李跃江 孙运涛 罗成 刘洋
摘 要：通过对换热器芯体中主管自动排列方式的比较，提出了设计自动排列装置来实现主管分离排列。经现场使用证明和测试，效果良好。
关键词：换热器；芯体主管；排列；装置
引言
某公司生产换热器芯体，芯体和主管形状如图1。芯体主管共有N层，每层有M根主管（M大于60根）。基本作业方法如下，首先将工装放置在作业台上，将最下层的M根主管放置在工装相应位置上，确认主管数量及位置无误后，将工装的隔板拉出，同上方法布第2层主管；依次类推，将N层主管全部布完。主管布完后，转移到下一工序。前期生产量较小，采用简单工装，采用人工布管，满足生产要求。由于主管数量太多，容易出现主管遗漏及不到位，需要对芯体修理，增加修理人工，影响生产效率。
1 生产目标设定
考虑到将来生产量及生产成本，将每根主管排列时间设定小于0.82秒，不良率小于0.04%。
2 现状调查
在生产过程中，由于采用人工作业，人工易于疲劳，作业时间有较大变化；作业人员不同，主管遗漏不良率也不相同。在某日同一时间段内由三个作业人员进行测试，结果见表1。
通过表格看出，在作业初期主管时间较短。
3 方案设计，论证过程
为满足生产要求，降低生产过程不良，经过分析讨论，提出了三种方案。
方案1：增加作业人员班次对应生产，提高生产量。
本方案优点是简单快捷，能马上实施，能满足生产要求。但缺点也非常明显，首先是增加用工成本；其次是人的影响大，主管排列有遗漏影响，不良无法从根本上消除。
方案2：再增加3台工装。
本方案的优点是实施后能取得效果，缺点是生产线的布置受限制，占地面积大。另外，作业人员的因素无法消除。
方案3：采用主管自动排列装置，满足生产要求[1]。
本方案的优点是人工少，不受场地限制，能满足生产要求；布管速度均匀，布管位置相对固定，生产品质提高。缺点是没有可借鉴的成功经验，理论上可行，但效果有待验证。
通过对以上三个方案的有效性、可靠性及经济性进行了优缺点综合评价，确定选取方案三作为最佳方案。
4 方案实施
4.1 位置确定
通过现场勘查，确定设备空间尺寸；装置能力事前进行计算，使整条生产过程顺畅进行，无中间工序滞留品；装置的作业性充分检讨，即保证主管便于放于装置的料架，又能保证排列后的主管顺利转到下一工序。同时，优化现场布置，提高生产线能力。
4.2 装置设计
根据现有及将来生产情况，确定出装置作动时间的式样，设计出自动排列装置[2]，如图2所示。
主管料架设计时，对单台芯体主管量的计算，单台芯体布管过程中不停机，保证主管数量在一定范围内；防止料架内的主管不足，料架内设计感应装置；主管排列位置准确性，利用伺服马达进行定位；为使主管均匀弹出，采用气缸进行分离；由于主管之间有一定加工油残留，容易造成主管粘连，调整气缸压力易于调整；主管在落下过程中容易发生偏转，增加了导向结构，并对空间位置进行优化[3]。保证装置运行的稳定性，对装置内运动部件的相应位置关系进行调整。装置投入到生产线使用前，相关人员进行试运行，对装置图纸及控制系统合理化，确保装置运行可靠平稳。
5 实施效果验证
项目实施后，对主管自动排列装置实施情况进行验证。主管遗留不良现象消失，生产量大幅提高。生产班次变为一个班次，作业人员大幅减少。装置调整合格后，连续对5台芯体进行验证，结果见表2。后工序生产顺畅，生产效益提高。
主管排列装置投入使用后，主管排列时间（含人工上料）大幅降低，无不良出现。改造后对装置效果持续进行观察记录，装置运行情况良好[4]。装置使用后，作业劳动强度减低；芯体不良率降为0，修理人工可兼顾其他生产；
6 结束语
通过对主管自动排列装置的设计制作和运用验证，取得了良好效果，极大地降低生产过程中的不良。提升了产品质量，装置结构合理可靠，具有推广应用价值[5]。
参考文献
[1]江湘芸.设计材料及其加工工艺[M].北京：北京理工大学，2003.
[2]申冰冰.实用机构图册（第2版）[J].现代机械，2015（2）：89.
[3]林晓磊，陈景环，崔庆虎.工业搅拌装置的设计[J].现代机械，2015（5）：60.
[4]姚源黔.烟梗中重质非烟物质自动分离装置[J].现代机械，2015（6）：96.
[5]刘小辉.压力容器焊接机构设计[J].现代机械，2015（6）：56.
作者简介：李跃江，男，工学学士，就职于烟台首钢电装有限公司，从事生产工艺及技术管理工作。
