提升缸毛刷送料裝置在開卷落料線的本質(zhì)安全化改造

摘要：該項目中改造的800T開卷落料線機組在原設(shè)備基礎(chǔ)上，優(yōu)化設(shè)備提升缸毛刷支架輔助送料裝置，目的主要有：為了避免落料成品下表面劃痕分險，提高落料成品的成材率;延長提升缸毛刷支架的使用壽命;方便、高效檢修，保障生產(chǎn)連續(xù)高效運行;通過整體組件方式解決檢頻繁進入產(chǎn)線維修作業(yè)問題，降低因員工誤操作，對檢維修人員造成人身傷害事故，實現(xiàn)本質(zhì)安全。

關(guān)鍵詞：800T開卷落料線機組劃痕、撞料柔性接觸質(zhì)量效率和安全

中圖分類號： TB112? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? ?文章編號：1672-3791（2022）03（b）-0000-00

Intrinsically Safe Transformation of Brush Feeding Device of Lifting Cylinder in Uncoiling and Blanking Line

CHENG Li

（China Baowu Maanshan Iron and Steel Group Marketing Center， Maanshan，Anhui Province， 243000 China）

Abstract： Based on the original equipment， the 800t uncoiling and blanking line unit reconstructed in this project optimizes the auxiliary feeding device of equipment lifting cylinder brush support. The main purposes are as follows：? In order to avoid the risk of scratches on the lower surface of blanking finished products and improve the yield of blanking finished products;? Extend the service life of the brush support of the lifting cylinder; Convenient and efficient maintenance to ensure continuous and efficient operation of production; Solve the problem of frequent maintenance operation in the production line by means of integral components， reduce personal injury accidents to maintenance personnel due to misoperation of employees， and realize intrinsic safety.

Key Words： 800t uncoiling and blanking line unit;Scratch; collision; Flexible contact; Quality， Efficiency and safety

為了配套服務(wù)如長安、江淮、奇瑞、陜汽等多家汽車主機廠，處于市場端的分子公司均配有激光拼焊線及落料線等機組，但存在現(xiàn)有的800T開卷落料線機組，接料區(qū)域經(jīng)常出現(xiàn)劃痕、撞料問題。同時檢維修作業(yè)頻繁，需要檢修員工進入產(chǎn)線，經(jīng)常因員工誤操作，對檢維修人員造成人身傷害事故。

1改造背景及開發(fā)目的

開卷落料線機組，接料區(qū)域經(jīng)常出現(xiàn)劃痕、撞料問題，特別是生產(chǎn)0.7及以下的薄板。此問題增加成品質(zhì)量風(fēng)險，維修次數(shù)較多，生產(chǎn)連續(xù)性低，同時檢維修作業(yè)頻繁，需要檢修員工進入產(chǎn)線，因員工誤操作，設(shè)備異動，以及尖銳設(shè)備零部件對檢修員工的安全造成了極大傷害，為改變現(xiàn)狀，實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量及安全績效雙提升，通過改造原設(shè)備提升缸毛刷支架輔助送料裝置，實現(xiàn)材料、結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改造。改造后的800T開卷落料線輔助送料裝置，用柔性接觸替代剛性接觸，使得成品下表面劃痕問題得到有效控制。實現(xiàn)新裝置耐磨損、易檢修，延長設(shè)備故障檢維修周期，從而實現(xiàn)設(shè)備檢維修降本，提升了生產(chǎn)連續(xù)性，從而實現(xiàn)質(zhì)量效率和安全的雙提升。在保證產(chǎn)品表面質(zhì)量的同時降低了機械傷害及觸電事故風(fēng)險[1]。

2主要設(shè)備及系統(tǒng)構(gòu)成

2.1設(shè)備組成

括支架本體1，支架本體1的內(nèi)部設(shè)有毛刷滾輪2，毛刷滾輪2為φ35mm的加密毛刷，毛刷滾輪2通過安全銷3固定在支架本體1，上述設(shè)備數(shù)量每個設(shè)備48套，具體見圖1。

2.2平面組裝

該毛刷設(shè)備安裝于如主體設(shè)備提升缸支架、包含黃銅引導(dǎo)板、不銹鋼護殼、φ30mm毛刷滾輪等零部件，黃銅引導(dǎo)板、不銹鋼護殼等部件組成，具體見圖2產(chǎn)線平面圖。

2.3系統(tǒng)組成

配套的系統(tǒng)有提升缸毛刷支架輔助送料裝置氣路系統(tǒng)、氣壓控制系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)等，系統(tǒng)簡述如下。

提升缸毛刷支架輔助送料裝置氣路系統(tǒng)（如圖3所示）：能量供應(yīng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和氣動執(zhí)行系統(tǒng);能量供應(yīng)系統(tǒng)中設(shè)置有氣源系統(tǒng)和供電模塊，電氣控制系統(tǒng)中包含有控制電路模塊，氣動執(zhí)行系統(tǒng)中包含有能量轉(zhuǎn)化模塊和執(zhí)行模塊。氣壓控制系統(tǒng)：壓縮空氣參數(shù)要求0.5～0.7MPa，利用交流制動電機和機械舉升機構(gòu)完成輸送機傾卸，具有上升/下降氣動系統(tǒng)，總控臺經(jīng)電信號程序控制。電氣控制系統(tǒng)：交流電壓380V50Hz，供電控制電壓220V50Hz，電磁閥電壓24V，PLC電壓24V，控制裝置電壓24V。

3主要技術(shù)要求

在使用提升缸毛刷支架輔助送料時，板料直接與毛刷滾輪2的表面接觸。這樣能夠避免板材與支架剛性部分直接接觸，板材下表面摩擦由滑動摩擦加滾動摩擦變?yōu)榧儩L動摩擦，使得成品下表面劃痕問題得到控制，提高了產(chǎn)品的產(chǎn)材率。毛量的加密、加長，保證了其使用壽命，更換周期和頻率顯著降低。取消不銹鋼護殼，僅需將安全銷拔出進行更換，檢修效率得到顯著提升[2]。

在開卷落料生產(chǎn)過程中，鋼材經(jīng)模具（或擺剪模）送至伸縮皮帶，為防止板料爬頭、毛刺等對連續(xù)運轉(zhuǎn)的伸縮皮帶產(chǎn)生的影響，送料切斷前，通常采用提升缸輔助托料送料。原裝提升缸支架包含黃銅引導(dǎo)板、不銹鋼護殼、φ30mm毛刷滾輪等零部件，黃銅引導(dǎo)板、不銹鋼護殼與板材存在剛性接觸，毛刷不耐磨損，下表面劃痕問題嚴(yán)重。通過改造原設(shè)備提升缸毛刷支架輔助送料裝置，實現(xiàn)材料、結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改造。采用用柔性接觸替代剛性接觸，得成品下表面劃痕問題得到有效控制，生產(chǎn)連續(xù)性增強[3]。

4實現(xiàn)功能

4.1加工材料參數(shù)提升

改造后能實現(xiàn)原料加工能力參數(shù)在原有基礎(chǔ)上有很大提升只要體現(xiàn)在如下參數(shù)加工材料冷軋、電鍍鋅與熱鍍鋅，有機涂層鋼卷，極限抗拉強度600～980 N/mm2，屈服強度400～700 N/mm2，厚度0.5～2.5 mm，卷寬300～2150 mm，Max卷重25000 kg，卷內(nèi)徑508mm/610 mm，卷外徑900～2000 mm，形狀梯形、矩形、平行四邊形、不規(guī)則形狀（模具），送料標(biāo)準(zhǔn)精度300～1000 mm? ±0.1 mm;1000～4000mm? ±0.15 mm;4000mm以上 ±0.3 mm，送料長度300～4300 mm，送料寬度300～2150 mm，堆垛尺寸長度300～4300 mm寬度300～2150 mm，堆垛高度不含托盤Max.500 mm/含托盤Max.750 mm，堆垛重量Max.15000 kg（含托盤） [4]。

4.2減少產(chǎn)品表面劃傷提升產(chǎn)品質(zhì)量

通過改造原設(shè)備提升缸毛刷支架輔助送料裝置，實現(xiàn)材料、結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改造。采用柔性接觸替代剛性接觸，毛刷支架可以起到防劃痕、防撞料的作用，同時生產(chǎn)連續(xù)性也得到了很大程度的增強。

4.3組塊化設(shè)計實現(xiàn)搭積木式檢維修

檢維修人員不需要進入生產(chǎn)線，尤其不需要進入輪轉(zhuǎn)的托架內(nèi)，通過外部整體更換提升缸毛刷支架輔助送料備用組設(shè)備，以最快檢維修時間10min以內(nèi)做到不停機檢修，同時將需要檢維修設(shè)備離線檢修，對于離線的備用組設(shè)備，比如：毛刷、動力設(shè)備、氣動缸體等零部件都是組塊模式，實現(xiàn)搭積木式快速組裝，離線就近線下維修最快可以控制20min內(nèi)完成，大幅提升檢維修時間，同時改變了以往檢維修員工需要進入生產(chǎn)線內(nèi)被設(shè)備夾傷、擠傷、搓傷等各類機械傷害，以及因漏電等造成的觸電事故的作業(yè)模式，大大降低了安全風(fēng)險，實現(xiàn)了本質(zhì)安全[5]。

5運行效果

5.1質(zhì)量績效

自改造完成，整線運行良好。形成了批量穩(wěn)定供貨，未收到客戶反饋因生產(chǎn)加工造成的板面劃痕事故，據(jù)不完全統(tǒng)計在原材料加工過程中，改造前表面劃傷率18%，按全品種均價6000元/t測算，加工噸鋼損失1080元/t，改造后劃傷率為0，噸大大減低了加工成本損失，提升了產(chǎn)品加工毛利。

5.2成本績增

改造后的提升缸毛刷支架輔助送料裝置使用壽命顯著提高，由于是系統(tǒng)集成化，更換零部件數(shù)量、維修頻次都有明顯降低，據(jù)不完全統(tǒng)計未改造前季度設(shè)備更換成本3萬元～5萬元，設(shè)備檢維修時間每月78h，增加設(shè)備相關(guān)方協(xié)力維修人工費0.8萬元，改造后設(shè)備更換成本季度0.5萬，最低降本6倍以上，檢維修時間每月3h，壓縮檢維修時間26倍，相關(guān)方檢維修人工費不到2000元/月，改造后在人力、物力、財力支出上大幅減少。

5.3安全績效

檢維修過程維修人員通常很難判斷故障經(jīng)常電氣及機械兩名以上維修人員同時在產(chǎn)線中設(shè)備故障排除，經(jīng)常因設(shè)備異動，以及尖銳設(shè)備零部件對檢修員工的安全造成了極大傷害，據(jù)不完全統(tǒng)計每年因設(shè)備檢維修發(fā)生的輕及微傷事故18起、近5年重傷及以上事故5起，改造后只設(shè)備停機次數(shù)減少，故障時間大幅降低，避免了檢維修人員與設(shè)備的接觸概率，從而大大降低了檢維修人員的安全風(fēng)險，截止目前未發(fā)生一起輕傷以上人身傷害事故[6]。

6結(jié)語

當(dāng)今隨著鋼鐵產(chǎn)能的壓縮及管控，大型鋼廠將會越發(fā)趨于整合，同時會加強對市場端的產(chǎn)線投入，以最小的設(shè)備投入換取最大的收益將會大大增強鋼廠的市占率，以此該設(shè)備的在各種類型橫切機組的推廣應(yīng)用，有著很大市場空間，不但可以改善產(chǎn)品質(zhì)量減少高端鋼材產(chǎn)品損失，同時最大程度降低了安全風(fēng)險，符合自動化無人化的工廠趨勢。

參考文獻

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作者簡介：程黎（1985—），男，本科，高級工程師，研究方向為安全工程及自動化設(shè)備。