手动生产线改造方案.doc

1.5m灯管
生产设备改造方案
设备开发部
贝超
2014.12.23
嘉兴科瑞特照明电器有限公司
目录
1 任务描述 1
2 基本信息 1
3 改造方案 1
3.1 原料准备部分改造方案 1
3.1。1 改造影响分析 2
3。1。2 改造方案总结 3
3.1。3 改造过程预计时间需求 3
3。2 入基板至灯管部分改造方案 3
3。2。1 入基板设备灯管输送部分改造方案 3
3.2。2 入基板设备基板移动、点胶部分改造方案 6
3。2。3 入基板设备改造预计时间需求 10
3.3 灯管老化部分改造方案 10
3。3.1 老化架改造方案 11
3.3。2 老化试验台改造方案 12
3.3。3 老化设备改造预计时间需求 13
3.4 半自动包装线改造方案 14
3。4。1 半自动包装线改造方案 14
3。4。2 半自动包装线改造预计时间需求 19
3.5 其余工位改造情况及方案 19
3。5。1 手动组装线输送带 19
3。5.2 车间内部灯管流转车 20
3。5。3 透明胶封箱机 20
4 附注及说明 21
5 入基板设备改造图纸及说明 22
5.1 整体效果(参考） 22
5。2 设备改动点说明 22
5.2.1 灯管输送上方支撑机架 22
5.2.2 灯管安装挡板 22
5.2.3 基板驱动机构工作台更换 23
5。2。4 丝杠驱动部分更换 23
5.3 改造明细 24
5。4 改造计划 25
5。5 改造中预期问题 25
9
1 任务描述
目前，灯管手工生产线可生产600、900、1200mm长度灯管,现需要生产1500mm长度灯管,需要对评估现有生产线接受改造能力及预先制定相应的改造方案。
2 基本信息
目前设备的手工生产流程,大体可由如下步骤组成:
图2Error! Bookmark not defined.手工生产线流程图
其中，如下步骤有生产设备配合：
u 原料准备
u 入基板至灯管
u 灯管老化
u 整灯包装
剩余工位，由于为纯手工生产，改造计划对其影响相对较小，将于后文集中讨论。
3 改造方案
3.1 原料准备部分改造方案
原料准备部分，大体由SMT生产线、灯头激光打标、驱动焊接组成。其中，由于灯头尺寸改动较小，改造过程对其基本没有影响；驱动焊接部分由于为手工焊接,改造过程对其没有影响。所以生产线改造过程对此流程影响最大的部分为SMT过程.
图3Error! Bookmark not defined.SMT流程图
SMT流程中，丝印、贴片、烘干、焊接流程有设备参与。
2.1.1 改造影响分析
1. 对丝印过程影响丝印过程，需要将基板置入丝印机，丝印机丝印模板压住基板后涂锡膏。那么，改造过程首先需要更换丝印机丝印模.
图31丝印机
2. 对贴片过程的影响现有的贴片机设备规格是否可满足1。5m灯管所用基板贴片工作，如不满足，则需要使用新贴片机,或请求代工。
3. 对烘干、焊接过程的影响由于烘干、焊接过程中，基板处于缓慢移动状态，所以基板长度的更改对这两部分无影响。
2.1.2 改造方案总结
u 丝印机丝印模具需要更换
u 贴片机需设备手册确认是否可贴装1。5m基板
2.1.3 改造过程预计时间需求
根据SMT设备情况，改造时间预计2~14天不等.
2.2 入基板至灯管部分改造方案
现有入基板设备从结构上分,可分为灯管移动部分及基板移动部分两个主体,各个主体结构均包含相应的支撑部件及动作实现部件。
2.2.1 入基板设备灯管输送部分改造方案
现有入基板设备，灯管输送部分如图3Error! Bookmark not defined.所示.
1150mm
1420mm
1450mm
相差30mm

图3Error! Bookmark not defined.现有入基板设备灯管输送部分基本尺寸测量
在图3Error! Bookmark not defined.中可以看出,灯管输送部分上方机架可通过宽度小于灯管长度，则此机架需要重新加工。
向右拉长100mm，使其可通过1500mm灯管
保持位置不变

图3Error! Bookmark not defined.现有入基板设备灯管输送部分输送带位置

图32灯管输送部分上方机架右侧台面剩余180mm
图3Error! Bookmark not defined.右侧入基板辅助支撑定位组件
图33灯管移动部分上、下灯管压紧装置
参照图3Error! Bookmark not defined.、图32,可看出灯管输送带位于工作台中心偏右位置，且右侧工作台台面剩余约180mm长度,故:
u 保留输送带及其驱动装置，且位置不变
u 保留图33灯管移动部分上、下灯管压紧装置灯管上、下压紧装置，且位置不变
u 保留图3Error! Bookmark not defined.所未辅助支撑定位组件,位置随机架加宽，向右移动100mm
u 上侧机架重新加工，保持各安装孔相对位置，整件宽度增加100mm
拆除这两个部件，同时在此处增加限位板一块

图34灯管输送左侧上管限位装置及入基板定位装置
参照图3Error! Bookmark not defined.、图34,为以达到以最小改动实现放置1。5m灯管的目标，图34示两个组件需要拆除弃用，同时在此处增加灯管机械限位板及其固定装置一套。
2.2.2 入基板设备基板移动、点胶部分改造方案
面有入基板设备基板移动部分，首要的问题，如图3Error! Bookmark not defined.、图3Error! Bookmark not defined.所示，丝杠长度不足;且如图3Error! Bookmark not defined.、图35所示，参考灯管移动部分的改动方式，其向右加长，挤占了基板移动部分部件原有的安装空间，所以安装的工作台长度余量亦不足以支持改造过程.
图3Error! Bookmark not defined.入基板设备基板移动部分
图3Error! Bookmark not defined.基板移动部分丝杠有效工作行程
丝杠固定座安装位置向右侧移动
工作台向右侧加长

图3Error! Bookmark not defined.基板移动部分工作台总长
图35基板移动部分工作台剩余安装空间
工作台方面,如图3Error! Bookmark not defined.，需要重新加工,长度增加300mm。
行程扩展方面,由于丝杠行程不足，有如下两种方案，见表31：。
表31入基板设备基板移动部件行程扩展方案

方案1
方案2
方案描述
更换丝杠,长度增长至1560以上
使用现有丝杠，剩余行程使用气缸代替
方案优点
1。 电气系统改动较小；
2。 传动平稳,点胶均匀;
3。 简化改造过程。
仅需要增加100mm行程气缸及其相应固定支撑件,成本较低;
方案缺点
1. 成本高;
2. 丝杠属于外购件，采购周期长。
3. 改动量较大；
4. 在有限的空间内新增气缸动作部件,设计难度较大，且费时；
5. 难以保证气缸动作平稳、匀速，且与伺服进行动作衔接对控制要求较高，可能造成点胶不均匀影响外观
个人意见
★

由表31，个人较倾向于更换丝杠方案.
1. 更换丝杠方案
更换丝杠方案,参照图3Error! Bookmark not defined.、图3Error! Bookmark not defined.，目前需要修改如下部分：
安装位置左移300mm
长度加长300mm

图3Error! Bookmark not defined.基板移动部分改造
此辅助支撑件相对位置不变

图3Error! Bookmark not defined.基板移动部分运动件概览
u 滚珠丝杠，有效行程增加300mm
u 丝杠支撑座，含固定端及移动端,向右侧移动300mm
u 基板安放导杆，重新加工，长度增加300mm
u 基板安放导杆中所含橡胶管、压板，重新加工及采购，长度增加300mm
u 相应支撑板，重新加工,长度增加300mm
u 基板安放导杆前端的支撑组件,相对位置不变，依然起导向作用
2. 新增气缸方案
参照图3Error! Bookmark not defined.，绿色虚线标识部位需要全部重新设计，保持原有基板安放导杆高度不变，使用原有丝杠，新增150～200mm行程气缸，扩展可用行程。
2.2.3 入基板设备改造预计时间需求
1. 替换丝杠改造方案
设计时间:10～12天；
加工时间:10～20天；
采购时间：15~60天;（主要为滚珠丝杠采购,标准丝杠采购周期较短）
改造时间: 7～10天；
2. 新增气缸改造方案
设计时间： 14~16天;
加工时间: 10～20天;
采购时间:3~10天；（标准气缸）
改造时间: 7~10天；
2.3 灯管老化部分改造方案
灯管老化部分，目前的生产流程主要使用两种设备，一为图3Error! Bookmark not defined.所示老化架（图片仅供参考），二为图3Error! Bookmark not defined.所示老化试验台.下面将分别介绍对两种设备改造方案.
图3Error! Bookmark not defined.老化架
图3Error! Bookmark not defined.老化试验台
2.3.1 老化架改造方案
目前，生产现场所使用的老化架，移动部分最宽为1720mm，如图36所示,则其长度满足进行1。5m灯管改造的条件。
图36老化架移动部分宽度
参照图3Error! Bookmark not defined.，当左侧灯管支撑移动300mm后，将没有空间放置镇流器。解决方案如图37所示，将镇流器放置于移动台下侧并固定。

图3Error! Bookmark not defined.老化架改造尺寸测量
图37镇流器设想安装位置
2.3.2 老化试验台改造方案
如图38所示，目前现有的老化试验台在安装1。2m灯管的前提下，背侧仍有370mm的可调整量，足够安装1。5m灯管。镇流器方面，如图3Error! Bookmark not defined.，现有老化试验台镇流器可更换。则其改造过程：
u 调整老化试验台背侧灯管支撑至1。5m灯管适用位置
u 若新灯管驱动与现有镇流器不兼容，则更换镇流器

图38老化试验台尺寸测量
图3Error! Bookmark not defined.现有老化试验台镇流器固定安装方式
2.3.3 老化设备改造预计时间需求
1. 老化架：每台1～2天；
2. 老化试验台：每组(6支灯管）预计0。5~1h；
2.4 半自动包装线改造方案
图3Error! Bookmark not defined.半自动包装线
如图3Error! Bookmark not defined.，若生产1。5m灯管，则现有半自动包装线也需要进行改造。
2.4.1 半自动包装线改造方案
首先,如图3Error! Bookmark not defined.、图3Error! Bookmark not defined.所示，半自动包装线灯管放置部分长度不足1240mm，需要进行改造.由图3Error! Bookmark not defined.、图39可知,现有部件可调整量约320mm,满足1.5m灯管放置需求.
此面向左侧调整
此面向右侧调整

图3Error! Bookmark not defined.半自动包装线灯管存放装置
图3Error! Bookmark not defined.半自动包装机灯管放置机构尺寸

图3Error! Bookmark not defined.灯管安放部件左侧挡板可调量约30mm

图39灯管安放部件右侧挡板可调整量约290mm
除此之外,如图3Error! Bookmark not defined.，半自动包装机左侧灯管运行驱动部分需要向左侧移动,将空间留给1。5m灯管动作使用.其中，驱动轴由于有键槽，且键槽长度不足,因此需要重新更换，如图3Error! Bookmark not defined.、图310、图3Error! Bookmark not defined.。

图3Error! Bookmark not defined.包装机灯管驱动部件需要向左侧移动
此轴有键槽，需要重新加工

图3Error! Bookmark not defined.包装机灯管驱动部件需要向左侧移动
图310驱动轴有键槽，需要重新加工
图3Error! Bookmark not defined.驱动轴有键槽,需要重新加工
图3Error! Bookmark not defined.标识切断机构需要重新设计
半自动包装机中的标识切断机构，如图3Error! Bookmark not defined.所示,现有设备为自动切断1。2m灯管包装标识设计。改造过程需要重新设计此处，更换内部传动部件,降低其传动比，使其可以满足1.5m长灯管标识切断需求。
图3Error! Bookmark not defined.半自动包装线灯管存放输送台
 半自动包装线尾端，有灯管存放输送台1件，其桌面宽度为1220mm，较1500mm短，但正常状态下可用,此处可不进行改造。
2.4.2 半自动包装线改造预计时间需求
设计时间：2～4天
加工时间：7～14天
改造时间：2~5天
2.5 其余工位改造情况及方案
2.5.1 手动组装线输送带
图311手动组装输送带
图3Error! Bookmark not defined.手动组装线输送带宽度
如图311、图3Error! Bookmark not defined.，手动组装线所用输送带有效宽度1600，满足1500mm灯管输送流转需求,不需要进行改造。
2.5.2 车间内部灯管流转车
图312灯管流转车
如图312，此件需要重新设计加工，来储存、流转1.5m长灯管。
2.5.3 透明胶封箱机
如图313,封箱机主体功能不受改造影响，前后的输送辊筒架长度仅够放置1箱1500mm长灯管，如果需要放置2箱，则需要加长此处。
图313透明胶封箱机
3 附注及说明
1. 针对2.2入基板至灯管部分改造方案，预计时间的估计建立在需要进行设备停机测绘获得图纸的基础上。
u 需要在不停机的情况下测绘，则设计时间需要增加50%～70％左右;
u 若有入基板设备详细的三维图,则设计时间可减少50％~60％；
u 若有入基板设备详细的二维图,则设计时间可减少20％～40％；
2. 方案中所涉及的移动方向问题,如“左侧”、“右侧”，一般情况以设备操作侧为准，判定“左”或“右”。
3. 基板长度1。5米,现有入基板设备的基板安放杆材质有铝合金、工程塑料两种，在工作过程中可能会出现抖动情况。在不做过多改动的前提下，建议改造过程选用铝或钢材质，以减少杆件的弯曲，并够降低点胶速度及基板进给速度,降低抖动带来的影响.
4. 上述方案设计主要参考目前硬基板生产工艺，若使用1.5m软基板进行生产，则入基板过程不可控因素会增加。可先行改造,改造后通过试验确定使用1。5m软基板生产时最佳的入基板速度及点胶流量。
4 入基板设备改造图纸及说明
4.1 整体效果（参考）
4.2.1节相关部件
4.2.2节相关部件
280mm
4.2.1节相关部件
4.2.4节相关部件

图4Error! Bookmark not defined.入基板设备改造情况
4.2 设备改动点说明
4.2.1 灯管输送上方支撑机架
根据2.2节入基板设备改造方案，首先，更换图4Error! Bookmark not defined.中灯管输送上方支架，该支架在保证除点胶头以外、其它安装部分相对位置不变的前提下，向箭头所指方向加长160mm（原计划加长100mm，因工作台台面处有电缆开口，避让此处后加长尺寸为160mm）。
则改造过程中，需要拆除原有机架上安装的各部件;更换机架时，需要在工作台面重新配孔；更换完成后需要将拆除的各部件重新装回.
4.2.2 灯管安装挡板
此处原有两套机构，现需要将气缸驱动动作的机构拆除（参照2.2节描述）,手动调节机构的挡板拆除后更换，之后整套机构移动至图示位置,重新配孔安装.
4.2.3 基板驱动机构工作台更换
由于丝杠长度加长，现有工作台尺寸不满足要求,需要重新加工.
需要保留原有工作台地脚、脚轮，以及与灯管移动部分机架连接使用的相关角件。
4.2.4 丝杠驱动部分更换
基板移动部分主要需要更换图5Error! Bookmark not defined.所示零件:
图4Error! Bookmark not defined.基板移动部分
首先，用于基板安放杆的钢板需要加长更换,其下方安装有2条直线导轨;则其下方起支撑作用的3个支撑座需要重新配孔安装(新加工工作台已预先完成开孔，若因测绘尺寸不精确等原因导致安装孔不合适,则需要重新配作).
其次，上方基板安装杆及其中的基板压板需要更换,更换完成后需要调节。
基板安放杆前端导向机构、伺服电机固定件、滚轴丝杠固定及支撑座等部件，于现有设备上拆下,安装于新结构上.
图4Error! Bookmark not defined.基板安放杆及基内部
4.3 改造明细
序号
名称
数量
说明
1
RJB—GZ-001灯管定位机架
1

2
RJB-GZ—002丝杠工作台
1
序号2、8任选一种加工
3
RJB-GZ-003导轨固定板
1

4
RJB—GZ—004基板导杆
3
碳纤维材质，T300
5
RJB—GZ-005基板压条
3

6
RJB—GZ—006挡板
1

7
RJB-GZ—007磁性压条
3

8
RJB-GZ—008工作台加长件
1
序号2、8任选一种加工
9
滚珠丝杠SFSR02020-1。8-FC10—1550
1
TBI
10
直线导轨TRS15VS-2—1500—N—Z0—II
2
TBI
4.4 改造计划
4.5 改造中预期问题
1. 基板压条长度加长300mm、基板加长300mm，导致质量增加；基板入至灯管后,上方固定永磁体下压将基板压条吸起，存在吸不起、压紧力不足等问题的风险。
解决方案：若改造后确实出现此问题,可继续改造灯管上方压紧机构，更换永磁体,或增加永磁体(图纸中已设计1500mm长基板磁性压条,可根据实验情况决定是否加工)。
2. 上述方案中图纸尺寸，建立在设备不停机、不完全测绘（实际要求的出图时间远小于第3章第1条所期望的时间)的前提下，设备有较多的安装孔位尺寸极不易测量,测绘尺寸可靠度一般，存在零件加工后安装孔位置错误的风险；且由于测绘不完整,改造方案所涉及零件在安装过程中可能会出现干涉问题。
解决方案：通过各种渠道，获得详细尺寸值.
3. 现有滚珠丝杠、直线导轨的尺寸、型号、品牌，在不停机、不拆机的情况下较难测量，4.3节中所列出的需要采购的滚珠丝杠、直线导轨均为较为保首测量的前提下增加行程后的尺寸及型号。
4. 结论:改造过程实物安装阶段，会出现一些预期外的情况,所以不要低估实物安装过程的难度。