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自動(dòng)定量包裝機(jī)改造

發(fā)布時(shí)間:2021-03-30 17:02:13 |來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

一、原自動(dòng)定量包裝機(jī)狀況
此套自動(dòng)定量包裝秤由大料斗、粗細(xì)加料裝置、夾袋裝置、稱重框架等若干單元組成。包裝時(shí),人工先將包裝袋套在下料口上,觸發(fā)夾袋開關(guān),夾袋氣缸動(dòng)作,將包裝袋夾緊。切片經(jīng)由大料斗進(jìn)入粗細(xì)加料裝置,由粗細(xì)加料門流入包裝袋,當(dāng)包裝袋內(nèi)切片達(dá)到設(shè)定計(jì)量值后,加料過程完畢。隨后夾袋裝置打開,利用叉車把包裝好的成品輸送走。
二、原自動(dòng)定量包裝機(jī)存在的問題
由上我們不難看出,這套自動(dòng)定量包裝機(jī)的主要特點(diǎn)是“邊放料邊稱重”,也就是上文技術(shù)指標(biāo)中所提及的毛重秤。包裝機(jī)在人工將包裝袋掛好之后,通過掛鉤鎖緊氣缸、夾袋氣缸將包裝袋固定,然后通過鼓風(fēng)機(jī)將包裝袋吹鼓,達(dá)到吹氣設(shè)定時(shí)間之后穩(wěn)定0.5秒的時(shí)間自動(dòng)清零,零點(diǎn)穩(wěn)定之后給出開始下料信號(hào),然后觸發(fā)粗、細(xì)加氣缸放料。
這種稱重方式乍看之下沒有什么問題,貌似很完美,可是在正常的生產(chǎn)過程中卻經(jīng)不起實(shí)踐的推敲,隨著時(shí)間的推移暴露出了許多弊端。從設(shè)備維護(hù)的過程中,我們邊維護(hù)邊總結(jié),發(fā)現(xiàn)經(jīng)常出現(xiàn)的故障有以下幾點(diǎn):
1.下料過程未結(jié)束,下料口已堵滿料,無法繼續(xù)下料。
2.包裝前包裝袋能被吹鼓,可下料過程中氣就跑了,'內(nèi)膽不能充分張開。
3.自動(dòng)清零不穩(wěn)定,存在誤差。
4.傳感器的非線性誤差較大。
5.下料結(jié)束后,粗細(xì)加閥門偶有關(guān)不死的現(xiàn)象,一直漏料。
結(jié)合以上常見的故障,我們通過長(zhǎng)期地現(xiàn)場(chǎng)觀察以及對(duì)系統(tǒng)原理、結(jié)構(gòu)、控制方式等方面的研究得出了這些故障現(xiàn)象出現(xiàn)的原因。
(一)稱重方式方面存在的問題
常州XX包裝系統(tǒng)釆用的是'‘邊下料邊稱重”的方式,包裝袋通過掛鉤及鋼結(jié)構(gòu)壓在稱重傳感器上。然而掛鉤式的稱重包裝系統(tǒng)決定了包裝袋不能落地,必須完全懸空(如果包裝袋與地面接觸將影響稱重結(jié)果,使得包裝量達(dá)不到設(shè)定值)。
當(dāng)開始下料時(shí),是大流量的粗加料,下料閥全開,切片靠著重力影響,大量沖擊包裝袋內(nèi)膽底部,懸掛的包裝袋底部被拉成"V”字型。下料過程中內(nèi)膽被底部切片往下拉,內(nèi)膽褶皺較多,加上下料時(shí)切片表面堆積的形狀為“A”字型,故當(dāng)切片觸及袋口時(shí),內(nèi)膽頂部四個(gè)角并未裝滿,經(jīng)常出現(xiàn)切片還未裝至lOOOKg時(shí)就已經(jīng)滿至袋口的現(xiàn)象,無法繼續(xù)包裝。
(二)鼓風(fēng)機(jī)吹氣系統(tǒng)方面存在的問題
由于我們的包裝袋分內(nèi)膽和外膽,在包裝稱重之前需要吹氣鼓袋,保證內(nèi)膽充分地張開,不被外膽壓皺,使得切片最大限度的充滿內(nèi)膽。但是“邊下料邊稱重”的下料方式?jīng)Q定了在下料過程中,不能通過一直吹氣的方式來使得內(nèi)膽充分張開保證切片填滿,否則吹氣會(huì)對(duì)稱重系統(tǒng)產(chǎn)生影響,對(duì)傳感器施加正壓力,使得包裝袋中的切片實(shí)際重量不足設(shè)定值,將影響稱重結(jié)果的準(zhǔn)確性。
(三)稱重傳感器方面存在的問題
在定期的計(jì)量校準(zhǔn)過程中,我們發(fā)現(xiàn)秤的滿點(diǎn)量程會(huì)有一定的漂移。比如在上個(gè)檢定周期標(biāo)定的1000kg在這個(gè)檢定周期會(huì)顯示1003kg«為此我們用25kg的祛碼來測(cè)試了一下傳感器的輸出曲線,發(fā)現(xiàn)其非線性誤差較大,如下圖所示。由于包裝秤在使用過程中受到大小不同且多次往復(fù)沖擊載荷的影響,傳感器的受力情況非常復(fù)雜,最終導(dǎo)致傳感器的觸點(diǎn)發(fā)生改變,使檢定時(shí)的原始狀態(tài)產(chǎn)生了變化,產(chǎn)生誤差。
(四)清零設(shè)置方面存在的問題
這套包裝系統(tǒng)是連料帶皮一起稱重的毛重式形式,而每個(gè)包裝袋的重量不可能完全一樣,因此包裝系統(tǒng)自動(dòng)清零設(shè)置在包裝袋掛上掛鉤三秒后再進(jìn)行,維持0.5秒的重量穩(wěn)定就清零。起初由于對(duì)這個(gè)設(shè)置的情況不是很清楚,操作工會(huì)在包裝袋掛好后整理包裝袋或者將手放在包裝袋上,反而影響了系統(tǒng)的自動(dòng)清零,對(duì)稱重結(jié)果產(chǎn)生影響。-
(五)粗加細(xì)加料方面存在的問題
此套包裝系統(tǒng)粗加料、細(xì)加料使用是單氣缸雙行程執(zhí)行機(jī)構(gòu),通過雙行程來控制大開度小開度從而來區(qū)分實(shí)現(xiàn)粗加料和細(xì)加料。當(dāng)粗加料結(jié)束后,下料閥關(guān)至小開度,會(huì)有大量料堆積在下料閥的擋板上,從小開度到全關(guān)的過程堆積的料對(duì)氣缸的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻力,還有些切片會(huì)卡在閥門與擋板之間,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)氣缸憋勁導(dǎo)致關(guān)不死的情況。
現(xiàn)場(chǎng)偶有下料結(jié)束后一直漏料的現(xiàn)象,我們通過在下料過程中打開粗細(xì)加閥門側(cè)面的觀察板來觀察,在下料結(jié)束后對(duì)閥門的關(guān)閉情況的檢查,發(fā)現(xiàn)了閥門與側(cè)面擋板都是不銹鋼板,閥門關(guān)閉時(shí)候?qū)儆陬愃?#39;‘硬密封”,而兩者為了防止相撞之間又存在間隙。在閥門與擋板上加橡膠皮或者毛刷可以減少關(guān)不死漏料的情況發(fā)生,可是氣缸的損耗依然沒有減少。
三、自動(dòng)定量包裝機(jī)的改造
將近半年多的時(shí)間里,我們通過對(duì)這套自動(dòng)定量包裝機(jī)出現(xiàn)的問題的維護(hù)、總結(jié)與研究,決定對(duì)其進(jìn)行改造,從根本上來解決這些問題,而不是靠修修補(bǔ)補(bǔ)做一些治標(biāo)不治本的工作。
主要改造的工作是在現(xiàn)場(chǎng)最上端的切片儲(chǔ)罐下方出口管線上安裝一套手動(dòng)閘板閥和氣動(dòng)閘板閥。根據(jù)指令將上游切片輸送到緩沖料倉(新增一個(gè)緩沖料倉是為了減緩切片進(jìn)入計(jì)量料斗時(shí)的沖擊力,保護(hù)稱重傳感器,提高稱重準(zhǔn)確性),使切片均勻流入喂料箱,在其下方,就是計(jì)量料斗,秤體通過傳感器固定在上層平臺(tái)上。計(jì)量斗下方是放料箱,稱量準(zhǔn)確的切片通過放料箱進(jìn)入回風(fēng)落料桶,切片落入包裝袋的同時(shí),將空氣排出。
我們首先來看看改造后的自動(dòng)定量包裝機(jī)系統(tǒng)流程,與之前的系統(tǒng)相比較,改造后的系統(tǒng)更加方便了操作,提高了包裝速度和計(jì)量的準(zhǔn)確、可靠性。
首先人工套袋夾緊后,按下開關(guān),夾袋器自動(dòng)上升到預(yù)定高度,風(fēng)機(jī)開啟將包裝袋吹鼓后。稱重顯示控制器時(shí)刻監(jiān)測(cè)計(jì)量料倉的總重,當(dāng)喂料箱在關(guān)閉狀態(tài)并且料倉稱重在零附近時(shí),開始控制加料。
靠重力給料的喂料箱粗、細(xì)兩扇料門在氣缸的驅(qū)動(dòng)下同時(shí)打開,切片以大流量落入計(jì)量料斗,支撐計(jì)量料斗的稱重傳感器感受質(zhì)量的變化,將力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸入稱重顯示控制器,稱重顯示控制器對(duì)信號(hào)經(jīng)過放大、運(yùn)算和數(shù)字化變換等處理后,一路輸出到顯示屏實(shí)時(shí)數(shù)字顯示,另一路則控制電磁閥等執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)稱量過程自動(dòng)化。當(dāng)切片加至額定重量約970kg時(shí),儀表即發(fā)出粗關(guān)機(jī)信號(hào),氣缸關(guān)閉粗料門,小流量切片從料門中的小孔通過,此時(shí)進(jìn)入細(xì)加料,稱重儀高速釆集數(shù)據(jù)并處理,當(dāng)達(dá)到距額定質(zhì)量還差二落差量時(shí),迅速關(guān)閉細(xì)料門,計(jì)量過程完畢。
稱重完畢,控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)包裝袋是否到位,如果未到位,則等待;如果包裝袋已經(jīng)就位,則放料底門打開,切片經(jīng)落料回風(fēng)桶進(jìn)入包裝袋,同時(shí)回風(fēng)閥打開,回風(fēng)系統(tǒng)起作用。延時(shí)一定時(shí)間放料門關(guān)閉,升降架按下降,上游設(shè)備重新進(jìn)料。操作工將包裝袋整理扎口后,通過鏈板輸送機(jī)均勻輸出。
(一)稱重方式的改造
改造后的包裝系統(tǒng)采用凈重式的稱量方式,即稱重過程與下料包裝過程分開。在新增的稱重料斗中稱重完畢后開始下料,包裝袋放置于鏈板機(jī)上,吹氣充分之后,切片由底部逐步堆積至頂部,加上下料過程中間斷地吹氣來保證內(nèi)膽的充分張開和切片頂端堆積高度的降低,相比改造前的包裝系統(tǒng),袋口堵住的情況再也沒有發(fā)生。
改造后的包裝系統(tǒng)更適合我們中心的包裝情況,操作工在下料過程中可以提前裝訂標(biāo)簽,因?yàn)槠浯禋夂拖铝线^程都是在稱重之后才進(jìn)行,不會(huì)對(duì)稱重傳感器產(chǎn)生影響,保證了稱重的準(zhǔn)確性。
(二)稱重傳感器的改造
原來的稱重系統(tǒng)由于靠四個(gè)掛鉤來傳遞受力,所以有四只傳感器。改造后的系統(tǒng)的稱童料斗我們釆用了三只傳感器在計(jì)量料斗底座三角均勻分布(即120。的方向來承擔(dān)受力),秤臺(tái)通過球碗和鋼球?qū)⑺惺艿馁|(zhì)量準(zhǔn)確的傳遞到三只傳感器上,利用鋼球在球碗中的自位性,使計(jì)量料斗自動(dòng)定位。各傳感器底座裝有雙向可調(diào)節(jié)底板,通過調(diào)節(jié)底板可保證上下球碗對(duì)心,并使計(jì)料斗達(dá)到水平狀態(tài);上球碗上端為螺桿,通過調(diào)節(jié)螺桿,可保證三只傳感器受力均勻。三只傳感器將所承載的重量值線性轉(zhuǎn)換成電壓mV信號(hào),通過加法器盒的迭加送至控制柜內(nèi),通過稱重儀表進(jìn)行濾波、放大等數(shù)據(jù)處理。
(三)自動(dòng)零點(diǎn)設(shè)置的改進(jìn)
改造后的系統(tǒng)在自動(dòng)置零方面與之前的系統(tǒng)有了本質(zhì)地變化,系統(tǒng)自動(dòng)置零需要滿足在自動(dòng)模式下、無故障急停、無電機(jī)過流保護(hù)動(dòng)作的前提下,稱重料斗總重在零點(diǎn)附近維持穩(wěn)定0.5秒,零點(diǎn)穩(wěn)定確認(rèn)才有信號(hào),然后還需要底門(即計(jì)量料斗底部的閥門)放料結(jié)束關(guān)閉T1的預(yù)設(shè)時(shí)間值后,系統(tǒng)才開始置零,再過0.5秒后置零結(jié)束,Q17.0無信號(hào),M4.1置零結(jié)束有信號(hào)。
這里著重要說明一下這個(gè)T1條件的加入。為何不在底門放料關(guān)閉之后立刻進(jìn)行系統(tǒng)置零,因?yàn)榈组T關(guān)閉之后氣缸的動(dòng)作肯定會(huì)對(duì)稱重料斗的傳感器受力產(chǎn)生影響,所以需要再底門關(guān)閉之后延遲一段時(shí)間在置零,原本T1的預(yù)設(shè)時(shí)間值為3秒,足以避免氣缸動(dòng)作對(duì)稱重傳感器的影響了。然而在安裝調(diào)試過程中,我們發(fā)現(xiàn)由于秤斗下部排氣緩慢,上沖的氣體會(huì)對(duì)稱重計(jì)量產(chǎn)生-0.5kg左右的準(zhǔn)確性影響,故最終在調(diào)試過程中將底門關(guān)閉延時(shí)值改為7秒,即將程序中接通延時(shí)定時(shí)器T1的預(yù)設(shè)時(shí)間值由原來的3S改成7S,使得系統(tǒng)內(nèi)氣體的流通不會(huì)對(duì)系統(tǒng)置零點(diǎn)產(chǎn)生影響。
(四)粗細(xì)加閥門的改造
改造后的包裝系統(tǒng)喂料機(jī)構(gòu)是從貯料倉向計(jì)量斗準(zhǔn)確給料的執(zhí)行元件,它主要由一個(gè)錐形導(dǎo)料斗及兩扇喂料門組成,弧形的粗、細(xì)兩扇喂料門為同心圓結(jié)構(gòu),繞同一軸線擺動(dòng),各自受一個(gè)氣缸驅(qū)動(dòng),氣缸通過連桿及叉形件推動(dòng)喂料門的一臂。
當(dāng)兩扇門全部打開時(shí),切片大流量通過,形成粗喂料,當(dāng)關(guān)閉細(xì)料門后,切片只能從粗料門中間的方形孔小孔通過,形成細(xì)喂料,弧板轉(zhuǎn)軸處的滑動(dòng)軸承材質(zhì)具有良好的潤滑性和耐磨性。當(dāng)發(fā)現(xiàn)兩扇弧板間的間隙不均勻造成氣缸推不動(dòng)弧板時(shí),應(yīng)更換滑動(dòng)軸承。喂料門行程需通過調(diào)整氣缸的安裝位置來保證,使之即不產(chǎn)生碰撞,又不泄漏。要求在關(guān)機(jī)狀態(tài)下,細(xì)料門的后擋板與喂料斗之間間隙不大于5mm,粗料門弧板方形孔的位置調(diào)整到被細(xì)料弧板均勻覆蓋。
四、總結(jié)
通過從這一套自動(dòng)定量包裝機(jī)的釆購引進(jìn)、正常使用、日常維護(hù)、優(yōu)化改造等方面,我們發(fā)現(xiàn)我們管理人員除了在技術(shù)上對(duì)自己要求精益求精,在管理水平上也對(duì)自己提出高要求。在企業(yè)中設(shè)備管理往往是一個(gè)很容易被人們忽視的環(huán)節(jié),很容易視生產(chǎn)為"一線”,將設(shè)備管理和生產(chǎn)經(jīng)營分開,往往出了問題才意識(shí)到設(shè)備管理的重要性。就好比包裝機(jī)一樣,設(shè)備總出故障掃地切片就多,設(shè)備經(jīng)常出故障維修費(fèi)用就高,從而企業(yè)的效益也就無形地流失掉了。在如今的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下,應(yīng)該將設(shè)備實(shí)物管理與生產(chǎn)經(jīng)營價(jià)值管理合二為一,以價(jià)值和效益為取向,將技術(shù)管理與效益成本控制很好地結(jié)合起來,提高設(shè)備管理與維修的水平和效能,降低維修費(fèi)從而降低生產(chǎn)成本,提高設(shè)備的可行性和利用率,不讓設(shè)備帶病運(yùn)轉(zhuǎn)、帶病閑置。

作者:于辰;竇巧玲

 

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