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空腔注蜡工艺自动化本文摘自美国Automotive Engineering International杂志作者：Joyce Laird 随着欧洲标准进入美国市场，复杂的操作都实现了自动化。 全球汽车市场发展至今，区域性的限制越来越小。许多国际性生产厂商都在北美建厂并带去了欧洲技术和标准，而这些对美国汽车制造商来说是陌生的。此外，还有许多其他国家的汽车制造商都把汽车销售到欧洲市场，这也要他们了解一些欧洲市场的技术和标准。其中一个应用就是车辆空腔注蜡技术。 宝马公司表面技术涂装和应用中心项目负责人Robert Nadler解释道，空腔注蜡是欧洲车辆防腐蚀标准。Robert Nadler主要负责空腔注蜡的设计工程和工具使用。 生产欧洲汽车品牌的美国制造商必须要采用欧洲的标准，但是类似通用这样的公司一直致力于拓展欧洲市场，将所谓“真正的美国车”销售到欧洲国家。 通用全球涂装和聚合物中心的材料总监James Haverland指出，防腐蚀保护在欧洲是车辆一项重要的指标，“我们在德国的欧宝公司在十年前就开始了空腔注蜡的应用。” “汽车防腐蚀可以通过各种途径达到，”通用全球涂装和聚合物中心生产工程师Leo Leddy说。“比如可以通过贱金属、空腔注蜡、其他工艺或专门设计的方法等达到防腐蚀的目的。针对类似‘你是否需要进行空腔注蜡’这样的问题并没有固定的答案——这需要结合很多因素考虑。” 但是不管流程或材料方面有怎样的分歧，把美国产汽车销售到欧洲市场，空腔注蜡是一道必须的工序。 通用位于德国Bochum工厂采用硬工具自动化注蜡方式，用于生产欧宝Zafira。加注点达到102个。 IPR Automation公司提供的这张图显示蜡在空腔内散射开。 了解空腔注蜡应用 空腔注蜡所采用的蜡主要以水或溶剂为基础。选择怎样的方式主要由制造商需求和当地环保或其他法律法规决定的。德国Pfinder KG公司是空腔注蜡涂装技术开发方面的行业领跑者。该公司汽车业务大客户经理Holger Gewand表示，Pfinder公司时刻关注着世界各地汽车行业中不断变化的各种各样的要求。 “通过这种方式，我们开发的防腐剂完全不采用溶剂，”Gewand表示。“针对传统的溶剂型空腔蜡来说，我们提供的防腐蚀溶剂是比较环保的。该产品线的最大亮点是以水为基础的空腔防腐剂，而且对传统的喷涂工艺来说是100%的固态车身材料。” 在过去的十年时间里，防腐蚀蜡都是手动注入的。操作人员用安装了特殊喷嘴的注射枪将蜡注入到车门踏脚板、车门、引擎盖、翼子板内衬以及行李箱等60到70个专门设计的孔中。操作人员需要针对不同位置的孔更换喷嘴。 “喷枪的末端执行器有多种喷嘴，”Leddy解释道。“不同的空腔需要不同的喷嘴。在手动操作中，喷枪上有一种装置可以识别出喷枪装了哪一个喷嘴。喷枪与电脑相连，可以告诉操作人员采用哪一个喷嘴，以及朝哪一个孔中注蜡。” “手动注蜡区域的工作空间大小与空腔数量有关，”Haverland说。“必须为操作人员留有一定的工作空间。” 空腔注蜡是在车身涂装前进行的，一般都在同一个区域进行。对于像Pfinder公司100%固态材料来说，在空腔注蜡操作之后要立即使用固化炉，防止出现滴蜡现象。工作温度一般在60，这样可以增加蜡的粘性，使其更方便进行操作。该产品本身与溶剂型或水型蜡相比具有氧化干燥特性。但是，也有一些溶剂型或水型蜡材料不需要进行固化操作。 自动化应用 目前手动注蜡依然在应用中，但是在过去五到八年时间里，大多数欧洲汽车工厂都采用了硬自动化或机器人。一些欧洲工厂采用的固定自动化系统十分复杂。 “在空腔注蜡中有100多个加注点，硬自动化系统装有固定的喷枪，通过旋转进行工作。整个设备是比较大的，”Haverland说。“但是针对高产量单一车型生产来说成本效益非常高。” “如果对于同时生产四到五个不同车型的高产能工厂来说，最好还是采用机器人比较合理，”Leddy表示。“这是生产灵活性和周期的问题。生产线效率需求推动了流程自动化，车型种类的多样性推动了机器人的使用。” 宝马公司采用了各种形式的注蜡方式，包括机器人。Nadler指出，宝马所有工厂一般的产量为600~1200辆/天。“宝马工厂的所有注蜡设施，无论是手动的还是自动的，都针对不同的车型运行。” 目前机器人已经渗入到各行各业，但是创新一般都是首先应用到汽车领域。在已有大量涂装机器人的情况下，再采用机器人注蜡便变得非常简单了。类似Kuka公司提供的KR200 L100就是针对汽车涂装和注蜡来说都适用的机器人。 “KR200是一款功能齐全而且灵活性很高的机器人，在本土汽车市场有广泛的应用，”Kuka公司市场总监Kevin Kozuszek说。“这款机器人可承载的有效负荷很大，而且手臂工作长度达到2800mm。” “我们涂装