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然而,U.S. Autocure公司的Phoenix 1000固化系统通过一个可移动的龙门框架解决了这个问题。该框架通过13个运动轴自动移动红外加热灯,从而优化整个车辆的均匀固化,包括车门顶端、踏脚板、独立部件的顶部和底部以及保险杠。

“我们的龙门框架可以安装在汽车车身车间的喷漆室中,沿着地面上的两条轨道运行。”U.S. Autocure工程师Mark Abel说道,“当龙门框架前后扫描时,装有红外加热灯的吊杆会上下移动,以适应车辆高度的变化。同时,框架两侧装有加热器的百叶窗会按照预编程的顺序折叠和展开,以适应车辆的外形轮廓。这也可以实现自动化运行,其中每侧的摄像机也会上下移动,读取车辆的宽度和高度并将定位数据发回控制器。”

 

U.S. Autocure公司的Phoenix 1000固化系统是一种全自动数字化机器人系统,它使用人工智能(AI)来优化汽车涂层的固化。

突破噪音的束缚

由于Phoenix 1000系统包含大量的运动部件,因此保持安静运行并尽可能减小振动是一项重大挑战。

“快门和百叶窗外壳是金属板制成的,因此在移动时可能会产生振动和噪音。”Abel说道,“快门带有四个加热器,百叶窗装有三个加热器,以及各种电机、接线、气体和管道装置。如此沉重的结构移动时,必然会产生振动,这可能会损坏电气部件、加热器和传感器。零部件寿命是一个主要问题。”

为了解决这个问题,U.S. Autocure公司的工程师测试了多种运动产品,包括丝杠组件和裸露的滚珠丝杠,但是测试的所有产品都存在振动过大、移动速度不足或无法支撑重量等问题,直到他们的自动化经销商建议使用Thomson Industries的直线运动系统。

“我们在Thomson产品之前测试的所有产品都需要金属对金属的接触。”U.S. Autocure公司管理合伙人Mickey Meyer说道,“这不仅会有噪音、振动和磨损等问题,还会带来安全问题。我们的工作环境是Class 1 Division 2(1类2区)的危险区域,任何可能引起火花的摩擦都可能点燃雾化的油漆蒸汽。而Thomson直线运动系统使我们能够使用塑料螺母,这也有助于减少磨损和能耗。”

 

部署Thomson Movopart MG-K直线运动系统有助于U.S. Autocure实现架空和侧面红外加热灯的平稳安静的移动,使其能够适应汽车的轮廓表面。

Abel表示,Thomson在可靠性方面的良好声誉以及其成本低于同级别和同尺寸的其他直线运动系统,共同促成了这一选择。可定制性也是一个考量因素。Thomson应用工程师与U.S. Autocure公司的团队密切合作,在设计过程中修改齿轮齿数,从而达到他们寻求的最佳速度曲线。

“如果红外光束移动太慢,则可能会烧毁漆面。”Abel说道,“如果移动太快,则化学反应就不会发生。我们需要能够调整移动速度,以找到每种车辆涂层组合的最佳设置。不一致的喷涂也会导致发粘和漏点。”

实现固化

U.S. Autocure公司使用了三种不同尺寸的Thomson Movopart® M G-K直线运动系统。它们采用滚珠丝杠驱动和沿装置顶部移动的滑架。防尘带覆盖整个直线单元,可保护丝杠和滑轨免受污染,并且无需在磨损时调整张力。

Movopart直线模组通过Thomson RediMount™电机安装适配器套件连接到系统的步进电机上。该套件是模块化组件,只需几分钟即可实现无缝安装。

“Thomson快速安装技术帮助我们以模块化方式完成工作。”Abel说道,“我们只需在我们的车间装配机器,然后拆下百叶窗和快门并将它们全部放置在带导轨的拖车中,再交付给客户。安装导轨后,我们在现场重新装配所有部件,总共只有6个部件”。

两个垂直安装的Thomson M100直线运动系统随着固化系统前后移动,并上下移动装有顶置加热器的吊杆。两个Thomson MG07直线模组水平安装,以引导百叶窗运动,使红外灯倾斜以实现最大覆盖范围,并避开后视镜等突出部件。还有两个额外的Thomson M100直线模组垂直安装,以控制摄像机的上下运动,监测车辆尺寸并将定位数据发送到运动控制组件。

直线运动系统组合可定位10个加热器,从而完整覆盖整个车顶、侧面和尾部。固化周期完成后,所有部件都将有相同的曝光量,这有助于实现均匀的喷漆表面,而没有烧焦点、发粘或遗漏区域。

 

Thomson Movopart直线运动系统可以将步进电机的动力转换成可编程的上下运动,使红外加热灯能够在车辆顶部保持合适的距离。

管理涂层信息

运动基于由PLC执行的预编程程序进行,该PLC与为Thomson直线运动系统提供动力的伺服电机连接。这些程序包括喷涂过程中使用的各种材料的预存涂层程序,以及与每辆车有关的修改。同时连接的还有环境监测站,其可以根据存储的制造商建议温度和湿度参数,调整各种涂层配方的加热距离。各个喷漆工也可以存储和查找个人程序。

操作人员通过主面板上的HMI(人机界面)和平板电脑与系统进行互动。他们可使用触摸屏的上下箭头来控制系统的即时动作,并控制扫描参数。摄像机的图像可以向他们显示喷漆室内汽车的准确位置。

 

安装在上部百叶窗背面的Thomson直线模组使操作人员能够调整红外加热灯,从而实现相对于车辆轮廓表面的最佳定位。

自动涂层固化

通过Phoenix 1000,使用传统方法需要耗时30分钟的汽车涂层固化应用通常只需10分钟即可完成,并且质量更高。这可以在不扩建喷漆室的情况下提高工厂产能,并且有望在9-12个月内就能收回成本。

目前已安装的U.S. Autocure已成功证明该系统对于车身车间的价值。现在,这家成立五年的公司正在全美国扩张,针对汽车生产设施开发型号,并进行材料技术研究。该公司还获得了重工业的关注,为工厂和装配线应用设计了两台新的机器。

凭借Movopart直线模组可靠、平稳和安静的性能,Thomson被指定为U.S. Autocure的首选直线运动产品供应商。随着该公司的业务增长,Thomson产品未来将与其一同发展。"
 

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