段艷秋


摘 要:根據當前市場現狀,現有的浸膠手套生產線不能滿足安全生產的需求,達不到用戶滿意。實業公司通過對生產線工藝流程的研發,使浸膠手套生產線實現智能化控制、工藝流暢、快捷安全,設備性能及經濟效益均能實現大幅度提升。同時,在實踐應用中還減輕了工人勞動強度,減少了環境污染,實現了節支降耗。
關鍵詞:浸膠手套;生產線;工藝
1 前言
目前我國浸膠手套行業持續發展,產品不斷出口世界各地,為國家經濟增收創匯做出了貢獻,但是浸膠手套生產線的自動化程度比較低,勞動強度大,生產效率低,人工多,并且使用的燃煤鍋爐加熱不但能源消耗大,生產時產生的有機廢氣沒有處理直接排放,對環境的污染比較嚴重。因此,具有智能化控制、工藝流暢、快捷安全、受溫均勻、產量高等特點的浸膠手套自動化生產線是我國浸膠手套行業生產的首選工藝。本文僅以徐州大屯工貿實業公司(以下簡稱實業公司)浸膠手套生產線工藝的研究與應用分析為例論述。
2 研發背景
2.1 當前現狀
實業公司在采用浸膠手套生產線工藝以前,大屯礦區內部使用的浸膠手套均采取招標采購的方式進行,經常出現產品質量控制不到位、成本高、供貨不及時等各種不利因素,同時手套的質量不能完全滿足井下安全管理的需要。為適應大屯公司自主加工業務的要求,進一步降低直接生產成本,減少富余人員,合理拓寬服務空間,確保浸膠手套產品質量穩定,滿足礦區井下安全需要。實業公司根據自身發展的需要,不斷尋求新的經濟增長點,經過多方調研,確定自主研發浸膠手套生產線,使浸膠手套的質量和供應滿足礦區使用單位的要求,填補礦區內部浸膠手套生產的空白。
2.2 市場要求
隨著社會作業的增多,浸膠手套的使用范圍也越來越廣,如建筑、工礦、機械制造、重工業操作等各行業勞保產品的增多,使浸膠手套市場需求量越來越大。而現有勞保手套主要是單層的粗紗線織成的,不能防止水、油或化工油漆等滲入,危害健康。
浸膠手套,內層為紗線,外層為膠膜,具有防滑、耐臟、耐磨、易清洗、使用壽命長、保暖性好、使用范圍廣等優點。因此,浸膠手套正慢慢取代普通線編織手套,市場需求量正在呈逐年遞增趨勢,市場潛力巨大。
3 研發應用
實業公司研發的浸膠手套生產線完全根據原材料的化學性能及手套成型的工藝要求進行自動化設計,一改國內市場浸膠手套生產線采用導熱油鍋爐加熱的傳統工藝,實現集成加熱板加熱的自動化溫控,流程緊湊、工藝流暢、機械結構合理、穩固。該生產線屬國內領先,具有快捷安全、簡捷、智能化控制等特點,目前我國市場尚屬空白,可廣泛推廣應用于多種制造業。
3.1 研發方案
3.1.1 設計原則:按照“簡單、快捷、智能化、操作周轉無人化、加熱板控制”原則,根據生產工藝需要及公司實際情況,制定完善和有效的最佳加工方案。
3.1.2 確定實施方案:根據實地調研,目前市場上多使用導熱油鍋爐進行加熱、烘烤,導熱油鍋爐不能滿足礦區內部環保需要及現場安全管理的實際需求。在實際加工過程中,加熱是必不可少的工藝。為適應環保需要,經計算,電加熱也可滿足烘烤溫度需要。因此,在加熱、烘烤部位采取集成烘烤板加熱。但烘烤板加熱溫度不好控制,如控制不到位,會出現烤焦或膠烤不化的現象,影響產品質量。針對以上問題,最終確定采取分區自動化溫控的方式,實行分步溫控,確保各階段加熱、烘烤均能滿足浸膠手套加工的溫度。
3.1.3 計算生產線參數。根據浸膠手套加工的工藝流程及廠房實際尺寸,設計生產線的加工流程,合理計算生產線的技術參數,確保設備加工能滿足實際需求。技術參數如下:
生產線尺寸:長24m×寬1m;
產量:260付/h;
功率:5.5kW;
溫控:三區控制。一區:50~80℃(線手套預熱階段);二區:140~150℃(膠熔化階段);三區:170~180℃(膠化階段)。
3.2 工藝流程
注:套模、脫手套為人工控制,浸膠、勻膠、溫控等生產工藝過程均為自動化操作。
3.2.1 工藝說明
線手套上模后,經過一區溫控階段進行烘烤,烘烤后的線手套經過涂膠點,當感應器感應到手套時,膠籠自動上升到固定位置不動,線手套進行浸膠,浸膠完成后,膠籠回退,浸膠后的手套進入勻膠階段,通過鏈條傳輸和細微震動,使手套膠涂抹均勻、厚度統一,滴落的膠通過板面回攏到膠籠,勻膠完成后手套進入二區溫控烘烤,通過自動化溫控實現溫度的調整,達到熔化程度,熔化完成后的手套進入三區溫控階段,實現手套的膠化和定型,膠化完成后進入降溫階段,確保手套的柔軟和膠化全面,最后,進入手工脫手套階段,完成整個浸膠生產過程。在生產過程中產生的熱氣通過排煙系統直接排到室外。該工藝安全系數高,職工的勞動強度低,減少了中間環節,節約了大量的人力、物力,最大限度地提高了勞動效率,降低了綜合成本,實現了現場安全生產的自動化。
3.2.2 工藝優點
浸膠手套生產線溫度控制采用數字化控制,電動按鈕只有啟動和關閉,所有加工環節精度大大提高,無誤差;采用流程自動平衡補膠系統,產品性能穩定,涂層厚薄、長短均勻,無垂點,受溫均勻,產量高,脫模容易簡單。該設備能采用連續生產方式和直浸方式,成膜均勻,色澤艷麗,生產自動化程度高、產量大,產品達到國內最新技術,工藝達到國內領先水平。
3.3 技術經濟分析
3.3.1 設備性能
① 加熱系統
使用自動溫控系統,采取分區溫度自動化控制的方式,配合高性能控制開關,提高溫度控制的準確性,使烘箱內部溫度均勻,確保產品的合格率;保溫系統采用高性能的保溫材料,保證溫度不流失,從而提高機器熱效率的使用;特制耐高溫鏈條,加快生產速度,提高產量;利用有效的加熱空間熱風循環的原理減少成本支出;多段PID溫度智能控制系統,溫度誤差不超過±5℃,受熱均勻光澤度好。烘干箱采用隧道式烘干方式,熱空氣上升原理,回收熱風循環攪拌,使設備在最小的功率之下得到最佳的效果。
② 機械系統
特殊設計的彈性活塞式模具連接裝置,更換模具操作簡單,加快循環速度,無掉模現象出現;自動振動滴膠、勻膠系統更使成品手套優良整齊,厚薄均勻。
根據實際生產的不同需求,使用各類新型傳動支撐產品,增強了設備的耐磨性,從而增加使用壽命;根據使用環境,研發使用的不同品種的材料、配件,具有緩沖、糾偏等多種不同功能。
3.3.2 經濟效益
如購置生產線設備需40萬元,而根據廠房實際尺寸,設計加工制造生產線成本僅為20萬元。
因此,第一年節約資金=外委加工的年加工成本-自制設備生產的年加工成本-自制設備費用,即66萬元-32萬元-20萬元=14萬元。除第一年節約資金14萬元外,以后每年節約資金34萬元。
3.3.3 安全效益
浸膠手套生產線的手套上模、烘烤、浸膠、烘烤、脫模等中間工藝,完全實現了生產過程中的自動化控制,減少了中間人工操作環節,只在手套上模和脫模階段需要人工操作,降低了安全隱患,確保了職工的人身安全,杜絕了各類不安定因素的出現,達到了“無人則安”的安全目標。
4 結論
國內領先、快捷安全、高新技術、簡捷、智能化控制是浸膠手套生產線的特點。在實際加工、試生產過程中,浸膠手套生產線實現了生產過程的自動化控制,達到了設備預期的設定目標。各項指標均能滿足技術要求,使用效果完全達到井下使用的技術標準,深得使用單位的好評。該生產線節約了成本,全面降低了職工的勞動強度,提高了勞動生產率,真正做到“減人提效”和節資降耗,使現場的各項環節均通過自動化程序進行,實現了科技引領進步的想法。該生產線目前在我國市場尚屬空白,可廣泛推廣應用于多種制造業。
參考文獻
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(作者單位:徐州大屯工貿實業公司)