柔性加工生產(chǎn)線設備保養(yǎng)研究
2024-2-28 來源： 中車青島四方機車車輛股份有限公司 作者： 周國棟 管益輝
柔性加工生產(chǎn)線是一種高效、靈活的生產(chǎn)方式，可以快速地調(diào)整生產(chǎn)線的產(chǎn)出物及產(chǎn)量，以滿足市場的需求變化。然而，由于生產(chǎn)線設備的長期使用和高強度運行，設備的磨損、故障和損壞也會增加。為了保證設備的正常運行，提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率，需要對設備進行定期的保養(yǎng)和維修。本文以我司引進的柔性加工線為例，結(jié)合我們的設備保養(yǎng)經(jīng)驗，從生產(chǎn)線的特點、設備保養(yǎng)的目的、保養(yǎng)方法、保養(yǎng)管理等方面進行探討。
1. 柔性加工線特點
柔性生產(chǎn)線的柔性，具體表現(xiàn)為多種產(chǎn)品共線生產(chǎn)，并可根據(jù)需求的變化，隨時調(diào)整各產(chǎn)品的加工數(shù)量，設備利用率高，可實現(xiàn)無縫銜接。它具有五個加工單元、三個工件裝卸站、一套物料存儲運輸系統(tǒng)。與剛性自動化生產(chǎn)線相比，柔性制造生產(chǎn)線工序相對集中、沒有固定的生產(chǎn)節(jié)拍、物流統(tǒng)一的路線，進行混流加工，實現(xiàn)在中、小批量生產(chǎn)條件下的高效率和低成本。
2.設備保養(yǎng)的目的
設備保養(yǎng)是指定期檢查、清潔、潤滑、校準和停機檢修等一系列保養(yǎng)措施，以延長設備壽命、減少故障和停機時間、降低生產(chǎn)成本，保障生產(chǎn)線穩(wěn)定運行和提高生產(chǎn)效率。據(jù)調(diào)查表明，70％的設備故障是由于設備沒有得到足夠的維護和保養(yǎng)造成的。這意味著加強設備的維護和保養(yǎng)，可以減少大部分的故障，從而提高設備的可靠性和效率。具體包括以下方面 :
（1）延長設備壽命。通過設備保養(yǎng)，可以及時發(fā)現(xiàn)設備的故障和問題，及時處理，延長設備的壽命。
（2）減少故障和停機時間。通過設備保養(yǎng)，可以及時檢修設備，減少故障和停機時間，保障生產(chǎn)線的穩(wěn)定運行。
（3）降低生產(chǎn)成本。通過設備保養(yǎng)，可以減少設備的故障和停機時間，降低維修成本和生產(chǎn)成本。
（4）提高生產(chǎn)效率。通過設備保養(yǎng)，可以保障設備的穩(wěn)定運行，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)線的經(jīng)濟效益。
（5）避免出現(xiàn)事故。確保設備始終處于良好的技術(shù)狀態(tài)，避免在加工過程中發(fā)生質(zhì)量事故和安全事故。
3.設備保養(yǎng)的方法和內(nèi)容
（1）設備保養(yǎng)
數(shù)控設備是集機械、電氣、液壓、氣動、計算機控制、檢測和測量、電力拖動技術(shù)等技術(shù)于一身的高科技產(chǎn)品。日常維護涉及的內(nèi)容很廣，涉及多部門，對相關(guān)人員在技術(shù)、知識、能力等方面均有較高要求。設備操作者對所使用的數(shù)控機床的性能狀態(tài)、日常狀況和生產(chǎn)中現(xiàn)象了如指掌，操作者須具有設備日常維護保養(yǎng)能力。
設備保養(yǎng)的方法主要包括以下幾個方面 :
①日常保養(yǎng) : 日常保養(yǎng)主要通過目視觀察，包括設備的清潔、潤滑、緊固和檢查。清潔設備的外表和內(nèi)部，保持設備的整潔。
②設備定期保養(yǎng) : 定期清潔設備的各個部件和組件，以保證設備的清潔衛(wèi)生，同時也可以減少灰塵、污物、油脂等雜質(zhì)對設備的損害。
③設備小修 : 對設備進行停機檢修，對設備的各個部件和組件進行全面檢查、清潔、潤滑、校準和更換等操作，保證設備的性能和壽命。
④校準 : 定期校準設備的各個參數(shù)和功能，以保證設備的正常運行和準確性。
（2）保養(yǎng)內(nèi)容
柔性加工線的保養(yǎng)內(nèi)容分加工設備（NH6300DCG）的保養(yǎng)和直線托盤庫系統(tǒng)（LPP）保養(yǎng)兩部分。
1) 每班次前需要確認切削油、液壓、潤滑油量充足。定期或一段時間沒有啟動設備，都需要進行主軸預熱，以使主軸達到理想加工狀態(tài)，保證加工精度 , 延長使用壽命。具體的主軸轉(zhuǎn)速和預熱時長見表 1。
表 1 主軸轉(zhuǎn)速和預熱時長見表
日常保養(yǎng)中，我們往往都忽略了過濾器的重要性。普遍認為一張過濾網(wǎng)、一塊過濾棉，不會起到很大的作用。其實過濾裝置不僅僅能過濾空氣中的纖毛等雜物，還能夠過濾細小的漂浮狀金屬粉塵，尤其對電氣部件來說十分重要。電器柜風扇過濾器在使用中非常容易粘結(jié)油灰，阻擋風扇正常散熱，長時間的阻擋會造成風扇損壞，需要定期清潔。清洗時現(xiàn)用中性洗滌劑浸泡或擦拭污垢后，壓住放平過濾器使用吸塵器或高壓風清潔，切記不可手洗。過濾器的使用壽命為 3~5 次。
每班次作業(yè)結(jié)束后，將主軸的刀具清空，各軸復歸零點，關(guān)閉電源，清掃設備加工室和刀庫。清潔主軸端面鐵屑，用不易掉毛的棉布擦拭主軸錐形孔，不允許使用高壓風吹，防止鐵屑吹入主軸內(nèi)部，要使用主軸清潔器旋轉(zhuǎn)清潔。最后在主軸孔底部注入 Stamina 潤滑油 RL2，注油時長1s（見圖 1）。
圖 1 主軸潤滑
2) 直線托盤庫系統(tǒng)（LPP）保養(yǎng)內(nèi)容包括AGV 和裝卸站、儲料架三部分。
柔性加工生產(chǎn)線中的 AGV（自動引導車）是一種高效的自動化運輸設備（見圖 2），主要包括車身、車輪、導軌、傳動裝置、傳感器等部件，它能夠根據(jù)生產(chǎn)計劃將物料準確的運送到各個工位。在由 5 臺加工中心組成的加工線中，AGV 的日運送總時長超過 20h，因此它對保養(yǎng)和維護的要求也較高。在日常工作中要隨時清除 AGV 傳動導軌上的鐵屑，定期添加個部位的潤滑脂。定期檢查更換齒輪、鏈條和傳動皮帶等磨損部件。
AGV 使用多種傳感器進行自動導航和障礙物識別，如激光傳感器、紅外傳感器和超聲波傳感器等，保養(yǎng)時仔細檢查傳感器是否靈敏或松動，并進行必要的校準。總之，對 AGV 的定期保養(yǎng)和維修是非常重要的。
圖 2 AGV 引導車
裝卸站的作用是裝卸、清洗產(chǎn)品（見圖 3）。
圖 3 裝卸站
保養(yǎng)裝卸站時，除必要的清掃外，還要關(guān)注物料進出門和裝卸站底部的彈簧傳感裝置。彈簧傳感裝置一直與切削液和鐵屑接觸，容易堵塞生銹，導致彈力不足無法起到檢測作用，造成產(chǎn)線故障。
因此要定時的清掃，擦拭，檢測，加注適量潤滑油 ; 裝卸站物料進出門，依靠氣缸帶動鏈條來實現(xiàn)門在導向槽內(nèi)開啟或關(guān)閉。操作者使用風槍清理工件時，經(jīng)常會將鐵屑等雜物吹到后門的導軌槽內(nèi)，造成不能正常開啟或關(guān)閉。需要定期將軌道內(nèi)的雜物清理干凈，以保證開關(guān)門的正常運行狀態(tài)。需要注意的是清理軌道時需要將生產(chǎn)線置于 “下線” 狀態(tài)后，使用手動操作模式打開物料門。可與 AGV 同時保養(yǎng)清理。
柔性線的托盤架是用于存儲物料的重要設備（見圖 4），分上下兩層。可以根據(jù)需要定制相應數(shù)量。為了確保其正常運轉(zhuǎn)和延長使用壽命，需要進行定期保養(yǎng)。
圖 4 料庫結(jié)構(gòu)
以下是柔性線的托盤架保養(yǎng)的一些基本步驟 :
1）清潔 : 首先要定期清潔托盤架，防止灰塵、污垢等雜物積聚，影響使用壽命。可以使用清潔劑和布進行清潔，嚴禁使用腐蝕性強的清潔劑，以免損壞托盤架表面。
2）潤滑:柔性線的托盤架需要定期加油潤滑，以減少磨損和摩擦力，提高設備的穩(wěn)定性和使用壽命。建議使用專用的潤滑油或潤滑脂，并根據(jù)設備的使用情況進行定期更換。
3）檢查 : 定期檢查托盤架的緊固件、輪軸、支架等部件，確保其牢固可靠，避免出現(xiàn)松動或脫落現(xiàn)象。
4）修復 : 如果發(fā)現(xiàn)柔性線的托盤架出現(xiàn)了故障或損壞，應及時進行維修或更換。
4.保養(yǎng)管理
保養(yǎng)管理是設備保養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，包括保養(yǎng)計劃、保養(yǎng)記錄和保養(yǎng)培訓等方面。
保養(yǎng)計劃 : 制定保養(yǎng)計劃，按照設備的特點和生產(chǎn)線的需求，制定出定期保養(yǎng)、定點保養(yǎng)、定期檢查和故障維修等保養(yǎng)計劃，并根據(jù)實際情況進行調(diào)整和完善。
保養(yǎng)記錄 : 建立設備保養(yǎng)記錄，對設備的保養(yǎng)情況進行記錄和歸檔，包括保養(yǎng)日期、保養(yǎng)內(nèi)容、保養(yǎng)人員、保養(yǎng)結(jié)果等方面，以便于對設備的保養(yǎng)情況進行追蹤和管理。
保養(yǎng)培訓 : 開展設備保養(yǎng)培訓，對設備操作人員進行保養(yǎng)知識和技能的培訓，提高員工的保養(yǎng)水平和保養(yǎng)意識，以保證設備保養(yǎng)的質(zhì)量和效果。
5. 結(jié)語
柔性加工生產(chǎn)線設備保養(yǎng)的目的是延長設備壽命、減少故障和停機時間、提高設備的運行效率和生產(chǎn)質(zhì)量，是保障生產(chǎn)線穩(wěn)定運行和提高生產(chǎn)效率的重要手段，需要按照一定的方法和程序進行，包括檢查、清潔、潤滑、校準和停機檢修等方面。保養(yǎng)管理也是設備保養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，包括保養(yǎng)計劃、保養(yǎng)記錄和保養(yǎng)培訓等方面。通過對設備保養(yǎng)的科學管理和有效實施，可以降低設備的維修成本、減少設備故障和停機時間，從而提高生產(chǎn)線的運行效率和企業(yè)的經(jīng)濟效益。
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