电泳涂料自动补加系统开发

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摘要：本文主要介绍了大型汽车涂装线电泳涂料自动补加系统的开发过程，并结合实际应用效果提出了优化措施和改进方案，可在类似项目上进行推广和应用，节省成本，提高效率。

关键词：大型汽车涂装线 电泳漆 自动补加 调查研究 设计开发

上世纪九十年代以来，我国汽车涂装生产线广泛采用电泳涂装，电泳漆作为底漆可显著提高车身整体的防腐能力，特别是近年来大型轿车涂装生产线基本上100%采用电泳涂装，随着生产的进行，电泳槽液的固体份含量不断下降，需要及时补加，一个年产24万辆的汽车涂装生产线每年消耗的电泳漆约1680吨，平均每天（年时基数=250天）需要补加6720kg电泳漆，约合37桶（50加仑标准桶）。传统的补漆系统采用定时定量人工加入，工作量大，劳动强度高，且槽液参数波动大，已不能满足产量日益扩大的需求，于是按照院里要求开发一套电泳涂料自动补加系统，并在随后的一个项目上得到成功应用。

该电泳涂料自动补加系统具体实施过程包括四个步骤：调查研究、图纸设计、制作安装、调试运行，具体介绍如下：

一、调查研究

1.电泳槽内的电泳漆固体份含量约19～21%，主要包含颜料和树脂两部分，颜基比15%～20%；

2.电泳原漆中颜料的固体份含量56%～58%，粘度400±300cps，密度1.40±0.10 g/cm3；

3.电泳原漆中树脂的固体份含量 34%～36%，粘度70±30 cps，密度1.09±0.03 g/cm3；

4.颜料和树脂的添加比例1：3～5；

5.单位面积的原漆漆量：68～72g/m2；

6.车身表面积103m2，生产节拍35JPH，

7.根据以上数据，两班制生产，每天满产的耗漆量约4038kg，颜料和树脂比例按照1：4计算，满足两天的自动补加量并预留20%的余量，需分别设置一个2m3颜料储存槽和一个8m3树脂储存槽，树脂储存槽和颜料储存槽设置液位计，显示槽体液位及报警，颜料储存槽设置电动搅拌器。设置从原料罐车至储存槽的供给气动隔膜泵及从储存槽至电泳槽的补加气动隔膜泵。颜料和树脂根据计数器累计生产工件的数量定时补加，根据电磁流量计检测的流量开闭控制补加气动隔膜泵的压缩空气电磁阀来控制补加的漆量。

二、图纸设计

1.按照以上分析绘制该自动补加系统原理图如下：

2.根据原理图及工艺平面图，设计非标设备施工图如下：

3.主要设备名单为：树脂加料槽、颜料加料槽、颜料加料泵、树脂加料泵、颜料补液泵、树脂补液泵、蝶阀、电磁流量计、电磁阀、气动三元件、超声波液位计。

三、制造安装

1.两个储存槽场外预制和试漏完成，运至现场就位安装；

2.四个隔膜泵定位后进行配管和安装相应阀门、过滤器、流量计等；

3.根据油漆厂家要求，树脂加注至电泳辅槽，颜料加注至电泳循环泵吸口；

4.安装超声波液位计，并对电磁阀、电动搅拌器、电磁流量计等设备进行配管和接线

5.最终安装效果如右图：

四、调试运行

1.首先对压缩空气管进行吹扫，气动三元件投入使用，确保气动隔膜泵用气质量；

2.上电前检查电压和绝缘情况，上电后调试电磁阀、搅拌器动作和电磁流量计显示情况；

3.开启两个加料隔膜泵前的纯水注水阀并开启加料隔膜泵给两个储存槽注水，然后通过两个补液泵给电泳槽补液；

4.调试两个超声波液位计的底位停泵点和高位报警点；

5.调试两个电磁流量计，并根据实际流量对其相应参数进行修正，并将测量值上传至电泳PLC；

6.电泳输送线设置车体实时跟踪和统计系统，并将过车数量上传至电泳PLC；

7.经与油漆厂家商议，并综合考虑补加量和补加频率，设定每生产10台车，自动补加一次，补加量等于10台车的耗量：树脂57.68kg，颜料14.42kg，折合成体积为52.9L，颜料10.3L；下图为在触摸屏上进行设置的画面，具体参数可根据实际使用和化验结果进行调整。

8.正常生产时，先用两台加料泵把树脂和颜料分别打至两个储液槽，并开启颜料搅拌器，加料完毕后关闭加料泵前的球阀，同时开启纯水阀30s，冲洗加料泵和加料管路；

9.每生产10台车后，控制两台补液隔膜泵的电磁阀打开，当电泳PLC检测到树脂电磁流量计输送液体流量达到52.9L，电磁阀关闭，当电泳PLC检测到颜料电磁流量计输送液体流量达到10.3L，电磁阀关闭，直到后10台车过后再重新开启，如此循环。

10.实际生产过程中，每天对电泳漆参数进行化验，根据电泳漆参数的变化及时修正每次的补加量，直至参数基本趋于稳定。

五、其他

整个自动补加系统设置在一个单独的房间，该房间设有两道门，有利于车间洁净度的管理，对外设有大门，门外有引道，便于油漆罐车运输，对内设有小门，便于工人点检和检查，实际使用过程中还需注意一下三点：

1.程序上需设置联锁，树脂和颜料要同时开启补加，不然容易造成颜基比变化大；

2.加料完毕需定期开启隔膜泵进口的纯水补水阀，以便对补液管路进行冲洗，防止油漆沉淀堵塞管路；

3.需定期清洗电磁流量计，避免因沉积造成流量偏差较大，影响补加量引起槽液参数变化。

目前该套设备已运行1年多，业主反映使用效果良好，电泳槽液的固体份始终维持在要求的范围内，电泳漆膜质量也非常稳定；不用安排专人负责加料工作，降低了劳动强度，同时也增加了设备的稳定性；对于投资较小的项目设置自动补加系统时，因气动隔膜泵一个循环的出液量基本恒定，可采用隔膜泵行程计数器代替电磁流量计控制流量，节省成本，也便于补加量的调整。如果把纯水补水阀改成自动阀，不但可以实现自动冲洗储存槽和补液管路，也可以实现电泳槽的自动补水，可真正实现整个电泳线的全自动运行，建议在以后的项目中进一步推广使用。