手插件设备电气化改造
日期 2019年3月20日 【】 本论文描述了手插件设备在改造之前的状态和改造之后的状态。特别是改造之后手插件设备的改动之处，以及改动后的工作方式和方法。通过采用图文记述的方式讲诉如何改造受插件设备的。目的是让大家了解自动化时代新型的设备检测方式和物料搬运方式。
目录
引言 1
一．手插件设备简介 2
二．手插件设备现有的问题 3
（一）设备现有的功能缺陷 3
（二）设备现有的硬件缺陷 4
三． 改动实施 5
（一）机械改动 5
（二）电气增加部分 8
（三）程序设置 17
四． 手插件设备改造后的影响 23
（一）人力成本的影响 23
（二）社会的影响 24
总结 25
谢辞 26
引言
随着自动化系统、智能化系统的普及和人们生活生产水平的不断提高，生产效率也在不断提高。但是生产过程中或多或少都会出现一些质量问题，这是无法避免的，因为这个世界上没有绝对完美的设备，但是我们可以不断地优化我们的生产模式，不要让同一种问题不停地出现，而且严重影响到了产品的质量，目前世界上主流的解决方式就是增加追踪站位，所谓的追踪站位形式多种多样，有的可以是直接人工手写，也有的是通过不断地做标记，目前我所做的手插件设备电气化改造后的站位追踪的方式是通过扫码枪扫描二维码读取信息来进行站位追踪的。当然，手插件这台设备原本只是一个空空的架子，要实现其真正意义上的自动化至少要安装上自动阻挡装置以及自动搬运装置。这是本设备自动化改造过程中最能体现自动化特点的地方。
当然所谓的自动不过就是利用一些传感器之类的自动化元器件和PLC以及控制面板的组合进行一系列的逻辑控制。在本设备的中央核心控制系统包含了PLC，力士乐品牌的控制面板，需要用到indralogic 和opcon两个编程软件，前者是为了给PLC编程，合理地分配输入和输出地址，让线上技术员可以一目了然地解决报警和换型等问题。后者则是给控制面板进行一系列设置和配置，使人机操作界面更加和谐流畅，让操 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
作员更加舒适。机械设计和电气设计则使用UG/CAD和Eplan这两个设计软件。
一．手插件设备简介
手插件设备是组装ECU电控单元焊接版的一道工序设备，手插件设备是要求操作工在一个操作台面上，用手拿取连接器，将其插在已经打好孔的PCB电路板上，如图21所示。在插好元器件以后，还有一个目视检查操作工，对插好的PCB板的型号和连接器型号和外观进行检查，检查内容要求PCB型号正确，不同的PCB板子上面客户代码，根据客户代码不容来判定PCB型号是否正确，而连接器也是一样，根据上面的客户代码进行型号的判定。不同型号的产品，所需要插入的连接器信号和PCB板的型号都不一样。在目检完成以后，操作工将夹具推入下一道工序，在下一道工序完成之后，操作工将夹具拿起开始做下面的产品。
本设备现在是没有任何电气化元器件的，是一个纯手工作业平台，如图22所示。它是由45*45的型材架成，由夹具推动平台和货架两部分构成，在夹具可以放在两条轨道上，操作工每做完一个环节就推给下一个操作工，在夹具推动平台的后面是货架，在货架上存放着很多已经打好孔的PCB版和连接器，有时候还会存放一些电容元器件在里面，不过电容元器件并不涉及到型号问题。
构成货架下部的型材是圆柱形的，并且这种圆柱形外面有一圈可以滚动的钢圈，这就可以在一箱PCB板或者连接器用完时，直接拿掉，下一个箱子就自己滑到底了，不需要人力再去很麻烦地推箱子。但是有时候会卡住，需要轻轻地推一下。
同时，由于PCB板子本身就很脆弱，因此在对操作工的手法的要求上有了明确的规定，一般要求拿取PCB板时，双手从一边轻轻地拿取，不要触摸到内部的铜条，在拿的时候缓慢小心，缓缓地放入夹具中。如图23所示。
图21 打好孔的PCB板 图22 设备目前的外观
图23 拿取PCB板的正确方式
二．手插件设备现有的问题
（一）设备现有的功能缺陷
目前，手插件设备最大的问题就是缺少自动化的检验环节，根据上面对手插件设备目前的状态描述，连接器的型号和PCB板的型号是至关重要的，型号一旦弄错产品也就报废了。但是现在该设备经常出现报废的问题，主要原因也就是在这里。由于操作工是两班倒12小时制的，一天要看上千个产品，将PCB弄错或者将连接器弄错也很难避免。甚至有的时候，还会出现大批量的报废现象，一旦出现大批量的报废，就会导致成本的剧增，同时也会造成管理层对员工信任度的降低。因此要在此设备上设立检测放行装置。
像这种电子产品的组装制作数量每天是巨大的，现有设备每当要开始组装一个产品的时候，都要求操作工弯腰将夹具小心翼翼地从夹具推动平台底下拿上来，如果一个班要做上千个这样的产品，即使有人员交替进行作业，每天至少也要弯腰上百次，这样很容易造成人员身体上的损伤，容易导致操作工职业病的发生，一旦出现这样的情况不仅给企业增加了损失，同时也会造成人员以后身心上的疾病隐患，因此在夹具推动平台底部和夹具推动平台之间，设置一个升降平台。
目前，在手插件设备上一共设立了三个操作工岗位，一个是负责拿取夹具，帮助协调运料，一个是拿取连接器或者电容元器件插在PCB板上，另一个是负责目视检查，并将夹具推入下一道工序的人员，但是手插件设备所占地方狭小很容易互相碰到，一旦碰到就会导致产品或者夹具掉落地上，这也会导致产品报废，因此以上两处改动可以减少目检和夹具推动岗位，但是增加了电气设备之后，也会出现操作工操作失误，或者设备出现错误信息，因此有必要增设一个好的人机界面，一旦出现报警或者报错等情况，技术员可以快速了解错误信息源自哪里，甚至简单的错误信息出现后，操作工可以自行处理，即使不能处理，技术部门也可以快速了解信息，派专家立刻赶来进行维修。
目录
引言 1
一．手插件设备简介 2
二．手插件设备现有的问题 3
（一）设备现有的功能缺陷 3
（二）设备现有的硬件缺陷 4
三． 改动实施 5
（一）机械改动 5
（二）电气增加部分 8
（三）程序设置 17
四． 手插件设备改造后的影响 23
（一）人力成本的影响 23
（二）社会的影响 24
总结 25
谢辞 26
引言
随着自动化系统、智能化系统的普及和人们生活生产水平的不断提高，生产效率也在不断提高。但是生产过程中或多或少都会出现一些质量问题，这是无法避免的，因为这个世界上没有绝对完美的设备，但是我们可以不断地优化我们的生产模式，不要让同一种问题不停地出现，而且严重影响到了产品的质量，目前世界上主流的解决方式就是增加追踪站位，所谓的追踪站位形式多种多样，有的可以是直接人工手写，也有的是通过不断地做标记，目前我所做的手插件设备电气化改造后的站位追踪的方式是通过扫码枪扫描二维码读取信息来进行站位追踪的。当然，手插件这台设备原本只是一个空空的架子，要实现其真正意义上的自动化至少要安装上自动阻挡装置以及自动搬运装置。这是本设备自动化改造过程中最能体现自动化特点的地方。
当然所谓的自动不过就是利用一些传感器之类的自动化元器件和PLC以及控制面板的组合进行一系列的逻辑控制。在本设备的中央核心控制系统包含了PLC，力士乐品牌的控制面板，需要用到indralogic 和opcon两个编程软件，前者是为了给PLC编程，合理地分配输入和输出地址，让线上技术员可以一目了然地解决报警和换型等问题。后者则是给控制面板进行一系列设置和配置，使人机操作界面更加和谐流畅，让操 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
作员更加舒适。机械设计和电气设计则使用UG/CAD和Eplan这两个设计软件。
一．手插件设备简介
手插件设备是组装ECU电控单元焊接版的一道工序设备，手插件设备是要求操作工在一个操作台面上，用手拿取连接器，将其插在已经打好孔的PCB电路板上，如图21所示。在插好元器件以后，还有一个目视检查操作工，对插好的PCB板的型号和连接器型号和外观进行检查，检查内容要求PCB型号正确，不同的PCB板子上面客户代码，根据客户代码不容来判定PCB型号是否正确，而连接器也是一样，根据上面的客户代码进行型号的判定。不同型号的产品，所需要插入的连接器信号和PCB板的型号都不一样。在目检完成以后，操作工将夹具推入下一道工序，在下一道工序完成之后，操作工将夹具拿起开始做下面的产品。
本设备现在是没有任何电气化元器件的，是一个纯手工作业平台，如图22所示。它是由45*45的型材架成，由夹具推动平台和货架两部分构成，在夹具可以放在两条轨道上，操作工每做完一个环节就推给下一个操作工，在夹具推动平台的后面是货架，在货架上存放着很多已经打好孔的PCB版和连接器，有时候还会存放一些电容元器件在里面，不过电容元器件并不涉及到型号问题。
构成货架下部的型材是圆柱形的，并且这种圆柱形外面有一圈可以滚动的钢圈，这就可以在一箱PCB板或者连接器用完时，直接拿掉，下一个箱子就自己滑到底了，不需要人力再去很麻烦地推箱子。但是有时候会卡住，需要轻轻地推一下。
同时，由于PCB板子本身就很脆弱，因此在对操作工的手法的要求上有了明确的规定，一般要求拿取PCB板时，双手从一边轻轻地拿取，不要触摸到内部的铜条，在拿的时候缓慢小心，缓缓地放入夹具中。如图23所示。
图21 打好孔的PCB板 图22 设备目前的外观
图23 拿取PCB板的正确方式
二．手插件设备现有的问题
（一）设备现有的功能缺陷
目前，手插件设备最大的问题就是缺少自动化的检验环节，根据上面对手插件设备目前的状态描述，连接器的型号和PCB板的型号是至关重要的，型号一旦弄错产品也就报废了。但是现在该设备经常出现报废的问题，主要原因也就是在这里。由于操作工是两班倒12小时制的，一天要看上千个产品，将PCB弄错或者将连接器弄错也很难避免。甚至有的时候，还会出现大批量的报废现象，一旦出现大批量的报废，就会导致成本的剧增，同时也会造成管理层对员工信任度的降低。因此要在此设备上设立检测放行装置。
像这种电子产品的组装制作数量每天是巨大的，现有设备每当要开始组装一个产品的时候，都要求操作工弯腰将夹具小心翼翼地从夹具推动平台底下拿上来，如果一个班要做上千个这样的产品，即使有人员交替进行作业，每天至少也要弯腰上百次，这样很容易造成人员身体上的损伤，容易导致操作工职业病的发生，一旦出现这样的情况不仅给企业增加了损失，同时也会造成人员以后身心上的疾病隐患，因此在夹具推动平台底部和夹具推动平台之间，设置一个升降平台。
目前，在手插件设备上一共设立了三个操作工岗位，一个是负责拿取夹具，帮助协调运料，一个是拿取连接器或者电容元器件插在PCB板上，另一个是负责目视检查，并将夹具推入下一道工序的人员，但是手插件设备所占地方狭小很容易互相碰到，一旦碰到就会导致产品或者夹具掉落地上，这也会导致产品报废，因此以上两处改动可以减少目检和夹具推动岗位，但是增加了电气设备之后，也会出现操作工操作失误，或者设备出现错误信息，因此有必要增设一个好的人机界面，一旦出现报警或者报错等情况，技术员可以快速了解错误信息源自哪里，甚至简单的错误信息出现后，操作工可以自行处理，即使不能处理，技术部门也可以快速了解信息，派专家立刻赶来进行维修。
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