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柔性加工生产线设备保养研究
Feb 28, 2024  来源: 中车青岛四方机车车辆股份有限公司  作者: 周国栋 管益辉

      柔性加工生产线是一种高效、灵活的生产方式,可以快速地调整生产线的产出物及产量,以满足市场的需求变化。然而,由于生产线设备的长期使用和高强度运行,设备的磨损、故障和损坏也会增加。为了保证设备的正常运行,提高生产线的生产效率,需要对设备进行定期的保养和维修。本文以我司引进的柔性加工线为例,结合我们的设备保养经验,从生产线的特点、设备保养的目的、保养方法、保养管理等方面进行探讨。
 
      1. 柔性加工线特点
  
      柔性生产线的柔性,具体表现为多种产品共线生产,并可根据需求的变化,随时调整各产品的加工数量,设备利用率高,可实现无缝衔接。它具有五个加工单元、三个工件装卸站、一套物料存储运输系统。与刚性自动化生产线相比,柔性制造生产线工序相对集中、没有固定的生产节拍、物流统一的路线,进行混流加工,实现在中、小批量生产条件下的高效率和低成本。
  
      2.设备保养的目的
  
      设备保养是指定期检查、清洁、润滑、校准和停机检修等一系列保养措施,以延长设备寿命、减少故障和停机时间、降低生产成本,保障生产线稳定运行和提高生产效率。据调查表明,70%的设备故障是由于设备没有得到足够的维护和保养造成的。这意味着加强设备的维护和保养,可以减少大部分的故障,从而提高设备的可靠性和效率。具体包括以下方面 :
  
     (1)延长设备寿命。通过设备保养,可以及时发现设备的故障和问题,及时处理,延长设备的寿命。
  
     (2)减少故障和停机时间。通过设备保养,可以及时检修设备,减少故障和停机时间,保障生产线的稳定运行。
  
     (3)降低生产成本。通过设备保养,可以减少设备的故障和停机时间,降低维修成本和生产成本。
  
     (4)提高生产效率。通过设备保养,可以保障设备的稳定运行,提高生产效率和产品质量,提高生产线的经济效益。
  
     (5)避免出现事故。确保设备始终处于良好的技术状态,避免在加工过程中发生质量事故和安全事故。
  
     3.设备保养的方法和内容
       
     (1)设备保养
  
     数控设备是集机械、电气、液压、气动、计算机控制、检测和测量、电力拖动技术等技术于一身的高科技产品。日常维护涉及的内容很广,涉及多部门,对相关人员在技术、知识、能力等方面均有较高要求。设备操作者对所使用的数控机床的性能状态、日常状况和生产中现象了如指掌,操作者须具有设备日常维护保养能力。
  
     设备保养的方法主要包括以下几个方面 :
  
     ①日常保养 : 日常保养主要通过目视观察,包括设备的清洁、润滑、紧固和检查。清洁设备的外表和内部,保持设备的整洁。
  
     ②设备定期保养 : 定期清洁设备的各个部件和组件,以保证设备的清洁卫生,同时也可以减少灰尘、污物、油脂等杂质对设备的损害。
  
     ③设备小修 : 对设备进行停机检修,对设备的各个部件和组件进行全面检查、清洁、润滑、校准和更换等操作,保证设备的性能和寿命。
  
     ④校准 : 定期校准设备的各个参数和功能,以保证设备的正常运行和准确性。
  
     (2)保养内容
     
     柔性加工线的保养内容分加工设备(NH6300DCG)的保养和直线托盘库系统(LPP)保养两部分。
 
     1) 每班次前需要确认切削油、液压、润滑油量充足。定期或一段时间没有启动设备,都需要进行主轴预热,以使主轴达到理想加工状态,保证加工精度 , 延长使用寿命。具体的主轴转速和预热时长见表 1。

表 1 主轴转速和预热时长见表

  
  
     日常保养中,我们往往都忽略了过滤器的重要性。普遍认为一张过滤网、一块过滤棉,不会起到很大的作用。其实过滤装置不仅仅能过滤空气中的纤毛等杂物,还能够过滤细小的漂浮状金属粉尘,尤其对电气部件来说十分重要。电器柜风扇过滤器在使用中非常容易粘结油灰,阻挡风扇正常散热,长时间的阻挡会造成风扇损坏,需要定期清洁。清洗时现用中性洗涤剂浸泡或擦拭污垢后,压住放平过滤器使用吸尘器或高压风清洁,切记不可手洗。过滤器的使用寿命为 3~5 次。
 
     每班次作业结束后,将主轴的刀具清空,各轴复归零点,关闭电源,清扫设备加工室和刀库。清洁主轴端面铁屑,用不易掉毛的棉布擦拭主轴锥形孔,不允许使用高压风吹,防止铁屑吹入主轴内部,要使用主轴清洁器旋转清洁。最后在主轴孔底部注入 Stamina 润滑油 RL2,注油时长1s(见图 1)。

  
图 1 主轴润滑

     2) 直线托盘库系统(LPP)保养内容包括AGV 和装卸站、储料架三部分。
  
     柔性加工生产线中的 AGV(自动引导车)是一种高效的自动化运输设备(见图 2),主要包括车身、车轮、导轨、传动装置、传感器等部件,它能够根据生产计划将物料准确的运送到各个工位。在由 5 台加工中心组成的加工线中,AGV 的日运送总时长超过 20h,因此它对保养和维护的要求也较高。在日常工作中要随时清除 AGV 传动导轨上的铁屑,定期添加个部位的润滑脂。定期检查更换齿轮、链条和传动皮带等磨损部件。
  
     AGV 使用多种传感器进行自动导航和障碍物识别,如激光传感器、红外传感器和超声波传感器等,保养时仔细检查传感器是否灵敏或松动,并进行必要的校准。总之,对 AGV 的定期保养和维修是非常重要的。

  
   
图 2 AGV 引导车

     装卸站的作用是装卸、清洗产品(见图 3)。
 
   
  
图 3 装卸站
  
     保养装卸站时,除必要的清扫外,还要关注物料进出门和装卸站底部的弹簧传感装置。弹簧传感装置一直与切削液和铁屑接触,容易堵塞生锈,导致弹力不足无法起到检测作用,造成产线故障。
 
     因此要定时的清扫,擦拭,检测,加注适量润滑油 ; 装卸站物料进出门,依靠气缸带动链条来实现门在导向槽内开启或关闭。操作者使用风枪清理工件时,经常会将铁屑等杂物吹到后门的导轨槽内,造成不能正常开启或关闭。需要定期将轨道内的杂物清理干净,以保证开关门的正常运行状态。需要注意的是清理轨道时需要将生产线置于 “下线” 状态后,使用手动操作模式打开物料门。可与 AGV 同时保养清理。

     柔性线的托盘架是用于存储物料的重要设备(见图 4),分上下两层。可以根据需要定制相应数量。为了确保其正常运转和延长使用寿命,需要进行定期保养。


图 4 料库结构

     以下是柔性线的托盘架保养的一些基本步骤 :
     
     1)清洁 : 首先要定期清洁托盘架,防止灰尘、污垢等杂物积聚,影响使用寿命。可以使用清洁剂和布进行清洁,严禁使用腐蚀性强的清洁剂,以免损坏托盘架表面。
     2)润滑:柔性线的托盘架需要定期加油润滑,以减少磨损和摩擦力,提高设备的稳定性和使用寿命。建议使用专用的润滑油或润滑脂,并根据设备的使用情况进行定期更换。
     3)检查 : 定期检查托盘架的紧固件、轮轴、支架等部件,确保其牢固可靠,避免出现松动或脱落现象。
     4)修复 : 如果发现柔性线的托盘架出现了故障或损坏,应及时进行维修或更换。
     
     4.保养管理
     
     保养管理是设备保养的重要环节,包括保养计划、保养记录和保养培训等方面。
  
     保养计划 : 制定保养计划,按照设备的特点和生产线的需求,制定出定期保养、定点保养、定期检查和故障维修等保养计划,并根据实际情况进行调整和完善。
     保养记录 : 建立设备保养记录,对设备的保养情况进行记录和归档,包括保养日期、保养内容、保养人员、保养结果等方面,以便于对设备的保养情况进行追踪和管理。
     保养培训 : 开展设备保养培训,对设备操作人员进行保养知识和技能的培训,提高员工的保养水平和保养意识,以保证设备保养的质量和效果。
     
     5. 结语
     
     柔性加工生产线设备保养的目的是延长设备寿命、减少故障和停机时间、提高设备的运行效率和生产质量,是保障生产线稳定运行和提高生产效率的重要手段,需要按照一定的方法和程序进行,包括检查、清洁、润滑、校准和停机检修等方面。保养管理也是设备保养的重要环节,包括保养计划、保养记录和保养培训等方面。通过对设备保养的科学管理和有效实施,可以降低设备的维修成本、减少设备故障和停机时间,从而提高生产线的运行效率和企业的经济效益。

 
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