0引言

ZB416型硬盒硬條包裝機組由YB416型硬盒包 裝機、YB511型盒外透明紙包裝機和YB611型硬條及條外透明紙包裝機三部分組成,是上海煙草機械有限責(zé)任公司在整合國內(nèi)外包裝機組技術(shù)優(yōu)點的基礎(chǔ)上,集成創(chuàng)新與自主創(chuàng)新相結(jié)合,研制出的國產(chǎn)高速硬盒包裝機組。該機組填補了國產(chǎn)600包/min橫包式包裝機的空白,為行業(yè)高速卷煙包裝設(shè)備升級換代提供了支撐,是面向未來、面向行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的主力機型。該機組的穩(wěn)定運行,是行業(yè)內(nèi)各煙廠重點關(guān)注的項目。

1 存在問題

自2023年來,公司接到各煙廠反饋,其廠內(nèi)ZB416型包裝機自使用以來,整體運行比較穩(wěn)定,但其中 YB611型硬條及條外透明紙包裝機的螺旋提升器容易發(fā)生故障,而螺旋提升器故障處理困難且耗時,降低了包裝機的有效作業(yè)率,同時增加了操作人員的工作量。

通過對多家煙廠的跟蹤調(diào)查,統(tǒng)計出螺旋提升器故障次數(shù)為日均5.05次。為解決該問題,需對YB611煙包供料流程及入口煙包對中流程進行分析,以減少螺旋提升器故障次數(shù),提高產(chǎn)量。

2問題分析

2.1 煙包供料流程分析

YB611型硬條及條外透明紙包裝機的煙包供料裝置由入口輸送帶、螺旋提升器和旋轉(zhuǎn)推煙器三部分構(gòu)成^[1],如圖1所示。

YB511成型的透明紙煙包從其輸送通道輸出,經(jīng)由入口輸送帶有序地傳送至螺旋提升器,煙包在螺旋通道中旋轉(zhuǎn)提升至旋轉(zhuǎn)推煙器,旋轉(zhuǎn)推煙器的推手按照特定的軌跡運動,將成組煙包推送到第一推煙桿的推煙起始位置。下面詳細(xì)介紹煙包供料裝置各組成部分。

1)入口輸送帶:由YB511盒外透明紙包裝機包裝完成的煙包通過輸送帶傳到Y(jié)B611硬條及條外透明紙包裝機的入口輸送帶右側(cè)入口,輸送皮帶在伺服電機的驅(qū)動下將煙包有序傳送至螺旋提升器。伺服電機由齒輪將動力分為兩路,分別驅(qū)動上下兩條輸送帶轉(zhuǎn)動^[2]。

2)螺旋提升器:螺旋提升器由傳動同步帶帶動順時針轉(zhuǎn)動(從上方看),底部由十個均布的煙包入口槽組成,入口輸送帶將煙包逐個推入,相鄰兩煙包入口槽合并成為一條螺旋通道,兩個煙包完成堆疊后在螺旋通道中旋轉(zhuǎn)提升,最后兩兩堆疊的煙包從五個獨立的螺旋通道輸出,形成緊密相鄰的二五平包排列的煙包組。

3)旋轉(zhuǎn)推煙器:螺旋提升器將煙包排列成二五平包的煙包組輸出后,由輸送帶上下夾持煙包組向包裝工位輸送。在煙包前進過程中,旋轉(zhuǎn)推煙板進入輸送通道,將煙包組往前推送,保證成組煙包到達(dá)準(zhǔn)確位置。

2.2入口煙包對中流程分析

為了讓煙包能夠更順利地進入快速旋轉(zhuǎn)的螺旋提升器,YB611采用了伺服電機控制入口輸送帶來與螺旋提升器配合。整個煙包入口對中裝置由伺服電機32M902、伺服電機驅(qū)動器以及對射式光纖傳感器32B168組成^[3],其位置如圖2所示。

對射式光纖傳感器32B168用于管理由無刷電機驅(qū)動的煙包入口輸送帶,以便保持煙包緊湊,讓煙包在正確的時刻進入螺旋提升器。其主要工作原理為當(dāng)YB511型盒外透明紙包裝機出口皮帶上的煙包數(shù)量變少,31B539(CH出口槽最低填充水平)的信號消失之后,螺旋提升器脫開嚙合,YB611型硬條及條外透明紙包裝機入口輸送帶上的煙包會回撤,直到32B168的信號消失之后煙包再往前走一段距離,直到再次觸發(fā)傳感器32B168,入口輸送帶對中尋零結(jié)束^[4]。

入口輸送帶結(jié)構(gòu)如圖3所示,煙包從右往左輸送,需根據(jù)煙包厚度spa調(diào)節(jié)入口高度Y=S_pa-0.5 mm,出 口高度X=S_pa-1mm。由于入口輸送帶在結(jié)構(gòu)上入口松、出口緊,如果回撤距離小,煙包回撤的位置靠近入口輸送帶出口,此時上板1將煙包壓得比較緊,入口輸送帶在向前輸送過程中,由于后續(xù)煙包的推力較小,無法消除入口輸送帶出口煙包之間的間隙。如果煙包間存在間隙,煙包在進入螺旋提升器時可能并未靠在螺旋提升器內(nèi)壁上,容易在提升過程中受到擠壓^[5],進而造成螺旋提升器故障。

為了確定煙包回撤距離對螺旋提升器故障的影響,增大回撤距離,記錄不同回撤距離時,螺旋提升器發(fā)生故障情況。每次調(diào)整增加5 mm,每一個回撤距離驗證60次,記錄螺旋提升器故障次數(shù),結(jié)果如表1所示。

表1螺旋提升器故障次數(shù)統(tǒng)計表

通過上述統(tǒng)計結(jié)果可以看出,螺旋提升器故障次數(shù)與煙包回撤距離呈負(fù)相關(guān),即煙包回撤距離越大,螺旋提升器故障次數(shù)越少,當(dāng)回撤距離大于140 mm 時,螺旋提升器故障次數(shù)才會趨近于零O而目前煙包回撤位置以傳感器32B168為基準(zhǔn),回撤距離僅為5mm, 煙包間隙較大,容易造成螺旋提升器故障。

3 改進措施

由于傳感器32B168除具備尋零功能外還同時具備糾偏功能,不能隨意改變位置,因此為了增大回撤距離,新增尋零傳感器32B9036,編寫相關(guān)程序,使得新的回撤位置以傳感器32B9036為基準(zhǔn)O32B9036的安裝位置如圖4所示。

3.1 尋零傳感器選型

尋零傳感器檢測對象是煙包,是非金屬,選用電容式傳感器,考慮到入口輸送帶位置較小,選擇的傳感器要便于安裝,經(jīng)討論最終選用得利捷的一組型號 分 別 為 SM—PR—2—F00—PP—SV2511 和 SM—PR—2—G00—XG—SV2511的對射式光電開關(guān),該傳感器體積小,安裝方便,滿足現(xiàn)場需求。

3.2 尋零傳感器安裝位置確定

根據(jù)分析可知,增大回撤距離,可以減少螺旋提升器故障次數(shù),但回撤距離又不能過大,如果回撤距離過大,會造成煙包回撤后YB511出口槽最低填充水平31B539感應(yīng)到,影響設(shè)備的正常運行。于是通過試驗確定傳感器的最佳安裝位置O回撤距離大于100 mm時,螺旋提升器故障次數(shù)較少,為了進一步確定最佳安裝位置,從100mm開始,每次試驗增加5mm,每一個回撤距離試驗60次,記錄螺旋提升器故障次數(shù),結(jié)果如表2所示。

表2回撤距離試驗表

通過試驗發(fā)現(xiàn),回撤距離為150 mm時,可將螺旋提升器故障次數(shù)降為0,因此,將新增的尋零傳感器32B9036安裝在距離螺旋提升器入口150mm處,既能最大程度增大煙包回撤距離,又能保證煙包回撤后傳感器31B539不被感應(yīng)到,不影響設(shè)備的穩(wěn)定運行。

4 改進效果

對ZB416機組安裝尋零傳感器32B9036,并進行跟蹤調(diào)查,統(tǒng)計螺旋提升器故障次數(shù)O根據(jù)調(diào)查結(jié)果,改進后煙包在入口輸送帶上的回撤位置由32B168 變?yōu)?2B9036,入口輸送帶出口煙包的間隙減小,螺旋提升器故障次數(shù)降至日均1.53次,大大提高了機組的有效作業(yè)率。

5 結(jié)束語

為了減少YB611型硬條及條外透明紙包裝機螺旋提升器故障次數(shù),首先分析了YB611的煙包供料流程和入口煙包對中過程,確定入口煙包回撤距離小、煙包間隙過大是造成螺旋提升器故障的原因O于是新增尋零傳感器32B9036將煙包回撤距離由5 mm 變至150 mm,增大145 mm。 最后,根據(jù)調(diào)查結(jié)果可知,此改進方法可將螺旋提升器故障次數(shù)由原來的日均5.05次降低為日均1.53次,大大提高了設(shè)備的有效作業(yè)率。

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2024年第11期第15篇