Sistema automatizado de inmersión de piezas automotrices

Fondo
En la fabricación de automóviles, es esencial que los vehículos estén pintados adecuadamente, no solo por razones estéticas, sino también para aumentar la vida útil de los automóviles. Un método para pintar piezas de manera confiable es el proceso electroestático. Este proceso consiste en cargar eléctricamente la pintura y los materiales a pintar con cargas opuestas. Dado que las cargas opuestas se atraen, la pintura solo se adhiere a los productos previstos. La cantidad de pintura que se adhiere a las piezas depende del voltaje aplicado y la cantidad de tiempo que la pintura y las piezas están energizadas. Este método de pintura electroestática proporciona una mejor cobertura general que los métodos tradicionales de pintura, con poca pintura desperdiciada.

Un inconveniente de la pintura electroestática es que los voltajes aplicados pueden ser tan altos como 700 VDC. Con estos altos voltajes, se recomienda que el área esté libre de personal mientras se pintan las piezas. La automatización del proceso no solo elimina al personal de la forma perjudicial, sino que también mejora la consistencia y la eficiencia general de la aplicación. La solución final para una instalación de pintura de automóviles fue instalar una serie de tanques de inmersión que primero limpiarían las piezas y luego las pintarían en un proceso electroestático. El sistema fue diseñado inicialmente para pintar bastidores de automóviles y camiones, pero pronto se modificó para aceptar otras piezas de automóviles también. Al variar el voltaje aplicado y la cantidad de tiempo que las piezas se cargan, el proceso de pintura electroestática se personaliza para cumplir con los requisitos de cada pieza individual.

Descripción del sistema
El sistema de pintura electroestática automatizado para este fabricante en particular consiste en cuatro grúas de inmersión idénticas que trabajan de manera congruente en una línea de tanque. Las grúas son idénticas a la única variación que se produce en los programas de control que se ejecutan en sus procesadores Allen-Bradley ControlLogix integrados. El mástil rígido de cada grúa contiene dos polipastos que se controlan por separado y sincrónicamente mediante dos accionamientos vectoriales electromotrices IMPULSE VG+ Serie 2. Esto permite que los polipastos suban y bajen la carga uniformemente dentro y fuera de los tanques, y les permite inclinarse para drenar el exceso de líquido de las piezas antes de pasar al siguiente tanque. Cuando se mueve demasiado líquido entre los tanques, los tanques se contaminan, lo que requiere que se drenen y limpien, lo que provoca tiempo de inactividad, pérdida de productividad y mayores costos químicos. El proceso de inclinación automática reduce la cantidad de líquido movido entre los tanques, reduciendo así el tiempo de inactividad del sistema y los costos asociados con la limpieza de los tanques. Los movimientos del puente son controlados por variadores de frecuencia ajustables electromotivos IMPULSE^® G+ Serie 2. Las cuatro grúas se comunican con un PLC Allen-Bradley ControlLogix desmontado montado en una carcasa de consola. Este PLC fuera de bordo es responsable del control del tráfico, la interfaz con los sistemas de control del transportador y el tanque, y la comunicación con una interfaz de operador Allen-Bradley PanelView 1000.

Funcionamiento del sistema
La operación principal del sistema de grúa es totalmente automática. Las piezas ingresan al sistema a través de una carretilla elevadora que se carga en un transportador de entrada. El transportador de entrada transfiere las piezas a un transportador de pretratamiento. Cuando se carga el transportador de pretratamiento, la grúa de inmersión # 1 recoge el transportador y lo procesa a través de una serie de tanques de limpieza y enjuague. La grúa de inmersión # 2 recupera el transportador del tanque acondicionador y procede a procesarlo a través de tanques de fosfato, enjuague y sellador. La grúa # 3 luego recoge el transportador del sellador y lo descarga en un transportador de transferencia, que transfiere las piezas a un transportador de pintura. Luego, el portador de pintura viaja a través de los tanques de e-coat y regresa al transportador de transferencia. Finalmente, la grúa de inmersión # 4 recupera el soporte de pintura del transportador de transferencia y lo procesa hasta el transportador de descarga.

Cada grúa funciona independientemente de las demás. Si se produce una falla en una grúa, las otras grúas continúan operando, a menos que las otras grúas no sean conscientes de la posición de la grúa con fallas. Todo el proceso automatizado de e-coat consta de 16 tanques, 5 sistemas de transporte y 4 grúas totalmente automatizadas que comunican información entre las grúas, tanques y transportadores. Ocho portadores suelen pasar por el sistema a la vez, con un tiempo de ciclo de 445 segundos por portador.

Se utiliza una estación colgante de pulsador SBP2 para la operación manual de las grúas durante las condiciones de mantenimiento.