手动生产线改造方案计划.doc

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1、.-1.5m灯管生产设备改造方案设备开发部 贝超2014.12.23.-目录1任务描述12基本信息13改造方案13.1原料准备部分改造方案13.1.1改造影响分析23.1.2改造方案总结33.1.3改造过程预计时间需求33.2入基板至灯管部分改造方案33.2.1入基板设备灯管输送部分改造方案33.2.2入基板设备基板移动、点胶部分改造方案63.2.3入基板设备改造预计时间需求103.3灯管老化部分改造方案103.3.1老化架改造方案113.3.2老化试验台改造方案123.3.3老化设备改造预计时间需求133.4半自动包装线改造方案143.4.1半自动包装线改造方案143.4.2半自动包装线改造

2、预计时间需求193.5其余工位改造情况及方案193.5.1手动组装线输送带193.5.2车间内部灯管流转车203.5.3透明胶封箱机204附注及说明215入基板设备改造图纸及说明225.1整体效果（参考）225.2设备改动点说明225.2.1灯管输送上方支撑机架225.2.2灯管安装挡板225.2.3基板驱动机构工作台更换235.2.4丝杠驱动部分更换235.3改造明细245.4改造计划255.5改造中预期问题25 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

3、前设备的手工生产流程，大体可由如下步骤组成：图 21 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 31 SMT流程图SMT流程中，丝印、贴片、烘干、焊接流程有设备参与。33.13.1.1 改造影响分析1. 对丝

4、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 32 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。3.1.2 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3.1.3 改造过程预计时间需求根据SMT设备情况，改造时间预计214天不等。3.2 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

5、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。13.2.1 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 33所示。相差30mm图 33 现有入基板设备灯管输送部分基本尺寸测量在图 33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。图 34 现有入基板设备灯管输送部分输送带位置图 35 灯管输送部分上方机架右侧台面剩余180mm图 36 右侧入基板辅助支撑定位组件图 37 灯管移动部分上、下灯管压紧装置参照图 34、图 35，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：

6、u 保留输送带及其驱动装置，且位置不变u 保留图 37 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 36所未辅助支撑定位组件，位置随机架加宽，向右移动100mmu 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图 38 灯管输送左侧上管限位装置及入基板定位装置参照图 33、图 38，为以达到以最小改动实现放置1.5m灯管的目标，图 38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。3.2.2 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 39、图 310所示，丝杠长度不足；且如图 311、图

7、 312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 39 入基板设备基板移动部分图 310 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 311 基板移动部分工作台总长图 312 基板移动部分工作台剩余安装空间工作台方面，如图 311，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

8、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 313、图 314，目前需要修改如下部分：图 313 基板移动部分改造此辅助支撑件相对位置不变图 314 基板移动部分运动件概览u 滚珠丝杠，有效行程增加300mmu

9、 丝杠支撑座，含固定端及移动端，向右侧移动300mmu 基板安放导杆，重新加工，长度增加300mmu 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300mmu 相应支撑板，重新加工，长度增加300mmu 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 314，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150200mm行程气缸，扩展可用行程。3.2.3 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：1012天；加工时间：1020天；采购时间：1560天；（主要为滚珠丝杠采购，标准丝杠采购周期较短）改

10、造时间：710天；2. 新增气缸改造方案设计时间：1416天；加工时间：1020天；采购时间：310天；（标准气缸）改造时间：710天；3.3 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 315所示老化架(图片仅供参考)，二为图 316所示老化试验台。下面将分别介绍对两种设备改造方案。图 315 老化架图 316 老化试验台3.3.1 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 317所示，则其长度满足进行1.5m灯管改造的条件。图 317 老化架移动部分宽度参照图 318，当左侧灯管支撑移动300mm后，将没有空间放置镇流器。解

11、决方案如图 319所示，将镇流器放置于移动台下侧并固定。图 318 老化架改造尺寸测量图 319 镇流器设想安装位置3.3.2 老化试验台改造方案如图 320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 321，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 320 老化试验台尺寸测量图 321 现有老化试验台镇流器固定安装方式3.3.3 老化设备改造预计时间需求1. 老化架：每台12天；2. 老化试验台：每组(6支灯管

12、)预计0.51h；3.4 半自动包装线改造方案图 322 半自动包装线如图 322，若生产1.5m灯管，则现有半自动包装线也需要进行改造。3.4.1 半自动包装线改造方案首先，如图 323、图 324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 325、图 326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 323 半自动包装线灯管存放装置图 324 半自动包装机灯管放置机构尺寸图 325 灯管安放部件左侧挡板可调量约30mm图 326 灯管安放部件右侧挡板可调整量约290mm除此之外，如图 327，半自动包装机左侧灯管

13、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 328、图 329、图 330。图 327 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 328包装机灯管驱动部件需要向左侧移动图 329 驱动轴有键槽，需要重新加工图 330 驱动轴有键槽，需要重新加工图 331 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 331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 332 半自动包装线灯管存放

14、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。3.4.2 半自动包装线改造预计时间需求设计时间：24天加工时间：714天改造时间：25天3.5 其余工位改造情况及方案3.5.1 手动组装线输送带图 333 手动组装输送带图 334 手动组装线输送带宽度如图 333、图 334，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。3.5.2 车间内部灯管流转车图 335 灯管流转车如图 335，此件需要重新设计加工，来储存、流转1.5m长灯管。3.5.3 透明胶封箱机如图 336，

15、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 336 透明胶封箱机4 附注及说明1. 针对3.2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

16、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。5 入基板设备改造图纸及说明5.1 整体效果（参考）图 51 入基板设备改造情况5.2 设备改动点说明5.2.1 灯管输送上方支撑机架根据3.2节入基板设备改造方案，首先，更换图 51中灯管输送上方支架，该支架在保证除点胶头以外、其它安

17、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。5.2.2 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3.2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。5.2.3 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。5.2.4

18、 丝杠驱动部分更换基板移动部分主要需要更换图 52所示零件：图 52 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 53 基板安放杆及基内部5.3 改造明细序号名称数量说明1RJB-GZ-001灯管定位机架12RJB-GZ-002丝杠工作台1序号2、8任选一种

19、加工3RJB-GZ-003导轨固定板14RJB-GZ-004基板导杆3碳纤维材质，T3005RJB-GZ-005基板压条36RJB-GZ-006挡板17RJB-GZ-007磁性压条38RJB-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-FC10-15501TBI10直线导轨TRS15VS-2-1500-N-Z0-II2TBI5.4 改造计划5.5 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

20、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4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，5.3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。