密煉機(jī)膠料秤自動(dòng)化稱量及投料縮時(shí)改造

曲學(xué)新，王兵，李曉明，馬志國(guó)，劉志明

(固鉑成山（山東）輪胎有限公司，山東 榮成 264300)

密煉機(jī)膠料秤自動(dòng)化稱量及投料縮時(shí)改造

曲學(xué)新，王兵，李曉明，馬志國(guó)，劉志明

(固鉑成山（山東）輪胎有限公司，山東 榮成 264300)

通過(guò)對(duì)密煉機(jī)膠料秤供膠機(jī)結(jié)構(gòu)改造加上程序上改寫，實(shí)現(xiàn)膠片稱量自動(dòng)化，同時(shí)改變稱膠形式，減少密煉機(jī)投料時(shí)間，達(dá)到降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率目的。

密煉機(jī)膠料稱；稱量自動(dòng)化；投料時(shí)間

膠片加硫是輪胎制造一道重要工序，加硫工序起始階段為膠片稱量與密煉機(jī)投料。目前,現(xiàn)有的密煉機(jī)膠片稱量工序自動(dòng)化程度不高，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度高，整個(gè)稱量工序需要2名操作人員完成。另外，依靠老式稱膠形式稱膠時(shí)，膠片堆疊在膠料秤上的寬度大于密煉機(jī)投料口設(shè)計(jì)寬度，膠片在進(jìn)入投料口時(shí)受到阻力，造成投膠時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，整個(gè)加硫工序時(shí)間延長(zhǎng)，抑制設(shè)備生產(chǎn)效率。為此，針對(duì)本公司實(shí)際情況制作可行性報(bào)告，以供同行業(yè)參考。

1 改造前密煉機(jī)膠料秤稱量及投料工序狀況

1.1 稱量步驟及存在問(wèn)題

（1）給供膠機(jī)上膠：操作者上膠時(shí)需將兩層膠高舉1.8 mm搭在傳送帶上，膠片沉重，而且傳送帶易打滑，上膠極其不便，消耗體力大；

（2）啟動(dòng)供膠機(jī)稱膠：操作者手動(dòng)啟動(dòng)供膠機(jī)，膠片落入膠稱；

（3）控制膠料秤傳送帶前行:操作者手動(dòng)啟停膠秤傳送帶前行，膠片堆疊在膠秤上；

（4）手持刀切膠填秤；

（5）添加小藥等待投料。

整個(gè)稱膠全為手動(dòng)執(zhí)行，勞動(dòng)強(qiáng)度高，需要2名操作人員完成。

1.2 投料工序存在問(wèn)題

老式供膠形式使得膠秤上膠片堆疊寬度為900± 50 mm，而密煉機(jī)投料門設(shè)計(jì)尺寸為860 mm，膠片在進(jìn)入密煉機(jī)時(shí)容易受到投料門框阻撓，以致延長(zhǎng)投料時(shí)間。投料門敞開(kāi)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成大量小藥粉塵外泄，污染車間環(huán)境，一定程度上造成原料浪費(fèi)，且影響產(chǎn)品質(zhì)量。然而，門框?qū)δz片較大的阻力加重膠片投入傳送帶之間的摩擦，增加驅(qū)動(dòng)電機(jī)負(fù)荷，衰減傳送帶、驅(qū)動(dòng)電機(jī)使用壽命（如圖1）。

圖1 老式供膠形式現(xiàn)場(chǎng)圖片

2 改造方案說(shuō)明

2.1 實(shí)現(xiàn)膠片自動(dòng)化稱量

通過(guò)改造供膠機(jī)結(jié)構(gòu)，增加機(jī)械式旋轉(zhuǎn)切刀，梳理稱膠流程，改寫上輔機(jī)程序，實(shí)現(xiàn)供膠機(jī)與膠料稱信號(hào)連接，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。具體流程：供膠機(jī)上膠—按下自動(dòng)按鈕供膠機(jī)自動(dòng)供膠—膠料秤傳送帶間歇停啟—膠料接近設(shè)定重量時(shí)旋轉(zhuǎn)切刀旋轉(zhuǎn)切斷膠—供膠機(jī)緩慢供膠同時(shí)旋轉(zhuǎn)切刀啟動(dòng)切膠填秤—膠料達(dá)到設(shè)定重量時(shí)停止供膠、切膠—添加小藥—等待投料（自動(dòng)重復(fù)）。

自動(dòng)化稱量實(shí)現(xiàn)后，僅需1名操作人員進(jìn)行供膠機(jī)上膠及添加小藥，監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行。

2.2 縮小膠片在膠料秤上堆疊寬度

如圖2改變供膠機(jī)供膠方位，在膠料秤上安裝膠片縮窄擋板，有效限制膠片堆疊寬度在800±50 mm范圍內(nèi)，小于密煉機(jī)投料口寬度，投料流暢。

圖2 安裝膠片縮窄擋板現(xiàn)場(chǎng)照片

2.3 供膠機(jī)結(jié)構(gòu)圖

供膠機(jī)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

3 效果分析

3.1 密煉機(jī)投料時(shí)間明顯減少

改造前現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，對(duì)5種全鋼常用膠料進(jìn)行投料進(jìn)膠時(shí)間抽樣20次。進(jìn)行分析：

由圖4、圖5分析得出：投料進(jìn)膠時(shí)間的平均時(shí)間約為24.5 s，最小值17 s，最大值32.2 s，波動(dòng)范圍較大。進(jìn)膠時(shí)間的極差太大，達(dá)到30.62。

改造后，對(duì)同樣5個(gè)膠料進(jìn)行投料進(jìn)膠時(shí)間抽樣20次。進(jìn)行對(duì)比分析：

由圖8 P＜0.05，有足夠證據(jù)表明改善后進(jìn)膠時(shí)間顯著減少。

圖3 供膠機(jī)結(jié)構(gòu)圖

圖4 投料進(jìn)膠時(shí)間直方圖

圖5 投料進(jìn)膠時(shí)間Xbar-R圖

分析得出：改善后進(jìn)膠時(shí)間平均為10.4 s，較之前的24.5 s有明顯改善

3.2 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省勞動(dòng)力

實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化后，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度得到降低，并能夠騰出1名勞動(dòng)力。

圖6 對(duì)比Xbar-R控制圖

圖7 投料進(jìn)膠時(shí)間箱線圖

圖8 單因子方差分析：進(jìn)膠時(shí)間與階段

4 效益分析（以單機(jī)臺(tái)計(jì)算）

4.1 計(jì)算通過(guò)減少投料時(shí)間創(chuàng)造效益

4.1.1 設(shè)備效率提升，產(chǎn)能提高

改造前：班產(chǎn)200車/8 h，單車用時(shí)144 s/車；

改造后：進(jìn)膠時(shí)間節(jié)省14 s，改造后可達(dá)到班產(chǎn)220車。

單班增加產(chǎn)量：4 t膠(20車×200 kg（平均每車200 kg）)

年增產(chǎn)： 2 880 t膠 （4 t×3班×240天）

4.1.2 軟收益

可節(jié)約產(chǎn)能提高時(shí)新設(shè)備購(gòu)置費(fèi)35萬(wàn)元，年收益=（Max（效率提升-1 , 0)×月度設(shè)備折舊＋設(shè)備總價(jià)值×月度貸款利率）×12個(gè)月=（（144/130-1）×35萬(wàn) 元 /16年 /12月 +35萬(wàn) 元 ×0.5%）×12個(gè) 月=2.3萬(wàn)元。

4.2 人工開(kāi)銷節(jié)省

單班可節(jié)省操作人員1名，每日3班，年生產(chǎn)天數(shù)340天，可節(jié)省人工開(kāi)銷12.24萬(wàn)元（120元×3班×340天）。

Time-lapse upgrading of automatic weighing scales and feeding of mixer

Time-lapse upgrading of automatic weighing scales and feeding of mixer

Qu Xuexin, Wang Bing, Li Xiaoming, Ma Zhiguo, Liu Zhiming
(Cooper Chengshan (Shandong) Tyre Co., Ltd., Rongcheng 264300, Shandong, China)

In this paper, we upgrade the structure of rubber scale and feeding machine, and rewrite the program, to achieve automatic weighing of rubber sheet. While we change the weighing mode, reduce feeding time of internal mixer, to achieve lower labor intensity and higher production efficiency.

internal mixer scale; weighing automation; feeding time

TQ330.43

1009-797X(2015)15-0030-03

B

10.13520/j.cnki.rpte.2015.15.008

曲學(xué)新（1962-），男，高級(jí)工程師，畢業(yè)于青島化工學(xué)院橡膠機(jī)械專業(yè)，2003年獲得國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)一項(xiàng)，現(xiàn)主要從事輪胎制造設(shè)備管理工作。

2014-09-01