废料分拣打包生产线规划设计

作者:闫占海 杨建永 杨建辉 齐金 文章来源:长城汽车股份有限公司技术中心 河北省汽车工程技术研究中心 发布时间:2013-06-20
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在车身冲压过程中,废料的回收再次利用不但可以提高企业的经济效益,还能提高资源利用率,降低能源消耗,非常值得在业内推广。

目前,汽车车身主要采用金属板材冷冲压成形后经过焊接、喷涂油漆而成。汽车金属板材的冷冲压工艺材料利用率普遍为55%~60%,一般普通轿车金属车身重量约为500kg,每生产一台汽车要产生300~400kg废料。以生产100万辆汽车来计算,其产生的废料达到30万~40万t。这些废料经过拉伸、冲裁等冲压工艺加工后体积庞大(密度约为200kg/m3),100万辆汽车产生的废料体积达到200万m3。废料运输效率低,如果经过液压打包压缩后运输,将大大降低废料体积,提高运输效率;在金属废料回炉过程中,打包后的金属废料能够降低能源消耗。另外,冲压废料中有很多面积较大的平板材料可以应用在要求不高的小型零件制造中,对废料中能够利用的部分进行分拣,可以大大提高废料回收的经济效益。

废料分拣打包车间

一般废料分拣打包车间主要由废料打包机(见图1)、包块存储区、废料分拣输送线和包块存储区组成。主要工艺流程如图2所示,包括:汽车车身冲压生产过程中产生的废料通过汽车运输到废料存储坑,废料存储坑具有存储废料、保证废料分拣均衡性的双重功能;存储坑中的废料通过桥式起重机、磁力吸盘吊放至废料分拣输送线上;废料分拣输送线左右分别设置有废料人工分拣工位,将废料中能够再次利用的较大废料分拣出来,分拣出来的废料通过展平机展平处理后准备二次利用;剩余的废料通过上料机运输至打包机中打包处理,废料坑中废料也可以利用起重机、磁力吸盘吊运至废料打包机中打包处理。废料通过打包后形成包块输送存放在包块存储区,存储区的包块通过汽车运输出厂。

1.典型的废料分拣输送线

典型的废料分拣线(见图3)主要由废料分拣输送带、废料分拣车、废料分拣工位和两侧护栏(下设软帘)组成。当废料从左侧由废料分拣输送带输送过来时,由人工在废料分拣工位对有用的大块废料进行分拣;分拣出来的废料放进废料分拣车内,废料分拣车内存放满废料时,可以由人工通过两侧护栏下方的软帘运输至指定存放地点。两侧护栏可以起到隔离保护的作用。

2.废料打包机

废料打包机(见图4)是废料分拣打包车间最主要的工艺设备。废料通过上料机运输最后通过称重系统,进入废料打包机内,废料打包机通过液压缸推动耐磨板对废料进行挤压,形成包块,最后通过包块通道推动运至包块存储区。

存在的问题

1.打包机及废料周转过程中噪声大

废料分拣打包车间在运行过程中噪声很大,实际现场测试表明噪声高达130?dB,而废料分拣目前还主要依靠人工,对现场进行降低噪声处理势在必行。同时还要对废料分拣、打包操作人员提供必要的听力保护措施,主要措施如下:

(1)在废料输送线交接废料处增加隔音房(见图5),降低噪声。

(2)在分拣线旁边增设隔音墙(见图6),使分拣线单独在一个相对封闭的区域,降低打包机、废料倾倒产生的噪声。

(3)将打包机设置在地坑内,在打包机上方铺设隔音地板,降低打包机工作时发出的噪声污染。

(4)操作人员佩戴耳罩,加强对操作人员的劳动保护。

2.废料线卡料现象

目前国内典型的废料输送线结构如图8所示,由于起重机电磁吸盘吸料后释放在废料输送线上,废料一次释放较多,且对废料输送线有较大的冲击力,容易有个别废料沿槽体侧壁向上移动,卡滞在槽体与上护板之间;而槽体在链条的带动下运输废料,该卡滞变得越来越严重,最后槽体与上护板变形,导致废料输送线故障停机。

为减少废料卡滞在槽体与上护板之间的情况,我们在结构上加以改进。借鉴图9a和图9b的做法,在现有结构的基础上减小护板与槽体间隙,在护板上方增设后挡板,来减少废料卡滞现象的发生。

改进情况

目前,镀锌钢板已经在汽车车身上大量使用,高强度钢板、铝板在车身上的应用也越来越广泛。在废料回收过程中往往要求对铝板、镀锌板加以区分,如果通过人工分拣线分拣,由于分拣量很大,需要废料车在存储区、分拣工位和存储区之间频繁周转,导致车间内物流周转量很大,占用车间面积增大、物流量大、成本增加且效益下降。为了降低车间物流周转批次,提高废料分拣的经济效率,我们采用了双层废料分拣线系统(见图10)。

该双层废料分拣系统主要由上废料分拣线、下废料输送线、废料滑料斗、废料分拣车和废料分拣工位等组成。与一般废料分拣线相比,双层废料分拣线在下方增加了一条废料输送系统及废料滑料斗,分拣工位人员可以在分拣过程中,将分拣出来的废料放入废料滑料斗中,废料通过废料滑料斗滑落到下废料输送线上,通过下废料输送线将废料输送至指定地点,从而减少了废料分拣过程中频繁的物流周转过程,提高了生产效率,增加了经济效益。

结语

面对竞争激烈的市场,我们必须在加大汽车研发力度的同时,提高汽车工厂生产效率,降低生产成本,在汽车生产的每一个生产流程中需找经济效益。而且,目前能源紧缺的问题正日益加剧,如何降低能源消耗,提高能源利用效率是每一个企业都必须面对的重要问题,汽车车身冲压过程中废料的回收再次利用,不但可以提高企业的经济效益,还能提高资源利用率,降低能源消耗,非常值得在业内推广。

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