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新车型导入涂装线的工艺调试与验证_赵健.pdf
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1、 27 【涂装技术【涂装技术/Painting Technology】DOI:10.19289/j.1004-227x.2023.04.005 新车型导入涂装线的工艺调试与验证新车型导入涂装线的工艺调试与验证 赵健*,张刘斌,胡成杰,郭晓峰 上海蔚来汽车有限公司,上海 201805 摘要:摘要:从工艺调试和工艺验证两个方面介绍了新车型导入涂装生产线的主要工作内容,包括工装开发调试、机器人调试、电控调试、通过性验证、防腐密封性能验证、漆膜外观验证、操作可达性验证、前后道工艺配套性验证等方面。关键词:关键词:涂装;生产线;新车型导入;工艺调试;验证 中图分类号:中图分类号:TQ639;U466 文
2、献标志码:文献标志码:A 文章编号:文章编号:1004 227X(2023)04 0027 05 Process commissioning and verification when introducing new models into paint shop ZHAO Jian*,ZHANG Liubin,HU Chengjie,GUO Xiaofeng Shanghai Nio Automobile Co.,Ltd.,Shanghai 201805,China Abstract:The key issues for introduction of new models into a pa
3、inting production line were described from the aspects of process commissioning and verification,including tooling development,robot commissioning,electronic control commissioning,and verification of passibility,anticorrosion/sealing performance,paint appearance,operation reachability,and compatibil
4、ity between two adjacent processes.Keywords:painting;production line;introduction of new model;process commissioning;verification 近年来全球汽车市场快速发展,客户的多变需求及行业的激烈竞争引导汽车产品走向多元化,新车型的快速开发已经成为汽车企业生存和发展的必要条件。在中国市场,每年有百余款全新及换代车型投放到各细分市场,形成差异化竞争。为保证新车型能够快速、高质量地投放市场,需要严格控制新车型投产导入阶段的项目周期和交付质量,而与其密切相关的工艺调试和工艺验证在其中
5、起着至关重要的作用1。本文从这两个方面介绍了新车型导入涂装生产线的工作内容,包括工装开发、机器人调试、电控调试、通过性验证、防腐性能验证、油漆外观验证,以及前后道工艺配套性验证,希望能够给予从事新车型导入工作的涂装工艺人员些许参考。1 工艺调试工艺调试 新车型投产导入涂装生产线之前,涂装 ME(制造工程)需要根据现有涂装车间的产能及在产车型平台的情况来确定新车型是在现有涂装车间投产还是需要新建涂装车间投产。由于新建涂装车间周期较长,即使需要新建涂装车间来满足新车型的产能需求,为了提高效率、确保项目进度,新车型试制造车也需要利用现有涂装车间进行。因此,本文主要针对新车型导入现有涂装车间的情形进行
6、探讨,主要包括工装开发调试、机器人调试和电控调试。1.1 工装开发调试工装开发调试 工装是汽车涂装生产过程中起支撑和限位功能的辅助装置。工装的使用贯穿整个涂装生产过程,随车身在流经不同的涂装工序时,需要满足相应工序的工艺要求。工装的设计和使用不当不仅影响涂装品质,而且会令生产效率降低,严重时甚至会造成生产安全事故。1.1.1 工装的分类和作用工装的分类和作用 涂装工装按工艺分为前处理电泳锁紧工装和中面漆限位工装两种。前处理电泳工装的作用主要体现在以下方面:车身工装安装后,保证四门两盖与车身之间有一定的开启 收稿日期:收稿日期:20220525 修回日期:修回日期:20230116 作者简介:作
7、者简介:赵健(1988),男,硕士,工程师,研究方向为汽车涂装工艺和缺陷检测技术。引用格式:引用格式:赵健,张刘斌,胡成杰,等.新车型导入涂装线的工艺调试与验证J.电镀与涂饰,2023,42(4):27-31.ZHAO J,ZHANG L B,HU C J,et al.Process commissioning and verification when introducing new models into paint shop J.Electroplating&Finishing,2023,42(4):27-31.新车型导入涂装线的工艺调试与验证 28 角度,车身在脱脂槽及各清洗槽内能够得
8、到充分的清洗,并能形成均匀的薄膜和电泳膜;工装角度应能够保证车身入槽后各部件空腔内的气体顺利排出,车身出槽后各部件空腔内的液体能够快速排出;车身在整个前处理电泳过程中,工装将四门两盖零件与车身锁紧,避免车身翻转过程中零件脱开而造成事故。中涂、面漆工装的作用主要体现在以下方面:车身工装安装后,尽可能缩短了四门两盖与车身的高度差,如前盖边缘应与前翼子板保持平齐,后盖边缘应与后翼子板保持齐平,四门与车身的平整度一致,以便机器人喷涂后形成膜厚和色泽均匀一致的漆膜,避免出现边缘流挂等缺陷;在车身内腔喷涂时,确保机器人可以顺利开门开盖,设备无报警;在车身输送过程中,确保车身四门两盖不受外力打开,避免与其他
9、设备发生干涉碰撞;在整个中面漆喷涂过程中,工装将四门两盖零件和车身隔离,避免漆膜在湿膜状态下被碰伤而造成返修2。1.1.2 工装的设计与配备原则工装的设计与配备原则 新车型工装设计前先要进行分析,确保工装符合投产车间的整体通过性要求,规避生产过程潜在的干涉风险。工装的设计应注意以下几点:优先利用在产车型工装进行适配,减少开发周期和制作成本;工装应结构简单,拆装方便,一致性和稳定性好,并考虑使用时的防错;工装零部件尽量采用标准件、通用件,便于制作及维护;工装材料应根据不同工艺要求选用,具备耐酸碱、耐溶剂、耐高温等性能;工装固定的位置尽可能小,避免喷涂过程中挡漆。新车型工装的投入数量需考虑工艺段内
10、在制车数量、工装周转时间、生产节拍、清洗频次等因素。一般计算公式为:N=S+TJ+Q,其中 N 为新车型工装的投入套数,S 为工艺段内在制车数量,T 为工装的周转时间(单位:h),J 为生产节拍(单位:JPH,即辆/h),Q 为清洗数量(单位:套/次)。例如:某新车型要投入四门面漆工装,工艺段内在制车 360 台,工装周转时间 3 h,生产节拍 40 JPH,工装清洗 60 套/次,那么 N=360+3 40+60=540(套)。工装的开发应遵循样件试装(1 套)、小批量试装(20 套)、批量试装(100 套)、最终交付等阶段,根据各个阶段的试装反馈来优化工装设计,直至完全匹配现场要求。1.2
11、 机器人调试机器人调试 涂装机器人工艺调试的目的在于通过调试机器人喷涂轨迹及喷涂参数,使机器人的喷涂状态满足工艺品质要求。调试的主要内容有涂胶站的仿形调试、胶枪工艺参数(喷涂流量、走枪速率等)的校准确认、中面漆站仿形调试、旋杯工艺参数(整形空气、转速、高压、喷涂流量、走枪速率等)的校准确认、贴板喷涂效果确认、实车喷涂效果确认和品质优化提升。1.2.1 实验室平台测试实验室平台测试 在进行机器人工艺调试之前,需要预先在机器人厂家的实验室确认喷涂工艺参数,即所谓的平台测试,目的主要有 2 个:一是确认离线仿形方案的合理性,二是确保机器人与涂料的配套性3。首先,根据机器人厂家提供的离线仿形中的轨迹参
12、数进行喷板测试,这些参数包括枪距、枪速、流量、转速、高压、整形空气等,测试喷幅和涂层厚度,以验证离线仿形方案的合理性;与此同时,通过调试旋杯和胶枪各工艺参数,摸索这些工艺参数对喷涂质量的影响规律,并了解所用旋杯和胶枪的特性,为现场机器人工艺调试提供参考。其次,对涂料厂家提供的不同批次涂料进行喷板测试,通过调试涂料参数(黏度、固体分等),令漆膜厚度合格,同时色差、橘皮等外观参数满足品质要求,确认涂料适配机器人的最佳参数,缩短线上的工艺调试时间。1.2.2 在线机器人调试在线机器人调试 在线机器人调试分为仿形调试和喷涂调试两部分。仿形调试主要是导入机器人厂家提供的离线仿形程序后进行在线模拟验证和偏
13、差位置修正,分为在线调试、手动干运行、手动湿运行、自动运行等步骤。在线调试包括车身测量、导入离线仿形程序、在安全速率下单机器人逐点运行修正位置、在安全速率下单机器人连续运行、在安全速率下多台机器人连续运行等内容。手动干运行是在手动模式下,整个工作站在无喷涂的情况下运行,观察有无报警和碰撞,判断是否满足节拍新车型导入涂装线的工艺调试与验证 29 时间。手动湿运行是在手动模式下,整个工作站带漆(胶)运行,观察喷涂区域是否完全覆盖,消除流挂、露底、针孔、涂胶偏移等各类缺陷。自动运行是在自动模式下,整个工作站自动运行,观察有无异常。喷涂调试主要是在平台测试的基础上,确认最优的喷涂参数和涂料参数组合,以
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