ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

Комплес оборудования для механизации предварительной сборки холодильников

Рекомендуемая область пременения

Машиностроение.
Заводы по производству холодильников

Назначение, цели и задачи проекта

Целью проекта является повышение производительности и снижение трудоемкости производства холодильников на стадии предварительной сборки за счет устранения ручных операций переноса собираемых узлов и механизации нанесения элементов с клеевым покрытием.

Объектами разработки стали:

1.  Операция предварительной сборки дверей холодильников;

2.  Операции сборки и испытания испарительного контура холодильника;

3.  Операции нанесения защитной пленки на окрашенные металлоконструкции дверей и боковых панелей;

4.  Операция наклеивания алюминиевых листов на морозильное отделение камеры
холодильника.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Предварительная сборка дверей осуществлялась ранее на индивидуальных стендах, после чего подсобранные двери доставлялись к ленточным транспортерам для подготовки к заполнению термоизолирующим составом. Помимо трудозатрат на транспортировку, это требовало значительных площадей для стендов и проезда тележек.

Сборка испарителей (пайка и соединение труб обжимными кольцами) ранее производилась на поворотном столе, после чего испаритель переносили на ленточный транспортер и, с помощью испытательного стенда, проверяли его герметичность.

Ручная наклейка защитной пленки на окрашенные двери и боковые панели холодильников не отвечала требованиям как по трудозатратам - после ее нанесения на деталь и отрезки от рулона приходилось вновь совмещать края пленки и следующей детали, так и по эстетике - при разглаживании клейкой пленки на большой поверхности детали неизбежно оставались складки и воздушные пузыри. Применение обычных аппликаторов не представляется возможным, так как они предназначены для нанесения пленки на плоские листы, а двери и панели имеют в сечении сложную конфигурацию.

 Ранее операция прикатывания листов производилась на отдельно стоящей установке. Камера с предварительно наложенными листами снималась с линии, переносилась на установку и одевалась на стол с опорными плитами. После прикатывания камера вновь переносилась на секцию транспортера. Помимо нерационального использования рабочего пространства, необходимого для нормальной работы сборщиков, это требовало значительных трудозатрат на перенос камеры на установку и обратно.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

 Стенд с транспортирующим устройством для сборки дверей холодильника

Поворотный стол         Деталь      Каретка

Было принято решение удлинить транспортеры и установить вдоль них специально разработанные сдвоенные стенды с транспортирующим устройством. Сложностью данного  компонента  проекта являлась  необходимость обеспечитькомпактный узел перемещения габаритных деталей, длина которых, в зависимости от модели холодильника могла меняться от 350мм до 1500мм. При этом на обоих рабочих местах были установлены вращающиеся столы регулируемой длины, и транспортный узел не должен был препятствовать ни их вращению, ни удобству работы сборщиков.

Задача была решена разработкой оригинальной конструкции транспортирующей каретки с пневматическим шаговым приводом, автоматически отводимым после перемещения детали из рабочей зоны. Весь механизм размещается внутри сдвоенного стенда; управление циклом осуществляется пневмосхемой с логическими элементами, что позволило устранить привязку к системе электроснабжения. Такое решение стало немаловажным преимуществом, поскольку по условиям производства возникает потребность перемещения стендов с одной позиции на другую. Конструкция поворотных столов обеспечивает быструю переналадку стенда для всех профилей и длин дверей, без перемонтажа сменных элементов.

Рабочий устанавливает металлическую часть двери на стол, удаленный от ленточного транспортера, и производит часть сборочных операций, после чего запускает транспортирующее устройство и дверь перемещается на второе рабочее место, где другой сборщик заканчивает операцию и передает дверь на ленточный транспортер. Внедрение таких мини-конвейеров позволило сократить требуемую длину транспортера, уменьшить количество контейнеров с деталями на участке и повысить производительность труда сборщиков.

         Конвейер для сборки и испытания испарителей

                                           7770

Сборка испарителей (пайка и соединение труб обжимными кольцами) ранее производилась на поворотном столе, после чего испаритель переносили на ленточный транспортер и, с помощью испытательного стенда, проверяли его герметичность. Было предложено осуществлять эти операции на общем конвейере. На заводе изготавливается большая номенклатура испарителей холодильников, в том числе пластинчатые и пружинные (коробчатые змеевики). Для их правильного позиционирования и фиксации на поворотный стол монтировались специальные шаблоны, для каждой модели испарителя свои. При разработке конвейера решались задачи:

- минимизировать габариты оборудования, как по занимаемой производственной площади, так и по высоте, чтобы отказаться от использования помостов и площадок для рабочих;

-  производить сборку и испытание всех испарителей без переналадки и монтажа сменных шаблонов.

В качестве несущего элемента был выбран цепной транспортер с периодическим позиционным перемещением, на котором установлены универсальные стойки и опорные площадки. Конструкция этих элементов разработана таким образом, что позволяет установить и зафиксировать любой из изготавливаемых на участке испарителей. Оптимальная, с точки зрения эргономики, высота конвейера позволила облегчить установку и снятие испарителей, выполнять операцию пайки сидя, без перемещения вдоль конвейера.

Рабочий устанавливает и фиксирует части испарителя на первой позиции конвейера, затем другой рабочий, находящийся напротив, осуществляет соединение труб обжимными кольцами. После нажатия кнопки готовности конвейер перемещает деталь на следующую позицию. Здесь производится пайка труб разного диаметра. Следующие четыре позиции предназначены для испытания испарителя на герметичность. Рабочий подсоединяет концы трубок испарителя к шлангам испытательного стенда и отслеживает показания приборов. На последней позиции деталь снимается и передается для последующего монтажа.

        Аппликатор - устройство для наклейки защитной пленки

Ручная наклейка защитной пленки на окрашенные двери и боковые панели холодильников не отвечала требованиям как по трудозатратам - после ее нанесения на деталь и отрезки от рулона приходилось вновь совмещать края пленки и следующей детали, так и по эстетике - при разглаживании клейкой пленки на большой поверхности детали неизбежно оставались складки и воздушные пузыри. Применение обычных аппликаторов не представляется возможным, так как они предназначены для нанесения пленки на плоские листы, а двери и панели имеют в сечении сложную конфигурацию. Кроме того, боковые панели имеют по периметру отбортовку, поэтому нельзя использовать неподвижные прикатывающие валки. Дополнительную трудность вызывало требование, чтобы при наклейке край пленки отступал от одного или обоих торцов детали на определенное расстояние.

Разработанные и внедренные аппликаторы позволяют осуществлять нанесение защитной пленки в полуавтоматическом режиме. На раме смонтированы направляющие с опорными роликами, по которым перемещаются детали. Нижний валок приводится во вращение цепной передачей от электродвигателя. Верхний валок прижимается через рычаги пневмоцилиндрами и может отводиться на расстояние, достаточное для прохода шаблона. Для прохода отбортовки боковых панелей нижний валок при остановке также опускается без отключения привода. Рулон пленки устанавливается над рабочей зоной на вращающейся штанге с регулируемым тормозом. Для уменьшения габаритов устройства, направляющие с опорными роликами выполнены задвигающимися. Их длина в выдвинутом состоянии достаточна для размещения трех самых длинных деталей.

В начале работы деталь устанавливается на направляющие ролики. Край пленки из рулона совмещается с торцом детали и, после нажатия кнопки «Пуск», либо после прохождения деталью датчика положения, осуществляется прокатывание между опорным и нажимным валками. При подходе заднего торца детали датчик положения отключает электропривод опорного валка, нажимной валок отводится пневмоцилиндрами. После выхода обработанной детали рабочий отрезает пленку с отступами, обеспечиваемыми шаблоном, и операция повторяется.

Установка для прикатывания алюминиевых листов на камере холодильника

Для улучшения теплопередачи между пружинным испарителем и внутренним объемом морозильного отделения камеры холодильника применяются алюминиевые листы, наклеиваемые на ее наружную поверхность. Пружинный испаритель охватывает своими витками морозильное отделение, поэтому алюминиевые листы наклеиваются на все ее наружные плоскости. Для качественного соединения листы необходимо прикатать, подведя изнутри опорные плиты.

Подсборка камер производится на сборочных линиях, состоящих из секций ленточных транспортеров. Ранее операция прикатывания листов производилась на отдельно стоящей установке. Камера с предварительно наложенными листами снималась с линии, переносилась на установку и одевалась на стол с опорными плитами. После прикатывания камера вновь переносилась на секцию транспортера. Помимо нерационального использования рабочего пространства, необходимого для нормальной работы сборщиков, это требовало значительных трудозатрат на перенос камеры на установку и обратно.

Разработка прикатывающей машины непосредственно в составе сборочной линии велась с учетом требований:

- Производить прикатку листов в автоматическом режиме, операция должна

осуществляться при подаче камеры ленточным транспортером в рабочую зону.

- Установка  не должна затруднять  рабочим  выполнение других сборочных

операций, то есть иметь в плане минимальные габаритные размеры.

- Время выполнения прикатки должно соответствовать циклу конвейера при

максимальной производительности (10... 12 сек).

Разработанная установка обеспечивает автоматическое одновременное прикатывание алюминиевых листов на четырех наружных поверхностях морозильного отделения камеры холодильника. Она состоит из рамы портального типа, выдвижного стопора для позиционирования камеры, подъемного стола с раздвижными опорными плитами и двух кареток с подводимыми прикатывающими роликами. Привод машины пневматический, управление - контроллером сборочной линии. За счет вертикального перемещения рабочих узлов размер установки вдоль линии конвейера уменьшен до 400 мм.

При достижении камерой стопора срабатывает датчик и происходит подъем стола. Камера приподнимается над поверхностью ленточного транспортера, плиты стола раздвигаются, обеспечивая фиксацию и опору для прикатывающих роликов. Далее производится перемещение кареток - одна, с тремя роликами опускается, другая, для прикатывания верхнего листа, движется горизонтально в поперечном направлении. При достижении края листов ролики опускаются - происходит накатка. После накатки в обратном направлении, отвода кареток в исходное положение, разжима опорных плит и опускания стола и стопора камера выводится из зоны обработки ленточным транспортером. Цикл завершен.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Для обеспечения программы выпуска холодильников, в соответствии с проектом были изготовлены и запущены в эксплуатацию восемь сдвоенных стендов с транспортирующим устройством. Их внедрение, в совокупности с удлиненными ленточными транспортерами, помимо роста производительности, позволило сократить производственные площади участка.

Разработанный и внедренный конвейер улучшил условия труда и сократил трудозатраты при сборке и испытаниях испарителей холодильников. За счет устранения промежуточного переноса испарителей производительность их сборки повысилась на 9 %.

Применение двух аппликаторов для наклейки защитной пленки на двери и боковые панели холодильников повысило качество нанесения пленочного покрытия и на 25 % снизило трудоемкость выполнения этой операции.

На сборочных линиях камер холодильников внедрено четыре установки для наклейки алюминиевых листов на морозильное отделение камеры, что обеспечивает потребности предприятия по выпуску холодильников данного типа.

Все разработанные в рамках проекта устройства являются специализированным оборудованием, предназначенным для решения конкретных производственных задач, и не имеют аналогов. При их создании приходилось решать инженерные задачи, связанные, в первую очередь, с проектированием рабочих узлов, не требующих перемонтажа и сложной переналадки при переходе с одной модели холодильника на другую, а также обеспечения максимальной компактности, необходимой в условиях ограниченного пространства сборочных линий. Разработанное оборудование, с необходимыми изменениями, а также отдельные технические решения могут быть использованы, по согласованию, на других предприятиях отрасли, сталкивающихся с аналогичными проблемами.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Разработанный и внедренный конвейер улучшил условия труда и сократил трудозатраты при сборке и испытаниях испарителей холодильников. За счет устранения промежуточного переноса испарителей производительность их сборки повысилась на 9 %.

Применение двух аппликаторов для наклейки защитной пленки на двери и боковые панели холодильников повысило качество нанесения пленочного покрытия и на 25 % снизило трудоемкость выполнения этой операции.

На сборочных линиях камер холодильников внедрено четыре установки для наклейки алюминиевых листов на морозильное отделение камеры, что обеспечивает потребности предприятия по выпуску холодильников данного типа.

Все разработанные в рамках проекта устройства являются специализированным оборудованием, предназначенным для решения конкретных производственных задач, и не имеют аналогов. При их создании приходилось решать инженерные задачи, связанные, в первую очередь, с проектированием рабочих узлов, не требующих перемонтажа и сложной переналадки при переходе с одной модели холодильника на другую, а также обеспечения максимальной компактности, необходимой в условиях ограниченного пространства сборочных линий. Разработанное оборудование, с необходимыми изменениями, а также отдельные технические решения могут быть использованы, по согласованию, на других предприятиях отрасли, сталкивающихся с аналогичными проблемами.

Новые потребительские свойства продукции

- снижение трудозатрат; рост производительности;
- уменьшены производственные площади участка;
- высокая эффективность, технологические процессы;

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Продукция соответствует государственным стандартам

Стадия и уровень разработки

Данный комплекс оборудования внедрен на ЗАО «Завод холодильников СТИНОЛ»

Предлагаемые инвестиции

20 млн. руб.

Рынки сбыта

Россия, страны СНГ, Италия, Китай,
Внедрение разработанного комплекса оборудования для механизации предварительной сборки холодильников может применяться на всех заводах, производящих холодильники

Возможность и эффективность импортозамещения

Предлагаемая в проекте технология и оборудование для ее реализации не имеет аналогов на мировом рынке аналогичной продукции и услуг.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

12

Дата поступления материала

26.09.2006