朱東華 吳保平 杜峰

摘 要:延安卷煙廠紙箱開包系統(tǒng)自運(yùn)行以來,故障頻繁,不能實現(xiàn)連續(xù)作業(yè),經(jīng)分析其主要原因是設(shè)計方面存在諸多缺陷。對此,通過長期的觀察研究,最終提出了合理的解決方案,并進(jìn)行了合理的改進(jìn),使其工作性能得到了提升,從而滿足了生產(chǎn)需求,降低了設(shè)備故障率和操作人員勞動強(qiáng)度。改進(jìn)后的紙箱開包系統(tǒng)工作效率與產(chǎn)品質(zhì)量均有明顯提高,煙坯脫箱成功率由原來的65.3%提高到現(xiàn)在的96.3%,煙葉回透率從原來的98.2%提高到了99.3%,并從根本上解決了員工長期加班加點(diǎn)的問題。

關(guān)鍵詞:紙箱開包系統(tǒng)夾抱機(jī)煙坯干芯煙回透率

中圖分類號:TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(b)-0057-02

1 紙箱開包系統(tǒng)存在的主要問題

(1)紙箱開包系統(tǒng)故障頻繁,紙箱脫箱率低,延長了作業(yè)時間和生產(chǎn)進(jìn)度。(2)夾散后的煙坯嚴(yán)重變形,進(jìn)入周轉(zhuǎn)箱就會傾倒,導(dǎo)致后續(xù)切片工序無法按標(biāo)準(zhǔn)分切,煙坯回透率降低,出現(xiàn)“干心”煙,煙葉造碎增加。(3)夾臂控制氣缸及夾臂下壓時,發(fā)生故障多,導(dǎo)致該系統(tǒng)在紙箱開包過程中,不能自動實現(xiàn)連續(xù)作業(yè)。(4)夾抱過程中煙箱被夾破或變形,使紙箱不能自動折疊,需人工輔助脫箱。(5)檢測開關(guān)、電器控制元件均無保護(hù)裝置,經(jīng)常損壞,導(dǎo)致電器故障率增加。(6)煙箱夾散后物料散落在設(shè)備周圍和地面上,嚴(yán)重影響了現(xiàn)場的生產(chǎn)環(huán)境。

2故障原因分析

2.1 紙箱開包系統(tǒng)故障率高,不能實現(xiàn)自動脫箱

(1)叉抱車上料時,因滾道輸送機(jī)上原擋輪設(shè)計偏低,擋輪不能發(fā)揮定位作用,煙箱容易發(fā)生偏移。當(dāng)煙箱進(jìn)入滾道輸送機(jī)時,一部分煙箱不能按預(yù)定軌道進(jìn)入夾抱范圍。人工輔助脫箱時就增加了員工的勞動強(qiáng)度和作業(yè)時間。

(2)煙箱的外形尺寸不一致(有4種規(guī)格),一般情況下,氣缸兼顧大、小煙箱,夾包機(jī)的夾臂行程不易控制,且對夾臂的沖擊力較大,易造成氣缸及相關(guān)零件的損壞。

(3)夾臂上的防滑橡膠摩擦塊設(shè)計和安裝位置不合理。主要是煙箱中部都有凸顯現(xiàn)象,夾臂中間的橡膠摩擦塊就會中部先受力,造成夾臂受力不勻,規(guī)格小的煙箱就會夾不起來或中途脫落,而規(guī)格大的煙箱又容易被夾散破損或嚴(yán)重變形(如圖1)。

如上圖1所示,煙箱太小時,夾臂與煙箱所產(chǎn)生的摩擦力總和:2F=2μN(yùn)＜G會造成煙箱夾不起或夾起后易脫落,造成煙箱夾斜或夾散,不能實現(xiàn)煙坯與紙箱分離的目的。較大規(guī)格的煙箱,夾臂對其施加的壓力N就大于正常值,直接作用于煙坯,產(chǎn)生的摩擦力2F=2μN(yùn)＞G,會造成箱煙被夾變形或連同煙坯一并夾起,煙坯易夾散。

圖2原防滑塊左、右共六個,分別布置在夾臂的下部的前、中、后三個部位,在夾臂夾抱過程中,煙箱中間微凸部分先受力,夾臂中間的防滑塊的壓力與兩側(cè)的壓力不等,受力不均,不易夾起煙箱。

通過對3批延安(金)、3批延安(硬)的脫箱率進(jìn)行統(tǒng)計,煙坯脫箱成功率只達(dá)到65.3%,滿足不了工藝要求。如表1所示:

2.2 煙坯回透率降低,煙葉造碎增加

被夾散煙坯進(jìn)入周轉(zhuǎn)箱后,絕大多數(shù)都傾倒在周轉(zhuǎn)箱一側(cè),切片機(jī)無法正常分切,致使煙坯在分切后產(chǎn)生超標(biāo)的厚煙坯增多,經(jīng)真空回潮后出現(xiàn)大量“干芯”煙,而且煙坯夾散后落地?zé)熑~過多,造碎增加。

2.3 夾抱機(jī)控制氣缸和夾抱臂故障率高

當(dāng)破損后的煙箱進(jìn)到夾抱臂下部時,前端煙坯已經(jīng)被光電管檢測到,而后端煙坯還未進(jìn)入夾抱范圍,因此夾臂下壓時,直接作用在煙坯上,導(dǎo)致夾臂損壞、氣缸“卡死”或電機(jī)過載跳閘等故障,而設(shè)備空間小,維修時間長。

2.4 煙箱脫落導(dǎo)致夾抱機(jī)下面的寸動皮帶上光電檢測開關(guān)經(jīng)常損壞

煙箱夾抱機(jī)定位光電開關(guān)位置的設(shè)計存在缺陷,主要是因光電開關(guān)安裝位置不合理,抗干擾能力差,電器故障頻繁。因各光電檢測開關(guān)、限位開關(guān)均無保護(hù)裝置,發(fā)生故障時,夾抱機(jī)、寸動皮帶等無法正常運(yùn)行。

2.5 生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境差

由于夾抱機(jī)故障頻繁,被夾散的煙葉就會撒落在設(shè)備和地面上,煙塵較大,影響作業(yè)環(huán)境。

3解決方案及措施

3.1 解決煙箱不能進(jìn)入滾道輸送機(jī)有限夾抱范圍的問題

在滾道輸送機(jī)兩側(cè)擋輪去除,設(shè)計制作了限位擋板(如圖3),主要是控制煙箱在輸送運(yùn)行過程中不發(fā)生左右偏移,調(diào)整煙箱逐步進(jìn)入預(yù)定的夾抱區(qū)域,保證每個煙箱都能按標(biāo)準(zhǔn)軌道輸送到夾抱臂范圍。

3.2 解決氣源壓力大的問題

在氣路控制系統(tǒng)中加裝了一個截止球閥和一個壓力調(diào)節(jié)閥,其作用是將供氣壓力穩(wěn)定在0.35-0.4MPa之間,能緩沖壓縮空氣進(jìn)入氣缸的壓力,對氣缸起到了保護(hù)作用。

3.3 調(diào)整摩擦塊接觸位置

會使相對運(yùn)動而產(chǎn)生的摩擦力F在中上部位置受力不均,經(jīng)過多次測試,將中間橡膠塊拆除掉,然后將前、后二端摩擦塊加大,摩擦面積不變(即3S原=2S新),摩擦塊厚度加厚到7.5mm效果最佳(如圖4)。

將原來3組的防滑裝置去掉中間一組,并對其安裝位置分別向外調(diào)整50mm。由于橡膠摩擦塊容易破損,在選用摩擦材質(zhì)時,經(jīng)過多次試驗,最后確定用牛筋,為增強(qiáng)表面摩擦力,定做成“v字型”,這樣就徹底解決了小箱夾不起或夾斜的問題。

3.4 對煙坯翻轉(zhuǎn)機(jī)的煙坯到位檢測光電開關(guān)重新進(jìn)行了設(shè)計

主要是在夾抱臂下面的移動皮帶兩側(cè)設(shè)計制作了擋板(見圖5),兩側(cè)擋板分別加寬230mm,側(cè)幫高200mm,并以新加移動皮帶的側(cè)幫作為原廣電管支架,在光電管外側(cè)制做了防護(hù)裝置。

4 效果分析

(1)分別對3批延安(精)和延安(硬)兩個牌號進(jìn)行檢測,煙坯平均脫箱率由原來的65.3%提高到現(xiàn)在的96.3%。改造后煙箱脫箱率統(tǒng)計如(表2)。

從脫箱率來看,由表1改造前65.3上升到改造后和表2的96.3%,提升的效果非常明顯。

(2)改造后,對真空回潮煙葉回透率、單箱干心煙以及故障率進(jìn)行了統(tǒng)計(見表3):

統(tǒng)計顯示煙葉的回透率平均值由原來的98.2%提高到99.3%,達(dá)到了廠標(biāo)要求;干心煙由原來2.39kg/箱降低到改造后的0.62kg/箱;設(shè)備故障率由改造前1.88h/千箱,下降到改造后故障率為0.72h/千箱。

(3)設(shè)備故障率的減少,煙箱脫箱率明顯提高,產(chǎn)生的碎煙沫就會減少,煙葉單耗也相應(yīng)地降低;同時員工的勞動強(qiáng)度就能減弱,還提高煙箱回收利用率。通過制作擋板,皮帶側(cè)幫,光電管保護(hù)裝置等一系列措施,改善了現(xiàn)場工作環(huán)境。

5結(jié)語

重點(diǎn)解決了人員上班時間長、設(shè)備故障率高等諸多問題,使整個紙箱開包系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)了連續(xù)作業(yè),收到了良好的效果,脫箱率得以保證,設(shè)備故率大幅降低,真空回潮的回透率達(dá)到了(99%)工藝要求,“干芯”煙減少了,不僅降低了煙葉造碎率,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,而且每批次煙在真空回透的作業(yè)時間縮短了,降低員工勞動強(qiáng)度,改善了現(xiàn)場工作環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1] 韓向東主編.機(jī)械工程力學(xué).〔M〕北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002

[2] 董玉平主編.機(jī)械原理(第六版).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999