宋 芳，宋永杰

（1.昆山海关，江苏 昆山 215300；2.昕诺飞灯具（上海）有限公司，上海 200233）

1 旧灯泥设备改造前的现状

1.1 旧烘烤设备的生产速度与整条生产线的生产速度不匹配

企业在MHN 生产线有两台灯泥烘烤设备，其中单台的生产速度为300 pcs/h，两台的生产速度总和为600 pcs/h，但是由于整条生产线的在线速度是450 pcs/h，这就说明了单台烘烤设备的现有速度是不能满足整条生产线的运转速度，而两台烘烤设备生产速度的总和又是远远超出了整条生产线的在线速度。

当产品经过前面设备的加过及操作工手工加过后的半成品流转到灯泥烘烤设备时，由于两台设备的生产能力大大超出了整条线的生产能力，这时每台设备都会出现一些空工位现象，故改造前的两台设备的生产能力对于整条生产线存在着严重的设备浪费现象。

1.2 设备存在的危险性以及操作工手工上料的弊端

1）设备的运转方式存在弊端。改造前的设备运转是采用电机连续运转的方式，操作工在给灯头两端填好灯泥后在设备运转的情况下要完成产品的手工上料过程（见图1），这种情况就会造成操作工在操作过程中存在一定的危险性。连续运转的设备使操作工必须要做到眼疾手快，全神贯注。假如操作工上料的时间把握不准，不仅可能造成手臂的伤害，还会造成产品的损坏，而且不能保证每个工位都能够准确上料，这就造成了操作工上料的不连续性，而且必定存在设备的空工位现象，造成了设备工位的浪费。

2）手工上料的弊端。操作工上料之前主要是在产品的两端涂好灯泥，再装配好陶瓷灯头。上料时操作工要把装好陶瓷灯头产品的一端按压白色的端头使弹簧压缩（见图1-1），当产品放正后手松开，产品会利用弹簧的压紧力被夹紧（见图1-2）。由于上料时产品与陶瓷灯头还处于灯泥没有固化的状态，一旦用陶瓷灯头去压缩弹簧，就不可避免的使产品与陶瓷灯头产生歪斜变形现象（见图1-3），增加了产品的废品率。

由于设备是灯泥烘烤设备，转动的转盘上面的温度较高，人工上料如果操作不当会有烫伤的危险。其次，操作工要用灯头压缩弹簧，持续一天的工作时间，操作工的劳动强度非常高，这对操作工身体存在着一定的损坏。

2 设备技术改造的原理和目标

2.1 提高单台设备的生产效率

旧设备驱动的改进及速度的提高。旧设备原有驱动运转方式是连续运转的电机+变速箱（见图2-1），由于连续运转方式的设备存在着诸多的弊端，新设计的驱动运转方案考虑使用间歇停顿运转的电机+变速箱+凸轮分割器（见图2-2、2-3）。由于新设计的驱动运转方案增加了凸轮分割器及PLC 控制系统，把连续运转方式升级改造成了有间歇停顿的运转，这样就保证了在产品上料的时间段设备是间歇停顿的时间，这就为保证高质量的产品提供了前提条件，使设备的危险性降到了最低。

改进后单台设备的运转速度由原来的300 pcs/h提高为480 pcs/h，能够充分满足整条生产线的生产速度450 pcs/h，这样可以使车间烘烤机由原来的两台设备减少成一台设备，两名操作工减少到一名，大大节约了人力成本与设备的运营成本。

2.2 上料问题的改进

考虑到手工上料的危险性及时间难控制等关键性问题上，改进后的设备把手工上料升级成自动上料。在操作工与灯泥烘烤机之间增加了传送带装置，操作工只需要把装配好的产品放在传送带上即可，传送带替代人工完成上料的工序。

2.2.1 手工上料改进成自动上料系统

改进后的设备是自动上料系统，设计上在灯头烘烤设备及操作工之间增加了传送带装置（见图3），并且在传送带上增加了灯头自动校正机构（见图4）。设计上要求传送带装置的中心及放置产品的高度必须与灯泥烘烤箱的中心及高度保持一致，在设计上就考虑了可以调节装置。

由于是自动上料系统这就要求传送带的速度必须与灯泥烘烤设备的速度要高度一致，所以在设计上首选了三菱公司的伺服电机作为传送带的动力系统，并且利用PLC 控制系统编程来准确地控制传送带的速度与灯泥烘烤设备的速度相匹配，使产品在传送带上能准确地上料到灯泥烘烤机上。

在传送带送料的过程中增加了灯头校正机构，其作用是：通过气缸的推动作用使产品能够被调整到传送带的正中间位置，有利于下一步的自动上料；校正陶瓷灯头与内胆的垂直度，这样就为减小产品上料的变形提高了必要的条件。

2.2.2 上料弹簧压缩问题的解决

当传送带装置把产品送到烘烤灯泥的设备时，由于取消了人工压缩弹簧上料环节，那就必须有自动装置来替代人工上料。设计上考虑在原人工上料的工位增加了气缸自动压缩弹簧装置。改进后的设备是有间歇停顿运动的运转方式，当设备停止时，气缸伸出带动挡块使弹簧压缩（见图5-1），由于有系统控制装置，传送带装置的速度与灯泥烘烤设备的速度一致，当传送带装置处于间歇停止状停止时灯泥烘烤设备也处于间歇停止状态，这时的产品正好在弹簧压缩的工位，气缸缩回弹簧恢复夹紧产品，完成了自动上料的过程（见图5-2）。

自动上料装置不仅避免了人工压缩弹簧造成的产品灯头歪斜，大大减少了产品的废品率，而且还大大降低了操作工的危险性及高劳动强度。

3 设备改造后的优点

3.1 速度的提升

单台设备速度的提升，使得设备的产能能够达到并超过整条生产线的产能，单台设备替代了两台设备的产能，操作工也由原来的两人减少到一人，人员及设备的减少大大降低了企业的运营成本。

3.2 上料的改进

全自动上料方式代替人工上料方式，避免了操作工上料的不连续性、操作的困难性以及手工上料的危险性，大大提高了劳动生产效率；

3.3 产品质量的提升

全自动上料可以避免产品在人工上料时的变形挤压。传送带上增加了产品的校正功能也对产品质量起到了提升作用，设备的改进使得产品的合格率大大提高。

3.4 安全性的增强

安全是生产的第一要素，全自动上料装置就是避免了操作工直接接触烘烤设备，大大提升了操作工操作的安全性，降低了设备对操作工的伤害。

4 结论

对现有机械设备进行改造，实际上就是更新机械设备的技术，或者对原有的技术进行改进，使机械设备能够展现出最新的科学技术水平。一般地，对机械设备进行改造，只会对其进行局部的改造，而不是对其进行全面、深入的改造。这种局部的改造工作，能够具有一定的针对性，更加符合企业的生产情况，提高机械设备的性能和企业的生产效率。这次旧设备的改造就是对现场进行多方的调研，做出的具有针对性的方案，提高了单台设备的速度，用全自动上料替代了人工上料方式，改进后的设备大大减少了设备资源的浪费以及降低了人员成本，提高了工作的安全性，使产品质量的提升有了质的飞跃。