0、簡介

這是涂料制造業中一個很重要的工序，它能有效防止工件受到外界環境的侵蝕，提高工件的使用壽命，而且能美化工件外觀。目前國內的涂裝工藝主要是手工完成，涂裝質量受工人的技術熟練程度、環境等因素的影響較大。同時，噴漆的過程需要時間、人工、材料，大量的油漆消耗也加劇了環境污染，這也讓工人一直處于有害的環境中。隨著生產力的不斷提高和技術的不斷創新，對自動化的需求已經成為了一種趨勢，尤其是在對人體危害較嚴重的涂裝作用環境中設備的自動化顯得尤為突出。往復式噴涂機是一種能自動噴漆或噴涂其他涂料的自動噴涂設備，它可以代替工人完成工業生產中繁重的、單調重復的工作，提高勞動生產率，保障了工件的噴涂質量，同時不受噴涂車間有害氣體環境的影響。

自動化噴涂設備在國外已廣泛應用于涂裝生產線，如往復式噴涂機噴涂在汽車、家電、鐵路貨車等行業發揮了重要作用。然而，就高壓電器產品的油漆涂裝而言，很少報道使用自動噴涂機來完成工件表面油漆的涂裝作業。為此，本文以母線用導體為對象，從工藝布局、輸送方式和噴涂方式三個方面闡述了導體自動涂裝生產線的設計特點和應用效果。

1、方案設計原則

涂裝是高電壓等級產品用母線導體制造過程中的一個重要工序，表面涂漆的導體便于組裝前更好的清理，防止灰塵、金屬屑的吸附。在調研了部分工程機械廠家的涂裝生產線后，結合我公司導體涂裝的特點，本著保障質量、滿足生產需求、追求先進性與實用性相統一的原則，新工業園區導體自動涂裝生產線從工藝布局、運行方式等方面進行規劃設計。

生產綱領：年加工數量約2.4萬件；

產品特點：工件直徑為φ90mm-φ260mm，長度為500mm-7500mm，質量較重，待噴涂外表面主要為圓柱形，噴涂時需要旋轉；

工件質量范圍：8公斤-300公斤；

班制、節拍：兩班制，一年240個工作日，每天生產16小時。

2、工藝布局

考慮到合理利用空間、減少物流交叉，設備采用單層布置，即噴涂作業區、流平區、烘干區(雙層布置)等；為了更好的節省空間，在廠房外布置了送、排氣裝置。

工藝流程及布局如下：空中自動輸送上線——預處理除油——噴涂底漆——底漆流平烘干(4個工位)——拋光清洗——噴涂2道面漆——面漆流平烘干(4個工位)——下線。

涂裝線呈環形布局，采用自動輸送，各工序之間的輸送和協作自動化程度很高，避免了轉移過程中的磕碰。生產線設計為全自動化、全封閉、高潔凈度設備。

3、各非標環節設計方案分析

3.1、輸送模式

由于導體為圓柱形結構，噴涂時需要旋轉，因此選擇穩定、柔性、故障率低的自動滑橇輸送方式。導體混裝在滑撬上，滑撬的上部設有四個與撬體長度方向一致的導體支撐卡槽，即不同尺寸的導體可以裝載在一臺滑撬的上部?？ú鄄捎脙炠|冷軋鍍鋅鋼板，通過螺栓與滑橇撬體連接，可使手動放置的支撐架與導體始終保持在一條直線上。

滑橇輸送過程如下：（1）在裝載位置利用行車將導體吊裝到滑橇小車上，啟動確定吊裝位置按鈕；（2）噴漆室內的移行機自動將導體從上件位轉移到噴漆室內的噴涂區域進行噴涂；（3）作業完成后，導體由移動機器上部的電機驅動滑撬小車，轉移到流平室滑撬系統，直到流平作業完成；（4）在設定的流平時間完成后，流平室滑撬系統自動將導體轉移到干燥室進行烘干作業；（5）已完成烘干作業的導體由烘干室的滑撬系統依次自動移出烘箱，轉移到導體的下件位，然后由行車吊到成品存放區；這樣，導體的全自動輸送循環作業重復完成。

3.2、噴涂方法

目前在高壓開關領域，由于部分結構件較復雜，一般采用人工噴涂方式，但母線用導體結構相對簡單，無死角，很適合自動化噴涂。

導體自動噴涂裝置主要由智能長度檢測裝置、噴涂往復機、智能三軸機器人等組成。往復式噴涂機采用低壓大流量自動噴槍，智能機械手抓取導體之間的距離可自動調節。

當導體進入噴漆室時，首先安裝在支架頂部的智能長度檢測裝置檢測導體的長度，然后調整抓取位置和噴涂位置；位置確定后，機械手抓取導體到噴涂位置；導體就位后，啟動夾具兩端的旋轉機構，同時啟動噴涂往復機，完成噴涂工作；噴漆后，機械手將導體放置回原位，然后由機械手抓取下一個導體，依次往復完成小車上完成導體噴涂作業。

4、應用效果分析

從精益制造的角度來看，導體自動涂裝線實現了工藝布局緊湊合理、物流自動化轉運銜接順暢、生產節奏均衡的目標，具有以下三個方面的顯著特點。

4.1 產品涂裝質量方面

往復式噴涂機[敏感詞]的優點是靈活性高，重復精度好，導體涂層均勻，表面漆膜好。噴涂全過程通過編程指令實現，徹底解決了人工噴涂帶來的負面影響，有效保障了導體表面漆膜的光潔度、均勻性、一致性，除去了流掛、虛噴、漏噴等人工操作的弊端。

4.2 改善工作環境方面

自動噴涂作業結束后，操作人員只需操作噴漆室外的往復噴涂機，即可大面積完成導體的噴涂作業，大大減少了油漆噴涂對人體的危害。

4.3、生產效率方面

往復噴涂機進行自動噴涂作業，可減少噴漆作業工人的數量和工作強度，明顯縮短工作時間，全自動噴涂可達15分鐘/件(這是針對長度為7500毫米的導體)，與原來的人工作業相比，效率提高了一倍多。同時提高了涂料的利用率，自動噴涂可以減少VOC的排放量，從而達到節能和環保的雙重目的。

5、結論

高壓電器產品自動化涂裝工程設計本身是一項量身定制的非標設計工作，工藝流程根據被涂工件的結構特點、涂裝要求設計，工藝布局根據工廠條件和上下工序的連接要求進行，工裝的設計、輸送方式的選擇、噴涂方式的選擇都要綜合考慮。通過反復探索、改進，實用性和可靠性不斷提高，以滿足工件自動化涂裝的要求。