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【摘要】主要介绍为生产商用车和乘用车两类产品而采用两种面漆橇体共线输送系统的设计思路及详细实施方案。该系统可实现工艺节拍的最大化、生产效率最优化和设备投资的最小化，充分体现了生产线的柔性化，满足了不同产品的滑橇输送系统的需求。 1 引言 涂装行业使用的地面输送系统主要有三种输送形式：地拖链、地面摩擦输送系统或IMC、及地面滑橇输系统。地拖链是驱动链条在地面以下的地沟中作水平回转运行，带动地面行走的台车完成工艺要求的输送系统，主要用于纲领较低的工程机械行业或客车制造环节。地面摩擦输送系统是由摩擦轮直接接触并压紧而产生摩擦力来实现动力传递的输送系统，一般为单链或单轨道为主，在日系企业使用较多，如本田等。地面滑橇式输送系统主要滚床、双链输送等组成，以其安全可靠、车身调动回转占地面积小、柔性化好等优点，主要应用于欧美汽车企业及国内汽车企业，是目前应用最多的一种输送形式。 由于地面滑橇输送系统需要采用橇体作为承载体，实现工件在输送系统上的运动及转移，对于一般涂装生产线而言，橇体一般分为电泳橇体和面漆橇体两类。为方便各类转运，每类橇体只有一种，以生产线最大通过工件尺寸进行橇体设计。但如果工件尺寸差异较大的情况下，则生产小工件的情况下易造成生产成本偏高，生产效率低下的问题。 为解决此问题，我们设计了两套橇体共线生产的输送系统，本文就此地面滑橇输送系统的设计进行探讨。 2 地面滑橇输送系统介绍 2.1地面滑橇输送系统的结构特点 地面滑撬输送系统是由多种标准单元模块组成，依靠摩擦力使载有工件的橇体在滚床轨道之间滑动来达到输送工件的目的，可以实现前进、后退、平移、举升和旋转等功能的输送系统，主要由滚床、移行机、旋转机、升降机、喷漆、烘干链等设备组成； 2.2地面滑橇输送系统应用特点 ²容易实现快速线与慢速线间的工件转移，占地面积小、生产适应性强。 ²滑橇式输送机能够使本身或者物品通过不同的工艺区段，如涂装工艺的喷涂、烘 干、打磨、擦净、返修等满足不同的工艺要求。 ²系统配制的PLC可编程序控制器和计算机系统能够实现整个生产输送过程完 全自动化。 ²各输送单元同步启动率低、噪音小、更利于环境保护的要求。 ²更方便快捷的模块化技术，柔性程度更高滑橇式输送机的独立单元可以任意组成 一个完整的输送系统，每个单元都可以单独固定，易于实现因生产规模、产品换型而进行的技术改造，简化了车间地面土建工程。 3 共橇滑橇输送系统的设计要点 3.1设计参数确定 3.1.1产品及产能规划 某涂装车间规划双班生产车型A(乘用车车身)5万辆/年，车型B(卡车车身)10万辆/年。设备年时基数5000小时。设备开动率整体达到95%。生产产品信息如表1所示。 表1：产品信息表 
3.1.2确定设计思路 由于该涂装车间规划生产的两种产品长度差异较大。若按照车型A尺寸规划，则滑橇长度设计为5000mm。若车型B也使用该滑橇则造成生产成本的巨大浪费(如烘干炉内间距过大，设备能耗偏高等)。根据电泳与面漆工艺要求的区别，面漆生产需要工件之间保持较大间距，以保证喷涂安全距离，且连续式生产电泳输送链间距无法调节。因此，该生产线规划设计采用一种电泳滑橇和两种面漆滑橇。 1、电泳橇体：电泳橇体按照车型A尺寸设计采用5000mm滑橇，生产车型B时可采用两台车身共橇方式。 2、面漆橇体：车型A设计采用5000mm滑橇，车型B设计采用2600mm滑橇。 采用两种长短滑橇共线生产有以下好处： (1)在同样达到15万辆生产节拍的条件下，采用2600mm和5000mm长短橇共线生产比单独采用5000mm滑橇生产时，生产线总长度可有效缩短。可降低涂装车间设备、土建、公用等总投资，达到精艺投资的目的； (2)在只生产车型B时，同样链速的情况下，产能可得到较大规模提升，理论上可提升1.78倍，产生可观的经济效益。 3、为方便车型B生产过程中的打磨、涂胶及擦净工作，换橇位置选择在电泳烘干出口。 3.1.3确定生产节拍 (1)电泳及电泳烘干节拍计算：生产设备整体考虑90%的设备开动率，并考虑5%的KD件生产，因车型B为1台橇体2台车身，年产 10万台，则橇体通过数为5万台，计算出电泳橇体节拍为100000/250/16/0.9/0.95=29.24，电泳节拍最终设计取值为30JPH； (2)面漆段节拍计算：生产设备整体考虑90%的设备开动率，并考虑5%的KD件生产，以及5%的大返修率，计算出节拍为 150000/250/16/0.9/0.95/0.95=46.17，考虑一定的余量及产能提升的空间，节拍最终设计为48JPH，其中车型A净节拍为 48/3=16JPH，车型B净节拍为48*2/3=32JPH。电泳打磨及涂胶因不需考虑5%的大返修率，因此节拍取值为44JPH。 3.1.4确定工件生产节距和链速 该涂装车间由于采用两种滑橇，链速需要根据两种车型的混合节距确定，具体规划如表2所示。 表2：生产节距链速规划表 
3.2地面输送系统设计 3.2.1输送系统流程图 该涂装车间的输送系统流程图如下图1所示： 
3.2.2电泳向面漆橇体转换设计 电泳滑橇带车身经地面滑橇输送系统输送到底涂室入口，通过底涂室入口升降机1用吊具将车身吊起，送入到空中滚床，进行底部打胶和PVC喷涂工作。电泳橇体可通过空中移行机1下方的地面移行机进入吊具返回线下方的地面滑橇储存区存储。 在底涂升降机1工位前设有车型识别装置，读取车身信号并发送给吊具及地面输送系统，调取该车身所相应吊具和面漆滑橇进入接车位置。底涂吊具分为2种，吊具1为车型A使用吊具，吊具2为车型B使用吊具，通过空中移行机2实现两种吊具返回线分流。 同时地面滑橇输送系统根据所接收的车身信息将车身所对应的橇体(长橇或短橇)送至底涂下件位置，下件升降机把车身送入到面漆撬体。整个橇体转换平面图见下图2所示。 
3.2.3车身分流设计 车身进入到分色区入口移行机，根据车型及颜色信息，将车身送入到不同的道次。分色区共7个道次，可存储7种不同车型不同颜色车身种类组合。 分色区出口移行机可根据生产信号指令接入不同道次的车身，送入到喷漆链。 3.2.4喷漆链设计 喷漆链采用双链驱动形式以恒定速度持续运行，保证链条上的车体以一定节距连续地通过。喷漆链装有3个传感器：出口占位开关以及两个断链保护开关。 喷漆链上相邻车体之间的节距是由过渡滚床的节距开关1和喷漆链的节距开关2来控制的。链条的速度可根据工艺节拍进行调节。开关1和开关2相距1900mm，当开关2检测到上一个橇体的尾部脱开后，开关1允许下一个橇体启动进入喷漆链，控制5000mm橇体和2800mm橇体间距为 1900mm，从而实现车型A的喷涂间距为6900mm，车型B的喷涂间距为4500。开关位置关系，见图3。 
喷漆链交接工位的工作方式如下： 当过渡滚床的节距开关1传感器处于断开状态，此时，如果外部设备的“启动链条”信号已经给出，链条正在运行，过渡滚床将以低速(和喷漆链的速度一致)将橇体送入喷漆链。 当橇体传送到链条上并最终脱离节距开关2，喷漆链将允许过渡滚床将下一橇体送入。 3.2.5烘干链设计 烘干输送链也为双链驱动形式，其与过渡滚床的交接方式及节距控制原理如喷漆线相同，区别在于开关1和开关2相距300mm，控制5000mm橇体和2800mm橇体间距为300mm，从而实现车型A的烘干间距为5300mm，车型B的烘干间距为2900mm。 烘干输送链的工作方式如下： 自动进入：当过渡滚床的节距开关1传感器处于断开状态，此时，如果烘房控制系统已经给出“允许链条启动”、“允许进车”、“过渡门开”信号，烘干链条正在自动运行，高温过渡滚床将以低速将橇体送入。 允许进入：当橇体传送到链条上并最终脱离节距开关2，烘干输送链将允许高温过渡滚床送入下一橇体。 3.2.6工艺滚床设计 该涂装车间除喷漆、烘干和底涂以外的所有工艺链全部采用工艺滚床。 工艺滚床以恒定速度持续运行，保证滚床上的车体以一定节距连续地通过。工艺滚床装有1个传感器：出口占位开关。 工艺滚床上相邻车体之间的节距是由过渡滚床的节距开关1和工艺滚床上的节距开关2来控制的。滚床的速度可根据工艺节拍进行调节。开关1和开关2之间距离由各工艺段的设计节距确定，当开关2检测到上一个橇体的尾部脱开后，开关1允许下一个橇体开始进入工艺滚床。开关位置关系见图4。 
3.2.7橇体返回路线设计 涂装完成后车身与总装滑橇交接后，车型A橇体和车型B橇体分别进入橇体堆垛机，堆满3层后，由升降机送入空橇返回平台，输送到底涂室区域拆垛进入底涂出口处。如图5所示： 
4 应用情况 目前，通过该涂装车间半年的实际生产应用，验证了该滑橇输送系统运行稳定，节距控制精准有效，可实现两种车型的自由调配生产，经济效益显著。 如仅按5000mm面漆橇体设计的情况下，车型B只能实现一橇一车，否则1台橇体上两台车型B车身的间隙无法满足6轴机器人自动喷涂要求，经粗步估算，同样生产纲领的情况下，采用一种面漆橇体的情况下生产线(除电泳及电泳烘干)需加长30%以上，运行能耗将会同等提升。 5 结论 长短面漆滑橇地面输送系统的应用填补了国内汽车工艺装备的空白，满足了我们公司两类外形尺寸差异较大的产品大规模共线生产的需要，实现了生产线产能最大化及工程投资精益化的有效结合。目前，通过该涂装车间的实际生产应用应用，验证了该输送系统的各项性能指标良好，运行稳定，达到了预期目标，工程经验可供同行业参考。 |
