前處理：汽車涂裝工藝的“門戶”
——淺談涂裝前處理懸掛式輸送設(shè)備結(jié)構(gòu)及脫鏈現(xiàn)象與解決方案

特約撰稿人：北汽股份株洲分公司 夏忠 鄧橋輝

前處理：汽車涂裝工藝的“門戶”
——淺談涂裝前處理懸掛式輸送設(shè)備結(jié)構(gòu)及脫鏈現(xiàn)象與解決方案

特約撰稿人：北汽股份株洲分公司 夏忠 鄧橋輝

核心提示

良好柔性的懸掛式輸送設(shè)備被廣泛運用于汽車行業(yè)涂裝前的處理工藝中，其獨特的結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)中的優(yōu)缺點十分明顯。本文結(jié)合實際生產(chǎn)，以懸鏈作為受力對象，對此類型設(shè)備的鏈條折鏈及斷鏈問題進行分析研究，為此類設(shè)備的設(shè)計及改造提供參考依據(jù)。

涂裝工藝作為汽車制造4大工藝中能最直觀展現(xiàn)在消費者面前的一道工藝技術(shù)，其重要性不言而喻。而前處理作為涂裝工藝的“門戶”，相關(guān)設(shè)備的穩(wěn)定性會直接影響到車身的涂裝效果。本文以前處理段設(shè)備運行工況較復(fù)雜的懸掛式輸送鏈條（懸鏈）作為研究對象，對相關(guān)結(jié)構(gòu)特點及斷鏈現(xiàn)象的原因，進行淺述與分析。

懸掛式輸送設(shè)備結(jié)構(gòu)淺析

該條懸鏈包含的工藝技術(shù)主要包括大洪流，預(yù)脫脂，脫脂，第1、2水洗，表調(diào)，磷化，第3、4水洗等工藝。

具體工藝流程請見圖1：

圖1 前處理懸鏈工藝流程示意圖

懸掛式輸送設(shè)備是一種三維空間閉環(huán)連續(xù)輸送系統(tǒng)，主要包括懸鏈、驅(qū)動裝置、張緊裝置、軌道、吊具、道岔等?？稍诜忾]廠房內(nèi)按工藝規(guī)劃自動輸送物體，還可與其它懸鏈由道岔處進行轉(zhuǎn)運。特別在汽車涂裝前處理這種銜接工藝繁多、各工藝槽上拱下?lián)陷^多的工藝段中，具備較好的空間性與適應(yīng)性。其缺點在使用中同樣明顯：包括鏈條容易折鏈或脫銷斷鏈、小車前鏟變形、丟推頭現(xiàn)象、驅(qū)動裝置或張緊裝置失效等。鏈條結(jié)構(gòu)請見圖2。兩節(jié)臨近鏈條由一根連接銷連接，可繞此連接銷做自由回轉(zhuǎn)運動，該優(yōu)勢讓此類設(shè)備可以自由沿圓周布置工藝路線，但臨近兩條鏈條因過長打橫相互成90°左右時連接銷會掉落，此時鏈條會脫銷斷鏈，設(shè)備陷入癱瘓，這也成為該類型懸鏈設(shè)備目前最明顯的缺點。

1.導(dǎo)軌 2.鏈輪 3.鏈條 4.連接銷圖2 鏈條結(jié)構(gòu)圖

鏈條折鏈或脫銷斷鏈的原因

鏈條出現(xiàn)此類現(xiàn)象的主要原因有2點：一是在設(shè)備經(jīng)過穩(wěn)定期后，磨損加劇，鏈條逐漸拉長，設(shè)備張緊機構(gòu)一側(cè)增加或延長補償導(dǎo)軌的方法無法吸收更多拉長的鏈條長度，處于此階段的鏈條隨時可能發(fā)生折鏈或脫銷斷鏈現(xiàn)象。二是生產(chǎn)時過車不連續(xù)、空位較多，局部受力不均導(dǎo)致懸鏈堆積或整體拉力過大，從而張緊失效，此時懸鏈在鏈條堆積處打橫，從而出現(xiàn)故障。

受力情況分析

過車不連續(xù)導(dǎo)致局部受力不均容易產(chǎn)生堆鏈，這也是設(shè)備在設(shè)計時嚴禁出現(xiàn)的問題。本文根據(jù)生產(chǎn)實際工況，以懸鏈受力作為對象，來分析因張緊失效而導(dǎo)致折鏈脫鏈現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。

故障產(chǎn)生的條件

正常運行鏈條需滿足所受有效驅(qū)動圓周力大于最大張緊力，否則將失效，即：

正常工況下，懸鏈所受有效驅(qū)動圓周力為：

式1、2中：F有效：懸鏈所受有效驅(qū)動圓周力；F最大張緊力：懸鏈最大張緊力；f1：車身與吊具自重引起的導(dǎo)軌對懸鏈的反向滾動摩擦力；f2：槽液對車身與吊具反向阻力；f3：鏈條自重引起的導(dǎo)軌對鏈條反向滾動摩擦力；F1：上坡段車身與吊具自重對懸鏈反向拉力總和；F2：下坡段車身與吊具自重對懸鏈正向拉力總和。

受力情況分析

圖3 工藝設(shè)備結(jié)構(gòu)簡圖

如圖3，各工藝槽段懸鏈受力分析算法一致，取其中上坡小坡段為例分析。分析方法

以正常滿載過車30臺為例，即F1=F2，懸鏈實際運行所需有效驅(qū)動力：

式3中：N1、N2分別表示上坡段與下坡段數(shù)量，范圍為 1～ 6。

這表明懸鏈此時張緊未失效，據(jù)統(tǒng)計故障發(fā)生時的現(xiàn)象是上下坡段的車身與吊具數(shù)量不一樣多，此時F1≠F2，取上坡段車身與吊具數(shù)量和下坡段的數(shù)量的差值為N，根據(jù)式1可得：

由式4可計算出N＞2.2+0.13 ×（N1+N2），Nmin取整為3，即懸鏈上下坡段車身數(shù)量相差3輛就會存在張緊失效問題。

如若過車車型不統(tǒng)一或車身過重，則上下坡車身與吊具提供的反向拉力與正向拉力差值更大，此時F有效更大，N更小即出現(xiàn)張緊失效，此情況需按此分析方法，根據(jù)不同的車重具體計算得出N取值的大小。

解決方案

針對鏈條自身磨損等原因，可定期測量鏈條伸長量，根據(jù)伸長量適當延長設(shè)備導(dǎo)軌，讓張緊機構(gòu)后移，保證鏈條拉緊度，若鏈條伸張度大于鏈條總長的5%時，就須整體報廢并更換新鏈條；而張緊裝置本身內(nèi)泄等故障，則需加強檢測與維保，將裝置故障的可能性降為零，這樣才能更大程度保證設(shè)備正常運行。

而過車不連續(xù)問題，要從人員思想和技術(shù)上杜絕此問題發(fā)生。操作時避免過車空位現(xiàn)象出現(xiàn)，還可在過車程序上進行優(yōu)化改進，防止過車不連續(xù)現(xiàn)象的發(fā)生。

本文以實際工況下的懸鏈作為研究對象，對其獨特結(jié)構(gòu)及不連續(xù)過車時懸鏈的受力情況進行淺析及量化分析，分析結(jié)果與實際故障現(xiàn)象基本吻合，并針對性的優(yōu)化設(shè)備運行程序。目前已運行較長時間，無類似故障現(xiàn)象發(fā)生，這對實際生產(chǎn)有一定的實踐指導(dǎo)意義，可以作為該設(shè)備生產(chǎn)優(yōu)化方案的一種探索，針對不同工況的相同設(shè)備亦可采取此分析方法，對指導(dǎo)后的設(shè)備設(shè)計或改造有積極的意義。