煙包夾包機夾包檢測裝置改進

李四新，劉華陽

（河南中煙工業有限責任公司黃金葉生產制造中心，鄭州450016）

煙包夾包機夾包檢測裝置改進

李四新，劉華陽

（河南中煙工業有限責任公司黃金葉生產制造中心，鄭州450016）

統計與分析夾抱機故障頻次較高的問題，發現夾抱機故障中“夾具夾緊超時”的故障頻次最多，總故障時間最長。為此，進一步分析該機構檢測原理和裝置原材料特性，發現夾緊檢測裝置設計存在“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，“夾具夾緊超時”的故障次數降低，故障處理時間減少，設備生產效率提高。

卷煙制造；夾包機；夾包檢測裝置；行程開關；改進

0 前言

物流中心原料配方庫夾包機由國內公司設計制造，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，入庫區域和出庫區域各有兩臺夾包機，是原料庫的關鍵設備，它的穩定運行是原料庫順利完成生產任務的前提。但該機組存在設計缺陷，在實際生產中出現，煙包夾具已經將煙包夾緊，但是檢測裝置卻不能準確檢測到夾緊信號，出現“夾具夾緊超時”故障報警，同時，檢測裝置結構復雜，維修過程費時費力，導致設備有效作業率低下，影響設備正常生產。針對設備問題原因，對重復出現的問題通過技術改造加以解決，徹底排除故障隱患，提高設備運行效率。

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

當煙包夾抱機進行夾抱作業時，旋轉機構帶動擋板做旋轉運動，由半閉合狀態改變為張開狀態，擋板觸動機械式行程開關，使開關常開觸點閉合，發出夾抱到位信號后，再進行提升作業，動作流程見圖1；夾抱機松開時，復位彈簧頂（拉動或彈動）動通軸運動，將擋板恢復到原位，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構

進行夾抱作業時，設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，當設備工作時，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裝置，帶動設置有復位彈簧通軸和擋板向行程檢測開關側移動，觸發機械式行程開關，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，旋轉裝置在復位桿的彈簧作用離開行程開關，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行夾緊動作，如果行程檢測開關未被觸發，夾包機顯示“夾具夾緊超時”故障；夾具在氣缸釋放后，如果行程檢測開關未復位，夾包機顯示“夾緊限位超時”故障。通過夾包機故障統計，發現“夾具夾緊超時”的故障次數最多，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%。可見，導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）機械式行程開關選型不當。

（2）夾包檢測裝置存在設計缺陷，動作復雜且運行不穩定。

2 制定改造方案

機械式行程限位開關在實際生產中，是將行程限位開關安裝在預先安排的位置，當裝于生產機械運動部件上的模塊撞擊行程開關時，行程限位開關的觸點動作，實現信號的切換。因此，限位開關是一種根據運動部件的行程位置而切換電路的電器，限位開關廣泛用于各設備的行程控制和進行終端限位保護。設備自帶的機械式行程開關由德國Turck公司制造，動作可靠，自身不存在質量問題，如前所述，機械式行程限位開關適用于不經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設計的夾包檢測裝置結構復雜，動作不可靠，因此需要對檢測開關重新選型，提高設備可靠性，降低故障率。

維修人員依據目前的檢測技術，準備選用光電開關或感應開關，并從可靠性、可行性和經濟性等方面進行了對比分析（表1）。漫反射光電開關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，對光電開關的安裝方式要求較高，由于作業現場粉塵較大、煙末較多，容易產生誤動作，接近開關檢測的是金屬擋板，不受環境影響，且檢測動作變化范圍在5 mm以內，因此綜合各項因素決定采用接近開關，并對檢測機構進行改進。

表1 光電開關和感應開關可行性對比評分表分

圖4 安裝的感應開關

圖5 新設計感應裝置

3 改進夾包檢測裝置

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

（2）設計感應擋板。拆除原有檢測觸發裝置，重新設計、加工感應擋板（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，并調整感應開關前后距離到合適位置，彈簧板外移到位即觸動開關，彈簧板復位，感應開關斷開，壓緊釋放動作可靠（圖6）。

（3）調試感應開關（圖7）。當夾具夾緊時，簧片與接近開關的距離＜3 mm時，接近開關被觸發；當夾具松開時，簧片與接近開關的距離＞5 mm，此時，接近開關不應被觸發。

4 改進效果

圖6 改進后夾壁位置檢測機構

圖7 接近開關位置圖

表2 夾抱機月平均故障統計

改進后又對夾抱機的總故障進行了統計（表2）。經過技術改造，夾抱機夾具夾緊超時故障時間占夾抱機總故障時間的2%，達到了預期的效果。經過一段時間的運行，又將以上成熟的改造方案推廣應用到其他3臺夾包機上，經過近半年的觀察，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 結束語

目前，技術人員已經將該項技術申請了專利，并獲得批準，該類夾包機在國內多家煙草加工企業使用，具有很高推廣價值。

〔編輯 凌瑞〕

TS43

B

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2016.11.28