換熱器芯體中主管自動排列裝置

李躍江　孫運濤　羅成　劉洋

摘 要：通過對換熱器芯體中主管自動排列方式的比較，提出了設(shè)計自動排列裝置來實現(xiàn)主管分離排列。經(jīng)現(xiàn)場使用證明和測試，效果良好。

關(guān)鍵詞：換熱器；芯體主管；排列；裝置

引言

某公司生產(chǎn)換熱器芯體，芯體和主管形狀如圖1。芯體主管共有N層，每層有M根主管（M大于60根）?；咀鳂I(yè)方法如下，首先將工裝放置在作業(yè)臺上，將最下層的M根主管放置在工裝相應(yīng)位置上，確認(rèn)主管數(shù)量及位置無誤后，將工裝的隔板拉出，同上方法布第2層主管；依次類推，將N層主管全部布完。主管布完后，轉(zhuǎn)移到下一工序。前期生產(chǎn)量較小，采用簡單工裝，采用人工布管，滿足生產(chǎn)要求。由于主管數(shù)量太多，容易出現(xiàn)主管遺漏及不到位，需要對芯體修理，增加修理人工，影響生產(chǎn)效率。

1 生產(chǎn)目標(biāo)設(shè)定

考慮到將來生產(chǎn)量及生產(chǎn)成本，將每根主管排列時間設(shè)定小于0.82秒，不良率小于0.04%。

2 現(xiàn)狀調(diào)查

在生產(chǎn)過程中，由于采用人工作業(yè)，人工易于疲勞，作業(yè)時間有較大變化；作業(yè)人員不同，主管遺漏不良率也不相同。在某日同一時間段內(nèi)由三個作業(yè)人員進行測試，結(jié)果見表1。

通過表格看出，在作業(yè)初期主管時間較短。

3 方案設(shè)計，論證過程

為滿足生產(chǎn)要求，降低生產(chǎn)過程不良，經(jīng)過分析討論，提出了三種方案。

方案1：增加作業(yè)人員班次對應(yīng)生產(chǎn)，提高生產(chǎn)量。

本方案優(yōu)點是簡單快捷，能馬上實施，能滿足生產(chǎn)要求。但缺點也非常明顯，首先是增加用工成本；其次是人的影響大，主管排列有遺漏影響，不良無法從根本上消除。

方案2：再增加3臺工裝。

本方案的優(yōu)點是實施后能取得效果，缺點是生產(chǎn)線的布置受限制，占地面積大。另外，作業(yè)人員的因素?zé)o法消除。

方案3：采用主管自動排列裝置，滿足生產(chǎn)要求[1]。

本方案的優(yōu)點是人工少，不受場地限制，能滿足生產(chǎn)要求；布管速度均勻，布管位置相對固定，生產(chǎn)品質(zhì)提高。缺點是沒有可借鑒的成功經(jīng)驗，理論上可行，但效果有待驗證。

通過對以上三個方案的有效性、可靠性及經(jīng)濟性進行了優(yōu)缺點綜合評價，確定選取方案三作為最佳方案。

4 方案實施

4.1 位置確定

通過現(xiàn)場勘查，確定設(shè)備空間尺寸；裝置能力事前進行計算，使整條生產(chǎn)過程順暢進行，無中間工序滯留品；裝置的作業(yè)性充分檢討，即保證主管便于放于裝置的料架，又能保證排列后的主管順利轉(zhuǎn)到下一工序。同時，優(yōu)化現(xiàn)場布置，提高生產(chǎn)線能力。

4.2 裝置設(shè)計

根據(jù)現(xiàn)有及將來生產(chǎn)情況，確定出裝置作動時間的式樣，設(shè)計出自動排列裝置[2]，如圖2所示。

主管料架設(shè)計時，對單臺芯體主管量的計算，單臺芯體布管過程中不停機，保證主管數(shù)量在一定范圍內(nèi)；防止料架內(nèi)的主管不足，料架內(nèi)設(shè)計感應(yīng)裝置；主管排列位置準(zhǔn)確性，利用伺服馬達進行定位；為使主管均勻彈出，采用氣缸進行分離；由于主管之間有一定加工油殘留，容易造成主管粘連，調(diào)整氣缸壓力易于調(diào)整；主管在落下過程中容易發(fā)生偏轉(zhuǎn)，增加了導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，并對空間位置進行優(yōu)化[3]。保證裝置運行的穩(wěn)定性，對裝置內(nèi)運動部件的相應(yīng)位置關(guān)系進行調(diào)整。裝置投入到生產(chǎn)線使用前，相關(guān)人員進行試運行，對裝置圖紙及控制系統(tǒng)合理化，確保裝置運行可靠平穩(wěn)。

5 實施效果驗證

項目實施后，對主管自動排列裝置實施情況進行驗證。主管遺留不良現(xiàn)象消失，生產(chǎn)量大幅提高。生產(chǎn)班次變?yōu)橐粋€班次，作業(yè)人員大幅減少。裝置調(diào)整合格后，連續(xù)對5臺芯體進行驗證，結(jié)果見表2。后工序生產(chǎn)順暢，生產(chǎn)效益提高。

主管排列裝置投入使用后，主管排列時間（含人工上料）大幅降低，無不良出現(xiàn)。改造后對裝置效果持續(xù)進行觀察記錄，裝置運行情況良好[4]。裝置使用后，作業(yè)勞動強度減低；芯體不良率降為0，修理人工可兼顧其他生產(chǎn)；

6 結(jié)束語

通過對主管自動排列裝置的設(shè)計制作和運用驗證，取得了良好效果，極大地降低生產(chǎn)過程中的不良。提升了產(chǎn)品質(zhì)量，裝置結(jié)構(gòu)合理可靠，具有推廣應(yīng)用價值[5]。

參考文獻

[1]江湘蕓.設(shè)計材料及其加工工藝[M].北京：北京理工大學(xué)，2003.

[2]申冰冰.實用機構(gòu)圖冊（第2版）[J].現(xiàn)代機械，2015（2）：89.

[3]林曉磊，陳景環(huán)，崔慶虎.工業(yè)攪拌裝置的設(shè)計[J].現(xiàn)代機械，2015（5）：60.

[4]姚源黔.煙梗中重質(zhì)非煙物質(zhì)自動分離裝置[J].現(xiàn)代機械，2015（6）：96.

[5]劉小輝.壓力容器焊接機構(gòu)設(shè)計[J].現(xiàn)代機械，2015（6）：56.

作者簡介：李躍江，男，工學(xué)學(xué)士，就職于煙臺首鋼電裝有限公司，從事生產(chǎn)工藝及技術(shù)管理工作。