卷煙包裝機NF卸盤機拍板料斗的改造

邵永亮，張國平，胡廣闊，李秀珍

（河南中煙工業(yè)有限責任公司漯河卷煙廠，河南 漯河 462000）

NF卸盤機是為B1軟盒硬條卷煙包裝機組供給煙支的輔機。在卷煙包裝過程中，影響成品品質(zhì)、設(shè)備效能和原材料消耗的主要因素有很多，其中，原機設(shè)計缺陷的影響巨大。根據(jù)漯河卷煙廠卷包車間設(shè)備裝備情況、設(shè)備性能和生產(chǎn)操作過程等實際情況分析，NF卸盤機料斗擋板原設(shè)計存在缺陷，在設(shè)備運行過程中產(chǎn)生的煙支錯亂是影響成品品質(zhì)、設(shè)備效能和原材料消耗指標的主要因素。

1 改造背景

NF卸盤機在煙盤翻轉(zhuǎn)卸煙時，會產(chǎn)生兩種不好的現(xiàn)象：

一是由于沖撞力和慣性作用，容易出現(xiàn)煙支掉落，在卸盤機料斗中形成橫煙。料斗中的煙支在向前輸送過程中，因為橫煙的影響，造成煙支錯亂；橫煙所接觸到的煙支經(jīng)過擠壓，會產(chǎn)生皺紋，當橫煙沒有掉落時，還會造成B1包裝機下煙道堵塞，致使機組停機。在以往的工作中，主要靠機臺操作人員發(fā)現(xiàn)后，用手工整理，否則會造成停車，影響機組有效作業(yè)率和產(chǎn)品品質(zhì)；

二是在整盤煙支翻轉(zhuǎn)之料斗上方而未卸載時，煙支由煙盤底部活動托板托扶，由于重力作用，煙盤底部活動托板上方的煙支呈傾斜狀態(tài)，下面的煙支會比上面的煙支突出一點，當料斗內(nèi)煙支下降到一定高度，光電開關(guān)提示煙盤底部活動托板向后做抽出動作，整盤煙支下落于料斗之內(nèi)，由于料斗擋板是固定的，那么活動托板上方的傾斜煙支，就會撞擊到料斗擋板，造成煙支錯亂，同樣造成B1包裝機下煙道堵塞，致使機組停機，影響機組有效作業(yè)率和產(chǎn)品品質(zhì)。

我們在包裝機上對造成設(shè)備停車的主要因素進行了調(diào)研，調(diào)研情況見表1。

表1 5#包裝機停車頻次表

根據(jù)表1做柱狀圖，如圖1。

圖1 5#包裝機停車狀況柱狀圖

通過數(shù)據(jù)和柱狀圖分析，煙支錯亂是造成包裝機停機次數(shù)高的主要原因，是影響卷煙產(chǎn)品品質(zhì)、原材料消耗和設(shè)備正常運行的主要因素。

經(jīng)過長期觀察發(fā)現(xiàn)，通過手動來控制料斗固定拍板動作，料斗內(nèi)產(chǎn)生的錯亂煙支，會隨著手動拍打，下落到廢煙支斗內(nèi)，并且在卸載煙支時，由于擋板是打開的，煙盤內(nèi)突出的煙支就不會撞擊到擋板上，這樣就大大減少了流入下游機的錯亂煙支，降低了煙支的不整齊排列程度。

這一發(fā)現(xiàn)，使我們確定對卸盤機加一套裝置來控制原來后部的固定拍板，對料斗內(nèi)煙支的兩端同時進行拍煙動作，使煙支整齊，以降低煙支錯亂，解決因為煙支錯亂產(chǎn)生停機而使產(chǎn)品品質(zhì)下降、運行設(shè)備運行效率降低、原材料消耗增加的問題。

2 改造的技術(shù)方案及原理

2.1 改造的技術(shù)方案

改造實施前，我們制定了兩套改造方案。

（1）方案一。在料斗擋板一側(cè)設(shè)計加工曲柄搖桿機構(gòu)，加裝伺服電機，帶動該機構(gòu)，實現(xiàn)料斗擋板動作。

（2）方案二。在原機機架上安裝一雙作用氣缸，氣缸端部加裝強力磁鐵，對料斗擋板進行改造，使磁鐵能吸住料斗擋板，取活動拍板的動作信號控制電磁閥，繼而控制氣缸動作，實現(xiàn)料斗擋板動作。

方案一雖然也能解決原機設(shè)計缺陷，但設(shè)計加工曲柄搖桿機構(gòu)費用高，技術(shù)難度大；加裝伺服電機改變原機設(shè)計，外觀效果不理想。

方案二能解決原機設(shè)計缺陷，加工費用和零備件費用低，技術(shù)難度相對較小。所以，我們在查閱大量資料的前提下，經(jīng)過反復研究，最終確定選用方案二對NF卸盤機料斗擋板進行改造。

2.2 改造原理

（1）機械方面。從主氣路上取一氣源，經(jīng)過一個兩位五通電磁閥來控制一個雙作用氣缸，雙作用氣缸端部加裝一強力磁鐵后，加工安裝在卸盤機機架上，利用強力磁鐵的吸引力與改造加工后的卸盤機后擋板相連，使雙作用氣缸實現(xiàn)擋板的打開與關(guān)閉。

當煙盤上的煙支下落時，后擋板處于打開狀態(tài)，這樣卸盤時突出的煙支就不會因落到后擋板上而彎曲，產(chǎn)生的亂煙會因為輸送過程中擋板的自動開閉下落到廢料斗內(nèi)；當煙支下落后，前后擋板同時進行排齊動作，使煙支整齊輸送，這一動作由電氣部分控制完成。

（2）電氣控制方面。必須有一個輸出信號，來控制電磁閥繼而控制氣缸動作。由于原來控制拍板的輸出是PLC輸出，如果一個輸出點帶兩個電磁閥長期頻繁工作，極易對輸出點造成損害。因此，要想使這一過程動作完成，必須對PLC進行編程，加一套輸出點或是對外圍電路進行改造。由于出廠日期不同，NF卸盤機有兩種PLC控制，一種是SIEMENS編程器，這一種我們無法進入程序，最可靠的只有在外部加一套無觸點開關(guān)，我們選擇了固態(tài)繼電器，因為其帶負載能力強，能頻繁動作，完全滿足要求；另一種是OMRON編程器，我們對其程序進行了修改，并加入了一個輸出點，直接帶動電磁閥線圈，大大減輕了外圍工作量，滿足了改造的需求。電器改造原理示意圖如圖2。

圖2 電器改造原理示意圖

3 改造后的應(yīng)用效果

我們對改造后的停車情況，進行了調(diào)研，調(diào)研情況見表2。

表2 5#包裝機改造后停車頻次表

根據(jù)表2做柱狀圖如圖3。

圖3 5#改造后包裝機停車狀況柱狀圖

根據(jù)改造前后數(shù)據(jù)做柱狀圖如圖4。

圖4 改造前后煙支錯亂停車次數(shù)對比柱狀圖

4 結(jié)束語

通過以上數(shù)據(jù)可以看出，NF卸盤機料斗拍板改造后，設(shè)備因煙支錯亂造成的停機次數(shù)由原來的班平均35次，降低到5次以內(nèi)，有效降低了設(shè)備停機次數(shù)，從而提升了產(chǎn)品品質(zhì)，提高了設(shè)備有效作業(yè)率，節(jié)省了原材料消耗，取得了預(yù)期效果。

[1]任 芳.PLC與現(xiàn)場總線技術(shù)在B1主機改造中的應(yīng)用[J].電子設(shè)計工程，2009，(08)：104-105

[2]河南中煙漯河卷煙廠車間修理用書．Bl包裝機組操作與維修手冊[Z].

[3]廖常初．PLC編程及應(yīng)用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.