Автоматическая линия окраски и сушки отливок SPK

Когда отливок много, а каждая весит до 150 кг, ручная окраска упирается в людей и время. Автоматическая линия окраски и сушки литых заготовок забирает на себя весь маршрут: сначала сдувает пыль, затем красит, даёт краске растечься, сушит и остужает. В штатном цикле оператор нужен на двух постах: где изделие подвешивают на траверсу цепного конвейера и где снимают уже готовым.

Расчётный режим работы — три смены в сутки, при этом линия окрашивает до 390 м² поверхности за смену. Краску наносят два робота. Если роботизированный комплекс встанет, в камере есть ручные посты, и окраску можно продолжить вручную. Дальше разберём состав линии, её характеристики и путь детали от входа до выхода.

Задачи, которые решает линия

В одном непрерывном потоке линия выполняет семь операций:

сдув пыли с изделий перед нанесением краски;
однослойная окраска литых заготовок вододисперсионными ЛКМ роботами или вручную;
выдержка, во время которой краска растекается по поверхности;
сушка покрытия при +90 °C;
охлаждение высушенных отливок до снятия с конвейера;
перемещение изделий с участка на участок;
возврат порожних траверс в начало линии.

Технические характеристики

Показатель	Значение
Сменная производительность	до 390 м² (около 122 траверс)
График работы	три смены по 7 ч с учётом коэффициента загрузки 0,88; 227 рабочих дней в году
Расчётный годовой объём	порядка 265 тыс. м² (390 м² × 3 смены × 227 дней)
Скорость конвейера	1,4 м/мин по расчёту
Способ нанесения краски	роботами; вручную как резервный вариант
Рабочие материалы	вододисперсионные ЛКМ, в частности Уникор-К, в один слой
Время выдержки	около 14 мин в закрытом тоннеле
Режим сушки	конвекция при +90 °C, около 17 мин
Охлаждение	принудительный обдув до 30–40 °C
Тип конвейера	цепной подвесной SPK-CS-125

Путь изделия через линию

Загрузка. Оператор подвешивает деталь на траверсу. Для тяжёлых изделий предусмотрен гидравлический подъёмник (опция).
Сдув пыли. В тоннеле работают два контура обдува, каждый на 6 000 м³/ч.
Окраска. В первой секции камеры около 2,5 мин деталь красят два робота. Во второй секции изделие проводит около 1,5 мин, и оператор при необходимости докрашивает его вручную.
Растекание. Закрытый тоннель держит изделие около 14 мин, а по пути деталь поднимается на второй уровень.
Сушка. Камера на втором уровне прогревает покрытие конвекцией до +90 °C примерно 17 мин.
Охлаждение. Тоннель с принудительным обдувом снижает температуру изделия до 30–40 °C.
Выгрузка. Оператор снимает готовую деталь, ему может помогать гидроподъёмник.
Возврат траверсы. Пустая траверса идёт обратно к посту загрузки.

Камера окраски SPK-SB-5.3.3

Это проходная двухсекционная камера, внутри которой может работать человек. В первой секции красят роботы, во второй при необходимости подключается оператор. Воздух движется сверху вниз и проходит через краскоостанавливающие фильтры, которые задерживают облако распылённой краски.

Узел	Параметры
Корпус	проходная двухсекционная обитаемая камера, ориентировочно 5 000 × 2 700 × 3 000 мм; стены из сэндвич-панелей 80 мм с минераловатным утеплителем; две сервисные двери со смотровыми окнами
Роботы	два шестиосевых Fanuc LR Mate 200iD/7L или аналог; напольный монтаж на подиуме, нагрузка на кисть до 7 кг, радиус досягаемости 911 мм
Вентиляция	взрывозащищённый приточно-вытяжной агрегат на 12 000 м³/ч; нисходящий поток со скоростью 0,25 м/с, 296 обменов в час; два вентилятора по 5 кВт с частотными преобразователями
Фильтрация	потолочный фильтр тонкой очистки M5; краскоуловители G2 (лабиринтный) и G3 (стекловолоконный кассетный); карманные фильтры G4 перед каждым вентилятором
Нагрев и рекуперация	газовый теплообменник 95 кВт; пластинчатый рекуператор, который поднимает температуру наружного воздуха с −32 до −6 °C ещё до нагревателя
Освещение	взрывозащищённые светильники 750–1 000 лк, аварийное освещение
Автоматика	программируемый логический контроллер и выносная сенсорная панель оператора

К камере прилагаются два тоннеля. Тоннель сдува пыли имеет ориентировочные размеры 7 300 × 1 500 × 2 700 мм. Тоннель растекания и выдержки — 9 900 × 3 000 × 3 000 мм; в нём работают два взрывозащищённых циркуляционных вентилятора по 3 000 м³/ч, а освещение выполнено во взрывозащищённом исполнении.

Камера сушки SPK-CB-12.4.3 и тоннель охлаждения

Камера сушки проходная, внутрь неё человек не заходит, исполнение уличное. Стоит она на втором уровне. Вместе с тоннелем охлаждения и тоннелем возврата траверс камера собрана в единый блок на общей опорной площадке с ограждением и лестницей для обслуживания.

Узел	Параметры
Корпус	ориентировочно 12 300 × 3 600 × 2 600 мм; сэндвич-панели с минераловатным утеплителем; фальшпол, через который подаётся воздух
Воздушная система	два взрывозащищённых уличных циркуляционных агрегата по 18 000 м³/ч; поток снизу вверх со скоростью не ниже 0,2 м/с; более 300 обменов в час
Подогрев	два газовых теплообменника по 130 кВт, воздух нагревается до +90 °C
Воздушные завесы	на выходе из камеры сушки и из тоннеля охлаждения, вентиляторы по 6 000 м³/ч; отделяют горячий воздух камеры и воздух тоннеля от воздуха цеха
Охлаждение	тоннель около 9 м; опционально блок охлаждения с компрессорно-конденсаторным блоком мощностью до 50 кВт
Управление	программируемый логический контроллер, выносная сенсорная панель оператора

Подключение и ресурсы

Цифры ориентировочные, точный расчёт выполняется на этапе проектирования.

Ресурс	Потребление
Газ	камера окраски до 11 м³/ч в пике при −32 °C; камера сушки до 40 м³/ч
Электроэнергия	моторы 3 × 380 В, 50 Гц; камера окраски с сопутствующим оборудованием до 18 кВт без учёта нагрева; камера сушки до 25 кВт; тоннель охлаждения до 15 кВт; компрессорно-конденсаторный блок до 16,9 кВт
Контроллеры роботов	около 1 кВт на каждый, питание 200–230 В
Сжатый воздух	давление до 6 бар; быстроразъёмные точки подключения с локальной фильтрацией и осушкой

Что красит линия

Линия рассчитана на литые заготовки массой от 50 до 150 кг и габаритами до 1 350 × 500 × 500 мм. Площадь окрашиваемой поверхности одной детали — от 0,76 до 3,2 м². В число типовых изделий входят картеры редукторов, корпуса, барабаны со ступицами, мосты, поворотные кулаки и рукава. Если номенклатура другая, размеры камер и режимы корректируют при проектировании.

Сильные стороны схемы

Цикл без промежуточных перекладок. Сдув пыли, окраска, растекание, сушка и охлаждение идут друг за другом на одном конвейере.
Запас на случай остановки робота. Если роботизированный комплекс простаивает, красить можно вручную.
Сбережение тепла. В камере окраски работает рекуператор, а частотные преобразователи подстраивают обороты вентиляторов.
Взрывозащита. Вентагрегаты, светильники и циркуляционные вентиляторы в тоннеле выдержки выполнены во взрывозащищённом исполнении, потому что работают рядом с ЛКМ.
Два уровня. Камеру сушки разместили выше основной линии, и это помогает вписаться в ограниченную площадь цеха.

автоматическая линия окраски литья