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，提出了設計自動排列裝置來實現主管分離排列。經現場使用證明和測試，效果良好。

關鍵詞：換熱器；芯體主管；排列；裝置

引言

某公司生產換熱器芯體，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）。基本作業方法如下，首先將工裝放置在作業臺上，將最下層的M根主管放置在工裝相應位置上，確認主管數量及位置無誤后，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，轉移到下一工序。前期生產量較小，采用簡單工裝，采用人工布管，滿足生產要求。由于主管數量太多，容易出現主管遺漏及不到位，需要對芯體修理，增加修理人工，影響生產效率。

1 生產目標設定

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

2 現狀調查

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

通過表格看出，在作業初期主管時間較短。

3 方案設計，論證過程

為滿足生產要求，降低生產過程不良，經過分析討論，提出了三種方案。

方案1：增加作業人員班次對應生產，提高生產量。

本方案優點是簡單快捷，能馬上實施，能滿足生產要求。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。

本方案的優點是實施后能取得效果，缺點是生產線的布置受限制，占地面積大。另外，作業人員的因素無法消除。

方案3：采用主管自動排列裝置，滿足生產要求[1]。

本方案的優點是人工少，不受場地限制，能滿足生產要求；布管速度均勻，布管位置相對固定，生產品質提高。缺點是沒有可借鑒的成功經驗，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、可靠性及經濟性進行了優缺點綜合評價，確定選取方案三作為最佳方案。

4 方案實施

4.1 位置確定

通過現場勘查，確定設備空間尺寸；裝置能力事前進行計算，使整條生產過程順暢進行，無中間工序滯留品；裝置的作業性充分檢討，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到下一工序。同時，優化現場布置，提高生產線能力。

4.2 裝置設計

根據現有及將來生產情況，確定出裝置作動時間的式樣，設計出自動排列裝置[2]，如圖2所示。

主管料架設計時，對單臺芯體主管量的計算，單臺芯體布管過程中不停機，保證主管數量在一定范圍內；防止料架內的主管不足，料架內設計感應裝置；主管排列位置準確性，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，調整氣缸壓力易于調整；主管在落下過程中容易發生偏轉，增加了導向結構，并對空間位置進行優化[3]。保證裝置運行的穩定性，對裝置內運動部件的相應位置關系進行調整。裝置投入到生產線使用前，相關人員進行試運行，對裝置圖紙及控制系統合理化，確保裝置運行可靠平穩。

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。主管遺留不良現象消失，生產量大幅提高。生產班次變為一個班次，作業人員大幅減少。裝置調整合格后，連續對5臺芯體進行驗證，結果見表2。后工序生產順暢，生產效益提高。

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。改造后對裝置效果持續進行觀察記錄，裝置運行情況良好[4]。裝置使用后，作業勞動強度減低；芯體不良率降為0，修理人工可兼顧其他生產；

6 結束語

通過對主管自動排列裝置的設計制作和運用驗證，取得了良好效果，極大地降低生產過程中的不良。提升了產品質量，裝置結構合理可靠，具有推廣應用價值[5]。

參考文獻

[1]江湘蕓.設計材料及其加工工藝[M].北京：北京理工大學，2003.

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

[3]林曉磊，陳景環，崔慶虎.工業攪拌裝置的設計[J].現代機械，2015（5）：60.

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

[5]劉小輝.壓力容器焊接機構設計[J].現代機械，2015（6）：56.

作者簡介：李躍江，男，工學學士，就職于煙臺首鋼電裝有限公司，從事生產工藝及技術管理工作。