红外热像仪在涂装问题解决上的应用

1、红外热像仪系统介绍

引进的红外热像仪系统是便携式FLUKE Ti200采用FLUCK IR- FUSION专利技术，通过ATOBLEND模式，可以快速进行检测和保存图像，高温测量值可达1 200 0C，使用IR- PHOTONOTES注释系统，可在图像文件中保存额外的详细信息。

2、面漆喷房洁净室温度高的问题

在室外温度27℃时，喷房洁净室(机器人控制设备安装和喷漆员工体息区域)温度高达30 0C，员工在喷房作业结束后会进入洁净室区域进行体息，洁净室如此高的室内温度会造成员工大量出汗。同时喷房是比较凉快的，一进一出，一冷一热，会严重影响手工喷涂员工的施工状态或造成身体不适甚至感冒。同时员工在高温环境中产生大量的汗液，在再次进入喷房施工作业过程中，滴落的汗液对油漆喷涂质量造成了一定影响，比如水泡、湿印等，而且员工强烈的抱怨情绪会影响到标准化操作。

本车间的洁净室和输漆间在设计时就选择了共用同一台空调，按道理洁净室和输漆间应该与设计的要求是一致的，即2个区域应该保持一致的温度控制。但实际情况是输漆间控制温度可以稳定在26 0C，而洁净室温度却提高了4 0C，达到30 0C。为什么同一台空调送风会产生这么大的差异，还是其他原因?不同的设备管理人员各自都有自己的观点，因此很难分析得到结果并找到问题的根源，在多次盲目的设备调整过程中基本没有效果。所以在生产线投产至今一直存在这个问题，不管是冬天还是夏天都存在问题，夏天的问题因涉及到人员比较突出，到了冬天只是输漆间温度控制要更低，可以通过调整油漆参数进行缓解，所以本文在此仅讨论夏天的情况。

一般情况下，在夏天时都是将输漆间温度往下调整，使洁净室达到相对喷房空调的28 0C，那么一方面因为与输漆间的温度差异有4 0C，意味着输漆间环境温度要调整到24 0C，这样温度调整后会使输漆间内循环的油漆温度降到24 0C，那么油漆输送到喷房后，喷房空调温度又是28℃，喷房环境温度和施工油漆温度差异太大，会带来一系列质量问题。另一方面空调冷冻机又要调整到比输漆间更低的温度，要浪费更多的电能去降低冷冻水的温度，造成生产成本升高。

3、使用红外热像仪系统现场分析原因

2014年车间加大了监控仪器的投资和应用力度，于是创造性地想到要采购一台红外热像仪，通过这种先进的分析仪器去寻找问题或分析解决问题。使用红外热像仪系统在洁净室进行了全面分析，如图1，通过拍摄和记录的图片参数可以分析出，洁净室中安装的机器人系统设备和日光灯散出的热量对环境温度影响极大，散热设备表面竟然达到了5060 0C(红黄色区域是高温区域，旁边是温度参照条)，这些热量不仅吸收了洁净室内的冷气，而且将整个洁净室的环境温度提高了4 0C，对比输漆间基本上没有散热设备，也就是为什么输漆间可以与空调的设置温度保持一致的原因。

因此洁净室中的设备散热是造成洁净室环境温度升高的主因，但是如何通过设备调整使这种差异减少到最小，利用这些图片和分析数据非常能说明问题，也使班组成员或工程师们都相信这就是问题的根源，于是推动班组想办法调整设备去实现目标。

温度升高的原因找到了，同时利用红外热像仪可以进一步分析空调对洁净室的制冷效果。从图2可以看出，洁净室室顶空调送风口的温度还是与空调参数设定温度一致的（蓝色属低温区域23℃左右），但是很明显空调室顶周围的温度影响效果太小（黄色区域25℃左右，因此判断是洁净室送风量太小，无法有效降低周围环境的温度）。如果送风量足够大，那么空调送风口下面的横杆应该也是蓝色的低温状态。

4、原理分析

顺着洁净室和输漆间共用空调的送风管道进行排查分析，在主送风管道上是设计了支管分配到各个区域，通过风速测量，送往输漆间的风速达到4m/s，环境温度25℃，因此空调的功率和温度效果是非常有效的。而洁净室送风口的风速只有0.9m/s，这样只有0.5㎡的送风口虽然有8个，但这么小的面积和这么低的送风量去改善如此大的洁净室空间温度，很明显换气量和制冷量都是不够的，并且设备散发的热量在低速换气过程中会使环境温度进一步升高。通过后续的设备调查分析，洁净室地面的排风口没有抽风设备，是通过静压方式将室内空气排走也就是靠空调送风口的风压排气，而输漆间的抽风系统功率很大，这样空调主管道分配到各区域的冷空气更容易往负压方向流通，也就是洁净室的送风量为什么这么小的原因。

5、问题解决

找到主要原因后，因洁净室内所设计的散热设备都是重要的关键设备，无法进行转移或改造，通过团队的头脑风暴想到了很多改善的原理和方法，并制定了以下措施：

（1）将空调通往输漆间的通风管道风阀开度从75°调小到30°，通过风阀的阻力作用，加大通往洁净室通风管道的风压和冷风量。

（2）洁净室地面的抽风口有8个，共2.8㎡，措施是将洁净室1 个通行门敞开，可以增加排风口面积1.4㎡，测量洁净室门口出风量可以达到 1.6m/s，对比地面排风口风速0.5m/s，排风效果大大加强，有利于空调主管道往洁净室分配更多的风量#同时所敞开门口的风速属于非常大的正压状态，也有利于室内空气的流动，不像原来的状态，送风口下冷风后直接从正对的地面排风口排走了。同时因为大的正压使得外界的颗粒灰尘无法飘进来，对喷涂质量不会造成影响。

（3）输漆间排风机安装变频器，通过输漆间抽风机变频系统降低抽风机的排风量，使输漆间环境达到微正压即可，同时检测输漆间的溶剂挥发含量满足安全值。输漆间排风量的降低必然会增加分配到洁净室的送风量。

通过上述措施，洁净室环境温度在一样的空调参数下降低到了28℃，这样员工感觉比较凉爽，空调又不用进一步降温，既改善了员工施工和休息环境，也降低了生产运行成本。

6、结语

鉴于篇幅所限，这里只介绍一个问题解决实例，实际上有很多问题都可以用红外热像仪进行原因分析，比如烘炉下来的车为什么会造成打磨室或上胶区域温度升高，其实很大程度上是因为滑橇铁块质量大，吸热量大，散热也慢，而绝不仅是车体单方面的原因。红外热像仪的应用为分析涂装问题提供了有力的证据，可以有效推动问题的解决，不仅是涂装问题分析的高效工具，也是成本改进的利器，同时以点带面的图像清晰对比可以向车间提供完整的理论分析报告，并获得更多的资源和费用支持。因此，红外热像仪系统值得在涂装领域进行推广和应用。