煙梗開包機卸料過程的優化

楊海斌+劉強+徐榮華+屠凱達

摘 要：煙梗自動開包機被廣泛應用于卷煙生產制絲線梗投料段，通過自動化設備代替人工進行煙梗原料的投料，以達到降低工人的勞動強度、改善投料現場的環境及提高生產有序性的目的。在生產過程中，由于卷煙的配方需要，煙梗來自不同的產地或供應商，包裝所用的麻袋外形和包裝方式并不相同，從而導致了當前設備僅僅通過一副對射式光電難以保證使用的麻包都能正常倒料，造成了生產的中斷和人工的頻繁干預，減少了設備的使用價值。本文通過在煙梗開包機前的備料輥道輸送機上加裝RFID系統（讀碼系統）來識別進料的麻包種類，通過PLC編程自動選擇控制程序，實際使用發現，此方案基本上完全解決了采用煙梗開包機進行投料時麻包在倒料過程中出現的問題。

關鍵詞：煙梗開包機 對射式光電 RFID PLC 麻包

中圖分類號：TS43 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）07（c）-0090-02

煙梗自動開包機被廣泛應用于卷煙生產制絲線梗投料段，通過自動化控制的機械結構代替傳統的人工進行煙梗原料的投料，降低了工人的勞動力輸出，提高了生產線的自動化程度；同時，投料過程是在負壓箱體內進行，有效地控制了倒料時原料內混合粉塵的外溢，明顯改善了現場的生產環境。但由于卷煙配方的需要，每一批次內投料的煙梗都來自不同的產地，不同產地煙梗的包裝麻袋外形和包裝方式也不盡相同，從而造成了設備內部的機械勾手在進行提包倒料動作的時候，提起麻袋的位置也不同，產生不能順利提起麻袋，造成包裝帶料掉落甚至整袋掉落的問題，影響了生產的連續性、也增加了人工的干預程度和勞動力輸出；此外，還會產生在完成倒料動作后麻袋內殘余物料較多的情況，如不經人工處理則造成物料的浪費，增加了生產成本。

1 問題分析

1.1 存在的問題

如圖1所示，在沒有加裝RFID的情況下，各產地麻包均是由煙梗開包機的進包輸送帶運送到割刀電機位置，割刀電機帶動砂輪片旋轉對麻包進行切割，待切割完成后，割好后的麻包被進包輸送帶運送到勾包輸送帶上由勾包輸送帶繼續運送。當麻包完全通過6-勾包處對射式光電后開始延時，延時時間為T，延時時間結束后8-機械勾手開始提包卸料。由于麻袋外形和包裝形式不同，部分產地的煙梗包裝留有繞繩扎團，此部分繞繩扎團也會使勾包處對射光電產生信號，但由于此部分繞繩扎團是長于并突出于煙梗包裝麻袋本體的，當延時時間結束后，機械勾手實際并沒有勾到或少量接觸煙梗包裝麻袋本體，從而造成麻袋掉落的情況。如果將延時時間統一縮短，會導致使機械勾手對不同產地的梗料麻包的勾取位置不同，造成有些產地梗料麻包在卸料完成后，麻包內梗料殘留量太多，實際投料量比計劃投料量相對減少，生產線工作人員不得不將麻包內殘留物料人為整理出來倒入設備內，嚴重增加了工作人員的工作強度，降低了設備的自動化程度。

1.2 問題原因分析

問題主要在于，無法判定進入開包機箱體內的麻包是哪個產地的麻包，延時時間T無法進行相應的改變使其只能為固定值，造成機械勾手不能對不同麻包的勾包位置進行實時改變調整，出現包裝麻袋掉落、卸料不徹底的問題，無法滿足正常生產的要求。

2 改進方法

2.1 方案的提出

煙梗開包機上料采用托盤上料方式，每個托盤上的麻包均來自同一產地，不同托盤的梗料可能不同。所以，可以采用讀取托盤信息用來識別進入開包機箱體內的麻包產地，這樣就可以根據不同產地的麻包來實時地調整延時時間T，使機械勾手勾取麻包的時機恰到好處。

2.2 工作過程

采購一套西門子RFID讀碼系統，包括讀寫模塊和通訊模塊，采用Profinet網絡通信。如圖1所示，在3-備料輥道輸送機上加裝現場用的RFID讀寫模塊；在每個托盤側面中間位置加裝磁卡，向磁卡中寫入該托盤所承載梗料的物料代碼。每一種梗料對應一個特定的延時時間T，此延時時間可以使機械勾手勾包時機恰到好處。當承載麻包的托盤輸送到輥道輸送機上時，RFID讀寫模塊讀取到物料代碼后與PLC程序中的物料代碼進行比對，以此判斷此刻的物料信息并選擇相對應的延時時間，從而使機械勾手動作時機恰到好處，勾住麻包的理想位置使梗料更加順暢地倒出，達到減少麻包內梗殘留量的效果。

2.3 改進后優點

加裝RFID系統后，可以智能地判定進入開包機箱體內物料信息，以控制延時時間使機械勾手動作時機更加合理；經測算一批料投完后，煙梗包裝麻袋掉落情況不再存在，麻包內梗殘留總重量占投?？傊亓康?.34%，可滿足正常生產要求。

3 結語

此優化方案簡單、可靠、可行性高，很大程度上穩定了開包機自動化程度，避免了因包裝麻袋掉落和物料殘留量過多給現場工作人員增加工作負擔情況的發生，也杜絕了因梗料殘留量過多造成的生產浪費。

參考文獻

[1] 李少平，安浩，武小松，等.梗線投料方式的改進[J].科技創新導報，2012（9）：22-23.

[2] 安浩，楊鈺程，徐榮華.煙梗原料包裝在煙梗開包機內脫落時的檢測探討[J].中國高新技術企業旬刊，2016（2）：71-72.

[3] 安裕強，歐陽世波.基于射頻識別的卷煙工廠物流PLC控制系統的設計[J].物流技術，2012，31（1）：83-85.

[4] 鐘耕壘.基于RFID的卷煙托盤倉儲管理系統的應用研究[D].山東輕工業學院，2012.endprint