一种车轮涂装套色喷涂工艺的制作方法

本发明属于车轮制造领域，尤其是一种车轮涂装套色喷涂工艺。

背景技术：

套色工艺作为近年来兴起的一项铝合金车轮涂装制造工艺，其制造出来的套色车轮已经成功的应用在乘用车上。套色车轮是将两种不同颜色的油漆同时喷涂在一个车轮上，提高车轮的美观性。因两种油漆同时喷涂到同一个车轮上，对涂装的施工要求较高，所以目前的套色工艺基本上是人工喷涂和机器喷涂配合完成。这样的涂装工艺一方面生产效率底，另一方面因涂装喷漆过程需要人工参与作业，涂装作业的稳定性和一致性很难保证，涂装的质量和良品率很难提高。

经检索，发现一篇与本专利内容相关的专利文献，公开号为cn109877014a的中国专利提供一种了涂装套色工艺，包括如下步骤：电泳获得底层漆，将车身进行阴极电泳，洗净后再对车身进行干燥处理；中涂喷涂，在上述车身底层漆上用中涂漆进行中涂喷涂并获得中层漆，再将喷涂的中层漆进行干燥处理；喷涂基础面漆，在上述中层漆上喷涂基础面漆，再将喷涂的基础面漆进行干燥处理；遮蔽非套色区，用遮蔽材料遮蔽不套色的区域；套色，在套色区喷涂套色面漆并将喷涂的套色面漆进行干燥处理；去除遮蔽，去除车身上的上述遮蔽材料；清漆喷涂，在去除了上述遮蔽材料的车身表面喷涂清漆并对喷涂的清漆进行干燥处理。

上述专利文献主要是对汽车车身进行套色涂装，由于钣金件喷涂与车轮涂装在工艺上和汽车行业要求上存在较大区别，所以本发明申请的方案与该专利文献的方案和效果存在较大区别。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种保证车轮涂装工艺的稳定性和一致性的车轮涂装套色喷涂工艺。

本发明采用的技术方案是：

一种车轮涂装套色喷涂工艺，该工艺用于套色车轮正面喷涂，车轮具有n个轮辐和n个窗口，车轮涂装套色喷涂的生产线包括plc、光电传感器、地轨、车轮工位、檫轮机、喷枪以及车轮定位装置，在地轨上导向间隔设置有多个在车轮工位，其中一个设置为喷涂车轮工位，在该车轮工位上方吊装有喷枪，喷涂车轮工位下方设置有自转檫轮机以及车轮定位装置，plc通过光电传感器对每个车轮工位进行装配状态进行信息采集，然后对喷枪、地轨以及车轮定位装置进行电控驱动，自转檫轮机通过车轮定位装置进行驱动。

而且，所述车轮定位装置包括气门孔探针、檫轮机驱动接触开关、弹簧、气门孔探针外套筒、气门孔探针链接杆、上下移动驱动汽缸、主体支持部件，主体支撑部件上固装有上下移动驱动汽缸，上下移动驱动汽缸同轴安装有气门孔探针链接杆，在气门孔探针链接杆顶部水平安装有一檫轮机驱动接触开关导板，在该檫轮机驱动接触开关导板的端部向上垂直固装有气门孔探针外套筒，在气门孔探针外套筒上同轴套装有一气门孔探针，在气门孔探针外套筒内的气门孔探针部分同轴套装有弹簧，在气门孔探针底部与檫轮机驱动接触开关导板端部同轴设置有一对檫轮机驱动接触开关，用于驱动檫轮机带动车轮转动。

而且，所述自转檫轮机位于喷涂车轮工位的正下方且设置在地轨以下的沟槽内。

而且，所述车轮定位装置位于喷涂车轮工位的侧下方，自转檫轮机与车轮定位装置避位设置。

而且，车轮涂装套色喷涂工艺的操作步骤是：

⑴车轮喷涂底粉打磨后，转移至彩色漆喷涂工位上，喷涂前先给车轮正面放置遮蔽工装，车轮正面除需要喷涂彩色漆的两个窗口外，其余窗口都被工装遮蔽；

⑵车轮随着地轨的步进移动送至喷房内，车轮进入喷房时，通过喷房入口时，装置在喷房入口的光电感应会记录车轮进入喷房的时间，将车轮进入喷房的时间作为输入信号传入到控制喷枪和车轮定位装置的plc控制器中；

⑶当车轮由地轨运输到彩色漆喷涂工位时，车轮定位装置接收到plc控制器的控制指令，驱动檫轮机；

根据车轮彩色漆喷枪的位置和车轮的喷涂工位，将车轮定位装置上的气门孔探针设置在车轮喷漆工位的前方，当气门孔探针与气门孔接触后，车轮需要喷涂彩色漆的部位正好固定在彩色漆的喷枪正下方；

⑷当车轮定位后，需要喷涂彩色漆的部位正好处在彩色漆喷枪的正下方，根据喷枪控制系统设定的程序，车轮固定后，喷枪开始喷涂，车轮正面放置了遮蔽工装，彩色漆只能喷涂到车轮上需要喷涂彩色漆的部位；彩色漆喷涂结束后，plc控制器对车轮定位装置发出指令，驱动上下移动驱动汽缸下降，驱动气门孔探针在气缸的驱动下，从车轮气门孔内退出，回到初始点，车轮彩色漆喷涂完成，随喷房地轨的移动离开喷涂工位，整个系统开始下一个循环喷涂。

而且，步骤⑶中，车轮定位装置对车轮的定位方式具体表现为：带动车轮开始自转，驱动上下移动驱动汽缸上升，车轮定位装置上的气门孔探针由气缸驱动与车轮气门孔所在的车轮后耳缘部位接触，气门孔探针缩回，弹簧处于压紧状态，檫轮机自转驱动开关接触，车轮在檫轮机的驱动下开始自转；随着车轮的自转，当车轮气门孔转动到与气门孔探针接触时，在弹簧的弹力作用下，气门孔探针深入到气门孔内，此时与气门孔探针连接的控制车轮自转的驱动信号断开，车轮自转的驱动停止工作；因气门孔探针只能上下移动，不能前后左右移动，当气门孔探针深入到车轮气门孔内时，车轮停止转动，实现对车轮的定位。

而且，所述遮蔽工装包括盖板、定位柱，盖板为圆形且直径长于待喷涂车轮直径0.5至2mm，在盖板中部径向制有两个沉孔，每个沉孔的圆弧弧心与盖板中心同心，两个沉孔的位置与待喷涂车轮的螺栓孔相对应，两个沉孔上分别垂直向上固装有一定位柱，在定位柱外侧的盖板上，径向间隔均布制有多个窗口，窗口之间的圆弧弧心与盖板中心同心，盖板上的窗口与待喷涂车轮上每两个相邻轮幅之间的窗口形状相同。

而且，所述光电传感器包括三类，一类用于对车轮挂具的检测，一类用于对车轮的检测，一类用于工位的到位检测，对plc中需要提前输入与车轮喷涂相关的阈值。

而且，所述两个沉孔小于车轮螺栓孔0.05㎜。

而且，所述遮蔽工装窗口尺寸略大于车轮窗口。

本发明优点和积极效果为：

本发明提供的车轮涂装套色喷涂的生产线中，通过车轮定位装置与檫轮机的配合，可实现在生产线的自动定位和喷涂，彻底解决了套色涂装作业需要人工参与喷涂的难题，提高了套色车轮的涂装生产效率。

附图说明

图1为本发明的车轮涂装套色喷涂的生产线结构示意图；

图2为本发明的车轮定位装置结构示意图；

图3为本发明的遮蔽工装；

图4为图3的左视图；

图5为本发明的光电传感器与plc的电路连接原理图；

图6为本发明中车轮工位与车轮定位装置在生产线的位置关系示意图。

具体实施方式

下面通过附图结合具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种车轮涂装套色喷涂工艺，该工艺用于套色车轮正面喷涂，车轮5具有n个轮辐和n个窗口，本实施例中，轮辐和窗口数量为五个，需要喷涂彩色油漆的部位是以车轮气门孔为起点，顺时针方向第二和第三个窗口。

见图1、图6，车轮涂装套色喷涂的生产线包括plc、光电传感器、地轨1、车轮工位2、自转檫轮机3、喷枪4以及车轮定位装置，在地轨上导向间隔设置有多个在车轮工位，按照实际生产需求，其中一个为喷涂车轮工位，本实施例中，喷涂车轮工位为第三个车轮工位，在该车轮工位上方吊装有喷枪，喷涂车轮工位下方设置有自转檫轮机以及车轮定位装置，自转檫轮机位于喷涂车轮工位的正下方且设置在地轨以下的沟槽内，位于喷涂车轮工位的侧下方，自转檫轮机与车轮定位装置避位设置，plc通过光电传感器对每个车轮工位进行装配状态进行信息采集，然后对喷枪、地轨以及车轮定位装置进行电控驱动，自转檫轮机通过车轮定位装置进行驱动。自转檫轮机是原台湾涂装行业的叫法，国内涂装行业的通用名称法是喷涂工位自转驱动机构，为车轮涂装生产的现有技术。

见图2，车轮定位装置包括气门孔探针5-1、檫轮机驱动接触开关5-2、弹簧5-3、气门孔探针外套筒5-4、气门孔探针链接杆5-5、上下移动驱动汽缸5-6、主体支持部件5-7，主体支撑部件上固装有上下移动驱动汽缸，上下移动驱动汽缸同轴安装有气门孔探针链接杆，在气门孔探针链接杆顶部水平安装有一檫轮机驱动接触开关导板，在该檫轮机驱动接触开关导板的端部向上垂直固装有气门孔探针外套筒，在气门孔探针外套筒上同轴套装有一气门孔探针，在气门孔探针外套筒内的气门孔探针部分同轴套装有弹簧，在气门孔探针底部与檫轮机驱动接触开关导板端部同轴设置有一对檫轮机驱动接触开关，用于驱动自转檫轮机带动车轮转动。

工艺的操作步骤是：

⑴车轮喷涂底粉打磨后，转移至彩色漆喷涂工位上，喷涂前先给车轮正面放置遮蔽工装，车轮正面除需要喷涂彩色漆的两个窗口外，其余窗口都被工装遮蔽；

见图3、图4，遮蔽工装包括盖板6-1、定位柱6-3，盖板为圆形且直径长于待喷涂车轮直径0.5至2mm，在盖板中部径向制有两个沉孔，每个沉孔的圆弧弧心与盖板中心同心，两个沉孔的位置与待喷涂车轮的螺栓孔相对应，两个沉孔上分别垂直向上固装有一定位柱，在定位柱外侧的盖板上，径向间隔均布制有多个窗口6-2，窗口之间的圆弧弧心与盖板中心同心，盖板上的窗口与待喷涂车轮上每两个相邻轮幅之间的窗口形状相同。

两个沉孔小于车轮螺栓孔0.05㎜(以工装放置在车轮正上方为基准)，以保证定位的精准。本实施例中，两个沉孔孔径为33mm，定位柱为40mm长，在工装放置在车轮正面时，正好深入到螺栓孔内与螺栓孔配合，形成轴向定位。

遮蔽工装窗口尺寸略大于车轮窗口(从车轮窗口正面边沿测量，喷涂防护工装加工的窗口部分单边与车轮窗口相差大约1.5㎜)这样的尺寸规格正好能保证彩漆完全能喷涂到车轮的窗口部位而不会飞溅到不需要喷涂彩漆的部位。

遮蔽工装的其余部位根据车轮正面造型进行加工。这样的工装放置到车轮正面，正好将两个需要喷涂彩色油漆的窗口暴露出来，喷涂彩色油漆后，只有两个需要喷涂彩色油漆的窗口有彩漆，其他部位还是喷涂黑色油漆后的状态。这样即保证了彩漆的喷涂效果，又避免了彩色油漆对不喷涂彩色漆部位的干扰。

⑵车轮随着地轨的步进移动送至喷房内，车轮进入喷房时，通过喷房入口时，装置在喷房入口的光电感应会记录车轮进入喷房的时间，将车轮进入喷房的时间作为输入信号传入到控制喷枪和车轮定位装置的plc控制器(fx2n-80mr)中；

⑶当车轮由地轨运输到彩色漆喷涂工位时，车轮定位装置接收到plc控制器的控制指令，驱动檫轮机，带动车轮开始自转，驱动上下移动驱动汽缸上升，车轮定位装置上的气门孔探针由气缸驱动与车轮气门孔所在的车轮后耳缘部位接触，气门孔探针缩回，弹簧处于压紧状态，檫轮机自转驱动开关接触，车轮在檫轮机的驱动下开始自转；随着车轮的自转，当车轮气门孔转动到与气门孔探针接触时，在弹簧的弹力作用下，气门孔探针深入到气门孔内，此时与气门孔探针连接的控制车轮自转的驱动信号断开，车轮自转的驱动停止工作；因气门孔探针只能上下移动，不能前后左右移动，当气门孔探针深入到车轮气门孔内时，车轮停止转动，实现对车轮的定位；

根据车轮彩色漆喷枪的位置和车轮的喷涂工位，将车轮定位装置上的气门孔探针设置在车轮喷漆工位的前方，当气门孔探针与气门孔接触后，车轮需要喷涂彩色漆的部位正好固定在彩色漆的喷枪正下方；

⑷当车轮定位后，需要喷涂彩色漆的部位正好处在彩色漆喷枪的正下方，根据喷枪控制系统设定的程序，车轮固定后，喷枪开始喷涂，因车轮正面放置了遮蔽工装，彩色漆只能喷涂到车轮上需要喷涂彩色漆的部位(小部分彩色漆会喷涂到遮蔽工装上，遮蔽工装使用一段时候后，集中对彩色漆进行脱漆处理)，这样就实现了需要喷涂彩色漆部位的自动识别，和彩色漆的自动喷涂目的。

彩色漆喷涂结束后，plc控制器对车轮定位装置发出指令，驱动上下移动驱动汽缸下降，驱动气门孔探针在气缸的驱动下，从车轮气门孔内退出，回到初始点，车轮彩色漆喷涂完成，随喷房地轨的移动离开喷涂工位，整个系统开始下一个循环喷涂。

见图5，光电传感器包括三类，一类用于对车轮挂具的检测，一类用于对车轮的检测，一类用于工位的到位检测，对plc中需要提前输入与车轮喷涂相关的阈值，例如喷涂参数(时间、湿度、温度等)以及地轨传输速度，本实施例相关参数见下表：

该生产线的生产效率见下表：

班产按12h/班计算，考虑设备故障和停线保养的影响，月产量按每月生产28.5天计算，年产量按每年生产335天计算，该套色涂装效率较其他生产线有明显的优越性。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。