汽車行駛過程中裙邊位置會受到來自車底石子的撞擊,石子會將裙邊表面的漆面破壞,從而導致裙邊生銹,以至于造成門檻、車門的銹蝕;給整車防銹帶來巨大的隱患及威脅。裙邊膠是指通過對車底裙邊涂膠,改善裙邊防石擊、防銹的能力,保護裙邊漆面不被石子破壞。裙邊膠機器人英文縮寫為RPP,通過機器人噴涂裙邊膠,可有效保證產品一致性、噴涂效果及生產節拍。
1.裙邊機器人霧膠問題分析
1.1 問題描述
A汽車公司涂裝車間裙邊膠機器人施工時間為2014年11月份,裙邊膠線體調試時間為2015年2月份,于2015年4月進行試生產。產品設計初期為噴涂車底裙邊,,噴涂區域涵蓋翼子板支架,噴涂尺寸為119.922mm*82.42mm;裙邊位置,噴涂尺寸為1739.954mm*65.764mm。噴涂區域不包含裙邊R角,因量產前產品可靠性試驗反饋,裙邊位置存在車門內板密封膠條與裙邊R角的磨損,導致裙邊R角處磨漆,存在生銹的風險,固需增加裙邊R角處的涂膠工藝,從而避免密封膠條與漆面的磨損導致的裙邊銹蝕。
1.2 車身涂膠品質風險
未增加裙邊R角噴涂前,機器人噴qiang與車身夾角成110°,噴涂效果完全覆蓋車身裙邊位置,且無質量問題及霧膠問題。
增加R角后出現了車身裙邊、車門內板、車底區域霧膠的情況,需涂裝車間打磨線停線對車身裙邊霧膠顆粒進行打磨,問題發生率為100%,車間需停線批量處理裙邊膠霧膠問題,造成車間抱怨;部分膠霧污染車底安裝孔及凸焊螺栓,造成總裝裝配困難,導致生產節拍不滿足。
1.3 問題分析
1.3.1 對裙邊涂膠噴涂工藝分析
對裙邊膠噴涂材料進行分析,現場使用的裙邊膠為德國某進口公司提供,膠體粘度為40~75Pa·S,固含量≥90%,密度為1.2-1.4g/cm3,細度≤50μm;膠的各項參數符合噴涂要求,故排除因膠材料本身變化影響噴涂質量。
1.3.2 對裙邊涂膠供膠系統分析
對裙邊膠管路運行情況進行分析,裙邊膠供膠系統為集中供膠系統,采用一級供膠泵為機器人供膠即可滿足現場使用壓力。供膠泵為GRACO65:1的氣動泵,一用一備,并安裝泵頻檢測開關,當一分鐘內泵頻達到20次即自動停機,防止泵空打將空氣吸入管路。在試生產階段,裙邊膠機器人噴涂過程中發生堵qiang,導致噴涂過程中噴涂霧化效果差,噴涂扇幅未打開、涂膠壓力大的現象。經對供膠系統過濾器進行拆解,發現60目的過濾器中雜質較多?,F場對過濾器進行清理,堵qiang現象明顯減少,但仍然存在風險,故將現場供膠管路過濾器芯體由60目更換為100目,并在機器人管路進口處增加過濾器及100目過濾芯。堵qiang現象徹底解決,有效解決了因堵qiang造成的噴涂霧化效果差、qiang出口壓力大而導致的霧膠,但車身裙邊位置R角上仍然有膠霧,剪切效果不平齊的問題。所以,也排除了因供膠系統引起的霧膠、剪切不平齊的問題。
1.3.3 對裙邊涂膠環境系統分析
裙邊膠室體送風為車間工藝空調,送風溫度為25±5,濕度為65±5,機器人涂膠環境的溫濕度比較穩定,所以,也排除了因供膠系統引起的霧膠、剪切不平齊的問題。
1.3.4 對裙邊涂膠機器人系統分析
噴涂裙邊膠機器人為某進口品牌,數量為兩臺,采用美國某著名品牌的無氣噴qiang。影響噴涂車身霧膠、剪切不平齊的原因有機器人噴涂壓力、流量、噴涂角度、噴涂扇幅、噴qiang距離裙邊的qiang距、剪膠桶剪切效果、機器人控制柜加熱裝置。對影響因素進行逐一分析,分析過程如下:
1)因產品工藝變更,增加裙邊R角噴涂后,機器人噴qiang與車身夾角由110°調整成135°,噴涂過程中因噴涂角度變大,噴涂扇幅覆蓋至車底和R角上方區域,工藝要求的噴涂區域以外的部分區域出現霧膠情況。
2)裙邊膠機器人采用PCF控制流量,主要通過壓力的控制來達到控制流量的目的,現場供膠系統壓力為180bar,PCF調節壓力后機器人的噴涂壓力為75bar,經現場確認車身裙邊噴涂質量,發現裙邊膠的噴涂污染物多以膠霧顆粒為主,故可斷定機器人噴涂裙邊膠時的壓力與流量的關系不匹配,使膠的霧化不良。
3)因項目規劃階段沒有輸入裙邊R角區域的噴涂,沒有充分避免問題發生。機器人剪膠系統為標準設備,為錐形桶剪膠方式,在噴涂R角區域的過程中qiang距由250mm調整為200mm,因qiang距的調整導致無法在機器人剪膠桶上通過安裝氣封來解決霧膠問題。
4)機器人剪膠桶的工作原理是通過旋轉,將噴出的膠進行旋轉剪切成型后噴涂到車身,多余的膠進行剪切后回收,從而達到控制噴涂區域的目的。因受到噴涂qiang距的影響距離車身較近,不能很好的控制剪膠范圍,從而導致噴涂扇幅的變化,影響機器人霧膠及剪切不平齊。
5)影響機器人噴qiang噴涂的扇幅及霧化效果主要因素還包括qiang嘴,經噴涂區域調整后,625的qiang嘴噴涂出的扇幅較窄,可調整量較小,且霧化效果不理想。此因素同樣制約機器人霧膠及剪切效果。
6)裙邊膠機器人系統、供膠系統均有加熱系統,供膠系統加熱為伴熱帶分區方式加熱,機器人加熱系統為加熱柜加熱的方式,需將膠溫度控制在25±1°的工藝要求范圍內,為避免能源浪費,車間生產人員在生產開始前10分鐘才打開供膠系統、機器人加熱柜的加熱裝置,設定溫度為25°,故不能排除因供膠溫度短時間內驟然升溫導致的膠粘度升高,而導致的噴涂扇幅變小,霧化效果變差。
1.4 分析原因匯總
通過對機器人噴涂壓力、流量、噴涂角度、噴涂qiang距、剪膠系統、qiang嘴的型號、加熱開啟的時間及溫度等幾方面的分析,得出影響機器人霧膠及剪切效果的因素為a機器人噴涂角度大、b機器人噴涂壓力于流量不匹配、c噴涂qiang距導致剪膠系統的不穩定、dqiang嘴型號不能滿足大流量及大扇幅的要求、e加熱柜開啟時間較短而使膠驟然升溫,導致膠粘度變大,扇幅變小。
2.根據根原因問題解決問題
因機器人噴涂角度為135°,不利于噴涂范圍內的控制,需要調整噴涂角度,因機器人噴涂系統前端距離車身裙邊位置為200mm,調整思路為將機器人姿態調試為110°,將噴涂qiang距由200mm調整至250mm,需要將機器人剪膠系統的刮膠盤長度延長,并縮小口徑,已達到減少扇幅,從而控制霧膠。
根據上述思路,具體方案為更換剪膠系統,進行改善,延長錐形罩尺寸,原遮蔽裝置與車門干涉,為避開車門,將錐形罩延長,尺寸由70mm延長至110mm,使遮蔽裝置遠離車門;
縮小錐形罩口徑(原裝置進行涂膠作業,上邊緣有霧膠現場,且切邊不平齊,成波浪形,縮小口徑,錐形口直徑由¢90縮小至¢80,調整完成后可以將機器人噴涂qiang距由200mm調整至250mm,將錐形桶貼近車身裙邊位置噴涂,增強切邊效果,降低裙邊膠的飛濺)
調整機器人噴涂PCF進、出口的壓力,從而達到調整流量的目的。噴涂壓力由75bar調整至90bar,增加機器人噴涂壓力后可提升流量,在增大qiang距后以保證噴涂品質及噴涂扇幅的可調整性。
將機器人的噴涂qiang嘴由625更換至725型號,在噴涂壓力及流量提升后使用大qiang嘴可以在穩定扇幅的前提下提高霧化效果;
在裙邊膠線體滾床左右兩側分別增加自動遮蔽裝置,包含氣缸、行程開關、回收器、遮蔽板。安裝自動遮蔽裝置后,可達到的效果為:a當生產噴涂裙邊膠車型時實現車底裙邊位置完全遮蔽,有效防止膠霧污染車底;自動進行遮蔽,消除車底霧膠;b自動升降(車體到位后,PLC控制自動升起,噴涂完成后自動落位)c保護功能(遮蔽裝置歸位檢測,防止碰撞,如不在原位,車體不能移動).
調整集中供膠系統加熱系統及機器人加熱柜的程序,在生產前1小時由現場設備保全人員開啟泵系統,此時程序自動開啟伴熱,并實時檢測溫度,當溫度超過工藝要求時自動報警,并停止加熱。防止因膠溫度過高而導致膠材料本身的物理特性膠粘度變化,造成機器人噴涂霧膠。
3.效果驗證及注意事項
為提升刮膠效果,將剪膠桶的刮膠板進行改進。
為進行效果驗證,組織現場進行批量實車驗證,品檢、品質、工藝人員針對濕膜及干膜狀態下進行評審,改善后的裙邊膠R角處膠霧明顯減少,且裙邊位置剪膠平齊,車底霧膠明顯消除,消除了總裝裝配困難,噴涂效果有明顯改善。如圖9、圖10
噴涂膜厚均勻且為200mm,滿足車身防護要求及產品防護要求.
4.結語
如果汽車工廠涂裝車間為解決車底裙邊防護及車底、裙邊霧膠等質量問題時,通過以上問題解決的分析解決辦法,現B汽車公司涂裝車間通過問題提前輸入及設備剪膠桶、自動遮蔽裝置圖紙改善等方案,解決了裙邊膠位置霧膠及車底位置霧膠。
(審核編輯: 滄海一土)
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