淺談汽車裙邊膠循環(huán)回收噴涂技術(shù)

陳克舉，邢汶平，田冰星

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

工藝裝備

淺談汽車裙邊膠循環(huán)回收噴涂技術(shù)

陳克舉，邢汶平，田冰星

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

文章闡述了汽車裙邊膠自動噴涂及自動遮蔽一體化技術(shù)，并對裙邊膠進行回收再利用，達到循環(huán)噴涂節(jié)能環(huán)保的效果。

裙邊膠；自動噴涂；自動遮蔽；循環(huán)噴涂；回收利用

CLC NO.: U465.9 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)11-01-03

引言

目前，全球各大汽車企業(yè)越來越關(guān)注車身底部防腐性能，通過市場反饋的銹蝕問題來看，車身裙邊是銹蝕問題的高發(fā)部位，導(dǎo)致車企紛紛采用裙邊膠噴涂工藝來解決該部位銹蝕，此工藝不僅增加了車身單臺制造成本，同時對環(huán)境造成了污染。

至今各大汽車制造廠商裙邊膠噴涂主要采用兩種噴涂工藝，一種采用人工遮蔽手工或機器人噴涂，就是車身到達指定靜止工位后，人工對裙邊膠非噴涂面利用膠帶紙粘貼遮蔽，然后對車身上須噴涂裙邊膠的區(qū)域，通過人工手持手動噴槍或機器人自動噴涂裙邊膠，該方法存在廢膠無法利用，同時會產(chǎn)生遮蔽紙等廢棄物；另一種對于靜止?fàn)顟B(tài)的車身，采用機器人自帶圓盤式遮蔽系統(tǒng)進行自動噴涂，該方法自動化程度較高，但投入成本高且裙邊材料的利用率不高。本文將就一種新型的自動噴涂遮蔽一體化裙邊膠回收循環(huán)噴涂進行論述，該系統(tǒng)設(shè)備投資低，材料可回收利用，該噴涂回收系統(tǒng)在保證質(zhì)量的同時，極大的降低了提高了材料利用率，減少廢膠。

1 噴涂工藝流程

車身（車身固定在滑撬上）通過機械化進入裙邊膠噴涂工位前，主要工藝流程如下：

車型識別---車身測距感應(yīng)---起噴節(jié)距傳輸---裙邊膠自動噴涂---終噴節(jié)距傳輸。

1.1 車型自動識別

在裙邊膠自動噴涂工位前安裝兩組光電感應(yīng)(見圖 1)，對車身左右側(cè)圍進行感應(yīng)信號，并將感應(yīng)數(shù)據(jù)傳遞給控制系統(tǒng)（PLC），控制系統(tǒng)（PLC）根據(jù)感應(yīng)信號輸出該車型裙邊膠自動噴涂程序。

1.2 車身測距檢測

在裙邊膠自動噴涂工位前左右側(cè)對稱安裝一個車身測距感應(yīng)器(見圖 2)，對車身前部、中部、后部進行三次測距，測距數(shù)據(jù)傳遞給控制系統(tǒng)（PLC），控制系統(tǒng)（PLC）根據(jù)測距數(shù)據(jù)精確控制滑軌電缸，當(dāng)車身在滑橇上的放置位置左右存在偏差時，滑軌電缸驅(qū)動噴槍固定支架及時進行移動，確保左右兩側(cè)噴槍與車身距離保持在工藝范圍內(nèi)。

圖1 車型識別系統(tǒng)

圖2 車身測距感應(yīng)器

1.3 起噴及終噴控制

在裙邊膠自動噴涂工位前滾床上安裝起噴節(jié)距開關(guān)（見圖 3），滑橇到達起噴節(jié)距開關(guān)位置時，車身裙邊膠起噴點剛好達到自動噴槍位置，起噴節(jié)距開關(guān)感應(yīng)到滑撬到達信號并將信號傳遞給控制系統(tǒng)（PLC），控制系統(tǒng)（PLC）啟動噴槍開始噴涂。

在裙邊膠自動噴涂工位后的滾床上安裝終噴節(jié)距開關(guān)（見圖 4），滑橇到達終噴節(jié)距開關(guān)位置時，車身裙邊膠終噴點剛好達到自動噴槍位置，終噴節(jié)距開關(guān)感應(yīng)到滑橇到達將信號傳遞給控制系統(tǒng)（PLC），控制系統(tǒng)（PLC）關(guān)閉噴槍結(jié)束噴涂。同時控制系統(tǒng)（PLC）控制滑軌電缸移動固定支架回到起始點。

圖4 終噴節(jié)距開關(guān)

圖3 起噴節(jié)距開關(guān)

2 循環(huán)回收噴涂設(shè)備

2.1 噴涂設(shè)備

裙邊膠自動噴涂設(shè)備主要有供膠系統(tǒng)、噴涂裝置、加熱裝置、車型識別系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等系統(tǒng)組成。

輸膠系統(tǒng)主要采用高壓方式供膠， 密封膠通過氣動泵壓送至管線并送到車身兩側(cè)的裙邊膠自動噴涂裝置，自動噴涂裝置的噴槍安裝在固定支架上，噴槍的仰角可以通過手動調(diào)到最佳裙邊膠噴涂狀態(tài)，并根據(jù)自動噴涂裝置前面的車型識別系統(tǒng)輸出給控制系統(tǒng)（PLC）的信號，控制系統(tǒng)（PLC）輸出該車型裙邊膠自動噴涂程序。再通過車身測距感應(yīng)器輸出給控制系統(tǒng)（PLC）的信號，控制系統(tǒng)（PLC）根據(jù)測距數(shù)據(jù)通過滑軌電缸在滑軌上移動固定支架精確控制車身與左右兩側(cè)噴槍的距離。由于裙邊膠自動噴涂裝置固定不動，主要通過車身(車身固定在滑橇上)勻速移動完成裙邊膠自動噴涂。

自動噴涂裝置主要包括（圖5）a氣動低速馬達 b固定支架 c上遮蔽（遮蔽轉(zhuǎn)盤 ）d刮膠裝置 e噴槍 f車身 g下遮蔽 h滑軌電缸 i滑軌。

圖5 噴涂裝置

2.2 裙邊膠自動噴涂裝置

裙邊膠自動噴涂裝置固定不動，通過車身(車身固定在滑橇上)勻速移動進行裙邊膠自動噴涂。車身勻速進入裙邊膠自動噴涂工位后，自動噴涂的噴槍開始噴涂，同時上遮蔽轉(zhuǎn)盤開始旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)遮蔽功能。自動遮蔽主要由上遮蔽和下遮蔽的組合而成，上遮蔽即遮蔽轉(zhuǎn)盤，遮蔽轉(zhuǎn)盤水平安裝在固定支架上，裙邊膠自動噴涂過程中遮蔽轉(zhuǎn)盤及向下傾斜的盤邊緣起到遮蔽非噴涂面，同時起到防止裙邊膠霧化污染車門等部件的作用，刮膠裝置一端水平安裝在固定支架上，另一端固定不動并與遮蔽轉(zhuǎn)盤內(nèi)表面接觸，通過氣動低速馬達帶動遮蔽轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)將噴涂到遮蔽轉(zhuǎn)盤上的裙邊膠清理并轉(zhuǎn)移到回收小桶內(nèi)。下遮蔽固定在與固定支架同一平面上，并位于車身底板下方。起到防止裙邊膠霧化而污染到車身底板以及機械化輸送滾床的作用。噴槍安裝在固定支架上，高低、前后位置及仰角均可通過手動調(diào)整，滿足群邊膠噴涂質(zhì)量。

裙邊膠在自動噴涂的過程中，裙邊膠自動噴涂裝置固定不動，主要通過車身（車身固定在滑撬上）勻速移動通過裙邊膠自動噴涂工位，實現(xiàn)自動噴涂。

2.3 殘膠回收系統(tǒng)

裙邊膠噴涂過程中回收循環(huán)噴涂工藝流程及噴涂裝置是本系統(tǒng)的核心部分， 其回收工藝流程：上遮蔽（遮蔽轉(zhuǎn)盤）---刮膠---下遮蔽---小桶收集---大桶（昆侖桶）存儲---輸膠，見圖6所示。

圖6 裙邊膠回收循環(huán)噴涂工藝圖

主要設(shè)備組成及功能情況描述如下：（沿用圖6中的序號）

遮蔽轉(zhuǎn)盤（見圖 6①）：裙邊膠自動噴涂過程中遮蔽轉(zhuǎn)盤及向下傾斜的盤邊緣起到遮蔽收集非噴涂面的裙邊膠的作用；

刮膠裝置（見圖 6②）：刮膠裝置一端水平安裝在固定支架上，另一端固定不動并與遮蔽轉(zhuǎn)盤內(nèi)表面接觸，通過氣動低速馬達帶動遮蔽轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)將噴涂到遮蔽轉(zhuǎn)盤上的裙邊膠清理并轉(zhuǎn)移到回收小桶內(nèi)；

下遮蔽（見圖 6③）：下遮蔽固定在與固定支架同一平面上，并位于車身底板下面。起到遮蔽收集非噴涂面裙邊膠并轉(zhuǎn)移到回收小桶內(nèi)的作用。

人工將小桶內(nèi)的裙邊膠倒入大桶內(nèi)，大桶裝滿后運送到輸膠系統(tǒng)（見圖 6⑥）上進行循環(huán)利用。同時保證裙邊膠自動噴涂裝置的核心部件表面殘留的裙邊膠及時清理，特制定對噴涂區(qū)域的保潔和裙邊膠自動噴涂裝置的核心部件保養(yǎng)要求。

一般裙邊膠在回收過程中要注意裙邊膠的清潔度,在裙邊膠自動噴涂工位人工用干凈的薄膜對地面進行鋪設(shè)，人工根據(jù)規(guī)定的更換頻次對噴涂工位薄膜進行更換，更換頻次：1次/天。生產(chǎn)結(jié)束后，裙邊膠自動噴涂裝置的核心部件做到100%清潔,人工按照核心部件的維護保養(yǎng)頻次進行保養(yǎng)，確保噴槍、遮蔽轉(zhuǎn)盤、下遮蔽表面清潔無殘留的裙邊膠。保養(yǎng)頻次：1次/天。

3 噴涂工藝參數(shù)

在噴涂工藝流程、噴涂設(shè)備確定完成后，噴涂工藝參數(shù)對裙邊膠的噴涂品質(zhì)有直接影響因素，經(jīng)過現(xiàn)場工藝調(diào)試后,最終確定如下噴涂工藝參數(shù)。

3.1 噴涂壓力

由于裙邊膠細膩且粘度低，壓力的大小影響裙邊膠霧化的效果、扇面大小、表面的平整度、霧膠等不良現(xiàn)象。為了滿足原廠裙邊膠和回收裙邊膠能在同一供膠系統(tǒng)中使用，通過現(xiàn)場多輪調(diào)試，裙邊膠噴涂工藝壓力設(shè)置范圍（8-12）MPa，（此噴涂壓力僅供參考，根據(jù)材料及設(shè)備的不同，噴涂壓力會有差異）。

3.2 噴涂溫度

裙邊膠噴涂的黏度大小受到溫度高低直接影響，而施工黏度對噴幅影響較大，為了保證現(xiàn)場裙邊膠噴涂的穩(wěn)定性，在供膠系統(tǒng)配置伴熱系統(tǒng)裝置，且可以設(shè)定溫度范圍。目前，為了保證原廠裙邊膠和回收裙邊膠能在同一供膠系統(tǒng)中使用，裙邊膠噴涂工藝溫度設(shè)置范圍（25-35）℃。

3.3 材料存放條件

◇ 存放狀態(tài)：回收的裙邊膠放置在密閉的昆侖桶內(nèi)。

◇ 存放時間：≤2天

◇ 存放溫度：20 ℃

4 性能檢測結(jié)果及成本分析

4.1 性能對比

在相同環(huán)境、工藝的條件下，利用現(xiàn)場設(shè)備分別用兩種狀態(tài)的膠進行噴涂，并取樣對主要性能進行檢測，檢驗結(jié)果如下：

表1 性能參數(shù)對比表

4.2 成本分析

采用裙邊膠回收循環(huán)噴涂后，單臺制造成本、固廢處理費用均得到控制，具體如下：

表2 裙邊膠用量成本分析

◇ 單臺膠節(jié)約成本：（2.41-1.25）*9.47=10.99元

◇ 危廢（殘膠）處理成本：2.8*（2.41-1.25）=3.25元

◇ 單臺節(jié)約總成本：10.99+3.25=14.24元

5 結(jié)語

裙邊膠回收循環(huán)噴涂對于汽車制造廠商節(jié)能環(huán)保、資源充分利用、制造成本控制有著至關(guān)重要的作用。在裙邊膠噴涂工藝廣泛應(yīng)用的情況下，汽車制造廠商可以根據(jù)本文指引的一個方向，在條件允許的情況下可通過自行設(shè)計和研發(fā)改善，投入裙邊膠循環(huán)噴涂技術(shù)，降低車身單臺制造成本，同時企業(yè)節(jié)能減排方面也能取得顯著效果。

Talk about the plastic recycling technique of the plastic recycling

Chen Keju, Xing Wenping, Tian Bingxing
( Jianghuai automobile group co., LTD., Anhui Hefei 230601 )

The article elaborated the automobile skirt rubber automatic spraying and automatically covered integration technology, and the skirt rubber recycling, to achieve the effect of circular spraying energy conservation and environmental protection.

hemline gel; Automatic spraying; Automatic cover; Circulating spray; recycling

U465.9

：A

：1671-7988 (2017)11-01-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.11.001

陳克舉，就職于安徽江淮汽車集團股份有限公司。