空气调节器分体式外机打包方案优化设计

空气调节器分体式外机打包方案优化设计
摘要：本文首先对空气调节器现有外机生产模式中打包工序自动化程度低原因进行分析，对打包机改造可行性进行评估，最终确定全自动打包的设计方案。

根据方案，通过PLC控制运动机构升降，实现不同空气调节器打包自动调节，既减轻劳动强度，同时提高了产品质量控制。

关键词：室外机；打包机；PLC；自动化
0、引言
空气调节器简称空调，空调外机打包装配过程，容易出现包装箱顶部起翘、产品受力损伤问题。

空调外机自身重量一般在15Kg以上，行业内选择的是双层瓦楞包装箱，当包装箱顶部折页压痕过浅时，由于装配后压痕处应力较大容易出现包装箱折页起翘。

另外，为保证空调外机包装箱装配到位，给包装箱外面套上打包带是在气缸的横梁机构压紧包装箱前提下完成，目前空调外机打包存在两方面问题：1）.由于不同大小空调对应的包装箱高度差异大，打包机气缸高度调节不当会导致气缸有效行程压不到包装箱；2）.气缸选型不对导致产品打包过程被压伤。

基于上述现状，要求对打包过程气缸的横梁机构行程进行限制，实现既要能压紧包装箱，同时又不出现压伤空调产品。

通过方案设计及验证，通过PLC控制运动机构升降，可以实现不同空调打包自动调节，既减轻劳动强度，同时满足产品质量要求。

1、原因分析
针对打包工序的包装箱起翘和产品压伤问题，从人(Men)、机(Machine)、料(Materiel)、法(Method)、环(Environment)、测(Measure)六方面进行原因分析。

1.1、人(Men)
经调查，打包工序岗位属于持证上岗，由工艺部、质控部、分厂技术科对人员进行培训，合格后由培训部统一发上岗证。

另外，打包岗位严格执行设备点检记录。

综上所述，人员方面不是导致上述打包问题的主要原因。

1.2、机(Machine)
打包机气缸推力F=P*S(P—气缸输入的气压；S—气缸截面积)，如作用力大于空调产品自身承重能力则会导致产品被压伤。

另外，不同规格的气缸其有效行程不同，因此需要保证气缸行程的最远端高度低于产品打包前包装箱的上表明高度才不会导致气缸功能失效。

1.3、料(Materiel)
1.3.1、包装箱折页压痕过浅
部分批次包装箱由于加工控制失效，导致来料折页压痕过浅，折页合拢后应力较大，容易出现折页回弹起翘。

1.3.2、空调产品与包装箱高度差
空调整机上下各装配一个包装泡沫后才套包装箱，由于包装泡沫尺寸公差较大，一般情况下包装箱的高度会略小于空调和包装泡沫的总高度。

因此打包机气缸有效行程需要考虑装配后的包装箱实际高度。

（图1）
1.4、法(Method)
公司ERP系统有产品对应的生产文件、作业指导书，也有设备技术要求及作业指导，现场悬挂目视化看板和设备点检表，因此该环节不是导致上述打包问题
的主要原因。

1.5、环(Environment)
经确认，车间环境如温湿度范围等满足打包设备使用和包装箱存储，因此该
环节不是导致上述打包问题的主要原因。

1.6、测(Measure)
从综合效益考虑，打包岗位作为抽检岗位，未设置独立的检验岗位，因此该
环节不是导致上述打包问题的主要原因。

2、制定对策
2.1、规范打包机气缸选型
空调外机自身可以承重，产品设计要求打包后的空调外机可以承受的堆码载
荷T= (X-1)×K×M×G；气缸推力F=P*S，F的取值范围建议在0.1-0.3P。

T——试验载荷单位 N
X——允许堆码层数(2P以下取值6，2P及以上取值3)
K——空调外机，系数取3
M——样品的毛重量单位kg
G——9.8N/kg
P—气缸输入的气压；
S—气缸截面积;
2.2、PLC控制代替人工操作[1]
人工控制打包机气缸高度只能通过目测完成，一方面控制精度差，另一方面
容易因忙其它工序导致遗忘。

结合打包工序对气缸与包装箱相对位置要求高的特点，PLC采用双距离传感器回馈信号控制，其控制流程如图3所示。

距离传感器
的安装需要注意的主要问题有两个方面：1）.气缸末端的横梁机构高于传感器，
且高度差H＜气缸有效行程L；2）.两个距离传感器纵向距离取值[15，25mm]。

（图2，图3）
3、经济效益
通过PLC控制打包机气缸高度随不同大小空调产品自动调节，取消了人工手动调节，同
时杜绝了包装箱起翘问题导致的人工返包。

项目推广后，全年增效金额=600小时*25人*12
元/人/小时=180000元。

除了有形效益外，通过杜绝包装箱起翘及打包导致产品损伤带来的售后投诉，还可以提
升企业形象及产品竞争力等无形效益。

4、总结
通过规范打包机气缸选型，采用PLC实现打包机气缸高度随不同产品实时自动调节，解
决了空调外机包装箱起翘、空调外机被气缸压伤等质量问题，设备操作简单、运行可靠性高，给企业带来了良好的经济效益。

参考文献
[1]高国强.PLC在自动打包机中的应用[J].天津职业院校联合学报2006，8（2）：40-42。