涂裝車間是汽車制造四大工藝中的第三道工序,，其工藝復(fù)雜，主要包括前處理線,、電泳線,、烘干爐、PVC線,、中涂線,、面漆線等。生產(chǎn)中要控制的工藝參數(shù)包括溫度,、濕度,、壓力、流量等,，而所有的工藝過程全都是流水作業(yè),，在上下道工序之間工藝的實現(xiàn)全部靠輸送系統(tǒng)來實現(xiàn)。一個現(xiàn)代化的汽車涂裝線,，輸送系統(tǒng)的自動化水平?jīng)Q定了其產(chǎn)能,，而變頻器的應(yīng)用是其中最重要的環(huán)節(jié)，特別是變頻器的調(diào)速功能,，對后期的產(chǎn)能提升起到了關(guān)鍵性的作用,。
汽車涂裝車間的設(shè)備按工藝來分一般有：工藝設(shè)備、機械化輸送設(shè)備,、自動噴涂機（機器人）,，對于機械化輸送設(shè)備按設(shè)備特點分一般有：升降機、高溫工藝鏈,、常溫工藝鏈,、橫移機,、轉(zhuǎn)臺、滾床等,。奇瑞汽車有限公司涂裝二車間是由德國杜爾公司總包建設(shè),，整條生產(chǎn)線從德國進口，由杜爾公司承擔(dān)設(shè)計,、制造,、安裝、調(diào)試,。前處理線,、電泳線采用RoDip-3運輸系統(tǒng)，PVC線,、中涂,、面漆線采用雙排工藝輸送鏈＋滾床＋升降機＋帶旋轉(zhuǎn)臺移行機等輸送設(shè)備組成。圖1 為涂裝二車間輸送設(shè)備其中一個層面,，此生產(chǎn)線為亞洲第5條生產(chǎn)線,，在國內(nèi)只有2條，擁有現(xiàn)代化的生產(chǎn)設(shè)備,，變頻器在其輸送系統(tǒng)中有著非常重要的作用,。
升降機
升降機的作用就是把車身和滑橇由低處運至高處，或者把工件從高處運送至低處,。在本系統(tǒng)中不論使用何種升降設(shè)備,，其工作時都必須平穩(wěn)、可靠,、到位準確,，驅(qū)動裝置帶制動系統(tǒng)，無級調(diào)速,，運行速度要滿足工藝要求,。升降機所配用的驅(qū)動滾床進、出口有自動聯(lián)鎖擋塊,，升降機電纜采用保護拖鏈形式,。升降機按運送的工位可分為二層升降機和三層升降機兩種；按所在的工作溫度可分為常溫升降機和高溫升降機,，其升降流程如圖3所示,。升降機采用變頻調(diào)速，當升降行程在6m 以下時,，常溫升降機的速度為4m/min,；升降行程在6m以上時，常溫升降機的速度為6m/min。高溫升降機選用4m/min速度,。
升降機的控制系統(tǒng)包括：電器元器件,、變頻器、信號開關(guān),、電機等,，其行程長、動作多,，相互設(shè)備之間聯(lián)鎖關(guān)系復(fù)雜,。而升降機的速度也是多速控制，速度之間多次進行切換,，從而來保障設(shè)備在升降過程中的穩(wěn)定性,。
考慮到生產(chǎn)的節(jié)拍,，升降機的運行速度要盡可能的快,，而從安全方面考慮，升降機上升,、下降到位的停止速度不能太快,，否則將出現(xiàn)無法停止的情況。針對此問題我們采用了SEW公司的MOVIDRIVE compact驅(qū)動變頻器,，其控制單元MCF（MCF41AXXX）為控制異步電機不帶編碼器的VFC 矢量控制方式,，一共用三個速度控制電機運行，中間運行速度最快,，用接近開關(guān)實現(xiàn)兩次減速后停止,。
Rodip-3系統(tǒng)
前處理和電泳線輸送系統(tǒng)一般有自行葫蘆、C型鉤,、RoDip-3等輸送方式,。而RoDip-3系統(tǒng)是目前國際上最先進的涂裝前處理、電泳運輸系統(tǒng)之一,，因為RoDip-3能實現(xiàn)車身在槽內(nèi)360o翻轉(zhuǎn)（如圖4所示）,，對車身電泳質(zhì)量起到很好的效果。首先,，車身是以翻轉(zhuǎn)的方式進入槽液的,，這樣在車身入槽時，槽液能快速地進入車身,，而且能夠避免出現(xiàn)氣囊現(xiàn)象,；其次，車身在槽內(nèi)的擺動只需要通過一個小的導(dǎo)向軌道就可實現(xiàn),；再次,，RoDip-3是直接以翻轉(zhuǎn)的方式進入槽內(nèi)的，這樣就節(jié)約了工藝設(shè)備的長度。電泳RoDip-3設(shè)備如圖5所示,。
RoDip-3輸送系統(tǒng)主要由傳動裝置,、拉緊鏈輪、回轉(zhuǎn)鏈輪,、鏈條軌道,、RoDip-3滑橇翻轉(zhuǎn)鎖緊支架組成。其傳動裝置有兩臺減速電動機傳動,，有一臺為備用電機,，在特殊的情況下可以進行電機切換，以保障生產(chǎn)的連續(xù)性,。輸送機的速度可以根據(jù)工藝需要在一定范圍內(nèi)調(diào)整,，我們在這里采用 SEWMCF41A變頻器來實現(xiàn)速度調(diào)整，其速度控制需要根據(jù)工藝要求,，從而更好地滿足生產(chǎn),，嚴格控制生產(chǎn)節(jié)拍。
UBS（Under Body Sealing）工位
在車底遮蔽工位,，UBS吊具主要用于承載車身,，帶著車身在工位上運行。懸置滾床通過幾個鋼柱吊點與室體頂部相連,，將滾床懸吊在空中,。懸置滾床由驅(qū)動電機、滾輪,、齒形皮帶,、鋼結(jié)構(gòu)組成。機械結(jié)構(gòu)上一共由7個電機驅(qū)動7個滾床,，工作時7個電機要同步運行,，為了實現(xiàn)此目的及節(jié)約投資成本，杜爾公司在這里采用了變頻器“一拖幾”的方式,，由1臺變頻器控制7臺電機運行,，如圖6所示。這樣不但解決了其控制環(huán)節(jié)復(fù)雜,，相互之間聯(lián)鎖關(guān)系多的問題,，還同時能夠達到變頻調(diào)速的功能。
滾床的分散控制
涂裝車間的輸送方式一般有地面鏈,、滾床等輸送等方式,，滾床因為維護方便、控制速度容易而被廣泛應(yīng)用,，在整個汽車涂裝車間里滾床數(shù)量最多,、分布最廣,。在此，我們選用了SEW公司的MOVIMOT變頻器用于現(xiàn)場分散安裝,、控制,，如圖7所示。
SEW公司的MOVIMOT帶I/O的通訊接口,、總線和電源分開連接,、可插拔的電機連線、維修開關(guān),，通過內(nèi)置的現(xiàn)場總線接口作為整個系統(tǒng)的一個從站掛到PLC硬件組態(tài)網(wǎng)絡(luò)中,，實現(xiàn)分散控制，如圖8所示,。
結(jié)語
輸送線設(shè)計時設(shè)備的選用要留有適當?shù)挠嗔?，在后期可能遇到產(chǎn)能提升、鏈速加快等問題,，通過調(diào)節(jié)變頻器的參數(shù)可以達到提高鏈速的目的,，可在不增加任何投資的基礎(chǔ)上實現(xiàn)生產(chǎn)節(jié)拍提升。涂裝輸送現(xiàn)場如圖9所示,。筆者在維護設(shè)備中通過變頻器調(diào)速使產(chǎn)能提升了10%,。另外,，設(shè)備投入后設(shè)備維護的方便性也是非常重要的因素,。控制線盡量選擇插拔式,、有操作面板的變頻器,，這樣操作方便快捷。
輸送設(shè)備的穩(wěn)定運行決定了產(chǎn)量的完成,，一條現(xiàn)代化,、自動化的輸送系統(tǒng)要選用穩(wěn)定、功能強大,、方便維護的變頻器,。