首页 » 灌装机知识 » 正文

全自动防冻液玻璃水通用灌装机的特点及应用

灌装机 2019年02月03日 灌装机知识 23 views 0

扫一扫用手机浏览

针对市场定制化订单的供货期缩短的要求,提出通过制定电气设计的标准化,以提高工作效率和稳定产品质量。通过参考国家和国际相关的规范和认证,以零部件的思维方法建立对应标准化的框架,以促使从整线设计转向部件的独立设计,并分别在图纸、清单和程序三方面建立基于灌装机的电气标准化。

blob.png

一、重要作用

随着灌装设备的设计日益成熟,灌装的控制方式趋于稳定,市场经常出现爆发式的订单增长。但机械设备的多样性、定制化却导致电气设计的重复性工作多,设计速度慢。因客户的不同需求,设备配置的功能也不同, 从而导致所使用的元件以及控制方法都完全不一样。每次电气工程师在遇到新订单需求的时候,均需要根据客户的合同需要,再配合机械设计提出的控制要求,制定整个设计方案。

机器功能是多样性的,如灌装有机械阀、流量计、称重等方式,故所运用的控制系统以及控制方法完全不同;规范标准也是多样性的,如UL认证,CE认证,3C认证等等,在设计标准上,就有很大的差别,在零部件选型中,更有巨大的差异。

这些种种的差异,导致了出现繁琐的、重复性的工作,但却是不需要高深的技术。长此以往,不利于设计工作的高效完成,也不利于整体多项目设计风格的统一,更不利于了电气工程师的自身技术提高。

标准化设计是包含多年的丰富经验和知识精华的集合,有很好的通用性,能适用于大部分的机型。通过实施标准化设计,建立标准化的设计模板,能减少工程师的设计工作,减少错误的发生,缩短设计周期。

实施标准化可以使新入职的设计人员很快地接手新任务,并且不会产生太多的错漏;能够缩短机器从设计到成品的时间,特别能减少程序调试的周期。而且,当标准化的设计实施后,落实到生产车间上,装配员工能够快速地识图,不用花很多时间去研究图纸的表达和需要实施的装配工艺。

二、基本思路

经过实践研究,以“模块”的方式,通过分解部件功能区,将其对应的图纸、清单、程序都独立来表达。通过参照机械设计的部件零部件和的概念,来实现设计工作的细化和标准化。实施原则应遵从:“高效,通用,节约”,而且这三点都是相互作用的。

首先,考虑设备设计工作的高效性。在标准化实施后,设计所用的时间相应减少,实现设计提速;优化的设计,考虑到优化接线图,减少不必要的工序,实现装配提速。

其次,考虑调用机器的通用性。定制机械都有很多特殊的要求和功能,但定制机器都是在标准机器上衍生而来的。为了在应对加急的订单时,能够在已完成装配的大部分定制机器中,实现同类机型的直接调用或小改造调用。那么必须做好电气系统的通用性。

blob.png

再次,考虑机器制造的成本控制。标准化设计可以提高零件的通用性,达到批量采购降低成本,以及稳定零件供应的目的。同时,也能为企业做好零件的安全库存,保证生产的正常进行。

三、图纸实施

1. 确定所使用的认证和规范。在安全方面主要有UL认证,CE认证,还有企业标准。当然,企业标准可以高于以上的认证要求。不同的认证,在原理和表达方式上都有不同的要求,如电气上面的安全认证,UL认证一般遵循UL 508A。不同是使用区域,使用的标准也有所不同,如工业设备电气设计参考标准:中国采用GB 5226.1:2008,欧盟采用EN60204-1:2006,美国采用NFPA 79:2004。

2. 规范电气符号的图库,例如参考电气简图用图形符号(GB/T 4728.1~13)、电气制图用文件的编制(GB/T 6988.1~5)等,统一所有元件所使用的符号,并制作符号说明表。

3. 在CAD制图软件中,为了更好实现图纸的模板化功能,将整份电气图纸进行功能区划分,包括电力布线图、PLC接线图、气路接线图、元件电柜布置图、元件机器装机布置图、端子接线图、线缆电路分配图、电气元件型号查阅图等区域,每个区域固定一定的页码范围,页码需标明上一页和下一页的页码,但不要求页码是连续的。这样的好处在于灵活增减图纸,减少页码的修改。统一了功能区后,在对应的区域修改相应的图纸就可以了。具体如下图纸实施图示:

4. 制定线号的编码规则,保证每一根线的节点编码都是唯一的,同时每个编码的规则都是有规律可寻的。如下图图纸实施图所示

在第31页,按照页码作为符合的开始编号如断路器31QF1,31代表31页,QF1代表本页出现的断路器1号。线码31U1,31V1,31W1,代表31页的第一台电机的三相线对应的编码。

四、清单实施

1.从清单格式上遵从“模块”的思路,按照功能区,在一份EXCEL表中建立多个工作表,如,一台三合一灌装机的电气元件按照安装区域可以划分为:电柜部分,操作台部分,洗灌旋三合一装机部分,洗盖部分,送盖部分。

2.清单的排版上,在清单的所属部位那一列,写上对应物料的安装位置,将同一类的物料放在一起,如清单图中

第2到第4行都是胶箱的描述。当所用的元件能组成一个小部件的,尽量放在一起,如清单图1中005行至007行,就是002至003对应胶箱的安装支架。通过这样的描述表达,可以反映出所选元件的用处,并且让以后查询替换元件,提供了快速的通道。

3. 清单的内容上,可以将这些通用小件的物料单独列表,不在项目订单的采购清单上出现。如线耳、端子、扎带、气管接头、单芯的电力电线等,这些单个小价值项目,用量少的通用性强的物料可以作为常用的通用件。这样可以减少工程师、计划员、采购员、收货员等的统计、制表、收货等的工作量。

五、程序实施

由于控制系统大多数由PLC和触摸屏作为主要编程控制元件,基于终端客户有时会提出控制系统的品牌型号系列的要求,故PLC的品牌和系列是多种多样的。在制定程序标准化的时候,首先应该立足于性能的满足和控制元件市场的普及程度,进行选择品牌及其型号系列。然后,做好时序工艺图,按照控制要求去编写相应的程序。

以西门子S7-200系列PLC为例,说明基本思路。首先按照模块化的思路,将机器分成各个小部件,将需要控制的部件划分若干功能区。每个功能区对应不同的子程序,让编写程序方便,一目了然。例如将程序分开:“主程序、旋盖吹盖、DI、DO、检测、反盖剔盖、报警信息、生产控制、灌装放盖、CIP、盖消毒”等若干子程序。

其次,定义好各个子程序需要的符号和编程用的地址。在符号表中利用V区地址,作为中转符号。写程序时,将物理地址I0.0和V区地址V100.0映射起来,当遇到有一些非标准的图纸所定义的物理输入输出点不相同时,可以直接修改DI和DO子程序对应的网络就可以了,免去改动其他的子程序的地址。这样,就可以减少当地址替换时,出现漏替。在市场上主流的西门子和三菱PLC,均可以按照这个方法来编写输入输出的子程序。

最后,编写的程序上机调试后,经过验证,就可以作为模板使用了。当遇到需要更改新的工艺时,只要在对应的子程序修改即可。

触摸屏的标准化编程,应该包含几个大的内容:自动、手动、报警信息、参数设置等。自动模式,是进入自动化生产用的;手动模式用于前期调试和后期维护使用;报警信息用于报错和故障处理;参数设置用于初始化以及调试时使用设置。

六、结论

本文分析了机械设备中的电气设计标准化的必要性,并提出以“模块、高效、通用、节约”作为标准化的指导思想。以三合一灌装机的电气设计为例,从图纸、清单和程序三部分举例说明在实际项目中制作适用的电气标准化。

在实施了标准化模板后,设计的效率得到很好的提升,错误率也得到有效的控制。原来一台设备的电气设计需要五天完成,在实施标准化后,只需要半天到一天。在全新机型的非标项目,原来需要两周时间完成,现在只要一周。车间装配和调试程序的效率也大为提高。电气工程师可以从订单设计的工作中跳出来,用更多的时间投入到新技术研发和性能优化上面来。       

发表评论