在噴涂外表面時會噴涂到B柱,導(dǎo)致B柱手工噴涂與機(jī)器人噴涂產(chǎn)生色差,如果四門與車身開合間隙過小,四門濕膜狀態(tài)下容易出現(xiàn)碰傷,所以在設(shè)計(jì)四門工裝時會分為兩個部分,一個是限位,另一個是迫緊,見圖7。
涂裝輔助工裝設(shè)計(jì)需要對車身數(shù)據(jù)、工裝結(jié)構(gòu)、人機(jī)操作等方面進(jìn)行反復(fù)分析模擬,減少試制期間工裝實(shí)物驗(yàn)證優(yōu)化頻次,通過數(shù)模提高工裝通用化程度。
涂裝輔助工裝是涂裝生產(chǎn)過程中不可缺少的輔具,設(shè)計(jì)涂裝通用性輔助工裝要充分考慮現(xiàn)場生產(chǎn)工藝的需求及整個產(chǎn)線的輸送系統(tǒng)功能,從輔助工裝操作便捷性、通用性、可靠性等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃,這樣設(shè)計(jì)的工裝才能滿足涂裝工藝生產(chǎn)需求、提高油漆車身外觀質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本。
0757-26382347/13380287549