汽车涂装线智能高端油漆管理系统

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1、汽车涂装线智能高端油漆管理系统刘庆洲（丰裕集团523726）【摘要】随着汽车涂料颜色的不断丰富和增加，给涂装输调漆工艺、换色工艺、枪站工艺带来了新的问题。当国外推出“个性化定制车身颜色”的服务已趋向成熟的时候，我们仍然在传统的输调漆技术中徘徊：颜色少并且不可随意扩充、按批生产、特殊色使用原始的“迷你系统”，这些都成为传统工艺的技术瓶颈。如果您希望通过一种技术来达到“没有颜色数量限制”、“没有用量限制”、“最快换色”、“最洁净清管”、“最少浪费”，我可以给您答案。澄清两个概念A.油漆管理的后勤学：我们把油漆的供给、循环、分散、配给、定量、换色、清洗、混合总称为涂料后勤管理，

2、也就是涂料在喷出雾化之前的所有管理控制，都属于后勤学范围。B.智能化后勤管理：涂料的后勤装备，尤其是想要实现高度自动化、完善的控制及涂料使用数据化，就必须采取最优化的管理系统，不仅仅做到自动控制，还要做到最佳管理，这就是智能系统要研究的领域。智能控制当然是一种工艺，但再好的工艺也需要依靠优秀的硬件提供保障，因此，涂装设备及元器件也离不开专业的设计理念。很多用户都非常关注油漆的应用：首先因为油漆是耗材，所以大家都希望越省越好；其次，溶剂性油漆不环保，所以要求通风和环保设备，并且尽可能地减少废油漆和废溶剂的产生；还有就是易燃易爆的特性，使涂装设备的安全等级都围绕着这些基本要素

3、而设计。油漆后勤管理的应用，最具有代表性的就是汽车工业，因为汽车涂料是流体技术应用面最广的行业，几乎涉及到全部的流体技术，所以我就以汽车工业为例，描述最高技术的油漆后勤管理。读者根据这种工艺，举一反三，也可以选择性地配置在汽车零部件和一般工业的涂装线上。传统输调漆、换色系统的技术瓶颈首先，涂料在供给和喷涂过程中，有诸多因素导致涂料的浪费，比如：1）传递效率：雾化但未粘附到工件上；2）在线换色：换色不仅仅浪费涂料，还浪费清洗剂，并且洗不干净还容易出现色差；3）更换涂料：将供漆模组和管道全部清理干净，换其他涂料（不经常）；我们暂不谈传递效率，我们先看看后面两条，去研究后勤管理

4、这一部分，也就是PSCS（涂料供给循环系统）。传统的做法是每种涂料分别使用一套供给模组，到了枪站之后，所有需要用到的颜色全部分出支管设取出口，整齐排列在喷房墙壁两侧，甚至在手动工位每个颜色对应一把枪。这种一对一的方式不存在换色问题，但是自动喷涂是一定要自动换色的，而目前的工艺是将换色阀装在机器人手臂上，或安装在顶喷机、侧喷机的一侧柜内。我们发现，在油漆的换色、清洗过程中浪费很大，产能越高就越大，并且传统的工艺效率低下、清洗效果不佳。为什么换色系统在后勤管理中如此重要？具不完全统计，从1994年到现在，汽车涂料的颜色品种从最初的50多种发展到现在已经超过600种，通常国内的

5、汽车涂装线上的颜色有10~40种，但每种车型一般都不超过8种颜色。但我们知道，汽车涂料有主色和专色之分，我们将用量大的色漆称为主色、，小批量颜色、用量很少称为专色。目前大多数工厂采用了这样的方法：主色和间断使用的颜色采用中央供给，个别颜色和专色使用“工位Mini系统”。新的问题还在不断产生：随着车型发展、市场需求、消费者的个性需要，颜色还在增加，即使供漆系统和换色阀都做了一定的预留，是否能够长期满足市场变化。如果我们总结一下传统的经验，会得到传统PCS（输调漆）工艺的一些技术特点和瓶颈：1）需要较多的涂料供给模组和密密麻麻的管线布置；2）如果从调漆桶开始到枪站进行整体彻底

6、地清洗几乎是不可能的，管线中留存的金属粉末和色料可以造成色差；3）换色时间较长，通常不少于11秒，无法更快切换，只能按批量颜色排列生产；4）自动工位的颜色是自动选择的，但手动工位是人为选择的，存在误操作的可能；5）小批量颜色和专色，偶尔使用一次而导致严重浪费，清洗工序烦琐并花去大量时间；6）专色喷涂如采用“Mini系统”，无法自动化和随意切换，不能与整套系统完美匹配，需要在“手动模式”下完成；7）所有颜色都在枪站开有取出口，如果再挂上循环软管（足有几十条），看上去凌乱、难以管理；如果使用软管卷盘，又是一笔不小的投资；1）涂料如果循环到枪，就需要设计两线或三线循环系统，这样

7、就需要管道变径，会增加剪切力，使涂料降解；2）即使在不生产时，软管内也充满了流动的、有压力的涂料，存在安全隐患（泄漏、软管破裂、接头老化等等）；3）机器人手臂换色阀保有量通常是30色，无法再扩充；4）换色阀至雾化器之间的涂料在换色时被冲洗，造成浪费和并存在洗净风险和废液处理负担；这种传统的涂料供给方法沿用至今，目前95%以上的客户都在采用这种工艺，当然还有一些用户在使用顶喷机和侧喷机，而大多用户并不知道还有什么办法可以突破这些瓶颈。新技术带来的革命接下来我介绍四种国际最高端的涂料后勤管理技术：TPS、MoFa、Matrix、E