自動灌裝機生產(chǎn)線改造的實踐探索

張景和

(中國石油大慶潤滑油一廠,黑龍江大慶 163711)

自動灌裝機生產(chǎn)線改造的實踐探索

張景和

(中國石油大慶潤滑油一廠,黑龍江大慶 163711)

潤滑油公司成立的 10年,正是國內(nèi)潤滑油市場快速擴張的階段,為了傳播企業(yè)經(jīng)營理念、建立企業(yè)知名度、塑造企業(yè)形象,隨著OEM客戶的發(fā)展以及市場差異化的要求,必然導(dǎo)致要對現(xiàn)有灌裝生產(chǎn)線進行革新改造。大慶潤滑油一廠的灌裝線采購于 1998年,無論是灌裝的產(chǎn)品,還是設(shè)備的各種機電備件都與當時發(fā)生了很大的變化,為了提高設(shè)備的利用效率,對其直線容量式灌裝機、螺旋推進器、理蓋機、旋蓋機、打包機、碼垛機等設(shè)備進行全面改造,實現(xiàn)不同規(guī)格桶型的灌裝,降低成本,提高了灌裝機使用效率。

潤滑油;灌裝生產(chǎn)線;革新改造

Abstract: In the decade of foundation of PetroChina Lubricant Company,the dom estic lubricant oilm arket has been expanding rap idly.To spread the enterp rise m anaging thoughts,set up enterp rise im age and reputation,it is necessary to reform the existing filling production line in o rder to m eet the developm ent of O EM and the dem and of m arket differentiation.The filling p roduction line of PetroChina Daqing No.1 B lending Plant w as put into use in 1998.Both the filling products and all kinds of parts of equipm ent changed greatly.To improve the utilization efficiency of equipm ent,its in-line volum etric filler, infeed w ith selection w or m screw,cap distributors,bottle capper,tape sealing m achine,autom atic palletiser,etc.,w ere reform ed tho roughly,for filling different specification drum s and decreasing cost.

Key words:lubricating o il;filling p roduction line;innovation

0 引言

對潤滑油及特殊行業(yè)的液體分裝生產(chǎn)中,常常會用到各種類型的在線容量灌裝生產(chǎn)線。以中國石油潤滑油公司各生產(chǎn)廠包裝裝置所用潤滑油分裝生產(chǎn)線為例,多為立式、多頭、在線、小容量全自動灌裝生產(chǎn)線。設(shè)備引進時各廠自有品牌,桶型各異,尺寸不一,后來在公司品牌整合中,轎車用油、商用車用油、工程機械用油、摩托車用油、加油站專銷和出口產(chǎn)品以及昆侖之星車輔產(chǎn)品中,均有不同包裝類型產(chǎn)品,且各類產(chǎn)品中又分幾個系列,各系列產(chǎn)品的桶型各有千秋,各廠因基礎(chǔ)油特點及產(chǎn)品出廠的需要,常常擔負著幾個系列、多個規(guī)格的小包裝產(chǎn)品分裝生產(chǎn)任務(wù),這個過程中就需要對原有生產(chǎn)線進行相應(yīng)的改造。

1 大慶潤滑油一廠 4 L灌裝生產(chǎn)線現(xiàn)狀

大慶潤滑油一廠現(xiàn)有包裝生產(chǎn)線 5條,其中 4 L包裝線 2條,有一條生產(chǎn)線自 1997年投產(chǎn),原本設(shè)計只滿足一種桶型油品灌裝,但是目前大慶潤滑油一廠擔負著“昆侖 -天歌”、“昆侖 -天力”、“昆侖 -天鴻”系列油品的小包裝生產(chǎn),及供OE M客戶產(chǎn)品,為了降低生產(chǎn)成本,更好地服務(wù)于市場,提高現(xiàn)有設(shè)備的利用率,經(jīng)過革新改造,使原單一規(guī)格的立式、多頭、在線、小容量、全自動 4 L灌裝生產(chǎn)線可適應(yīng)多個桶型和規(guī)格的生產(chǎn)需要。通過幾年來的生產(chǎn)運行,由原來的只有一種桶型中單一 4 L規(guī)格的分裝,變?yōu)楦脑旌笮略鐾靶?4種,各桶型規(guī)格為 1 L、2.5 L、3 L、3.5 L、4 L,5種不同規(guī)格,大大提高了原有設(shè)備利用率。需說明的是,在新生產(chǎn)線引進中,即便考慮到桶型切換,可減少日后改造成本,提高生產(chǎn)切換效能,但不等于不需要改造,特別是現(xiàn)在以銷定產(chǎn)及委托加工生產(chǎn)情況下,桶型及內(nèi)裝量規(guī)格在不斷地更新和變化,日后的改造在所難免。在此,將大慶潤滑油一廠對引進的設(shè)備進行本土化改造的經(jīng)驗做以介紹。

2 灌裝生產(chǎn)線改造實踐經(jīng)驗

2.1 增設(shè)投瓶機,對空瓶傳送方式進行改進

大慶潤滑油一廠原來是在灌裝機前端進行直接投瓶,運行中發(fā)現(xiàn)不便于現(xiàn)場管理,由于生產(chǎn)廠房和空瓶存儲庫房不在同一樓層,人力運送距離過遠、電梯使用過于頻繁。投瓶機和立式夾瓶輸送機的投用,使得空瓶在樓上從存儲區(qū)運到投送區(qū),運行控制裝置在樓下由灌裝操作人員控制。空瓶由投瓶機鏈板轉(zhuǎn)入立式夾瓶傳送裝置,之后再和樓下的空瓶傳送帶相連接,減輕生產(chǎn)線現(xiàn)場物料運送管理壓力,改善投瓶人員的作業(yè)環(huán)境。原投瓶裝置靠近空壓機,噪聲較大,在樓上傳桶,一方面降低了噪音,另一方面也使投瓶的作業(yè)環(huán)境效果更好,冬季室溫在 15℃以上,夏季室溫基本保持在 30℃以下,光線、照明、通風均比以前得到改善。

2.2 對灌裝機的改造

1997年灌裝機在設(shè)備引進時只適應(yīng)一種桶型和內(nèi)裝量規(guī)格調(diào)整的灌裝。桶型如圖 1所示。

圖1 原桶型

潤滑油公司整合后,根據(jù)市場和OEM用戶的需求,桶形變化很大,尺寸長寬高均存在較大差異,現(xiàn)桶型見圖2。

圖2 現(xiàn)桶型

大慶潤滑油一廠再針對不同桶型增加灌裝線不具備條件,既是資源的浪費,又增加企業(yè)成本。經(jīng)過討論和論證,動手改造灌裝機、螺旋推進器、理蓋機、旋蓋機、打包機等將是最佳選擇。隨即大慶潤滑油一廠成立改造攻關(guān)小組,首先對灌裝機入桶定位卡板進行改制,根據(jù)桶身的寬和桶嘴直徑的尺寸來制作定位卡具。如圖 3所示,圖中尺寸均以mm計算。

圖3 定位卡具

制作卡具固定在定位架上,桶進到灌裝機時,檢測器檢測到有桶信息給 plc一個信號,使定位架閉合把桶定位在罐裝頭下對正,達到罐裝生產(chǎn)。

根據(jù)桶型,桶的寬和厚度來制作了螺旋推進器、進給渦桿,材質(zhì)使用MC尼龍 6來制作,耐磨且變形非常小。如圖 4所示,圖中尺寸均以mm計算。

圖4 螺旋推進器

旋蓋機改造中是設(shè)備改造后能否保證生產(chǎn)速率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,也是改造工作量比較大的一塊。首先是根據(jù)不同規(guī)格的桶型對進給渦桿、星形進給輪、中心星形輪、側(cè)導(dǎo)板、中心導(dǎo)板、送出星形輪進行加工改造。改造時要注意尺寸的測量和計算,并注意材質(zhì)的選擇,一定要耐磨、耐腐蝕,其次是注意各規(guī)格桶型進行切換時各部件位置的調(diào)整。除上述部件外,一定要注意調(diào)整進擠導(dǎo)向桿的位置。如圖 5,圖中尺寸均以mm計算。

圖5 齒輪及導(dǎo)板

理蓋機原理和制作:雙盤間隙理蓋機構(gòu)主要由頂盤、底盤和驅(qū)動裝置等組成,如圖 6所示,當蓋口朝向頂盤時,通過篩選進入下滑道,當蓋口背向頂盤時,蓋被阻止進入下滑道,在底盤轉(zhuǎn)動及輔助吹氣作用下回到料斗,進入再次篩選。圖 6中的尺寸均已mm計算。

圖6 理蓋機

旋蓋機部分的改造:首先根據(jù)桶的長、寬、高來確定旋轉(zhuǎn)夾具的高度和凹陷部分的尺寸,再有是對理蓋器及旋轉(zhuǎn)滑道的改造和調(diào)整。在原旋轉(zhuǎn)滑道的基礎(chǔ)上加寬加高,以適應(yīng)不同形狀和規(guī)格桶蓋的順暢旋轉(zhuǎn)。同時在各規(guī)格桶蓋切換過程中還要將轉(zhuǎn)向架的高度根據(jù)桶身的高度進行適當調(diào)整。

2.3 對貯油箱進行改造

油品在分裝生產(chǎn)中,油罐內(nèi)油品經(jīng)泵運送到灌裝機前的貯油箱中,實際生產(chǎn)中,有些品種的油品常常因輸送過程中含氣體,影響容積式灌裝中產(chǎn)品內(nèi)裝油品凈含量精度及生產(chǎn)效率,為此,在原貯油箱之上加裝一個 2.5 m3的緩沖靜止油箱,基本改善油品分裝過程中因油品含有氣體所致的各種情況。

2.4 對包裝機的整機更換

改造前用的裹包式包裝機,因北方氣候特點,四季溫差大,空氣濕度小,影響包裝箱成型質(zhì)量,甚至很多時候包裝箱在生產(chǎn)時成型正常,存入庫房后因空氣濕度小、室溫低等原因開箱,影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量。故在改造中選用適合北方生產(chǎn)的落箱式全自動折蓋包裝機進行整機替換。該類型包裝機由分道器、拆箱機、落箱機、皮帶輸送機等幾部分組成,改熔膠式為膠帶粘貼式封箱。即紙箱的箱身裝釘好以后,上下箱蓋只壓出折痕,這樣便于包裝物的物流運輸,在生產(chǎn)過程中,紙箱進入拆箱機以后,由行走電機控制真空吸盤拉開紙箱,在此過程中折底、推箱,在封箱底電機的帶動下將箱底用膠帶粘好送出,經(jīng)異鏈傳送到落箱機,等待落桶裝箱后,在皮帶傳送過程中經(jīng)由封箱頂處,對箱頂蓋進行折疊粘封,噴碼后進入下一環(huán)節(jié)。

2.5 增設(shè)電子復(fù)檢秤

容積式灌裝機隨油溫的變化,內(nèi)裝油品的凈含量會有所不同,另外為防止包裝過程中落箱處缺桶,添加電子復(fù)檢秤。檢測重量依不同規(guī)格進行生產(chǎn)前設(shè)定。電子復(fù)檢秤在線檢測,對設(shè)定范圍內(nèi)的偏差準予放行,當偏差超過許可范圍,將箱推出,檢測精度高,和整線的電氣聯(lián)鎖,偶遇單箱缺量會自動推進不合格平臺伴隨聲音報警等待處理,如遇 2箱以上缺量會因出口產(chǎn)品堆積報警而使整條生產(chǎn)線自動停機,直到人工解除為止。

2.6 添加報警聯(lián)鎖裝置

對內(nèi)裝量不足、缺膜、缺蓋、噴碼機故障或不噴碼等故障進行電氣聯(lián)鎖。原生產(chǎn)線因產(chǎn)品質(zhì)量標準和要求的不斷提高,添加桶體噴碼和箱體噴碼,在線電子復(fù)檢秤等設(shè)備,增添設(shè)備一定要與原設(shè)備進行電氣聯(lián)鎖、互鎖。一方面對是操作工勞動強度的降低,更主要的是提高對產(chǎn)品各方面質(zhì)量的控制,避免和控制不合格品出廠,降低不合格品返工處理的數(shù)量,使包裝物和油品在分裝生產(chǎn)過程中的損耗下降,保證產(chǎn)品分裝生產(chǎn)合格率的穩(wěn)定。

3 設(shè)備改造遵循的原則

3.1 設(shè)備改造的可行性

對設(shè)備存在問題、改造的依據(jù)、方案的選擇要有可行性。這里的“可行性”包含三點:一是所選技術(shù)或設(shè)備應(yīng)該是行業(yè)內(nèi)當前相對先進、性能穩(wěn)定、便于維護。二是改造后的動能消耗應(yīng)該在可承受范圍內(nèi),從節(jié)能降耗方面加以考慮。三是指改造難度要低、工期要短、費用要少、風險要小、效果要明顯。

3.2 設(shè)備改造必須遵循 HSE管理原則

改造前的準備、改造施工中及改造驗收后均要遵守 HSE管理體系對質(zhì)量、健康、安全、環(huán)境的目標控制和原則,節(jié)能降耗、保護環(huán)境、保障安全生產(chǎn)、改善勞動條件、提高勞動生產(chǎn)效率。

4 設(shè)備改造后的優(yōu)、缺點分析

改造完成后,還是有許多不盡人意但是又必須面對的地方。就是拆箱機線槽的位置設(shè)定,根據(jù)設(shè)計規(guī)范,生產(chǎn)現(xiàn)場管、線布置必須符合我國工業(yè)企業(yè)設(shè)計標準規(guī)定,不妨礙人員在機器附近的安全出入,避免磕絆,有足夠的上部空間保證操作及維修人員作業(yè)時的安全,雖然符合標準,但位置的設(shè)定絕不是最佳,實際運行中感覺如果用嵌入隱藏式或是架空式的話,會使改造錦上添花。這仍是今后設(shè)備改造及引進中需要注意的問題。

5 結(jié)論

從目前設(shè)備運轉(zhuǎn)情況證明,大慶潤滑油一廠對4 L灌裝生產(chǎn)線改造比較成功。新增油品緩沖靜止油箱解決了生產(chǎn)中油品帶風問題,通過對卡具的配套加工,可以適應(yīng)多種形狀和規(guī)格及材質(zhì)桶的分裝生產(chǎn);更換后的包裝機與更換前相比,效率等同,封箱效果更好,滿足生產(chǎn)需求;新增電氣聯(lián)鎖可以提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率,減輕操作工的勞動強度。不僅為 4 L灌裝生產(chǎn)線日后的進一步改造積累了豐富的經(jīng)驗,也為同類設(shè)備的改造積累了充分的資料和經(jīng)驗。

The Prac tica l Exp lora tion on Reform ing Produc tion Line of Autom a tic Fille r

ZHANG J ing-he
(PetroChina Daqing No.1 B lending Plant,Daqing 163711,China)

TH703.5

A

2010-04-06。

張景和(1960-),男,工程師,1999年畢業(yè)于東北石油大學機械制造及自動化專業(yè),現(xiàn)任中國石油大慶潤滑油一廠生產(chǎn)技術(shù)部包裝主任,主要從事生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)及管理工作。

1002-3119(2010)06-0054-04