淺談提高一種電磁繼電器投入產(chǎn)出率的幾點(diǎn)改進(jìn)措施

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(陜西群力電工有限責(zé)任公司，陜西寶雞，721300)

1 現(xiàn)狀

一種型號(hào)電磁繼電器是我公司自主研制的超小型密封直流電磁繼電器，采用金屬熔焊密封，為平衡旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，體積小、重量輕，負(fù)載能力強(qiáng)，可承受從低電平到10A的額定負(fù)載，具有抗振動(dòng)、沖擊穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，目前市場需求量大。

統(tǒng)計(jì)改進(jìn)前該產(chǎn)品10個(gè)批次的投入產(chǎn)出率，約為63%，處于較低水平，使得生產(chǎn)成本高，因此急需通過實(shí)施有效的改進(jìn)措施提高該產(chǎn)品的投入產(chǎn)出率。

2 原因分析

2.1該型號(hào)繼電器篩選項(xiàng)目包括正弦振動(dòng)、內(nèi)潮、高、低溫運(yùn)行、密封性、PIND、高溫電性能測試，我們進(jìn)一步對(duì)各個(gè)生產(chǎn)批次的篩選合格率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，制作各項(xiàng)目淘汰率餅狀圖見圖1。從圖示可以看出，正弦振動(dòng)項(xiàng)目淘汰率為14.3%，高溫電性能測試項(xiàng)目淘汰率為11.8%。可見這兩項(xiàng)是造成篩選合格率低的主要因素，同時(shí)也是制約產(chǎn)品投入產(chǎn)出率的主要因素。

圖1 篩選淘汰率餅狀圖

2.2對(duì)造成正弦振動(dòng)項(xiàng)目及高溫電性能測試項(xiàng)目淘汰率高的原因分別展開分析：

①正弦振動(dòng)淘汰率高：抽取兩個(gè)批次產(chǎn)品進(jìn)行振動(dòng)摸底，發(fā)現(xiàn)在去激勵(lì)狀態(tài)下常閉觸點(diǎn)斷開抖動(dòng)失效比例高。將失效的10只繼電器拆罩后測試機(jī)械參數(shù)，靜合壓力測試均合格，推桿自由動(dòng)程、復(fù)原反力不合格。具體為：

⑴推桿自由動(dòng)程小，設(shè)計(jì)要求為≥0.2mm，失效繼電器實(shí)測值為≤0.05mm。同時(shí)對(duì)振動(dòng)合格繼電器進(jìn)行測試，推桿自由動(dòng)程均合格。當(dāng)推桿自由動(dòng)程小時(shí)，會(huì)造成繼電器的推桿玻璃球距離動(dòng)簧片太近，在振動(dòng)去激勵(lì)狀態(tài)下玻璃球容易與動(dòng)簧片發(fā)生碰撞，從而造成常閉觸點(diǎn)斷開抖動(dòng)失效。

⑵復(fù)原反力小，設(shè)計(jì)要求為0.06N～0.09N，失效繼電器實(shí)測值為≤0.055N。同時(shí)對(duì)振動(dòng)合格繼電器進(jìn)行測試，復(fù)原反力均合格。復(fù)原反力小，會(huì)造成振動(dòng)去激勵(lì)狀態(tài)下銜鐵易于發(fā)生抖動(dòng)，導(dǎo)致常閉觸點(diǎn)斷開抖動(dòng)失效。

②高溫電性能測試項(xiàng)目淘汰率高：高溫70℃下，要求動(dòng)作電壓值≤16V。根據(jù)環(huán)境溫度與線圈電阻值公式，環(huán)境溫度每增加1℃，繼電器線圈阻值會(huì)增加4‰，因此在高溫下繼電器線圈阻值會(huì)增大，導(dǎo)致動(dòng)作電壓值增大。而常溫測電性能工序動(dòng)作電壓控制值為≤14.5V，僅考慮線圈溫升，在高溫70℃下，理論計(jì)算動(dòng)作電壓值可以達(dá)到≤17.1 V，無法滿足要求。所以常溫動(dòng)作電壓控制值設(shè)置太大，不合理，致使高溫下測試超差，合格率低。

從上面的分析中看出，繼電器推桿自由動(dòng)程、復(fù)原反力低于設(shè)計(jì)值，造成繼電器正弦振動(dòng)淘汰率高；常溫測電性能工序動(dòng)作電壓控制值太大，不合理，造成高溫測試項(xiàng)目淘汰率高。

3 改進(jìn)措施

3.1該型號(hào)繼電器結(jié)構(gòu)見圖2，推桿自由動(dòng)程不易直接進(jìn)行測量。為此制作厚度為0.2mm的L型量規(guī)見圖3，在機(jī)構(gòu)調(diào)整工序逐一對(duì)推桿自由動(dòng)程最小值進(jìn)行控制，并要求進(jìn)行100%的檢驗(yàn)。這樣防止了繼電器推桿玻璃球距離動(dòng)簧片太近，避免了去激勵(lì)狀態(tài)下繼電器常閉觸點(diǎn)斷開抖動(dòng)失效。

圖2 繼電器結(jié)構(gòu)圖

圖3 增加L型量規(guī)

3.2在繼電器調(diào)整過程中，為了保證較小的動(dòng)作電壓值，當(dāng)復(fù)原反力較大時(shí)，校正工會(huì)在合格范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)臏p小復(fù)原反力值。而復(fù)原反力會(huì)在環(huán)境應(yīng)力下進(jìn)一步變小，當(dāng)?shù)陀谝?guī)定值后會(huì)造成振動(dòng)過程中去激勵(lì)狀態(tài)下銜鐵抖動(dòng)失效，振動(dòng)合格率低。因此在電磁系統(tǒng)調(diào)整時(shí)將復(fù)原反力由0.06N～0.09N細(xì)化為0.07N～0.09N，并進(jìn)行100%測試檢查。避免了復(fù)原反力小造成振動(dòng)失效。

3.3對(duì)常溫測電性能工序動(dòng)作電壓控制值進(jìn)行優(yōu)化。為了滿足高溫測試動(dòng)作電壓值≤16V的要求，需要將常溫下動(dòng)作電壓測試值進(jìn)行優(yōu)化和降低。為確定常溫下動(dòng)作電壓的控制要求，按照常溫下動(dòng)作電壓≤13.5V，≤13.3V，≤13V進(jìn)行分類，考慮線圈溫升，理論計(jì)算其高溫動(dòng)作電壓分別可滿足≤15.9V，≤15.7V，≤15.3V，均低于要求值；然后進(jìn)一步進(jìn)行高溫測試項(xiàng)目試驗(yàn)驗(yàn)證，見表1。

表1 試驗(yàn)驗(yàn)證

從上表中看出，滿足常溫下動(dòng)作電壓≤13V的繼電器，在試驗(yàn)中高溫測試符合動(dòng)作電壓≤16V的要求。因此我們最終確定在常溫測電性能工序中動(dòng)作電壓按照≤13V進(jìn)行控制。

4 實(shí)施效果

對(duì)執(zhí)行改進(jìn)方案后生產(chǎn)的10個(gè)批次產(chǎn)品的投入產(chǎn)出率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，正弦振動(dòng)淘汰率降低到4.6%，高溫電性能測試項(xiàng)目淘汰率降低到3.8%，投入產(chǎn)出率達(dá)到了87%以上，得到了較大幅度提高，效果顯著。