4 L潤滑油包裝生產過程中裝箱缺桶自動檢測裝置設計及應用

周德鵬 繆冬梅 郗 杰

摘要:針對中國石油大連潤滑油廠包裝車間4 L潤滑油包裝生產過程中裝箱缺桶的現象,經過對裝箱生產過程詳細研究和分析后找出了包裝箱中缺桶的原因,并針對該原因設計了一套相對應的自動缺桶檢測裝置,通過設置兩個檢測撥桿來檢測是否缺桶,并通過光電管把檢測信號傳送到報警系統,有效解決了裝箱缺桶的問題。整個設計包括機械結構及電路控制兩部分,其中機械部分可以實現高度和寬度的調整,以適用于不同規格的包裝桶。

關鍵詞:4 L桶;自動裝箱;自動缺桶檢測系統;光電管;繼電器

中圖分類號:TH246 文獻標識碼:A

The Design and Application of a Set of Automatic Detection Device against Missing Bottles in 4-Litre Lube Oil Packaging Production Process

ZHOU De-peng, LIAO Dong-mei, XI Jie

(PetroChina Dalian Blending Plant, Dalian 116032, China)

Abstract:A set of automatic detection device was designed and made to solve the missing of bottles problem in 4-litre lube oil packaging production process in PetroChina Dalian Blending Plant after a detailed study and analysis of the reasons for missing of bottles in the process of package. Two levers and a photocell were located to detect whether or not missing of bottles and the signal of missing bottles from the photocell was sent to the alarm system. There are two parts in all design, one is mechanical structure and the other is electric control circuit. A variety of bottles can be packed through the adjustment of height and width of the device.

Key words:4-litre bottle; automatic packing; automatic detection system for missing bottles; photocell; relay

0 前言

中國石油大連潤滑油廠主要生產任務是進行昆侖潤滑油部分品種的調合及各種包裝工作。其中4 L昆侖潤滑油包裝生產流程如下:通過自動灌裝機將昆侖潤滑油灌裝進4 L塑料桶中并完成封蓋工作,然后經過傳送帶輸送到自動落下式裝箱機進行裝箱,每箱裝6桶,在放入合格證后進行膠帶封箱,成品箱經過貼標和噴碼后進入碼垛機碼垛。但是在生產過程中由于某些原因經常出現一個包裝箱中缺少1~2桶潤滑油的情況,一旦少桶問題不能被及時發現,產品流入市場,就會給我廠的生產經營及聲譽帶來極大的損害。為避免這一現象發生,通常車間安排專人負責檢查是否缺桶,無形中增加了人工成本。如果采用自重檢測秤來檢測則增加了投資成本5萬余元,為深入貫徹落實潤滑油公司“控費、降本、增效”工作部署,在經過對裝箱生產過程詳細研究和分析后我們找出了包裝箱中缺桶的原因,并針對缺桶原因采用光電傳感器、繼電器和聲光報警器設計了一種全新的檢測裝置,在裝箱前就進行缺桶檢測,當缺桶時進行聲光報警,人工進行操作補償,從而有效解決了缺桶的問題。

1 4 L桶裝潤滑油包裝生產過程中在裝箱單元缺桶原因分析

(1)4 L桶形及裝箱時要求擺放形式如圖1。

之所以要求如此形式擺放,是因為考慮到4 L桶把手頂部一側有斜角,如果如圖2擺放,則在碼垛時容易造成傾斜,不能進行碼垛堆放。

(2)裝箱系統簡介

① 4 L自動裝箱系統平面布置圖

大連潤滑油廠配置的自動落下式裝箱機系北京恒拓包裝設備有限公司生產制造,該裝箱系統是將已灌裝并封口的塑料桶,利用紙板作為包裝物,把一組(6桶)裝箱成形,并用膠帶封固的成套設備。其平面布置圖如圖3所示。

1.桶分道檢測;2.轉桶1檢測;3.轉桶2檢測;4.轉桶氣缸1;5.轉桶氣缸2;6.橫桶輸送機;7.檢測光電管;8.推桶氣缸;9.空箱輸送機;10.裝箱機

其中:桶分道檢測:擋光后根據編組需要換向(磁性開關)。

轉桶1檢測:檢測到桶后控制相應方向氣缸轉桶(光電)。

轉桶2檢測:檢測到桶后控制相應方向氣缸轉桶(光電)。

轉桶氣缸1:彈出撞擊油桶使其偏轉。

轉桶氣缸2:彈出撞擊油桶使其偏轉。

橫桶輸送機:將轉向的油桶輸送到裝箱機。

檢測光電管:被遮擋時,推桶氣缸動作。

推桶氣缸:將每三個油桶推到落箱處。

空箱輸送機:將紙箱送到裝箱機前。

②裝箱過程介紹

膠帶封箱底后,通過空箱輸送機將紙箱送到裝箱機前,分箱氣缸將緊挨的空箱分開并送到裝箱位置。

當4 L油桶輸送到分道環節時,分道機構根據編組需要進行分道,轉桶氣缸把每個桶分別轉向并傳送到橫桶輸送機上,當檢測光電管7被遮擋時,推桶氣缸將每3個桶分別推到落箱處,每推兩次落桶一次,每6桶一箱。裝滿桶的紙箱被輸送出,同時進一空箱,滿桶箱經過合格證機時,自動放入合格證,然后封箱頂,成品箱進入碼垛機碼垛。

(3)轉桶機構

為保證能夠按要求擺放形式裝箱,在裝箱機前的橫桶輸送機上制造商配置了轉桶機構,如圖3所示。

當光電管檢測到有桶輸送時,轉桶氣缸彈出撞擊4 L桶,使其轉向,通常情況下轉向角小于90°,介于30~90°之間,即有效轉向,如圖4所示傳送。

這種轉向的油桶在最終包裝入箱前在隨之而至的后一個油桶的撞擊下排列在一起時就達到了轉向90°,并不會造成裝箱缺桶現象,因此可以進行正常的包裝入箱工序。但在生產過程中常常由于各種原因造成桶并沒有有效轉向,即轉向角小于30°或者轉向180°,如圖5所示繼續傳送, 這種情況下就會造成裝箱缺桶。

2 缺桶自動檢測系統的設計

2.1 工作原理(如圖6所示)

檢測撥桿可以繞其軸自由轉動,當其由于本身重力作用下垂時被支架上的支桿遮擋,從而可以使檢測撥桿的上端遮擋住檢測光電管。

檢測撥桿軸及檢測光電管可以在支架上縱向調節高度,以適應不同高度的包裝桶。

檢測撥桿固定軸套可以在檢測撥桿軸上橫向調節并固定檢測撥桿,以適應不同寬度的包裝桶。

當裝滿潤滑油的4 L包裝桶在經過轉桶機構轉向后在橫桶輸送機上傳送時,如果桶轉向正確,則兩個檢測撥桿都會被桶蓋和把手頂起來,如圖7。

缺桶檢測光電管紅外光線不被遮擋,無輸出信號;如果桶沒有有效轉向,則至少有一個檢測撥桿沒有被桶蓋或把手頂起來,如圖8,缺桶檢測光電管紅外光線被遮擋,輸出缺桶24 V信號給控制系統,進行聲光報警并停止裝箱,等待人工補償并進行復位,重新開機。