Sistema automatizado de inmersión de piezas automotrices

Fondo
En la fabricación de automóviles, es fundamental que los vehículos estén debidamente pintados, no solo por razones estéticas, sino también para aumentar la vida útil de los automóviles. Un método para pintar piezas de forma fiable es el proceso electrostático. 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 de la cantidad de tiempo que la pintura y las piezas están energizadas. Este método de pintura electrostática proporciona una mejor cobertura general que los métodos tradicionales de pintura, con poco desperdicio de pintura.

Un inconveniente de la pintura electrostática 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 peligros, 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 electrostático. El sistema fue diseñado inicialmente para pintar bastidores de automóviles y camiones, pero pronto se modificó para aceptar también otras piezas de automóviles. Al variar el voltaje aplicado y la cantidad de tiempo que las piezas están cargadas, el proceso de pintura electrostática se personaliza para cumplir con los requisitos de cada pieza individual.

Descripción del sistema
El sistema de pintura electrostática automatizado para este fabricante en particular consta de cuatro grúas de inmersión idénticas que trabajan congruentemente sobre una línea de tanques. Las grúas son idénticas con la única variación que ocurre en los programas de control que se ejecutan en sus procesadores ControlLogix Allen-Bradley a bordo. El mástil rígido de cada grúa contiene dos polipastos que se controlan por separado y de forma sincronizada mediante dos accionamientos vectoriales Electromotive IMPULSE VG+ Serie 2. Esto permite que los polipastos suban y bajen la carga de manera uniforme 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 aumento de los costos de productos químicos. El proceso de inclinación automática reduce la cantidad de líquido que se mueve entre los tanques, lo que reduce el tiempo de inactividad del sistema y los costos asociados con la limpieza de los tanques. Los movimientos del puente están controlados por los variadores de frecuencia ajustables Electromotive IMPULSE^® G+ Series 2. Las cuatro grúas se comunican con un PLC ControlLogix Allen-Bradley externo montado en un gabinete de consola. Este PLC externo 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 PanelView 1000 de Allen-Bradley.

Operación del sistema
El funcionamiento principal del sistema de grúa es totalmente automático. 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 portador de pretratamiento. Cuando se carga el portador de pretratamiento, la grúa de inmersión # 1 recoge el portador y lo procesa a través de una serie de tanques de limpieza y enjuague. La grúa de inmersión # 2 recupera el portador del tanque acondicionador y procede a procesarlo a través de tanques de fosfato, enjuague y sellado. Luego, la grúa # 3 recoge el portador del sellador y lo descarga en un transportador de transferencia, que transfiere las piezas a un transportador de pintura. A continuación, el portador de pintura se desplaza a través de los tanques de e-coat y vuelve a la cinta transportadora de transferencia. Finalmente, la grúa de inmersión #4 recupera el portador de pintura del transportador de transferencia y lo procesa en el transportador de descarga.

Cada grúa funciona independientemente de las demás. Si se produce una falla en una grúa, las otras grúas continúan funcionando, a menos que las otras grúas no se den cuenta de la posición de la grúa defectuosa. 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, los tanques y los transportadores. Por lo general, ocho portadoras circulan por el sistema a la vez, con un tiempo de ciclo de 445 segundos por portadora.

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