新车型的涂装通过性分析

胡卫华，尹春梅

（奇瑞汽车股份有限公司，安徽 芜湖 241009）

前言

目前，汽车行业中各公司开发新产品的速度越来越快、品种越来越多，为考虑到投资成本，涂装车间也都要求更加柔性化建设，能让更多的车型在现有涂装生产线上生产。而新车型在已建涂装生产线上通过性分析的好坏，直接影响试制车身的成功，对工艺路线及车身涂装规划起着决定性作用。

1 涂装通过性分析

新车型涂装通过性分析通常是针对指定车型在指定车间，按指定的工艺生产的分析。车型变化，车间不同以及工艺变化都可能影响到新车型通过性分析的结果。

涂装通过性分析是根据新车型数据和初定路线车间信息进行分析，针对各分析内容策划达成措施。如果新车型数据与初定路线车间规划设计要求有一定的差异，要满足新车型生产需求就需对生产线进行相应的投资改造。

新车型在涂装车间的通过性，狭义上讲，即指车型在涂装车间的设备通过性，包含在涂装可行性分析之内。广义上讲，指新车型在涂装车间量产所需进行的各项分析的综合，包含前期样车预可研，SE的部分内容，工艺路线，机械化及非标设备通过性，工时，物流及可操作性等。本文重点介绍涂装设备通过性分析。

新车型通过性分析原则：在进行设备通过分析时，通常需考虑将同一平台车型策划在同一生产车间。不仅可以达到工艺及设备的共用，减少投资，还能整合资源，保证用较少的资源得到最大化输出、减少混乱，提高人员操作熟练度、保证车型涂装生产质量的稳定性。

2 设备通过性分析内容

2.1 工艺设备通过性分析

工艺设备通过性分析主要是根据初定路线车间的设备尺寸分析车型是否能通过，是否有干涉，设备的工艺功能是否能满足（例：设备承载重量、槽体通过、门洞通过、机器人仿形通过、离子杆通过、烘干炉爬坡、烘干加热能力等），因此，必须要求新车型的最大尺寸、最大重量、最大面积不能超过初定路线车间的规划要求。如果车身最大尺寸、最大重量超过生产车间规划设计的最大尺寸、最大重量，一般是不能将此车型规划在此车间进行生产。工艺设备通过性分析主要是考虑设备干涉和功能性是否满足两个方面。

工艺设备干涉性分析主要是针对前处理-电泳槽体和烘干炉及强冷室、UBS喷胶室、喷漆室、打磨室、修饰室和喷蜡室等室体进行通过性分析，特别是分析前处理电泳槽体、烘干炉爬坡及拐弯、室体门洞等是否干涉等，在分析过程中还需考虑到车型实际生产状态和车型开门尺寸，需将车型数模输入到软件中进行生产模拟，分析设备通过性干涉。

图1 前处理机械化方式为RODIP的入槽模拟分析状态

图2 烘干炉爬坡重心模拟分析状态

前处理电泳槽体通过性分析需考虑车身在槽体中的运动摆动时的干涉情况（图1）；烘干炉爬坡分析需考虑车身重心位置是否在滑撬前后滚轮之间，需分析是否会出现翻车情况（图2）；在各设备的拐弯处需分析转弯是否与设备室体有干涉；在车型运行通过各个设备门洞时需考虑门洞尺寸是否能满足车型通过。在设备通过分析过程中，还需要结合实际生产情况、车型运行惯性、摆动及重心偏移等因素的影响，分析设备干涉情况时，需保留合理的余量。

设备功能性分析主要包括设备工艺能力是否满足需求。通过进行设备功能性分析是建立在新车型有数据超过生产线设计规划要求（如：面积、重量、颜色等）或新车型有新工艺的要求，生产线不具备新工艺功能条件的情况下进行分析的。常规分析的内容主要有电泳面积、喷涂面积、重量、生产颜色等内容的核对分析。

首先需核对新车型电泳面积是否超过生产线设计要求电泳面积，考虑新车型车身实际电泳面积与阳极面积比不应小于 1：4～5，即车身电泳面积不能大于生产线设计要求的电泳面积，否则可能会影响电泳效果。如电泳面积超出极限要求就需考虑改造，可考虑电泳液切换为高泳透力电泳漆或增加阳极面积等。其次，需根据喷涂面积大小分析机器人的能力，车身面积如果超过机器人喷涂面积会影响机器人的喷涂节拍、机器人的喷涂轨迹；如果车身超宽还会出现机器人碰杯的风险。此外，设备重量超重也需对所有设备的承重要求进行核对，并进行烘干炉加热能力的分析核对是否满足要求。在生产颜色匹配上，新车型颜色策划时首先需考虑沿用现有生产线颜色，如果有特殊要求，需要增加颜色，则需要核对生产线的输调漆颜色是否足够，如不足够，需考虑用新增的颜色替换不常用的老颜色，整合颜色。

在进行设备通过性分析时，还需要考虑设备仿形的改造，通常需考虑机器人仿形修改，使机器人的最大喷涂范围能有效覆盖车身表面；离子杆仿形修改使鸵鸟毛擦净机及离子杆最大行程不与车身产生干涉。此外，还需考虑各工序可操作性的问题、设备辅具的共用性问题等；可操作性会影响到通过性分析的结果或者产品的设计；设备辅具的共用性不仅可以减少投资，避免错装漏装问题的发生，还能在前期解决后期工装设计不协调的问题。当然，一个新车型到现有车间生产通常都会有一定的不满足项需要进行改造，则需要求在策划阶段对改造方案进行细化和锁定投资，以便后期项目改造使用。

2.2 机械化设备的通过性分析

机械化设备通过性分析不仅需分析各个车身上下件点转挂、吊具与滑撬转挂点的产能节拍，还需分析新车型的重心、吊具孔、滑橇孔是否满足相应生产车间现有的重心范围、吊具支点、滑橇支点位置等。机械化设备的通过性分析主要从机械化吊具、转挂系统、滑撬输送系统、升降机等几个方面进行分析。

机械化吊具主要分为前处理电泳吊具、PVC吊具和喷蜡吊具等。前处理电泳吊具主要分析吊具(滑撬)与车身涂装用孔的匹配情况，主要有以下几个要求：

（1）车身涂装孔与吊具支点孔中心完全一致。若因为纵梁位置无法达成，考虑支架等形式，则需要CAE对强度做分析（不适合RODIP翻转形式）。

（2）车身前后孔高差与吊具前后支点高差差异建议小于50mm，如采用自行葫芦结构吊具车身与吊具间角度不宜超过2度，否则支点孔X向就需要偏移。

（3）如采用RODIP翻转吊具，车身重心与吊具摆动中心（RODIP翻转中心）偏移在250mm以内；对摆杆式吊具，车身重心在运动时不能越过支点。

（4）车身任何部位不能与吊具产生干涉，如果干涉就要考虑改造可行性。

PVC吊具和喷蜡吊具主要需考虑车身重心是否在前后支撑之内（安全距离是200mm以外，小于200mm时实际验证重心安全性）；支撑块与车身侧围受力处匹配的情况。喷蜡吊具需注意是否能安全打开门进行喷蜡。

图3 某车型与吊具匹配模拟分析状态

图4 某车型与滑撬匹配 模拟分析状态

转挂系统的通过性分析主要考虑与带车身的吊具（滑撬）及转接的滑撬的匹配情况，考虑运动过程产生的干涉情况以及运动过程中重心的变化情况。

图5 某车型转挂模拟分析状态

滑撬输送系统的通过性分析主要分析滑撬与车身的匹配或干涉情况，分析运动过程中重心的变化情况以及输送过程中与周围非标设备的干涉情况。

升降机通过性分析主要考虑升降机的速度，是否能满足工艺节拍；考虑升降机是否能承载超重的新车型车身与滑撬；其次需分析车身重心是否在升降机皮带允许范围内，如果重心太偏有升降机倾斜变形风险，影响生产。

2.3 电气自动化通过性分析

以现有涂装生产线为例，要满足一款车型在此生产线顺利进行批量生产，必须对其电气控制系统进行以下几大方面的改造：

（1）生产线如有考虑电气自动化识别等，通常分析前处理滑撬锁紧，检测是否能自动锁紧和检测，防止在前处理-电泳通过过程中，车身由于未锁紧而掉入槽体中。

（2）电泳入槽前车身识别要求在电泳入口能自动识别新车型，并不对其它现生产车型产生干涉。增加车型识别光栅，安装位置合理不能影响车身的通过，维护方便；程序控制部分，要能实现不同车型的需要，不影响现有车型的识别。

（3）在电泳下线转挂处能自动识别新车型，并不对其他车型产生干涉，进行电泳吊具解锁；转挂时能够根据车型识别系统顺利实现转挂。

（4）UBS后转挂车型识别要求能自动识别新车型,并能将相应的车型信息写入系统载体中。

（5）喷漆室内离子杆处识别要求在车身通过时将离子杆顶部吹风杆手工收回到顶部位置，防止出现识别错误。

（6）机器人车型识别要求能自动识别新车型，能进行仿形喷涂，防止碰杯事故发生等。

3 结束语

设备通过性分析是整个通过性分析工作的重中之重，也是否决项，一旦设备无法通过且无法改造或改造得不到预批，则直接判定路线失败，需重新选择路线或声明项目涂装不可行。因此，涂装设备通过性分析尤其慎重。