机构改造

浅谈热力元件多模块成形机M3螺丝选向机构的改造

李鹏

(广东奇胜工业惠州有限公司)

摘要:本文对原单位2001年从合作伙伴方引入的”多模块热力元件成形机”的”M3螺丝选向机构”经常出现螺丝卡住和送料不及时,导致停机造成废品的故障进行了分析研究和改造.发现M3螺丝选向机构因年久磨损而丧失原来应有的功能是主要成因.经过采取机构改造的措施后解决了该问题.

关键词:专用机床M3螺丝选向机构振盘问题分析解决问题

前言

热力元件多模块成形机是一台自动化程度非常高的专用机床,是本人原工作单位生产的产品内核心元件的生产设备.该设备运转是否正常直接影响到公司的经济效益(产出量)和信誉(交货时间).该设备安装运行后不久,就经常出现多种停机造成废品的故障,本人作为此设备的专业维护技术员,通过细心的观察及分析,对此设备一项经常出现故障的M3螺丝选向机构进行了结构改造.

(一)设备与产品的简介

热力元件多模块成形机由德国某知名非标自动化设备制造商于80年代初期为本人原单位的合作伙伴方研发而成,它的运转方式如图1-1所示,机械部分由机身内精密凸轮、冲压模具、端子盒自动装入铜架机构、铜线与双金属片自动焊接机构、M3螺丝选向机构等组成.

图1-1 热力元件多模块成形机运转简图

此设备的工作任务是将放置在机器上的铜片、双金属片、动触头、铜线、端子盒、M5螺丝、M3螺丝进行冲裁、

折弯、焊接和装配等工序把它们组合成为一个元件.该元件如图1-2所示,由铜架,M3M5螺丝,双金属片铜线和动触头

组成.

二.设备存在的问题及产生的后果

此设备在引入到单位前已经在国外工作了10多年了,许多机

构都由于老化或多或少的存在些问题.而它因为由前面概括的机

构协作工作,当一个机构出现问题的时候将影响到其它机构的正

常运转,遇到问题时通常是由传感器告知CNC系统,由CNC指挥停

机并指示故障的原因.设备在单位安装后不久就出现了多种故障,

造成生产效率低,报废品增多.根据统计显示器内的停机记录,发现

提示”M3螺丝传送故障”的次数最多,一天少则出现40次,多则上百

次.每次按照外国培训师傅的方法解决这种顽固的故障需要2~3分

钟,也就是说一个班8小时内因为”M3螺丝传送故障”导致的停机

时间为最长达3分钟*100次=5小时.报废品为成本8元*100次减

去卖废品得到的钱50~60元=700元.这么低的效率和经济的损失

引起了公司领导的高度重视,多次找我们维护成员开会,要求我们

在最短的时间里解决”M3螺丝传送故障”.在多方面的强烈要求下,

这个问题就成了我们的重点解决对象.

三.M3螺丝传送故障的原因与分析

1.对原设计选向机构进行分析.

图1-2产品图

如图3-1所示的结构

可以看出原设计的选向机

构由振盘、机械式选向部

件、螺丝存储区、M3螺丝

吹送下一机构等部件组成.

它的工作原理及流程如图3-1

和3-2所示:螺丝从振盘进入

依附在振盘内部的机械式选向

部件,该部件较复杂的静态路

径只能让正向的螺丝通过,反

向的螺丝经过时会由特定的路图3-1原选向机构工作示意图图3-2原选向机构工作流程图

径掉入振盘内,正向的螺丝经透明软管的路径掉入螺丝存储区内由金属接近开关检测螺丝存储区内的螺丝是否已满若满则振盘停止振动,若未满则振盘继续振动.当由摇摆气缸带动的轮内的夹头内掉入了螺丝且CNC系统发出送料指令时摇摆气缸带动的轮旋转到指定的角度由气管释放压力空气将螺丝吹送往自动上M3螺丝及调校机构.

2.对M3螺丝传送故障的发现.

要解决问题,首先要了解问题产生的原因,经过较长时间的观察与分析，发现M3螺丝选向机构的选向部件由于长年与M3螺丝磨擦造成了选向部件的磨损,当振盘内的螺丝较满时, M3螺丝还能按照设计的路线有规

律的运动,但是当振盘内的螺丝减少到一定的数量时振盘的振动由于重量的因数,改变了振动的频率而此时

M3螺丝由于选向部件的机械磨损(原尺寸变大了)使M3螺丝不能按照设计的路线有规律的的运动.经常造成

螺丝在选向部件内卡死.当螺丝存储区的螺丝用完了以后,而振盘里的螺丝又供应不上来,在传感器的通知下

CNC系统便会做出停机的行动.为了确认我的判断,我又与其它维护人员进行了分析交流,我们一致确认了选

向部件的机械磨损是”M3螺丝传送故障”的根本原因.

四.问题的解决

找到了问题的原因后,我们采取了一系列的对策, 经过多方面(上网,书店等)的查找

资料进行设计及反复的试验,终于解决了问题.

1.维修选向部件

由于选向部件的结构比较复杂而我们又没有制作振盘的经验,于是我们委托了外

单位维修.但是找了好多家专业的单位都表示不能在短时间内将其修复,公司领导

不同意长时间停机来维修,因为这部机在故障下必须24小时运行才能勉强供应订

单的需求。根据领导的指示,由我设计一个新选向机构取代原选向机构来达到保障

生产,提高生产效率的目的.

图4-1 M3螺丝尺寸2.新选向机构的设计改造.

(1)新选向机构的设计构思

根据M3螺丝的外形尺寸如图4-1所示,我的

构思是利用螺丝宽0.8深1.2的槽来实现对

螺丝正反方向(正向的定义是凹槽朝上,凹槽

朝下为反向)的检测并根据检测的结果做出

处理从而使螺丝都能够以正向送往”自动上

M3螺丝及调较机构” . 根据构思实现螺丝

选向采用机电自动化的方式是必然的,根据

初步设计,新选向机构的工作

流程如图4-2所示,由振盘将螺丝送往方向

检测装置并由该检测装置判断当前的螺丝

是否符合要求,若符合要求则

图4-2新选向机构工作流程

进入螺丝存储区.若不符合要求则将当前螺丝倒置180度然后

再进入螺丝存储区,由此可见这个设想是合理的是可行的.

(2)设计改造

根据已制定的新选向机构工作流程图,我新设计的选向

机构分为了振盘部件、检测部件、间歇部件、螺丝存储区和

把螺丝吹送往下一机构的部件组成.我只对前三项进行了改

造,后两项没有必要改造因此保留了原来的结构.

1.对振盘的设计参照了原来振盘的外形及部分尺寸,把原

来那些选向的部分清除了.使振盘的工作只是单一的将M3螺

丝不分正反方向的送往外部.其结构如图4-3所示,结构和制

造工艺都十分的简单.

3.对检测部件的设计结合了气动、传感器、机械的应用其

结构由图4-4检测部件结构图所示的1~10等零件组成.

检测部件未动作时测试针与测试套螺丝之间的距离如图

4-5所示,检测时测试气缸推动连接介子、测试针、测试

套、限位螺丝、弹环以及固定在连接介子上的接近开关

向下动作.

4.图4-3振盘结构图当接受检测的螺丝正向时如图4-6所示,测试套在下限行程,

测试针的尖细部分插入了M3螺丝的凹槽.测试针的尾端并未触