1)工藝路線
噴涂線工藝流程:工件(產品)上線→脫脂→清洗→表調→磷化→清洗→烘干→噴涂→固化→工件(產品)下線。
廠房應有強制性通風換氣、自然光照及局部人工照明的采光方式,主房布置工藝流程線,輔房安置輔助設施及貯存生產輔料,并在主要出入通道設置了風淋潔凈室,以利于維護現場工作環境,保持現場的潔凈度。
車間工藝生產線主要由前處理清洗系統、噴涂系統、及其烘干系統組成。全線工件輸送系統采用空中懸掛(積放式等)或地面滑橇相結合的機械化輸送方式,運行平穩、快速便捷;采用EMOS可控編程,根據生產工藝的實際要求編程控制——實行現場中心監控,分區自動實現轉接運行。
全線各烘干系統的設計參照德國相關公司的設計理念和參數,烘道室體均采用橋式結構,保證了爐溫的均勻性和穩定性,提高了熱能的效益性;供熱裝置選用意大利、德國等公司的燃燒器和控制系統,目前經測試各烘干系統運行良好穩定,溫度曲線平滑持續,完全滿足目前工藝產能的要求,并可滿足今后提高產能的要求。
噴涂系統采用本公司研發的國家重點新產品——OMTC噴房。
涂裝車間的前處理系統的設計沿用當今涂裝先進工藝--懸掛(積放鏈等)輸送、“C”型吊具懸掛、脫脂除油、磷化除渣、懸液分離、電泳過濾以及超濾和陽極等附屬設施配置。
噴涂生產線全長為100米~1000米(含烘干及轉換工位),設立多個工位,最高節拍可達2.5分鐘/臺,遠遠滿足目前的實際產能和今后提升產能的需求。噴涂系統可實現自動切換、穩壓調置、不間斷補給、連續供料等功能,確保了生產銜接性和持續性。
2)控制系統
涂裝生產線配備了EMOS(EquipmentMonitoringandOperatingSystem)人機界面系統和西門子PLC軟件、硬件控制系統,PLC從現場設備采集設備參數、工藝參數、報警信息等數據,通過EMOS操作和監控車間的所有設備。
圖形化的EMOS人機界面系統分層面、分窗口顯示生產線上所有設備的運行狀況,可以遠程自動開啟、關閉生產線和手動開啟、關閉生產線上的風機、閥門、水泵、電機等單個設備、濕度、液位等參數,顯示其變化趨勢曲線。圖形化的軟件界面便于準時和正常啟動設備,快速發現和排除設備故障,及時修改和實時控制設備參數和工藝參數。
生產線上的EMOS人機界面系統,可以分析故障信息和操作信息發生的頻率,分析設備開動率、動能消耗、各班次的工件噴涂產量,實時查詢生產線上工件所處位置;加快生產信息的傳遞,快速應對生產異常能顯示現場各工位上的工件數量,實時獲取設備的報警信息和工藝參數,監控溫度。
3)系統分析
①自動化水平確保了品質的一致性、穩定性及高合格率。
人機界面軟件EcoScreen可以離線優化工件的仿形程序,控制噴涂霧化,調整出粉量、整形空氣流量、高壓值;修改過的程序和參數下載到PLC后,可以立即在線使用,大大提高了對外界因素影響的反應能力,隨時可保證工件膜厚和外觀達到工藝要求。
②自動化水平直接影響生產效率和制造成本
自動化水平對小時產量高、節拍時間短的生產線的生產影響很大,如西子奧的斯的涂裝線節拍時間是90s,自動識別、自動讀入讀出生產信息、自動運行、自動轉接、自動噴涂、設備運行狀況自動顯示、參數自動控制與調節、故障指示及診斷等大大提高了生產效率,為生產的良性循環提供了保障。
自動化水平提升過程品質的同時降低了處理過程品質問題的成本。前處理電泳自動計數加料,高壓自動靜電粉末噴涂利用率一般為95%~99%。同時,也避免了人為因素對成本的影響,工藝參數自動控制、品質穩定一致、大大降低了修補噴涂成本。
4)控制方式
①按表面處理鍵,加熱控制系統打開,分別為脫脂槽、磷化槽加溫,溫度控制儀顯示設定溫度值,自動關閉加溫控制系統。工件到位后各級噴淋依次進行噴淋。
②按烘爐鍵,烘干、固化爐循環風電機啟動(電機采用Y-Δ啟動),電機啟動完成后PLC檢測到信號,啟動加熱器,烘干、固化爐溫度控制儀顯示溫度到設定值,比如:烘干、固化爐中有六組加熱器,斷開四組,保留二組維持爐內溫度。
③按噴粉房鍵,粉房PC機開啟,PC檢測壓縮空氣的壓力,供粉桶粉位正常,PC機開啟回收循環風機。PC識別工件到位開關信號后,打開噴槍順序控制器,噴槍依次進行噴涂和停止。
④主控柜上置自動位置,整條生產線全自動狀態如下:
PLC檢測表面處理脫脂槽、磷化槽、烘干爐、固化爐各溫度控制儀的控制值,自動控制脫脂槽、磷化槽加熱系統,給槽液加溫;自動控制烘干、固化爐循環風機,PLC檢測到風機啟動完成開關信號,按順序起動加熱系統。
多道噴淋都配有檢測工件的光電開關,PLC得到信號后按順序啟動各級噴淋泵,同時PLC打開空氣壓縮機及壓縮空氣靜化系統電源。粉房前的光電開關發工件到位信號給PLC,PLC打開粉房PC電源,粉房PC機按程序運行。 工作狀態循環流程圖如下:

流程圖
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多工藝分段EMOS(人機界面)控制自動化(信息)技術應用在車類或車類部件制造等涂裝生產線的實例一角

實例
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五.技術創新程度
1)涂裝生產線優化設計技術解決懸鏈多驅動在烘道0-200℃內由于熱脹冷縮和異步電機的原因造成的不同步,以及在噴涂中一次上粉率和粉末(漆)回收率的提高,以實現清潔生產。
2)智能控制解決積放式輸送的工件噴涂后在烘干固化箱內的固化時間一致性(即達到較精確的工藝要求);
3)控制范圍更廣,從涂裝線擴展成全工序的物流輸送控制。控制程度更深,各監控工位信息點采集、輸送、處理和反饋控制進行全面管理。
4)中央控制室通過EMOS收集現場工藝和設備的各種數據,有故障時及時通知工作人員排除位置及原因,使工作人員及時排除故障,還可對生產起到組織和調度的作用。
5)工件在高溫烘道內通過識別,確保每件工件在高溫烘道內停留時間,滿足工藝要求.中央控制室實時監控烘道內的工件。
六.結論
EMOS自動化技術工業涂裝生產線比傳統的涂裝生產線更具創新實效。
以EMOS技術方式來實現噴涂生產線全自動信息化管理,實施滯流、均流智能調節,各工位信息采集、輸送和多域變速噴涂,涂膜均勻,附著力強。通過智能識別不同工件分道輸送,解決懸鏈多驅動在烘道內由于熱脹冷縮和異步電機造成的不同步;通過滯流裝置、均流裝置的設計、TEFLON涂料的配方設計、TEFLON涂敷技術與纖維微孔直徑的控制,提高粉末回收(利用)率,實現清潔生產。
總之,涂裝業自動化技術的不斷發展,采用EMOS和PLC軟件、硬件控制系統相結合的控制方式,通過“實時監控軟件”+“PC機”來實現現場中心監控、分區自動轉接運行,有效提高被噴工件的質量,為促進涂裝業生產線升級換代的技術改造進程起到了帶動作用。










