1、參加中國施工企業(yè)管理協會全國工程建設優(yōu)秀質量管理(QC)小組成果發(fā)布會發(fā)表資料數控式虎鉗松緊裝置的研制注冊號：YDX2014-01發(fā)布人：曾伶熙云南送變電工程公司云南電力線路器材廠鐵塔雄鷹QC小組2015年7月目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc343504526一、小組概況3HYPERLINK l _Toc343504527二、選擇課題4HYPERLINK l _Toc343504528（一）課題背景4HYPERLINK l _Toc343504529（二）提出問題4HYPERLINK l _Toc343504530（三）確定課題4HYPERLINK l

2、_Toc343504531三、設定課題目標5HYPERLINK l _Toc343504532（一）目標值確定5HYPERLINK l _Toc343504533（二）目標值分析5HYPERLINK l _Toc343504534四、提出方案并確定最佳方案6HYPERLINK l _Toc343504535（一）分析兩種總體方案6HYPERLINK l _Toc343504535（二）提出三種可行性方案6HYPERLINK l _Toc343504536（三）二級方案的細化選擇6HYPERLINK l _Toc343504537（四）確認最佳方案7HYPERLINK l _Toc3435045

3、42五、制定對策8HYPERLINK l _Toc343504543六、對策實施8HYPERLINK l _Toc343504544（一）齒輪式液壓泵組裝8HYPERLINK l _Toc343504544（二）活塞式液壓缸組裝8HYPERLINK l _Toc343504545（三）YFBH-L20H電磁溢流閥組裝8HYPERLINK l _Toc343504546（四）編輯邏輯控制電路板FX2NPLC-20MR8HYPERLINK l _Toc343504547（五）設計結構圖及編寫運作原理8HYPERLINK l _Toc343504548（六）調試、檢查8HYPERLINK l _To

4、c343504549七、效果檢查9HYPERLINK l _Toc343504550（一）目標值實現程度的檢查9HYPERLINK l _Toc343504551（二）經濟效益分析9HYPERLINK l _Toc343504552（三）社會效益分析9HYPERLINK l _Toc343504553八、標準化10HYPERLINK l _Toc343504554九、總結及今后打算10一、小組概況 小組名稱云南電力線路器材廠鐵塔雄鷹QC小組課題名稱數控式虎鉗松緊裝置的研制課題類型創(chuàng)新型成立時間2013年1月本課題注冊日期2014年1月小組注冊號YDX2014-01活動時間2014年1月2014

5、年10月活動次數72次小組人數8人出勤率100%序號姓名性別文化程度職務/職稱組內分工QC診斷師編號1楊錦輝男大專副廠長/助工組長/策劃及指導2潘玲女本科副主任/工程師副組長/設計及監(jiān)督3李恒男大專主任/助工組員/數據分析4曾伶熙 男大專操作工/高級工組員/方案設計及成果匯報中國水利電力質量協會編號：2014004145夏夢良男本科維修師/助工組員/設計操作及改進6符蕭男大專維修師/高級工組員/設備購買及檢測7張娜女本科操作工/高級工組員/工程圖制作8孫云翔男大專操作工/高級工組員/設計操作及改進本小組的QC課題“恢復LP15.34N生產線的加工范圍”于2014年7月參加第十屆“海洋王”杯全國

6、QC小組成果發(fā)表賽，獲得二等獎。二、選擇課題（一）課題背景：近年來緊湊型鐵塔在輸電線路工程中廣泛使用，鐵塔角鋼之間的連接要求貼合緊密，為達到此要求，角鋼加工需進行鏟背或清根。我廠現所用于鏟背或清根加工的設備是手搖螺旋式虎鉗，通過手動轉動搖柄，將運動傳遞到蝸輪、蝸桿結構實現緊固工作，不但生產效率底而且勞動強度大，需要兩名操作工每天要旋轉上萬次松緊虎鉗進行加工，工作至下班時雙手已經非常麻木。（二）提出問題：表一：2013年10月至12月手搖旋轉式虎鉗生產線產量統計表（單位：根）項目10月11月12月合計鏟背2954287925188351清根2874284523188037合計5828572448

7、3616388統計人：孫云翔 記錄時間：2014年1月5日結論：由表一統計2013年10-12月加工總數16388根角鋼。今年我廠中標南網框招500kV威鎮(zhèn)多輸變電工程，我們車間的四臺虎鉗設備已經不能滿足每月的生產需求，車間需要更新設備來提高生產效率。表二：手搖螺旋式虎鉗操作時間統計表項目次數最低值（秒）最高值（秒）平均值（秒）改造空間緊料2019 25 22 可以減少時間 塔材調整20101211不能改變時間 塔材鏟背、清根加工20505050不能改變時間 松料20182220可以減少時間 合計8097109103角鋼規(guī)格：100mm 操作員：符蕭 統計人：孫云翔 記錄時間：2014年1月6

8、日表二結論：按流程進行80次操作，需要的平均時間為103秒，因此，我們做如下分析：塔材鏟背、清根加工：設備定制好的時間，不能改變時間； 塔材調整：由于人工操作，根據操作流程，時間改變空間不大；緊料、松料：緊料時間22秒，松料時間20秒，合計時間為42秒，人工手搖螺旋桿松緊非常費時，如果能夠實現自動松緊，則可以減少時間。為此，我們QC小組醞釀研制一款數控化虎鉗松緊裝置，縮短加工時間減少勞動力，實現減人增效，滿足現在大批塔材的鏟背或清根加工的需要。（三）確定課題：小組成員潘玲及曾伶熙赴昆明理工大學設備技術研究所進行技術交流，并查閱多方面的書籍，同行業(yè)調查，機械市場調查。沒有發(fā)現新型數控式虎鉗松緊裝

9、置。表三：調查報告 查詢單位昆明理工大學設備技術研究所XX電力線路器材廠書籍、網絡昆明機械市場查詢范圍中國電力科技成果數據庫實際操作設備中國學術論文庫、百度百科現場考察查詢內容數控式虎鉗松緊裝置替代人工手搖虎鉗松緊裝置結論經調查發(fā)現，國內目前沒有一款數控式虎鉗松緊裝置。調查人：潘玲、曾伶熙 調查實際：2014年1月9日至2014年1月13日基于以上情況，我們小組急需研制一種數控化虎鉗松緊裝置，以數控化代替手搖螺旋式虎鉗。因此，小組將本次研究的QC課題設定為：數控式虎鉗松緊裝置的研制三、設定目標（一）目標值設定如果能通過機械自動化實現松緊角鋼的裝置，那么能使鏟背或清根加工速度大幅度提高，這樣不但

10、能提高生產效率還能減輕勞動強度，我們就能滿足我們今年10月至12月的生產任務。緊料平均時間為22秒，松料平均時間為20秒，合計時間為42秒，如果能實現自動送緊裝置就能減少時間。為此我們設定課題目標為：裝置的松、緊料時間由42秒減少30秒。（二）目標可行性分析首先對設備生產率進行評估。 以2013年10月產量進行統計，上班日27天，按照流程操作需要103秒，10月份產量5828根；平均每天生產產量5828/27=215根；平均每天需要小時：（215103）/60/60=6（0.360）=6小時18分鐘；通過測試后，手搖式平均每天需要6小時18分鐘才能生產215根。 因此，我們運用計算機進行模擬測

11、試：表三：操作流程時間統計表分析表手搖螺旋式松緊裝置計算機模擬數控松緊裝置緊料22秒5秒松料20秒5秒合計42秒10秒制表人：曾伶熙 統計人：李娜 操作工：夏夢良 時間：2014年1月8日結論：如果按照模擬操作流程共可以節(jié)約32秒的時間。根據計算機模擬測試，可以節(jié)約32秒，按照流程操作需要75秒；（21575）/60/60=4（0.4760）=4小時28分鐘；由于500kV威鎮(zhèn)多輸變電工程今年10月至12月每月需完成8000根，每天需要完成近300根加工任務。（30075）/60/60=6（0.2560）=6小時15分鐘；研制數控化虎鉗松緊裝置平均每天只需要6小時15分鐘就才能生產300根 如

12、果能按照計算機模擬時間內研制數控化虎鉗松緊裝置，我們就能滿足我們今年10月至12月的生產任務。我們小組設定的目標可行！四、提出方案并確定最佳方案（一）、分析兩種總體方案1、人工助力式傳動機構2、機械自動化傳動機構兩種總體方案分析表項目人工助力式傳動機構機械自動化傳動機構傳動機構半自動自動速度慢快推動力量6N10N保養(yǎng)范圍大小結論不采用采用由于我們需要研制數控式虎鉗就需要全自動設備來實現減人增效，所以我們總體方案采用機械自動化傳動機構。（二）、提出三種傳動機構可行性方案如何實現數控式虎鉗松緊裝置的研制，小組首先需要研制機械自動化傳動機構，讓虎鉗通過機械化松緊實現數控式操作。小組需要對氣壓式、電動

13、機式、液壓式進行傳動力測試，并制定了測試標準值，小組對推動力數據進行記錄。1、方案一：氣壓式傳動機構項目固定位置 200mm固定位置100mm固定位置50mm推動速度531拉回速度421推動力量7N7N7N拉回力量7N7N7N偏差值4mm2mm1mm測量人：曾伶熙 制表人：李娜 時間1月17日氣壓式傳動機構圖2、方案二：電動機式傳動機構 項目固定位置100cm固定位置50cm固定位置20cm推動速度321拉回速度321推動力量13N13N13N拉回力量12N12N12N偏差值7mm5mm3mm測量人：曾伶熙 制表人：李娜 時間1月17日 電動機式傳動機構圖3、方案三：液壓式傳動機構 項目固定位

14、置100cm固定位置50cm固定位置20cm推動速度321拉回速度321推動力量10N10N10N拉回力量10N10N10N偏差值1mm00測量人：曾伶熙 制表人：李娜 時間1月17日液壓式傳動機構圖4、總體方案可行性對比機械自動化傳動機構傳動方式氣壓式傳動機構電動機式傳動機構液壓式傳動機構數控化虎鉗松緊裝置動力源利用空氣壓力傳動力利用馬達形成傳動力利用液壓壓力傳動力利用液壓壓力傳動力安全低低高高使用年限10年8年15年15年偏差值4mm7mm1mm1mm推動力7N13N10N13N推動速度5335結論不采用不采用采用液壓式傳動機構測量人：曾伶熙 制表人：李娜 時間：2014/1/17通過對比

15、分析，小組確定可行性方案選擇為“液壓式傳動機構”。（三）、二級方案的細化選擇液壓式傳動機構如何最佳部件，我們將設備研制方案進行分解如下：油路鏈接管（1）液壓泵的方案選擇項目齒輪泵葉片泵柱塞泵液壓虎鉗需求體積235254(mm)275275(mm)366320(mm)235254(mm)吸油性能13N10N15N13-15N濾油精度3.54um2.26 um3.25 um3-3.8 um油液污染敏感度1.1um0.98um1.1um1-1.3um力量最大值10MPa8MPa15MPa10-12MPa價格1000元800元1500元1000元結論采用不采用不采用齒輪泵制表人：李娜 測量人：曾伶熙（

16、2）液壓缸的方案選擇項目伸縮式活塞式柱塞式液壓虎鉗需求力量25Mpa29Mpa31Mpa31Mpa耐磨性1.181.360.9851.36油液污染敏感度0.2um0.7um0.5um0.7um維修方便方便不方便方便價格1300150023001500結論不采用采用不采用活塞式制表人：李娜 測量人：曾伶熙（3）電磁溢流閥的方案選擇液壓虎鉗需求型號YFBH-L20HYFBH-L32H2壓力值20Mpa32Mpa20Mpa保護強度強強強價格380元560元低價格動作靈敏度95/10098/10090/100以上結論采用不采用YFBH-L20H制表人：李娜 測量人：曾伶熙（4）控制電路板的方案選擇型號

17、FX2NPLC-20MRFPGA-20MR液壓虎鉗需求開發(fā)能力數字控邏輯控數字控邏輯編輯速率12m-27m15m-38m10m-30m價格860元790元價格適中持續(xù)能力128小時97小時100小時以上結論采用不采用FX2NPLC-20MR制表人：李娜 測量人：曾伶熙（5）油路鏈接管的方案選擇油路鏈接管YC-21CYC-22C項目YG-21CYG-22C液壓虎鉗需求壓力值20-30Mpa25-35Mpa20-22Mpa壓力值平衡值3pa5pa小于3pa價格21元25元低價格油路沖擊力95N90N90N結論采用不采用YG-21C制表人：李娜 測量人：曾伶熙（四）、確認最佳方案數控式虎鉗松緊裝置人

18、工助力式傳動機構機械自動化傳動機構電動機式傳動機構氣壓式傳動機構液壓式傳動機構FX2NPLC-20MRYFBH-L20HFPGA-20MPYFBH-L32H2伸縮式活塞式YG-21C油路鏈接管控制電路板電磁溢流閥液壓缸液壓泵YG-22C柱塞式柱塞泵葉片泵齒輪泵五、制定對策制 定 對 策 表課題序號對策目標措施地點責任人完成時間研制液壓式傳動機構數控虎鉗松緊裝置1制作齒輪式液壓泵工作臺，進行液壓泵組裝放置尺寸標準【長235(mm)至240(mm)之間，寬255(mm)至260(mm)之間】按照所選定的工作臺尺寸運用工具組裝并固定好。維修室李恒符蕭5月6日5月9日2活塞式液壓缸組裝緊料時間為2m，

19、緊料壓力為7N；松料時間為2m,松料壓力為7N。1、將虎鉗和液壓油缸作為一個整體安裝于機架上。2、液壓油缸輸出軸銷孔連接在虎鉗運動端上，虎鉗固定端固定連接在支架的支撐板上。 維修室夏夢良符蕭5月10日5月13日3YFBH-L20H電磁溢流閥組裝位置傳感器與電磁溢流閥靈敏度延遲小于0.5m讓虎鉗的運動端處設有位置傳感器，位置傳感器與電磁溢流閥組電氣連接，調節(jié)靈敏度。車間符蕭曾伶熙5月16日5月20日4編輯邏輯控制電路板FX2NPLC-20MR高壓溢流閥啟動160200mm之間，中壓溢流閥啟動100159mm之間，7099mm之間低壓溢流閥啟動。使傳感器感應角鋼尺寸的大小來選擇高、中、低壓溢流閥并

20、通過電機帶動液壓泵開始工作。車間楊錦輝李恒潘玲5月23日5月27日5設計結構圖及編寫運作原理1、完整的結構圖2、合理的運作原理運用CAD軟件設計結構圖編寫設計運用原理辦公室楊錦輝張娜5月28日5月29日6調試、檢查1、按照步驟實現自動化加工角2、查找是否存在問題1、把三位四通換向閥切換到A、P聯通狀態(tài)，油液從油箱被泵壓入工作的溢流閥，推動虎鉗向右運動夾緊角鋼，鏟背或清根完成之后，油液便從液壓油缸右端流入帶動恢復初始狀態(tài)，油液流回油箱。2、多次加工角鋼，查找是否存在問題，如發(fā)現問題根據PDCE循環(huán)解決問題。 車間楊錦輝夏夢良符蕭5月30日6月3日六、對策實施對策實施一：齒輪式液壓泵組裝制作齒輪式

21、液壓泵工作臺尺寸，運用工具組裝并固定好。由于空間有限我們放置齒輪齒輪式液壓泵尺寸標準【長235(mm)至240(mm)，寬255(mm)至260(mm)】之間才能控制好間距。測量齒輪齒輪式液壓泵尺寸制作測量情況位置5月6日尺寸5月7日尺寸5月8日尺寸5月9日尺寸長230(mm)233(mm)240(mm)238(mm)寬260(mm)259(mm)259(mm)260(mm)情況不采用不采用不采用采用測量人：李恒 制作人：符蕭 措施實施情況檢查：小組成員在規(guī)定時間5月6日5月9日完成工作，小組根據5月9日的尺寸組裝并放置齒輪液壓泵至工作臺尺寸為：長238(mm)，寬260(mm)（符合目標要求

22、）對策實施二：活塞式液壓缸組裝1、將虎鉗和液壓油缸作為一個整體安裝于機架上。制圖人：張娜 時間：2014年5月8日2、液壓油缸輸出軸銷孔連接在虎鉗運動端上，虎鉗固定端固定連接在支架的支撐板上，虎鉗的運動端下方設有軌道，軌道的橫截面為矩形或T形。兩組連接虎鉗情況統計表項目緊料時間松料時間緊料壓力松料壓力一號液壓推動2秒2秒7N7N二號液壓推動2秒2秒7N7N測試情況一致一致一致一致記錄人：符蕭 測試人：夏夢良 時間：2014年5月13日措施實施情況檢查：小組成員在規(guī)定時間5月10日5月13日完成工作，經檢測虎鉗和液壓油缸作為一個整體安裝于機架上，兩組接虎鉗松緊速度一致，緊料時間為2m，緊料壓力為

23、7N；松料時間為2m,松料壓力為7N。（符合目標要求）對策實施三：YFBH-L20H電磁溢流閥組裝讓虎鉗的運動端處設有位置傳感器，位置傳感器與電磁溢流閥組電氣連接，電磁溢流閥組與三位四通電磁換向閥管道連接。 制圖人：張娜 時間：2014年5月8日位置傳感器與電磁溢流閥靈敏度延遲調節(jié)測試記錄表時間9：0010:0011:001:302:303:304:305:305月16日組裝、安裝時間5月17日0.5m重新調試重新調試0.4m重新調試重新調試0.3m0.3m5月18日0.3m0.3m0.3m重新調試重新調試0.4m0.4m0.4m5月19日0.4m0.4m0.4m0.4m0.4m0.4m0.4

24、m0.4m5月20日0.4m0.4m0.4m0.4m0.4m0.4m0.4m0.4m措施實施情況檢查：小組成員在規(guī)定時間5月16日5月20日完成工作。位置傳感器與電磁溢流閥靈敏度延遲為0.4 m小于目標值0.5m。（符合目標要求）對策實施四：編輯邏輯控制電路板FX2NPLC-20MR編輯電磁溢流閥與FX2NPLC-20MR之間的邏輯控制程序，根據感應角鋼的大小來選擇溢流閥啟動，分別為低壓6Mpa、中壓7Mpa、高壓8Mpa，并通過電機帶動液壓泵開始工作。角鋼規(guī)格在160200mm之間高壓溢流閥啟動，100159mm之間中壓溢流閥啟動，7099mm之間低壓溢流閥啟動。FX2NPLC-20MR可編

25、程邏輯控制器是整個設備最核心的部件，它控制著液壓的推動力。邏輯控制程序編輯測試表項目測試次數低壓溢流閥中壓溢流閥高壓溢流閥溢流閥壓力值70mm100次啟動不啟動不啟動6Mpa80mm100次啟動不啟動不啟動6Mpa90mm100次啟動不啟動不啟動6Mpa99mm100次啟動不啟動不啟動6Mpa100mm100次不啟動啟動不啟動7Mpa110mm100次不啟動啟動不啟動7Mpa120mm100次不啟動啟動不啟動7Mpa130mm100次不啟動啟動不啟動7Mpa140mm100次不啟動啟動不啟動7Mpa150mm100次不啟動啟動不啟動7Mpa159mm100次不啟動啟動不啟動7Mpa160mm1

26、00次不啟動不啟動啟動8Mpa170mm100次不啟動不啟動啟動8Mpa180mm100次不啟動不啟動啟動8Mpa190mm100次不啟動不啟動啟動8Mpa200mm100次不啟動不啟動啟動8Mpa編輯人：楊錦輝 操作人：李恒 記錄人：潘玲 時間：2014年5月26日措施實施情況檢查：小組成員在規(guī)定時間5月23日5月27日完成工作，程序編輯后根據角鋼規(guī)格分別啟動高壓、中壓、低壓溢流閥。（符合目標要求）對策實施五：設計結構圖及編寫運作原理制圖人：張娜 時間：2014年5月8日注:（1）油泵、（2）液壓泵、（3）電磁溢流閥組、（4）高壓電磁溢流閥、（5）中壓電磁溢流閥、（6）低壓電磁溢流閥、（7）

27、三位四通電磁換向閥、（8）液壓油缸、（9）虎鉗運動端、（10）虎鉗、（11）虎鉗固定端、（12）位置傳感器、（13）支架、（14）支撐板、（15）軌道。1、小組成員張娜同志，運用CAD軟件設計機構圖，2、楊錦輝同志構件結構并寫出運作原理。運作原理為：首先虎鉗固定連接的支撐板上，支撐板（14）上至少固定連1組接虎鉗（10）及其液壓油缸（8），液壓油缸輸出軸連接在虎鉗上，虎鉗固定端（11）固定連接在支架（13）上，虎鉗的運動端（9）下發(fā)設有軌道（15），虎鉗的運動端下部設有位置傳感器（7）位置傳感器與電磁溢流閥組（3）電氣連接，電磁溢流閥組（3）與三位四通電磁換向閥（7）管道連接，電磁溢流閥組與液

28、壓泵（2）連接，液壓泵與油缸（1）連接，電磁溢流閥組（3）中設置有高壓電磁溢流閥（4）、中壓電磁溢流閥（5）、低壓電磁溢流閥（6）?；Q的可動端裝有連接于電磁溢流閥組（3）上的位置傳感器（12）并連接于液壓油缸（8）上，通過傳感器（12）感應角鋼的大小來選擇高、中、低壓溢流閥并通過電機帶動液壓泵（2）開始工作，電磁溢流閥組（3）與三位四通電磁換向閥（7）連接來控制液壓油缸的向左向右運動，實現自動夾緊虎鉗。措施實施情況檢查：小組成員在規(guī)定時間5月28日5月29日完成工作，1、完整的結構圖（符合目標要求）2、合理的運作原理（符合目標要求）對策實施六：調試、檢查1、按照步驟實現自動化加工角：把三位四

29、通換向閥切換到A、P聯通狀態(tài)，油液從油箱被泵壓入工作的溢流閥，通過溢流閥、三位四通電磁換向閥從液壓油缸左端流入推動虎鉗向右運動夾緊角鋼，鏟背或清根完成之后，將三位四通換向閥切換到P、B聯通A、T聯通狀態(tài)，油液便從液壓油缸右端流入帶動虎鉗左移恢復初始狀態(tài)，油液流回油箱。2、查找是否存在問題，通過加工角鋼，查找是否存在問題，如發(fā)現問題根據PDCE循環(huán)方法解決問題。100-5000次試驗記錄表 角鋼規(guī)格100mm運行次數100次1000次2000次5000次液壓油泵正常正常正常正常液壓泵正常正常正常正常電磁溢流閥正常正常正常正常虎鉗運動端正常正常正常正常傳感器正常正常正常正常記錄人：夏夢良 操作人:

30、符蕭 調試人：楊錦輝 時間：2014年 6月21日措施實施情況檢查：小組成員在規(guī)定時間5月30日6月3日完成工作，1、按照步驟實現自動化加工角（符合目標要求）2、查找是否存在問題完整的結構圖（符合目標要求）七、檢查效果（一）目標值實現程度的檢查我們通過操作流程：首先啟動電源開關，把需要加工的角鋼放入支架內，通過踩腳踏板后，虎鉗根據位置傳感器感應角鋼大小，并啟動高、中、低壓溢流閥固定角鋼，固定好角鋼后機器開始進行鏟背、清根加工，加工完成后踩腳踏板，虎鉗自動松開。通過以上步驟已經解決手動松緊裝置虎鉗的問題，已經實現松緊裝置數控化操作，現在只需要一個人就能操作虎鉗設備。操作50次流程平均值記錄時間表

31、 角鋼規(guī)格100mm 統計人：李娜分析表數控式虎鉗模擬數控式虎鉗手搖螺旋式虎鉗緊料2秒3秒22秒松料2秒3秒20秒合計4秒6秒42秒通過測試后實際操作時間比模擬數控式虎鉗時間減少2秒，松、緊料時間減少38秒已經超出之前所設定的目標。2014年7月至9月數控式虎鉗生產線產量統計表（單位：根）統計人：曾伶熙 時間：2014年10月8日項目7月8月9月合計鏟背48955125505715077清根45284987515714672合計9423101121021429749為此我們通過研制數控式虎鉗松緊裝置后對該條生產線進行產量統計。根據2013年10月12月產量統計鏟背、清根總根數為16388根，自研制出數控式虎鉗松緊裝置后2014年7月9月產量已到達29749根，已經超過181% （29749/16388）100 % 的