涂装自动化技术在奇瑞的应用 - 文章

涂装自动化技术在奇瑞的应用

作者：奇瑞汽车有限公司张国忠曾辉

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众所周知，奇瑞汽车的涂装生产线是从世界著名的涂装专业厂家——德国杜尔公司引进的，涂装设备和工艺技术都处于国际领先水平。在此，本文就奇瑞汽车涂装生产线的自动化水平及其对生产、品质、成本等的影响展开了探讨。

系统概述

1、控制系统

涂装生产线每台设备都配备了EMOS（Equipment Monitoring and Operating System）人机界面系统和西门子PLC软件、硬件控制系统，见图1和图2。PLC从现场设备采集设备参数、工艺参数、报警信息等数据，通过工业以太网传递给网络柜（Network cabinet），网络柜通过光纤传输给其他网络柜和中控室服务器；控制系统允许通过现场任意一台EMOS站操作和监控车间的所有设备。当网络断开时，各EMOS站操作和监控本地设备，例如：中涂喷房EMOS站操作和监控中涂喷房设备。

图1 以太网控制系统图2 EMOS人机界面系统

图形化的EMOS人机界面系统分层面、分窗口显示生产线上所有设备的运行状况，可以远程自动开启、关闭生产线和手动开启、关闭生产线上的风机、阀门、水泵、电机等单个设备单元，动态显示现场各工位上的车身数量，实时获取设备的报警信息和工艺参数，监控温度、湿度、液位等参数，显示其变化趋势曲线。图形化的软件界面便于准时和正常启动设备，快速发现和排除设备故障，及时修改和实时控制设备参数和工艺参数。

基于Apache tomcat 4.1+SQL 2000开发的EMOS-SM（EMOS Supervisory Management System）上位机系统，管理生产线上所有的EMOS人机界面系统，见图3。此系统可以分析故障信息和操作信息发生的频率和优先级，优先列出发生频繁、优先级高的故障；可以分析设备开动率、动能消耗、各班次和各车型的产量，实时查询生产线上车身的车型、颜色信息和跟踪车身所处位置；可以自定义单班模式、两班模式、三班模式下设备自动开关机的时间表，自定义用户的设备操作和监控权限、数据分析和处理权限。强大的数据库处理系统便于合理制定生产计划、加快生产信息的传递、快速应对生产异常和市场变化。

图3 EMOS-SM上位机系统

2、自动化程度

此涂装线前处理电泳采用Rodip-3系统（全旋360°翻转），见图4，PVC-中涂-面漆采用滑橇运输系统。带车身的前处理电泳滑橇实现自动锁紧、检测、解锁，车身和滑橇随着Rodip-3输送系统在前处理工艺槽和电泳工艺槽中自由安全翻转，前处理电泳滑橇和中涂、面漆滑橇在各自的存储线上实现自动堆垛和解垛；前处理电泳各工艺槽自动计数加料，实现槽液参数自动控制。

图4 Rodip-3输送系统

MOBY-I车身识别系统、Siemens软件和硬件控制系统控制车身的自动运行、自动存储和自动转接，见图5。系统根据设计的工艺路线和车身的MOBY-I数据位，决定车身的走向，如：合格车身自动去喷蜡线，不合格车身去点修补线。在电泳车身存储线、中涂车身存储线、面漆车身存储线，当几条平行的存储线中的一条存满车身之后，后面的车身会自动存储到下一条存储线。

图5 车身自动转接、存储

中涂自动擦净机和面漆自动擦净机采用五辊式鸵鸟毛擦净机，见图6，一个顶辊、两个斜辊和两个垂直辊自动擦净车身外表面的灰尘、纤维，并消除静电。中涂自动涂装机、面漆色漆自动涂装机和面漆清漆自动涂装机采用九杯高压静电自动涂装机，见图7，各自有一套顶机和六套侧机，分别自动喷涂车身外表面中涂漆、色漆和清漆。面漆空气自动涂装机采用双枪式空气喷枪自动涂装机，一套顶机和两套侧机自动喷涂第二道金属漆。

图6 鸵鸟毛擦净机图7 自动涂装机

自动擦净机从喷房入口的MOBY-I站自动读出车型和颜色数据，通过Profibus现场总线传给自动涂装机。自动涂装机通过换色阀、计量泵、雾化器等组成的硬件系统和DDE Server、Siemens S7等组成的软件控制系统，实现自动识别车型和颜色、自动喷漆、自动换色、自动清洗、自动注漆。集中输调漆系统采用了管中管换热系统，温度自动控制、液位自动报警。厂房空调和设备空调温度、湿度可以自动调节和控制。

系统分析

1、自动化水平确证了品质的一致性、稳定性及高合格率

在影响涂装品质的关键工序尽可能地实现自动化、机械化，如前处理电泳采用Rodip-3输送系统，车身在工艺槽中360°翻转，同时可以在槽液中不停摆动，提高了车身内腔的处理效果及泳漆率，解决了国际难题——气囊现象。内表面、死腔、死角都得到了充分的处理和电泳，为达到防锈防穿孔12年（欧洲标准）奠定了基础。电泳时电流电压按车型自动调节，确保各种车型内外表面膜厚均匀，外表面膜差小于1μm。Rodip-3输送系统的输送链和导向轮处于槽体外侧，槽体上方没有输送设备，避免了油污等杂物对槽液的污染，大大减少了电泳漆缩孔。

中涂和面漆线采用自动涂装机喷涂车身外表面，确保了品质的稳定和一致。基于Intouch 7.0开发的人机界面软件EcoScreen可以离线优化车型的仿形程序，控制雾化器主针开关，调整出漆量、整形空气流量、高压值；修改过的程序和参数下载到PLC后，可以立即在线使用，大大提高了对外界因素影响的反应能力，随时可保证油漆车身膜厚和外观达到工艺要求。

各种工艺参数与设备运行联锁，达不到工艺参数就无法开启设备，从工艺条件角度保证了产品品质。

2、自动化水平直接影响生产效率和制造成本

自动化水平对小时产量高、节拍时间短的生产线的生产影响很大，奇瑞汽车此条涂装线节拍时间是90s，车型自动识别、自动读入读出生产信息、自动运行、自动转接、自动喷涂、设备运行状况自动显示、参数自动控制与调节、故障指示及诊断等大大提高了生产效率，为生产的良性循环提供了保障。

自动化水平提升过程品质的同时降低了处理过程品质问题的成本。前处理电泳自动计数加料，中涂面漆自动喷涂，人工空气喷涂油漆利用率一般为30％～40％，高压自动静电喷涂油漆利用率一般为85％～95％。同时，也避免了人为因素对成本的影响，工艺参数自动控制、品质稳定一致、直行率高。奇瑞汽车此条涂装线直行率达到95％以上，大大降低了修补和返工成本。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (7/1/2005)


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