柔性加工生產線設備保養研究
2024-2-28 來源： 中車青島四方機車車輛股份有限公司 作者： 周國棟 管益輝
柔性加工生產線是一種高效、靈活的生產方式，可以快速地調整生產線的產出物及產量，以滿足市場的需求變化。然而，由于生產線設備的長期使用和高強度運行，設備的磨損、故障和損壞也會增加。為了保證設備的正常運行，提高生產線的生產效率，需要對設備進行定期的保養和維修。本文以我司引進的柔性加工線為例，結合我們的設備保養經驗，從生產線的特點、設備保養的目的、保養方法、保養管理等方面進行探討。
1. 柔性加工線特點
柔性生產線的柔性，具體表現為多種產品共線生產，并可根據需求的變化，隨時調整各產品的加工數量，設備利用率高，可實現無縫銜接。它具有五個加工單元、三個工件裝卸站、一套物料存儲運輸系統。與剛性自動化生產線相比，柔性制造生產線工序相對集中、沒有固定的生產節拍、物流統一的路線，進行混流加工，實現在中、小批量生產條件下的高效率和低成本。
2.設備保養的目的
設備保養是指定期檢查、清潔、潤滑、校準和停機檢修等一系列保養措施，以延長設備壽命、減少故障和停機時間、降低生產成本，保障生產線穩定運行和提高生產效率。據調查表明，70％的設備故障是由于設備沒有得到足夠的維護和保養造成的。這意味著加強設備的維護和保養，可以減少大部分的故障，從而提高設備的可靠性和效率。具體包括以下方面 :
（1）延長設備壽命。通過設備保養，可以及時發現設備的故障和問題，及時處理，延長設備的壽命。
（2）減少故障和停機時間。通過設備保養，可以及時檢修設備，減少故障和停機時間，保障生產線的穩定運行。
（3）降低生產成本。通過設備保養，可以減少設備的故障和停機時間，降低維修成本和生產成本。
（4）提高生產效率。通過設備保養，可以保障設備的穩定運行，提高生產效率和產品質量，提高生產線的經濟效益。
（5）避免出現事故。確保設備始終處于良好的技術狀態，避免在加工過程中發生質量事故和安全事故。
3.設備保養的方法和內容
（1）設備保養
數控設備是集機械、電氣、液壓、氣動、計算機控制、檢測和測量、電力拖動技術等技術于一身的高科技產品。日常維護涉及的內容很廣，涉及多部門，對相關人員在技術、知識、能力等方面均有較高要求。設備操作者對所使用的數控機床的性能狀態、日常狀況和生產中現象了如指掌，操作者須具有設備日常維護保養能力。
設備保養的方法主要包括以下幾個方面 :
①日常保養 : 日常保養主要通過目視觀察，包括設備的清潔、潤滑、緊固和檢查。清潔設備的外表和內部，保持設備的整潔。
②設備定期保養 : 定期清潔設備的各個部件和組件，以保證設備的清潔衛生，同時也可以減少灰塵、污物、油脂等雜質對設備的損害。
③設備小修 : 對設備進行停機檢修，對設備的各個部件和組件進行全面檢查、清潔、潤滑、校準和更換等操作，保證設備的性能和壽命。
④校準 : 定期校準設備的各個參數和功能，以保證設備的正常運行和準確性。
（2）保養內容
柔性加工線的保養內容分加工設備（NH6300DCG）的保養和直線托盤庫系統（LPP）保養兩部分。
1) 每班次前需要確認切削油、液壓、潤滑油量充足。定期或一段時間沒有啟動設備，都需要進行主軸預熱，以使主軸達到理想加工狀態，保證加工精度 , 延長使用壽命。具體的主軸轉速和預熱時長見表 1。
表 1 主軸轉速和預熱時長見表
日常保養中，我們往往都忽略了過濾器的重要性。普遍認為一張過濾網、一塊過濾棉，不會起到很大的作用。其實過濾裝置不僅僅能過濾空氣中的纖毛等雜物，還能夠過濾細小的漂浮狀金屬粉塵，尤其對電氣部件來說十分重要。電器柜風扇過濾器在使用中非常容易粘結油灰，阻擋風扇正常散熱，長時間的阻擋會造成風扇損壞，需要定期清潔。清洗時現用中性洗滌劑浸泡或擦拭污垢后，壓住放平過濾器使用吸塵器或高壓風清潔，切記不可手洗。過濾器的使用壽命為 3~5 次。
每班次作業結束后，將主軸的刀具清空，各軸復歸零點，關閉電源，清掃設備加工室和刀庫。清潔主軸端面鐵屑，用不易掉毛的棉布擦拭主軸錐形孔，不允許使用高壓風吹，防止鐵屑吹入主軸內部，要使用主軸清潔器旋轉清潔。最后在主軸孔底部注入 Stamina 潤滑油 RL2，注油時長1s（見圖 1）。
圖 1 主軸潤滑
2) 直線托盤庫系統（LPP）保養內容包括AGV 和裝卸站、儲料架三部分。
柔性加工生產線中的 AGV（自動引導車）是一種高效的自動化運輸設備（見圖 2），主要包括車身、車輪、導軌、傳動裝置、傳感器等部件，它能夠根據生產計劃將物料準確的運送到各個工位。在由 5 臺加工中心組成的加工線中，AGV 的日運送總時長超過 20h，因此它對保養和維護的要求也較高。在日常工作中要隨時清除 AGV 傳動導軌上的鐵屑，定期添加個部位的潤滑脂。定期檢查更換齒輪、鏈條和傳動皮帶等磨損部件。
AGV 使用多種傳感器進行自動導航和障礙物識別，如激光傳感器、紅外傳感器和超聲波傳感器等，保養時仔細檢查傳感器是否靈敏或松動，并進行必要的校準。總之，對 AGV 的定期保養和維修是非常重要的。
圖 2 AGV 引導車
裝卸站的作用是裝卸、清洗產品（見圖 3）。
圖 3 裝卸站
保養裝卸站時，除必要的清掃外，還要關注物料進出門和裝卸站底部的彈簧傳感裝置。彈簧傳感裝置一直與切削液和鐵屑接觸，容易堵塞生銹，導致彈力不足無法起到檢測作用，造成產線故障。
因此要定時的清掃，擦拭，檢測，加注適量潤滑油 ; 裝卸站物料進出門，依靠氣缸帶動鏈條來實現門在導向槽內開啟或關閉。操作者使用風槍清理工件時，經常會將鐵屑等雜物吹到后門的導軌槽內，造成不能正常開啟或關閉。需要定期將軌道內的雜物清理干凈，以保證開關門的正常運行狀態。需要注意的是清理軌道時需要將生產線置于 “下線” 狀態后，使用手動操作模式打開物料門。可與 AGV 同時保養清理。
柔性線的托盤架是用于存儲物料的重要設備（見圖 4），分上下兩層。可以根據需要定制相應數量。為了確保其正常運轉和延長使用壽命，需要進行定期保養。
圖 4 料庫結構
以下是柔性線的托盤架保養的一些基本步驟 :
1）清潔 : 首先要定期清潔托盤架，防止灰塵、污垢等雜物積聚，影響使用壽命。可以使用清潔劑和布進行清潔，嚴禁使用腐蝕性強的清潔劑，以免損壞托盤架表面。
2）潤滑:柔性線的托盤架需要定期加油潤滑，以減少磨損和摩擦力，提高設備的穩定性和使用壽命。建議使用專用的潤滑油或潤滑脂，并根據設備的使用情況進行定期更換。
3）檢查 : 定期檢查托盤架的緊固件、輪軸、支架等部件，確保其牢固可靠，避免出現松動或脫落現象。
4）修復 : 如果發現柔性線的托盤架出現了故障或損壞，應及時進行維修或更換。
4.保養管理
保養管理是設備保養的重要環節，包括保養計劃、保養記錄和保養培訓等方面。
保養計劃 : 制定保養計劃，按照設備的特點和生產線的需求，制定出定期保養、定點保養、定期檢查和故障維修等保養計劃，并根據實際情況進行調整和完善。
保養記錄 : 建立設備保養記錄，對設備的保養情況進行記錄和歸檔，包括保養日期、保養內容、保養人員、保養結果等方面，以便于對設備的保養情況進行追蹤和管理。
保養培訓 : 開展設備保養培訓，對設備操作人員進行保養知識和技能的培訓，提高員工的保養水平和保養意識，以保證設備保養的質量和效果。
5. 結語
柔性加工生產線設備保養的目的是延長設備壽命、減少故障和停機時間、提高設備的運行效率和生產質量，是保障生產線穩定運行和提高生產效率的重要手段，需要按照一定的方法和程序進行，包括檢查、清潔、潤滑、校準和停機檢修等方面。保養管理也是設備保養的重要環節，包括保養計劃、保養記錄和保養培訓等方面。通過對設備保養的科學管理和有效實施，可以降低設備的維修成本、減少設備故障和停機時間，從而提高生產線的運行效率和企業的經濟效益。
投稿箱：
如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
