新車型的涂裝通過性分析

胡衛(wèi)華，尹春梅

（奇瑞汽車股份有限公司，安徽 蕪湖 241009）

前言

目前，汽車行業(yè)中各公司開發(fā)新產(chǎn)品的速度越來越快、品種越來越多，為考慮到投資成本，涂裝車間也都要求更加柔性化建設(shè)，能讓更多的車型在現(xiàn)有涂裝生產(chǎn)線上生產(chǎn)。而新車型在已建涂裝生產(chǎn)線上通過性分析的好壞，直接影響試制車身的成功，對工藝路線及車身涂裝規(guī)劃起著決定性作用。

1 涂裝通過性分析

新車型涂裝通過性分析通常是針對指定車型在指定車間，按指定的工藝生產(chǎn)的分析。車型變化，車間不同以及工藝變化都可能影響到新車型通過性分析的結(jié)果。

涂裝通過性分析是根據(jù)新車型數(shù)據(jù)和初定路線車間信息進(jìn)行分析，針對各分析內(nèi)容策劃達(dá)成措施。如果新車型數(shù)據(jù)與初定路線車間規(guī)劃設(shè)計要求有一定的差異，要滿足新車型生產(chǎn)需求就需對生產(chǎn)線進(jìn)行相應(yīng)的投資改造。

新車型在涂裝車間的通過性，狹義上講，即指車型在涂裝車間的設(shè)備通過性，包含在涂裝可行性分析之內(nèi)。廣義上講，指新車型在涂裝車間量產(chǎn)所需進(jìn)行的各項分析的綜合，包含前期樣車預(yù)可研，SE的部分內(nèi)容，工藝路線，機(jī)械化及非標(biāo)設(shè)備通過性，工時，物流及可操作性等。本文重點(diǎn)介紹涂裝設(shè)備通過性分析。

新車型通過性分析原則：在進(jìn)行設(shè)備通過分析時，通常需考慮將同一平臺車型策劃在同一生產(chǎn)車間。不僅可以達(dá)到工藝及設(shè)備的共用，減少投資，還能整合資源，保證用較少的資源得到最大化輸出、減少混亂，提高人員操作熟練度、保證車型涂裝生產(chǎn)質(zhì)量的穩(wěn)定性。

2 設(shè)備通過性分析內(nèi)容

2.1 工藝設(shè)備通過性分析

工藝設(shè)備通過性分析主要是根據(jù)初定路線車間的設(shè)備尺寸分析車型是否能通過，是否有干涉，設(shè)備的工藝功能是否能滿足（例：設(shè)備承載重量、槽體通過、門洞通過、機(jī)器人仿形通過、離子桿通過、烘干爐爬坡、烘干加熱能力等），因此，必須要求新車型的最大尺寸、最大重量、最大面積不能超過初定路線車間的規(guī)劃要求。如果車身最大尺寸、最大重量超過生產(chǎn)車間規(guī)劃設(shè)計的最大尺寸、最大重量，一般是不能將此車型規(guī)劃在此車間進(jìn)行生產(chǎn)。工藝設(shè)備通過性分析主要是考慮設(shè)備干涉和功能性是否滿足兩個方面。

工藝設(shè)備干涉性分析主要是針對前處理-電泳槽體和烘干爐及強(qiáng)冷室、UBS噴膠室、噴漆室、打磨室、修飾室和噴蠟室等室體進(jìn)行通過性分析，特別是分析前處理電泳槽體、烘干爐爬坡及拐彎、室體門洞等是否干涉等，在分析過程中還需考慮到車型實(shí)際生產(chǎn)狀態(tài)和車型開門尺寸，需將車型數(shù)模輸入到軟件中進(jìn)行生產(chǎn)模擬，分析設(shè)備通過性干涉。

圖1 前處理機(jī)械化方式為RODIP的入槽模擬分析狀態(tài)

圖2 烘干爐爬坡重心模擬分析狀態(tài)

前處理電泳槽體通過性分析需考慮車身在槽體中的運(yùn)動擺動時的干涉情況（圖1）；烘干爐爬坡分析需考慮車身重心位置是否在滑撬前后滾輪之間，需分析是否會出現(xiàn)翻車情況（圖2）；在各設(shè)備的拐彎處需分析轉(zhuǎn)彎是否與設(shè)備室體有干涉；在車型運(yùn)行通過各個設(shè)備門洞時需考慮門洞尺寸是否能滿足車型通過。在設(shè)備通過分析過程中，還需要結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況、車型運(yùn)行慣性、擺動及重心偏移等因素的影響，分析設(shè)備干涉情況時，需保留合理的余量。

設(shè)備功能性分析主要包括設(shè)備工藝能力是否滿足需求。通過進(jìn)行設(shè)備功能性分析是建立在新車型有數(shù)據(jù)超過生產(chǎn)線設(shè)計規(guī)劃要求（如：面積、重量、顏色等）或新車型有新工藝的要求，生產(chǎn)線不具備新工藝功能條件的情況下進(jìn)行分析的。常規(guī)分析的內(nèi)容主要有電泳面積、噴涂面積、重量、生產(chǎn)顏色等內(nèi)容的核對分析。

首先需核對新車型電泳面積是否超過生產(chǎn)線設(shè)計要求電泳面積，考慮新車型車身實(shí)際電泳面積與陽極面積比不應(yīng)小于 1：4～5，即車身電泳面積不能大于生產(chǎn)線設(shè)計要求的電泳面積，否則可能會影響電泳效果。如電泳面積超出極限要求就需考慮改造，可考慮電泳液切換為高泳透力電泳漆或增加陽極面積等。其次，需根據(jù)噴涂面積大小分析機(jī)器人的能力，車身面積如果超過機(jī)器人噴涂面積會影響機(jī)器人的噴涂節(jié)拍、機(jī)器人的噴涂軌跡；如果車身超寬還會出現(xiàn)機(jī)器人碰杯的風(fēng)險。此外，設(shè)備重量超重也需對所有設(shè)備的承重要求進(jìn)行核對，并進(jìn)行烘干爐加熱能力的分析核對是否滿足要求。在生產(chǎn)顏色匹配上，新車型顏色策劃時首先需考慮沿用現(xiàn)有生產(chǎn)線顏色，如果有特殊要求，需要增加顏色，則需要核對生產(chǎn)線的輸調(diào)漆顏色是否足夠，如不足夠，需考慮用新增的顏色替換不常用的老顏色，整合顏色。

在進(jìn)行設(shè)備通過性分析時，還需要考慮設(shè)備仿形的改造，通常需考慮機(jī)器人仿形修改，使機(jī)器人的最大噴涂范圍能有效覆蓋車身表面；離子桿仿形修改使鴕鳥毛擦凈機(jī)及離子桿最大行程不與車身產(chǎn)生干涉。此外，還需考慮各工序可操作性的問題、設(shè)備輔具的共用性問題等；可操作性會影響到通過性分析的結(jié)果或者產(chǎn)品的設(shè)計；設(shè)備輔具的共用性不僅可以減少投資，避免錯裝漏裝問題的發(fā)生，還能在前期解決后期工裝設(shè)計不協(xié)調(diào)的問題。當(dāng)然，一個新車型到現(xiàn)有車間生產(chǎn)通常都會有一定的不滿足項需要進(jìn)行改造，則需要求在策劃階段對改造方案進(jìn)行細(xì)化和鎖定投資，以便后期項目改造使用。

2.2 機(jī)械化設(shè)備的通過性分析

機(jī)械化設(shè)備通過性分析不僅需分析各個車身上下件點(diǎn)轉(zhuǎn)掛、吊具與滑撬轉(zhuǎn)掛點(diǎn)的產(chǎn)能節(jié)拍，還需分析新車型的重心、吊具孔、滑橇孔是否滿足相應(yīng)生產(chǎn)車間現(xiàn)有的重心范圍、吊具支點(diǎn)、滑橇支點(diǎn)位置等。機(jī)械化設(shè)備的通過性分析主要從機(jī)械化吊具、轉(zhuǎn)掛系統(tǒng)、滑撬輸送系統(tǒng)、升降機(jī)等幾個方面進(jìn)行分析。

機(jī)械化吊具主要分為前處理電泳吊具、PVC吊具和噴蠟吊具等。前處理電泳吊具主要分析吊具(滑撬)與車身涂裝用孔的匹配情況，主要有以下幾個要求：

（1）車身涂裝孔與吊具支點(diǎn)孔中心完全一致。若因?yàn)榭v梁位置無法達(dá)成，考慮支架等形式，則需要CAE對強(qiáng)度做分析（不適合RODIP翻轉(zhuǎn)形式）。

（2）車身前后孔高差與吊具前后支點(diǎn)高差差異建議小于50mm，如采用自行葫蘆結(jié)構(gòu)吊具車身與吊具間角度不宜超過2度，否則支點(diǎn)孔X向就需要偏移。

（3）如采用RODIP翻轉(zhuǎn)吊具，車身重心與吊具擺動中心（RODIP翻轉(zhuǎn)中心）偏移在250mm以內(nèi)；對擺桿式吊具，車身重心在運(yùn)動時不能越過支點(diǎn)。

（4）車身任何部位不能與吊具產(chǎn)生干涉，如果干涉就要考慮改造可行性。

PVC吊具和噴蠟吊具主要需考慮車身重心是否在前后支撐之內(nèi)（安全距離是200mm以外，小于200mm時實(shí)際驗(yàn)證重心安全性）；支撐塊與車身側(cè)圍受力處匹配的情況。噴蠟吊具需注意是否能安全打開門進(jìn)行噴蠟。

圖3 某車型與吊具匹配模擬分析狀態(tài)

圖4 某車型與滑撬匹配 模擬分析狀態(tài)

轉(zhuǎn)掛系統(tǒng)的通過性分析主要考慮與帶車身的吊具（滑撬）及轉(zhuǎn)接的滑撬的匹配情況，考慮運(yùn)動過程產(chǎn)生的干涉情況以及運(yùn)動過程中重心的變化情況。

圖5 某車型轉(zhuǎn)掛模擬分析狀態(tài)

滑撬輸送系統(tǒng)的通過性分析主要分析滑撬與車身的匹配或干涉情況，分析運(yùn)動過程中重心的變化情況以及輸送過程中與周圍非標(biāo)設(shè)備的干涉情況。

升降機(jī)通過性分析主要考慮升降機(jī)的速度，是否能滿足工藝節(jié)拍；考慮升降機(jī)是否能承載超重的新車型車身與滑撬；其次需分析車身重心是否在升降機(jī)皮帶允許范圍內(nèi)，如果重心太偏有升降機(jī)傾斜變形風(fēng)險，影響生產(chǎn)。

2.3 電氣自動化通過性分析

以現(xiàn)有涂裝生產(chǎn)線為例，要滿足一款車型在此生產(chǎn)線順利進(jìn)行批量生產(chǎn)，必須對其電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行以下幾大方面的改造：

（1）生產(chǎn)線如有考慮電氣自動化識別等，通常分析前處理滑撬鎖緊，檢測是否能自動鎖緊和檢測，防止在前處理-電泳通過過程中，車身由于未鎖緊而掉入槽體中。

（2）電泳入槽前車身識別要求在電泳入口能自動識別新車型，并不對其它現(xiàn)生產(chǎn)車型產(chǎn)生干涉。增加車型識別光柵，安裝位置合理不能影響車身的通過，維護(hù)方便；程序控制部分，要能實(shí)現(xiàn)不同車型的需要，不影響現(xiàn)有車型的識別。

（3）在電泳下線轉(zhuǎn)掛處能自動識別新車型，并不對其他車型產(chǎn)生干涉，進(jìn)行電泳吊具解鎖；轉(zhuǎn)掛時能夠根據(jù)車型識別系統(tǒng)順利實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)掛。

（4）UBS后轉(zhuǎn)掛車型識別要求能自動識別新車型,并能將相應(yīng)的車型信息寫入系統(tǒng)載體中。

（5）噴漆室內(nèi)離子桿處識別要求在車身通過時將離子桿頂部吹風(fēng)桿手工收回到頂部位置，防止出現(xiàn)識別錯誤。

（6）機(jī)器人車型識別要求能自動識別新車型，能進(jìn)行仿形噴涂，防止碰杯事故發(fā)生等。

3 結(jié)束語

設(shè)備通過性分析是整個通過性分析工作的重中之重，也是否決項，一旦設(shè)備無法通過且無法改造或改造得不到預(yù)批，則直接判定路線失敗，需重新選擇路線或聲明項目涂裝不可行。因此，涂裝設(shè)備通過性分析尤其慎重。