墙砖坡口辅助工具研制.docx
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墙砖坡口辅助工具研制.docx
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墙砖坡口辅助工具研制
墙砖坡口辅助工具的研制
前言:
随着建筑业和房地产业的发展,住宅建筑单体楼工程交房由原毛坯标准向精装交房过渡,标准的变化直接导致墙砖工程量加大;墙砖各种转角拼缝均需要现场加工切割,手持切割机切割容易产生崩瓷、缺刻等缺陷,且坡口不但费时费力,还存在坡口效率低、安全系数不高等问题。
对此,小组成员针对这一问题进行了深入的探讨。
一、小组概况
小组名称
成立时间
课题名称
课题类型
组长
小组注册号
受训课时
活动日期
小组成员
小组成员
姓名
职务
学历
小组职务
小组分工
制图:
2016.08.03
二、选定课题
(一)现状:
1、墙砖坡口切割方法:
手持切割机加工坡口,流程如图:
手持墙砖角度调整配合、固定
墙砖放置停放切割机切割
现状一现状二现状三
2、存在的问题:
过程繁琐效率低
手持切割机坡口切割存在效率低、工程大面积施工时,无法满足现场施工需要,而且容易产生崩瓷、缺刻等缺陷,费工费力。
3、查新:
经查新,收集市面上专用工具有两种分别为:
工具一
工具二
瓷砖倒角辅助夹具
电动台式倒角切割机
示
意
图
实用性分析
优点:
携带方便、价格低廉、切割无破损;
不足:
1、仍需要支撑架固定墙砖;
2、辅助工具加重手持荷载,效率低。
适用于工厂化作业,作业安全性高、适用性强;但体积大(140cm*140cm*75cm)、重量重、(约160公斤)、价格高(6000元以上)、不便于携带作业于现场。
结论
经小组讨论,小组成员一致决定研制辅助工具
确立课题为:
墙砖坡口辅助工具的研制
三、确定目标
目标依据:
我们对传统墙砖坡口效率挑选工地熟练工进行模拟实验,使用手持切割机现场对20块墙砖(花岗岩材质)(300*600*8)的600宽边进行坡口试验,并对每个墙砖坡口过程分别计时,时间记录如下表:
手持切割机固定墙砖坡口
墙砖坡口过程时间记录表(单位:
sec)
制图:
2016.06.06
坡口每个阶段平均用时(过程包括:
持砖、角度调整、固定、切割、停放切割机、墙砖放置等坡口用时):
1、持砖用时
:
2、角度调整用时
:
3、固定用时
:
4、切割用时
:
5、停放切割机用时
:
6、墙砖放置用时
:
7、坡口用时
:
综上数据做成平均用时记录表为:
墙砖坡口各过程平均时间记录表(单位:
sec)
名称
持砖
角度调整
固定
切割
停放切割机
瓷砖放置
坡口平均用时
传统坡口方式
8.25
13.65
13.2
68.9
6.75
11.15
121.9
制图:
2016.06.10
目标可行性分析:
:
由坡口过程时间记录表,我们可以得知,如果我们研制的辅助工具可以将持砖、角度调整、墙砖固定、来回切割、停放切割机、这五个工序阶段简化为二个阶段,并提高切割连贯性和质量,减少来回切割修正,就可以缩短坡口切割的时间,提高坡口切割效率。
简化工艺,减少手工操作工序,使其坡口切割平均时间,由活动前的110秒缩短至85秒以内。
活动欲达设定指标图制图:
2016.06.1
4、提出方案并确定最佳方案
(一)寻找设计思路:
(1)以传统手持切割机坡口切割为例,坡口切割过程如下:
由以上工艺流程,我们可以看出传统坡口方式有一个影响坡口效率的因素,整个流程至少需用3-4次手工来回移动切割机或墙砖,而且还要配合腿部固定方可进行切割坡口,直接增加了坡口用时,过程繁琐、耗费了体力与工时。
分析:
如果在坡口操作过程中,能够选择将墙砖或切割机沿“依靠”进行作业,就能够大大提高坡口切割的质量、减少破损率。
同时切割机或墙砖的“依靠”直线作业使过程中不需人工调整墙砖角度、腿部固定墙砖和停放切割机,就可以有效的加快坡口效率和质量。
(二)提出方案
(1)直线坡口切割方式:
在确定为沿“依靠”直线坡口切割方式后,经过小组成员集思广益,直线坡口切割墙砖有以下三种方案:
方案一
方案二
方案三
类别
墙砖平立或直立,固定切割机沿导轨倾斜切割
墙砖倾斜固定,切割机直立沿导轨移动切割
固定切割机、移动倾斜墙砖切割
示
意
图
实用性分析
一方面,可实现沿导轨直线坡口,又能快速固定墙砖;另一方面倾斜切割机辅助工具复杂、直线切割存在一定风险、通用性差,不便于携带。
一方面,在可直线坡口的同时,墙砖又可实现快速夹持固定,且坡口过程稳定、安全;另一方面,来回手工操作切割机和墙砖,工序繁琐,周期较长、效率低。
可实现快速直线坡口切割,墙砖固定夹持;简单易操作,切割周期短;另一方面,具体结构需进行设计,以便保证材料的通用性和便携性。
结论
由试验分析,小组成员决定采用方案三:
固定切割机、直线移动倾斜墙砖
制图:
2016.06.14
(2)墙砖支撑架:
该坡口切割方式符合小组设想,减少来回操作墙砖和切割机的频率,节约时间,提升效率。
但由于该坡口方式需要支撑架对切割机进行固定,并提供墙砖沿“依靠”直线移动的支撑,该支撑架如何能既方便实用又便于携带安装。
小组成员进行了进一步的分析研究。
方案一
方案二
组合式支撑架
综合式支撑架
示
意
图
实用性分析
两套支撑独立工作,自由组合,角度调整自由方便。
另一方面两套支撑系统稳定性略差,易移位,工具材料较多,携带不方便,且占用空间大。
支撑架集成化作业,充分利用立柱和斜撑的三角稳定性,将支撑系统一体化,更加安全,防止支撑系统活动移位,切割更加稳定可靠,占用空间小,携带方便。
结论
经小组讨论,小组成员一致决定采用一套综合式支撑系统。
制图:
2016.06.16
(3)工具框架支撑系统:
支撑架已确定为综合式支撑架,整个工具的支撑系统也需要确定。
首先是支撑架各杆件的材质和连接方式,小组成员积极发挥主观能动性,在保证强度、安全、方便、简易等要求下,小组讨论后总结了以下三种设计方案:
方案一
方案二
方案三
类别
钢圆管伸缩杆式组合
铝合金方管铰接式组合
角钢铰接式组合
示
意
图
安全、实用、造价分析
钢圆管伸缩杆式组合
1、支撑系统满足固定切割机和倾斜移动墙砖的功能;
2、结构安全、角度和坡口尺寸调整自由、适用性强;
3、调整过程繁琐、缓慢、连杆间的连接较为复杂,不便于携带、占用空间较大,造价略高。
铝合金铰接式组合
1、重量轻、结构强度满足要求、稳定性较方案一好;
2、能满足墙砖和切割机的支撑要求;
3、方管间连接较为繁琐、调整及安装灵活度差,不能自由收起,携带不方便,占用空间较大。
角钢铰接式组合
1、重量轻、结构强度、刚度及稳定性均满足要求;
2、简易、调整灵活、固定方便、便于拆卸组装、携带、各部件通用性好。
满足倒角各部分组织功能;
3、连接简单牢固、角度调整方便、造假低、实用性强、占用空间小、可自由收起,功能多样化。
结论
经小组讨论,决定支撑系统的组合方式选用角钢丝接式组合。
制图:
、2016.06.25
(4)坡口角度调整支架:
不同的支撑角度会满足不同的镶贴效果,各种海棠角、45度阳角坡口等。
对于切割角度的调整方式。
小组展开讨论,在实现坡口同时我们要保证工具的简便、安全性、易组装、便于携带等。
更要保证墙砖及其他板块材料坡口前后的完整性(即无损坏),只有这样的辅助工具才是符合小组整体要求的。
方案一
方案二
类别
间断式丝接角度调节方式
连续铰接式角度调节方式
示
意
图
实用性分析
一方面,可实现角度调整,满足设计要求;另一方面,间断式连接孔使得角度调整链系杆和墙砖支撑调节杆调整变得工序繁琐,每次调整均要完全拆掉固定蝶形螺栓。
可实现多角度直立坡口,通过调整支撑杆的角度满足坡口要求,结构稳定,组合灵活。
不但能够起到连续角度调整的功能,还能加强斜支撑的强度,保证坡口角度的准确性和完整性,结构简单,调整方便。
结论
由试验分析,小组成员决定采用连续铰接式角度调节方式
制图:
2016.06.28
(5)切割机固定链接方式:
该辅助工具框架已基本确定,但是对于切割器固定方式还需要进一步的确定。
在整个辅助工具中,切割机占据整个系统的关键位置,固定形式、固定强度均对后期成败产生关键影响。
所以,小组成员对固定切割机不同的结构进行了强度、安全度、实用性等方面的探讨。
总结了以下几点方案:
方案一
方案二
方案三
类别
捆绑式
U型扣式
丝接固定
示
意
图
功
能
实
用
性
分
析
一方面,可实现切割机固定的要求,满足现场实际切割需要;另一方面,捆绑式无论采用铁丝还是绑扎带,安装及拆卸繁琐、过程中存在移位的现象,造成切割存在破损
率。
一方面,可实现牢固固定要求,满足设计要求;连接简单,拆卸方便;另一方面,U型扣接触部位为切割机塑料外壳、长时间接触及振动运行,使得该位置存在一定的破损、
位移等风险。
可实现牢固固定的要求,通过切割机调整底板穿孔,将支撑系统与切割机连接为一体,三个丝接点实现结构稳定的要求。
该连接不仅能够起到牢固固定的功能还实现了调整方便、便于携带及与其他部位螺丝的高度通用性,造价低,效果好。
结论
由设计小组讨论后,对于切割机固定方式使用丝接式固定。
制图:
2016.06.30
(7)绘制三维实体结构图:
为了更好的表现所设计辅助工具的整体外观和细节性,
我们先用3Dmax三维作图软件绘出坡口辅助工具的实体图,对于其中需要改进的地方进行修改和再设计,最后确定其工具外观结构如下:
视图1墙砖靠山支撑面视图2切割机固定作业面视图3整体透视图
制图:
2016.07.20
(三)辅助工具各部件的设计及尺寸确定
1、市场普通切割机长度尺寸为:
19厘米,宽度为19厘米,高度为17厘米。
本着实用、适用、携带方便的原则,该尺寸决定了辅助工具框架宽度为:
25-35厘米。
2、市场常用的墙砖尺寸(300mm、450mm)、坡口切割尺寸(最大50厘米)决定了辅助工具框架长度为:
50厘米左右。
3、墙砖坡口角度的大小(小于等于45度大于30度)决定了墙砖支撑部分(角度调整部分)的尺寸,该尺寸为:
45厘米。
4、人体功能学尺寸决定了辅助工具框架高度为:
45厘米。
(四)确定最佳方案
五、制定对策
(一)方案细化
制图:
2016.07.03
(二)制定对策表
序号
对策
目标
措施
时间
地点
负责人
1
材
料
准
备
支撑角钢
30*30*2角钢开槽6.5毫米宽,两端保留12
毫米
现场截取长L=250-600mm
不等长的角钢若干,宽W=3mm,厚度D=2mm;材质Q235
2016.07.10
现
场
铰接扁钢
30*2扁钢开槽6.5毫米宽,两端保留12毫米,端部倒角45度
现场截取长为L=300mm,宽W=30mm,厚度D=2mm的钢板;材质Q235
2016.07.10
固定部分
扁钢
30*2扁钢开槽6.5毫米宽,两端保留12毫米,端部倒角45度
现场截取L=270,宽W=30mm厚度D=2mm的角钢;材质Q235
2016.07.10
平头螺丝
长度15毫米,直径6毫米,交线切割开槽
宽度小0.5毫米
采购平头螺丝
2016.07.10
防滑螺母
与平头螺丝直径相符,且具备防滑功能
采购与平头螺丝配套的防滑螺母
2016.07.10
连
接
部分
蝶形螺丝
与支撑角钢线切割规格相配套,长度15毫米,直径6毫米
采购蝶形螺丝
2016.07.10
防滑螺母
与蝶形螺丝规格相配套,M=6mms=9.6mm
Dc=12.95mm
提计划报物资公司购买
2016.07.10
2
加
工
制
作
支撑角钢切割
表面加工精度Ra1.6;线切割加工精度为正负0.02毫米,角钢开槽6.5毫米宽,两端保留12毫米
委托车床加工厂加工
2016.07.12
加
工
厂
铰接扁钢切割开槽
角钢开槽6.5毫米宽,两端保留12毫米;表面加工精度Ra1.6;线切割加工精度为正负0.02毫米
委托车床加工厂加工
2016.07.12
标准件厂
蝶形螺栓
支撑角钢间连接紧密。
提报计划、采购
2016.07.12
标准件厂
平头螺栓
与支撑角钢规格相配套
提报计划、采购
2016.07.12
标准件厂
3
组
合
安装完毕后,支撑结构牢固,角度调整自由顺滑
按照组装图正确组装
2016.07.15
现场
4
使
用
能实现安全高效作业
使用辅助工具进行坡口试验
2016.07.15
现
场
制图:
2016.07.10
六、对策实施
对策实施一:
图纸准备
方案选定后,小组安排专人对该辅助进行图纸和效果绘制,绘制完成经过审批后方可进行下一步工作。
对策实施二:
组合----按照绘制的图纸进行正确拼装。
支撑结构组合墙砖靠山组合连接组合
切割机固定铰接件固定完成组合
对策实施三:
试用
墙砖放置墙砖移动切割放置墙砖
七、效果检查
1、目标值检查
试用:
从2016年8月29日,该坡口工具正式使用。
使用过程中,支撑系统牢固可靠,铰接角度调整方便快捷,材料尺寸统一,通用性强、携带方便快捷。
固定切割机安全,坡口切割,效率高、效果明显。
由使用本工具前后对比可以看出,坡口效率、质量提高明显。
使用辅助工具后完成墙砖坡口用时:
墙砖坡口过程时间记录表(单位:
sec)
墙砖编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
持砖
9
8
8
8
9
9
8
8
8
8
移动切割
42
44
45
44
44
43
43
43
44
45
放置
1
14
13
14
13
14
13
13
15
13
坡口用时
60
64
61
62
61
56
56
55
59
58
墙砖编号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
持砖
8
9
9
7
8
8
8
9
9
9
移动切割
42
42
42
43
44
44
42
43
43
44
放置
13
13
13
14
14
15
15
16
13
14
坡口用时
60
57
57
60
58
57
60
61
59
60
制图:
2016.10.08
使用坡口切割辅助工具坡口过程每个阶段平均用时平均用时进行统计,如下表:
墙砖坡口各过程平均时间记录表(单位:
sec)
名称
持砖
移动墙砖切割
瓷砖放置
坡口平均用时
辅助工具坡口
8.15
47.7
11.9
67.75
制图:
杨程2016.10.08
由时间记录表可以看出使用小组研制的工具后,坡口效率已经大大增加,时间缩短显著,且坡口切割质量提高明显,破损率较传统切割大大减小,无崩瓷、缺刻现象。
活动前后设定指标比较图
制图:
2016.10.09
活动后的实际效果超出了我们活动前的预期,时间缩短到原来的61%,只需短短的67.75秒,有效的提升了工作效率,而且基本杜绝质量问题,切割面光滑一致,无缺刻、崩瓷等现象,为今后的施工作业提供了有效的保障。
结论:
小组目标完全实现
2、社会效益
通过本次活动及辅助工具研制的初步成功,基本解决了传统坡口方式中的效率低下、切割质量低等一系列缺陷,降低了风险,赢得了为一线工人的赞许,为公司赢得了荣誉。
简接促进了山水泉城项目的销售和道通品牌的竖立。
3、经济效益
本次QC活动的经济效益,主要体现在工作效率的提高、现场施工风险的降低和墙砖坡口质量的提高,节约人力物力。
以山水泉城三期室外一二层墙砖镶贴为例:
活动前:
使用传统坡口方法时,每块砖坡口用时121.9秒;供需坡口墙砖约5000块,计算人工费用:
人工费=3300元
活动后:
使用坡口辅助工具时,每块砖坡口用时67.75秒;共需坡口墙砖5000块,计算人工费用:
人工费=1677元
节约费用:
1623元。
八、巩固措施
将此坡口工具设计图及工作原理整理归档,供公司及社会其他项目部使用。
积极准备实用新型的上报,期待在全社会推广使用。
九、总结回顾及下一步打算
经过五个月的努力,博文QC小组在研制墙砖坡扣辅助工具这一课题上取得了初步的成果,达到了预期的目的,并赢得了项目部和现场施工人员的一致好评。
在技术水平、管理知识方面也得到了综合性提高。
1、专业技术方面:
小组成员对墙砖坡口的流程有了更详细的分析和理解,对坡口切割过程进行了重新梳理。
使效率进一步提高,积累了经验。
2、管理技术方面:
掌握了qc部分统计工具的运用,找到了通过方案对比、确定最佳方案和对策实施等流程去解决问题的途径。
下一步的打算:
继续优化辅助工具,通过加装传动装置和尺寸刻度,减少坡口墙砖移动阻力,提高调整准确率和效率、减小风险。
成果评价:
一、主要特点:
该成果为“创新型”课题,小组成员通过研制墙砖坡口辅助工具,提出方案,分析确定最佳方案。
在方案分析和制定对策方面,方法应用适宜;研制的辅助工具,实用性较强,值得推广。
二、存在问题:
1、选题理由作业效率低,描述不清楚,缺少效率低数据支撑,选题的必要性数据不充分。
2、统计工具运用较少。
如:
寻找解决问题思路的过程可以广泛提想法,充分利用小组成员的集体力量,找出解决问题的更好途径及技术改进措施。
3、每项对策实施完毕,应再次收集数据,与对策表中的目标相比较,以检查对策是否已彻底实施并达到了要求。
诊断师:
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