煙包夾包機夾包檢測裝置改進

李四新，劉華陽

（河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司黃金葉生產(chǎn)制造中心，鄭州450016）

煙包夾包機夾包檢測裝置改進

李四新，劉華陽

（河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司黃金葉生產(chǎn)制造中心，鄭州450016）

統(tǒng)計與分析夾抱機故障頻次較高的問題，發(fā)現(xiàn)夾抱機故障中“夾具夾緊超時”的故障頻次最多，總故障時間最長。為此，進一步分析該機構(gòu)檢測原理和裝置原材料特性，發(fā)現(xiàn)夾緊檢測裝置設(shè)計存在“信號不同步”缺陷，是造成夾抱機“夾具夾緊超時”故障的主要原因。改進夾緊檢測裝置，更換檢測開關(guān)，“夾具夾緊超時”的故障次數(shù)降低，故障處理時間減少，設(shè)備生產(chǎn)效率提高。

卷煙制造；夾包機；夾包檢測裝置；行程開關(guān)；改進

0 前言

物流中心原料配方庫夾包機由國內(nèi)公司設(shè)計制造，其主要功能是將200 kg煙包與托盤組合和分離，方便煙包進出高架庫，入庫區(qū)域和出庫區(qū)域各有兩臺夾包機，是原料庫的關(guān)鍵設(shè)備，它的穩(wěn)定運行是原料庫順利完成生產(chǎn)任務(wù)的前提。但該機組存在設(shè)計缺陷，在實際生產(chǎn)中出現(xiàn)，煙包夾具已經(jīng)將煙包夾緊，但是檢測裝置卻不能準(zhǔn)確檢測到夾緊信號，出現(xiàn)“夾具夾緊超時”故障報警，同時，檢測裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修過程費時費力，導(dǎo)致設(shè)備有效作業(yè)率低下，影響設(shè)備正常生產(chǎn)。針對設(shè)備問題原因，對重復(fù)出現(xiàn)的問題通過技術(shù)改造加以解決，徹底排除故障隱患，提高設(shè)備運行效率。

1 夾包機夾緊檢測裝置故障分析

1.1 夾抱檢測裝置的工作原理

當(dāng)煙包夾抱機進行夾抱作業(yè)時，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)帶動擋板做旋轉(zhuǎn)運動，由半閉合狀態(tài)改變?yōu)閺堥_狀態(tài)，擋板觸動機械式行程開關(guān)，使開關(guān)常開觸點閉合，發(fā)出夾抱到位信號后，再進行提升作業(yè)，動作流程見圖1；夾抱機松開時，復(fù)位彈簧頂（拉動或彈動）動通軸運動，將擋板恢復(fù)到原位，等待下一次動作，動作流程見圖2。

1.2 夾抱檢測到位裝置結(jié)構(gòu)

進行夾抱作業(yè)時，設(shè)置有物料夾緊到位檢測裝置，檢測到物料夾緊信號后才能將物料提起。檢測裝置如圖3所示，當(dāng)設(shè)備工作時，兩個夾緊夾具在氣缸的帶動下向煙包靠近，首先接觸煙包的旋轉(zhuǎn)裝置，帶動設(shè)置有復(fù)位彈簧通軸和擋板向行程檢測開關(guān)側(cè)移動，觸發(fā)機械式行程開關(guān)，檢測到位后，夾包機抱起煙包，向前運動，煙包到達托盤上方后，夾具在氣缸的作用下放開煙包，旋轉(zhuǎn)裝置在復(fù)位桿的彈簧作用離開行程開關(guān)，煙包釋放完畢。

圖1 夾抱煙包動作流程

圖2 松開煙包動作流程

夾具在氣缸作用下執(zhí)行夾緊動作，如果行程檢測開關(guān)未被觸發(fā)，夾包機顯示“夾具夾緊超時”故障；夾具在氣缸釋放后，如果行程檢測開關(guān)未復(fù)位，夾包機顯示“夾緊限位超時”故障。通過夾包機故障統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)“夾具夾緊超時”的故障次數(shù)最多，月平均總故障時間最長，總故障時間為380 min，占夾抱機故障總時間的62%?？梢?，導(dǎo)致夾抱機故障時間較長的主要原因是“夾具夾緊超時”故障，減少該故障頻率，就可以快速提高夾包機的有效作業(yè)率。

圖3 檢測裝置示意圖

1.3 夾具夾緊超時原因分析

（1）機械式行程開關(guān)選型不當(dāng)。

（2）夾包檢測裝置存在設(shè)計缺陷，動作復(fù)雜且運行不穩(wěn)定。

2 制定改造方案

機械式行程限位開關(guān)在實際生產(chǎn)中，是將行程限位開關(guān)安裝在預(yù)先安排的位置，當(dāng)裝于生產(chǎn)機械運動部件上的模塊撞擊行程開關(guān)時，行程限位開關(guān)的觸點動作，實現(xiàn)信號的切換。因此，限位開關(guān)是一種根據(jù)運動部件的行程位置而切換電路的電器，限位開關(guān)廣泛用于各設(shè)備的行程控制和進行終端限位保護。設(shè)備自帶的機械式行程開關(guān)由德國Turck公司制造，動作可靠，自身不存在質(zhì)量問題，如前所述，機械式行程限位開關(guān)適用于不經(jīng)常動作的終端限位保護，不適合頻繁動作的位置檢測，再加上為機械式行程限位開關(guān)設(shè)計的夾包檢測裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，動作不可靠，因此需要對檢測開關(guān)重新選型，提高設(shè)備可靠性，降低故障率。

維修人員依據(jù)目前的檢測技術(shù)，準(zhǔn)備選用光電開關(guān)或感應(yīng)開關(guān)，并從可靠性、可行性和經(jīng)濟性等方面進行了對比分析（表1）。漫反射光電開關(guān)的檢測變化行程距離最小為5～10 mm，而夾抱機夾具由松開到夾緊距離變化＜5 mm，對光電開關(guān)的安裝方式要求較高，由于作業(yè)現(xiàn)場粉塵較大、煙末較多，容易產(chǎn)生誤動作，接近開關(guān)檢測的是金屬擋板，不受環(huán)境影響，且檢測動作變化范圍在5 mm以內(nèi)，因此綜合各項因素決定采用接近開關(guān)，并對檢測機構(gòu)進行改進。

表1 光電開關(guān)和感應(yīng)開關(guān)可行性對比評分表分

圖4 安裝的感應(yīng)開關(guān)

圖5 新設(shè)計感應(yīng)裝置

3 改進夾包檢測裝置

（1）安裝金屬接近開關(guān)。拆除原來的機械行程開關(guān)，在夾壁上安裝支架固定金屬接近開關(guān)，感應(yīng)距離也可以隨現(xiàn)場實際情況進行調(diào)整（圖4）。

（2）設(shè)計感應(yīng)擋板。拆除原有檢測觸發(fā)裝置，重新設(shè)計、加工感應(yīng)擋板（圖5）。選用不銹鋼彈簧板，一端用固定裝置固定在夾壁上，一端加工成折角與煙箱接觸，當(dāng)夾壁夾抱煙箱時，固定在夾壁上的彈簧板與煙箱接觸，煙箱頂動彈簧板擋板向外移動，并調(diào)整感應(yīng)開關(guān)前后距離到合適位置，彈簧板外移到位即觸動開關(guān)，彈簧板復(fù)位，感應(yīng)開關(guān)斷開，壓緊釋放動作可靠（圖6）。

（3）調(diào)試感應(yīng)開關(guān)（圖7）。當(dāng)夾具夾緊時，簧片與接近開關(guān)的距離＜3 mm時，接近開關(guān)被觸發(fā)；當(dāng)夾具松開時，簧片與接近開關(guān)的距離＞5 mm，此時，接近開關(guān)不應(yīng)被觸發(fā)。

4 改進效果

圖6 改進后夾壁位置檢測機構(gòu)

圖7 接近開關(guān)位置圖

表2 夾抱機月平均故障統(tǒng)計

改進后又對夾抱機的總故障進行了統(tǒng)計（表2）。經(jīng)過技術(shù)改造，夾抱機夾具夾緊超時故障時間占夾抱機總故障時間的2%，達到了預(yù)期的效果。經(jīng)過一段時間的運行，又將以上成熟的改造方案推廣應(yīng)用到其他3臺夾包機上，經(jīng)過近半年的觀察，成功降低了夾抱機故障率，縮短了夾抱機故障總時間，同時減少了操作工和維修工的工作量，也使原料配方庫的出入庫效率有了較大的提高。

5 結(jié)束語

目前，技術(shù)人員已經(jīng)將該項技術(shù)申請了專利，并獲得批準(zhǔn)，該類夾包機在國內(nèi)多家煙草加工企業(yè)使用，具有很高推廣價值。

〔編輯 凌瑞〕

TS43

B

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2016.11.28