陳峰，趙杰，武博

(杭州朝陽橡膠有限公司，浙江 杭州 310018)

目前胎體規(guī)格比較多，產(chǎn)量比較緊張，現(xiàn)場(chǎng)空間位置有限。目前的生產(chǎn)設(shè)備無法滿足現(xiàn)有生產(chǎn)要求，經(jīng)常造成制品脫節(jié)（之前平均7刀/ min，每12 h只能做9大筒簾布）。經(jīng)過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備的觀察和研究分析，為提高生產(chǎn)效率，綜合考慮必須通過對(duì)機(jī)械技術(shù)和電氣技術(shù)的結(jié)合加以改造：

（1）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備加以改造，提高智能自動(dòng)化生產(chǎn)，減少生產(chǎn)工人對(duì)操作時(shí)間的浪費(fèi)；

（2）改變備件的材質(zhì)，提高備件的使用性能，減少因使用周期短在維修更換備件上造成的時(shí)間浪費(fèi)；

（3）提高修改運(yùn)動(dòng)控制PLC的參數(shù)塊數(shù)據(jù)和修改程序，優(yōu)化動(dòng)作，提高各個(gè)伺服電機(jī)的響應(yīng)速度，提高動(dòng)作步序的流暢性，減少不必要的等待時(shí)間。

1 智能自動(dòng)化的改造

原導(dǎo)開采用的是人力小車式更換簾布，人力小車體積大質(zhì)量大，在使用上較為笨拙，每次換料要2～3個(gè)工人用力拉出來，然后在使用橋式起重機(jī)對(duì)大桶簾布進(jìn)行吊裝，簾布就位后再將小車推回到設(shè)備導(dǎo)開部位，此操作方法人員和設(shè)備使用上工序較多，整個(gè)過程每次將持續(xù)到5 min以上，設(shè)備還必須停機(jī)處理，在生產(chǎn)上造成了時(shí)間的浪費(fèi)，多一步操作步驟多一個(gè)人還增加了一份安全風(fēng)險(xiǎn)。為解決此現(xiàn)象，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的研究和分析，將導(dǎo)開部位的人力小車改為自動(dòng)更換簾布的小車，小車設(shè)計(jì)成直線運(yùn)動(dòng)，地面設(shè)置齒形導(dǎo)軌，把導(dǎo)開部位的導(dǎo)開電機(jī)安裝在小車上，使導(dǎo)開小車和導(dǎo)開部位成一個(gè)獨(dú)立的工序，在膠料導(dǎo)開時(shí)進(jìn)行對(duì)中校準(zhǔn)，此小車由兩個(gè)工位組成，一個(gè)工位在工作的過程中，不耽誤另外一個(gè)工位換料，無需長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)，一人操作即可，在簾布更換上通過對(duì)小車本身的改造，無需使用橋式起重機(jī)，整個(gè)安裝和更換可以直接用氣缸操作，當(dāng)上料時(shí)，氣缸縮回，工裝筒邊緣剛好接觸地面，人力推動(dòng)大筒簾布到氣缸安全夾頭上，消除了使用橋式起重機(jī)帶來的繁瑣和安全隱患，待方鋼到安全卡盤槽內(nèi)穩(wěn)定后鎖緊即可，然后氣缸伸出，簾布上升脫離地面，完成簾布更換，卸料時(shí)重復(fù)操作，在時(shí)間上每次更換工位只需30 s左右就能完成，生產(chǎn)的過程中可對(duì)另外一個(gè)工位進(jìn)行簾布的更換。自動(dòng)小車如圖1所示。

圖1 自動(dòng)小車

導(dǎo)開小車改為自動(dòng)小車之后，地面位置占用比較大，離設(shè)備過渡輥距離較遠(yuǎn)，為解決簾布因?qū)ч_過程中造成的簾布傾斜或不對(duì)中的現(xiàn)象，特在設(shè)備上加裝了導(dǎo)開定中過渡裝置，并將底端改造為可自動(dòng)微調(diào)性移動(dòng)式結(jié)構(gòu)，簾布和定中裝置之間加裝糾偏裝置，雙重保障為后面的拼接對(duì)中提前做了鋪墊。上方凸出延伸到成筒簾布上方，成倒向L形設(shè)計(jì)，過渡輥由傳統(tǒng)的圓筒形設(shè)計(jì)改造為雙向輪滾珠，此改造可以解決因張力造成的輥筒彎曲，膠料黏連以及橫向打折的現(xiàn)象，雙向輪輥筒直接對(duì)簾布進(jìn)行導(dǎo)開承接，雙向輥上方在左右兩側(cè)增加防左右移動(dòng)位置大的導(dǎo)向裝置，由于簾布內(nèi)部鋼絲比較堅(jiān)硬，兩側(cè)導(dǎo)向裝置采用45#鋼或者特殊處理的輥筒都不能滿足使用需求，為此我們用多個(gè)軸承代替導(dǎo)向輥的作用，軸承的硬度較大，20組的導(dǎo)向軸承足以解決磨損快的現(xiàn)象，導(dǎo)向軸承還可以根據(jù)不同膠料的寬度，通過絲杠進(jìn)行人工調(diào)整，使用效果非常明顯。對(duì)中過渡裝置如圖2所示。

圖2 對(duì)中過渡裝置

在對(duì)中的問題上，以前都是在生產(chǎn)的過程中用鋼卷尺大概測(cè)量一下，眼力判斷貼膠位置是否對(duì)中，由于測(cè)量次數(shù)較多，生產(chǎn)不能停下，測(cè)量存在嚴(yán)重的安全隱患。因此我們?cè)黾恿藢?duì)中確認(rèn)裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，固定位置為1#帶上方，使用前只需測(cè)量在用規(guī)格的制品，通過絲桿調(diào)節(jié)劃線針為該規(guī)格的正中部分，生產(chǎn)中自然在制品上留下一條劃痕，生產(chǎn)過程中無需再測(cè)量計(jì)算中間部分，直接可以觀看兩側(cè)是否對(duì)稱。

在拼接的錯(cuò)角問題上使用了雙重校對(duì)方式，以前是由一對(duì)光標(biāo)完成，不能保證工藝要求的拼接合格率，造成膠料的浪費(fèi)和品質(zhì)的下降，于是在光標(biāo)后方增加安裝了一套拼接檢測(cè)裝置，使拼接合格率由以前的96.2%提高到99.88%，在生產(chǎn)時(shí)間上，因拼接不完好，停機(jī)切割制品拼接處再重新拼接造成的時(shí)間浪費(fèi)和返回膠的問題到了解決。

通過以上導(dǎo)開工位的改造，制品對(duì)中的測(cè)量上和拼接錯(cuò)位的整個(gè)時(shí)間每次節(jié)約了8 min左右，每個(gè)班組即可節(jié)約1 h左右，1 h的生產(chǎn)時(shí)間可以提高產(chǎn)量，也可以做其他必要的事情，節(jié)約了勞動(dòng)成本降低了安全風(fēng)險(xiǎn)，也不需再使用橋式起重機(jī)，避免了電能消耗和維保成本。

2 改變備件材質(zhì)，降低維修時(shí)間

備件的加工工藝對(duì)設(shè)備的使用效率影響很大，備件材質(zhì)差或設(shè)計(jì)不合理增加了設(shè)備的維修時(shí)間，同時(shí)減少了生產(chǎn)時(shí)間，對(duì)設(shè)備使用效率最為明顯的是裁刀的更換研磨，以前1.7 m的裁刀的使用周期為每把刀為一月，每個(gè)面約用一周時(shí)間，更換裁刀面需2 h，每月至少8 h，通過對(duì)裁刀材質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變，成為高強(qiáng)度黃金刀，使用周期可達(dá)2個(gè)月，直接維修效率時(shí)間降低兩倍，每月節(jié)約4 h，且備件維修費(fèi)用上節(jié)約了一半。

環(huán)形傳送帶以前使用的綠色橡塑制品，在某種較小規(guī)格中運(yùn)行的過程中會(huì)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致制品送料位置不均，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行磨損，導(dǎo)致橡塑表面脫皮損壞，嚴(yán)重影響工藝質(zhì)量。將傳送帶材質(zhì)改變?yōu)榫郯滨?，增加了表面粗糙度和耐磨性，也提高了光?biāo)和拼接檢測(cè)裝置的使用效果，有效的解決了相對(duì)滑動(dòng)的問題。

3 在電氣程序上的優(yōu)化改造

機(jī)械設(shè)計(jì)上的改造以外對(duì)電氣程序也進(jìn)行了優(yōu)化，分別對(duì)運(yùn)行速度的調(diào)整，運(yùn)行先后順序的改變和運(yùn)動(dòng)軌跡距離的優(yōu)化，都極大的增加了生產(chǎn)的時(shí)間，主要做的項(xiàng)目有以下優(yōu)化：

3.1 修改運(yùn)動(dòng)控制PLC的參數(shù)塊數(shù)據(jù)程序，達(dá)到了以下改變：

（1）定長(zhǎng)輸送帶速度從40 m/min提升到72 m/min；

（2）裁刀裁切速度從40 m/min提升到80 m/min ；

（3）裁刀返回速度從30 m/min提升到60 m/min；

（4）吸盤速度從60 m/min提升到90 m/min；

（5）送料皮帶從30 m/min提升到74 m/min；

（6）裁刀前壓料裝置從5 s/次提升到2 s/次；

（7）拼接速度從100 m/min提升到150 m/min；

（8）拼接返回速度從100 m/min提升到130 m/min；

（9）裁刀起始位置從20改為50；

（10）裁刀結(jié)束位置從1 000改為950。

3.2 修改程序，優(yōu)化動(dòng)作

原拼接糾偏結(jié)束后再進(jìn)行返料動(dòng)作，為了節(jié)約等待時(shí)間，將程序修改為糾偏與返料同時(shí)進(jìn)行，減少了每次2 s的先后順序的等待時(shí)間，每天每臺(tái)設(shè)備按8 000次計(jì)算，每月可節(jié)約時(shí)間約66 h，修改程序電氣圖如3所示。

圖3 修改程序電氣圖

原有要在L1輸送帶上檢測(cè)到有料才能進(jìn)行拼接，修改為裁刀下有料就進(jìn)行拼接，把檢測(cè)位置改變來減少等待的時(shí)間。修改后的程序如圖4所示。

圖4 修改后的程序圖

4 總結(jié)

本次在機(jī)械和電氣上的優(yōu)化改造都是為了增加生產(chǎn)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率和工藝效果。通過對(duì)生產(chǎn)時(shí)間影響較大工序上的改造，產(chǎn)能從7刀/min提升到了9刀/min，每12 h就能從9大筒簾布提升到11大筒簾布，提高了公司的經(jīng)濟(jì)效益，使公司的自動(dòng)化水平又上升了一個(gè)層次。