自動(dòng)上袋灌裝機(jī)的技術(shù)改造

王新開

（安徽曙光化工股份有限公司，安徽安慶246005）

1 前言

我公司2010年12月新建成一條全自動(dòng)紙袋包裝生產(chǎn)線，主要由定量秤、自動(dòng)上袋灌裝機(jī)、雙折側(cè)貼熱合折邊機(jī)、整袋輸送機(jī)、檢重秤組成。袋裝線自投用以來故障頻次高，影響了生產(chǎn)的連續(xù)性,整線效率低下，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

自動(dòng)上袋灌裝機(jī)流程如下:①供袋平臺(tái)上放置兩堆整齊各100只以內(nèi)的包裝袋；②吸袋機(jī)構(gòu)將單只包裝袋尾部吸起送入倒袋機(jī)構(gòu)，由倒袋機(jī)構(gòu)將包裝袋翻轉(zhuǎn)進(jìn)入斜袋斗使包裝袋立正；③四連桿接袋機(jī)構(gòu)將斜袋斗中的包裝袋接住，轉(zhuǎn)給受袋機(jī)構(gòu)平移到套袋灌裝機(jī)下方，套袋灌裝機(jī)內(nèi)的機(jī)械手接到信號(hào)后將包裝袋兩端夾住，受袋機(jī)構(gòu)將袋口分離，光電管檢測出包裝袋是否到位，灌裝斗才將斗內(nèi)的物料灌裝到包裝袋中；④整袋機(jī)構(gòu)將裝有物料的包裝袋整理，使物料均勻地裝在包裝袋內(nèi)；⑤排氣送袋機(jī)構(gòu)將整理好的包裝袋排除氣體送入后段的輸送機(jī)進(jìn)入封口環(huán)節(jié)。

2 灌裝現(xiàn)狀調(diào)查

我們對(duì)袋裝生產(chǎn)線故障展開調(diào)查，查閱運(yùn)行記錄，同時(shí)對(duì)包裝袋非正常消耗進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。通過近五個(gè)月的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，共出現(xiàn)故障24次，設(shè)備故障率高，其中自動(dòng)上袋灌裝機(jī)出現(xiàn)故障20次，占總故障次數(shù)的83.3%。袋裝線生產(chǎn)的5個(gè)批次的包裝袋，因自動(dòng)上袋灌裝機(jī)故障造成的包裝袋非正常消耗達(dá)到24.56%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)要求，使得生產(chǎn)成本大幅上升。

自動(dòng)上袋灌裝機(jī)頻發(fā)故障的原因，分別是套袋檢測故障、氣缸動(dòng)作故障、PLC程序異常及其它故障，其中套袋檢測故障和氣缸故障占總故障次數(shù)的85.71%。

3 技術(shù)改造的實(shí)施方案

3.1 套裝檢測方式的改造

（1）技改前。當(dāng)包裝袋運(yùn)行到套袋灌裝機(jī)正下方時(shí)，機(jī)械手將包裝袋兩端夾住，再將袋口分離，通過灌裝斗上的四只光電管檢測出包裝袋是否到位，然后氣缸動(dòng)作將料斗內(nèi)的物料灌裝到包裝袋中，而光電管安裝在灌裝斗的四角，物料在下落的過程中直接和光電管接觸，物料的粉塵附著在光電管上，同時(shí)物料又具有極強(qiáng)的腐蝕性，且極易潮解滲入光電管內(nèi)部，使光電管的引出線腐爛及線路板上的元器件損壞，使光電管產(chǎn)生誤檢測，發(fā)生故障。

（2）改造實(shí)施步驟：①拆除原光電管及線路，在遠(yuǎn)離落料口的控制臺(tái)上安裝四只真空檢測變送器，并將四根φ6mm塑料管與在原四只光電管位置安裝的四根φ6mm不銹鋼導(dǎo)管相連，通過檢測真空度來判斷包裝袋是否套好，并將此信號(hào)傳入PLC來控制物料的灌裝，避免檢測元件直接同物料接觸，排除誤檢測故障；②為了防止腐蝕性物料對(duì)真空變送器膜片腐蝕，在每個(gè)真空變送器的進(jìn)口管路增裝一只粉塵過濾器，起到隔離真空變送器的作用。

（3）技改后。技術(shù)改造后套袋檢測的準(zhǔn)確率大大提高，未出現(xiàn)誤檢測現(xiàn)象，吹袋的次數(shù)大大下降。

3.2 電磁閥控制部分的改造

（1）技改前。由PLC輸出直接控制現(xiàn)場電磁閥，當(dāng)線路絕緣下降、發(fā)生短路時(shí)，電磁閥易造成損壞和不動(dòng)作，甚至?xí)斐蒔LC損壞，存在安全隱患。

（2）改造實(shí)施步驟：①對(duì)控制柜線路進(jìn)行更改，增加隔離措施。安裝一只DC24V直流電源和DC24V繼電器24只，由PLC直接輸出控制現(xiàn)場電磁閥，改為由PLC控制繼電器，DC24V電源經(jīng)繼電器觸點(diǎn)控制現(xiàn)場電磁閥，減少故障發(fā)生，確保了PLC工作的安全性；②將現(xiàn)場26只AC220V電磁閥線圈更換成DC24V電磁閥線圈，降低供電電壓，保證線路絕緣符合要求，同時(shí)增強(qiáng)現(xiàn)場檢修安全性；③在接線箱內(nèi)放置變色硅膠，對(duì)接線箱蓋增加密封條。

（3）技改后。改造后在數(shù)月運(yùn)行中未再出現(xiàn)電磁閥線圈及接線故障。

3.3 重新編制維護(hù)規(guī)程，提高維護(hù)質(zhì)量

（1）技改前。設(shè)備說明書要求每季度對(duì)所有氣缸維護(hù)一次，但公司袋裝線是間歇式生產(chǎn)，每月只開車數(shù)次，每次7小時(shí)左右。由于長時(shí)間處于停車狀態(tài)，粉塵及臟污積聚在氣缸的導(dǎo)向軸和活塞桿上，造成開車時(shí)多次出現(xiàn)氣缸卡滯，影響了設(shè)備正常運(yùn)行。

（2）技改內(nèi)容：①對(duì)現(xiàn)有的維護(hù)規(guī)程進(jìn)行改進(jìn)，將每季度一次改成每個(gè)月一次對(duì)所有氣缸加油維護(hù)，確保氣缸靈活，動(dòng)作正常；②每月對(duì)更改成真空檢測的氣路管線和粉塵過濾器用溫水清洗一次，確保管路清潔、暢通，使得對(duì)真空套袋檢測準(zhǔn)確、可靠。

（3）技改后。對(duì)自動(dòng)上袋灌裝機(jī)增加維護(hù)次數(shù)后，基本沒有發(fā)生氣缸卡滯，只發(fā)生一次真空檢測管路堵塞的情況，達(dá)到了預(yù)期效果。

4 技術(shù)改造后的設(shè)備運(yùn)行情況

（1）技術(shù)改造措施完成后，自動(dòng)上袋灌裝機(jī)經(jīng)過近五個(gè)月的運(yùn)行，只出現(xiàn)4次故障，故障次數(shù)明顯減少。

（2）將技改前后的故障次數(shù)進(jìn)行對(duì)比，見圖1。

（3）技改后2011.10～2012.2袋裝線生產(chǎn)的5個(gè)批次包裝袋，因袋裝線故障造成的非正常消耗統(tǒng)計(jì)如表1。

（4）對(duì)包裝袋在改造實(shí)施前后非正常消耗的情況對(duì)比，見柱狀圖2。

通過圖1、圖2得出，自動(dòng)上袋灌裝機(jī)故障次數(shù)由改造前平均每月4.2次降至每月0.8次;包裝袋的平均非正常消耗由改造前平均24.56%降至5.13%;實(shí)現(xiàn)并超過了預(yù)期的目標(biāo)。

表1 非正常消耗統(tǒng)計(jì)表

5 經(jīng)濟(jì)效益

5.1 改造投入費(fèi)用

（1）真空檢測變送器和粉塵過濾器購置費(fèi)用：

（2）繼電器購置費(fèi)用：24只*43元/只=1032元

（3）24V直流穩(wěn)壓電源及24V電磁閥線圈購置費(fèi)用:1287元

三項(xiàng)改造投入費(fèi)用合計(jì)：3200+1032+1287=5519元

5.2 產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益

（1）減少光電管損耗：7只/年*600元/只=4200元/年

（2）包裝袋的非正常消耗由24.56%降至5.13%

6噸 /月 *12月 *50條 /噸 *（28.12-5.04）%*7.66元 /條 =6364.54元 /年

（3）發(fā)生故障時(shí)維修工作成本：（4.2-0.6）次/月*12月*0.5小時(shí)/次*40元/小時(shí)=912元/年

（4）減少處理故障時(shí)發(fā)生的產(chǎn)品流失損耗：2.1公斤/噸*6噸/月*12月*54元/公斤=8164.8元/年

四項(xiàng)產(chǎn)生效益的合計(jì)：

4200+6364.54+912+8164.8=19641.34元

年創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益總計(jì)：19641.34-5519=14122.34元

6 總結(jié)

（1）改造后效果較好，袋裝生產(chǎn)線故障次數(shù)明顯減少，設(shè)備達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)，提高了袋裝線的整線效率。

（2）減少了生產(chǎn)線故障次數(shù)和產(chǎn)品流失，有利于節(jié)能降耗，經(jīng)濟(jì)效益明顯?！?/p>