|
喷涂/清洗/表面工程 |
|
| 按行业筛选 |
|
|
| 按产品筛选 |
|
|
| |
|
查看本类全部文章 |
| |
|
|
|
|
变频器在涂装输送系统中的应用 |
|
|
作者：奇瑞汽车有限公司 杨报军 郑磊 孙承羲 来源：AI《汽车制造业》 |
|
涂装车间是汽车制造四大工艺中的第三道工序，其工艺复杂，主要包括前处理线、电泳线、烘干炉、PVC线、中涂线、面漆线等。生产中要控制的工艺参数包括温度、湿度、压力、流量等，而所有的工艺过程全都是流水作业，在上下道工序之间工艺的实现全部靠输送系统来实现。一个现代化的汽车涂装线，输送系统的自动化水平决定了其产能，而变频器的应用是其中最重要的环节，特别是变频器的调速功能，对后期的产能提升起到了关键性的作用。
汽车涂装车间的设备按工艺来分一般有：工艺设备、机械化输送设备、自动喷涂机（机器人），对于机械化输送设备按设备特点分一般有：升降机、高温工艺链、常温工艺链、横移机、转台、滚床等。奇瑞汽车有限公司涂装二车间是由德国杜尔公司总包建设，整条生产线从德国进口，由杜尔公司承担设计、制造、安装、调试。前处理线、电泳线采用RoDip-3运输系统，PVC线、中涂、面漆线采用双排工艺输送链＋滚床＋升降机＋带旋转台移行机等输送设备组成。图1为涂装二车间输送设备其中一个层面，此生产线为亚洲第5条生产线，在国内只有2条，拥有现代化的生产设备，变频器在其输送系统中有着非常重要的作用。图2为涂装车间的横移机。
图1 涂装车间输送系统中的一个层面
图2 涂装车间的横移机
升降机
升降机的作用就是把车身和滑橇由低处运至高处，或者把工件从高处运送至低处。在本系统中不论使用何种升降设备，其工作时都必须平稳、可靠、到位准确，驱动装置带制动系统，无级调速，运行速度要满足工艺要求。升降机所配用的驱动滚床进、出口有自动联锁挡块，升降机电缆采用保护拖链形式。升降机按运送的工位可分为二层升降机和三层升降机两种；按所在的工作温度可分为常温升降机和高温升降机，其升降流程如图3所示。升降机采用变频调速，当升降行程在6m以下时，常温升降机的速度为4m/min；升降行程在6m以上时，常温升降机的速度为6m/min。高温升降机选用4m/min速度。
图3 升降机的升降流程
升降机的控制系统包括：电器元器件、变频器、信号开关、电机等，其行程长、动作多，相互设备之间联锁关系复杂。而升降机的速度也是多速控制，速度之间多次进行切换，从而来保障设备在升降过程中的稳定性。
考虑到生产的节拍，升降机的运行速度要尽可能的快，而从安全方面考虑，升降机上升、下降到位的停止速度不能太快，否则将出现无法停止的情况。针对此问题我们采用了SEW公司的MOVIDRIVE compact驱动变频器，其控制单元MCF（MCF41AXXX）为控制异步电机不带编码器的VFC矢量控制方式，一共用三个速度控制电机运行，中间运行速度最快，用接近开关实现两次减速后停止。
Rodip-3系统
前处理和电泳线输送系统一般有自行葫芦、C型钩、RoDip-3等输送方式。而RoDip-3系统是目前国际上最先进的涂装前处理、电泳运输系统之一，因为RoDip-3能实现车身在槽内360o翻转（如图4所示），对车身电泳质量起到很好的效果。首先，车身是以翻转的方式进入槽液的，这样在车身入槽时，槽液能快速地进入车身，而且能够避免出现气囊现象；其次，车身在槽内的摆动只需要通过一个小的导向轨道就可实现；再次，RoDip-3是直接以翻转的方式进入槽内的，这样就节约了工艺设备的长度。电泳RoDip-3设备如图5所示。
图4 RoDip-3的翻转
图5 电泳RoDip-3设备
RoDip-3输送系统主要由传动装置、拉紧链轮、回转链轮、链条轨道、RoDip-3滑橇翻转锁紧支架组成。其传动装置有两台减速电动机传动，有一台为备用电机，在特殊的情况下可以进行电机切换，以保障生产的连续性。输送机的速度可以根据工艺需要在一定范围内调整，我们在这里采用SEWMCF41A变频器来实现速度调整，其速度控制需要根据工艺要求，从而更好地满足生产，严格控制生产节拍。
UBS（Under Body Sealing）工位
在车底遮蔽工位，UBS吊具主要用于承载车身，带着车身在工位上运行。悬置滚床通过几个钢柱吊点与室体顶部相连，将滚床悬吊在空中。悬置滚床由驱动电机、滚轮、齿形皮带、钢结构组成。机械结构上一共由7个电机驱动7个滚床，工作时7个电机要同步运行，为了实现此目的及节约投资成本，杜尔公司在这里采用了变频器“一拖几”的方式，由1台变频器控制7台电机运行，如图6所示。这样不但解决了其控制环节复杂，相互之间联锁关系多的问题，还同时能够达到变频调速的功能。
图6 变频器“一拖几”
滚床的分散控制
涂装车间的输送方式一般有地面链、滚床等输送等方式，滚床因为维护方便、控制速度容易而被广泛应用，在整个汽车涂装车间里滚床数量最多、分布最广。在此，我们选用了SEW公司的MOVIMOT变频器用于现场分散安装、控制，如图7所示。
图7 SEW分散控制
SEW公司的MOVIMOT带I/O的通讯接口、总线和电源分开连接、可插拔的电机连线、维修开关，通过内置的现场总线接口作为整个系统的一个从站挂到PLC硬件组态网络中，实现分散控制，如图8所示。
图8 MOVIMOT分散控制
结语
输送线设计时设备的选用要留有适当的余量，在后期可能遇到产能提升、链速加快等问题，通过调节变频器的参数可以达到提高链速的目的，可在不增加任何投资的基础上实现生产节拍提升。涂装输送现场如图9所示。笔者在维护设备中通过变频器调速使产能提升了10%。另外，设备投入后设备维护的方便性也是非常重要的因素。控制线尽量选择插拔式、有操作面板的变频器，这样操作方便快捷。
图9 涂装输送现场
输送设备的稳定运行决定了产量的完成，一条现代化、自动化的输送系统要选用稳定、功能强大、方便维护的变频器。(end)
|
|
| 文章内容仅供参考
(投稿)
(如果您是本文作者，请点击此处)
(10/23/2007) |
对 喷涂/清洗/表面工程 有何见解？请到 喷涂/清洗/表面工程论坛 畅所欲言吧！
|
