淺析自動包裝小車防翻卷改進

白曉寧

摘要：自動包裝的小車不僅僅作為鋼卷包裝運輸的小車，更是承擔機組物流暢通的關鍵設備，小車的設備狀態一定程度上影響了前道機組的產能。但在自動包裝調試試運行階段，出現了兩起小車翻卷事故，對現場物流造成了極大的影響。本文以前置庫子母車翻卷事故為例，研究討論造成翻卷的主要原因以及后續的改進措施。

關鍵詞：小車;翻卷;改進;自動包裝

緒論

自動包裝是冷軋廠生產工藝流程中精整車間的最后一道工序，包裝小車作為包裝機組既是重要組成部分也是承接物流的重要設備。而子母車主要作用是將前道機組的卷或者是行車吊運的卷接過來放在緩沖鞍座，供后續包裝使用。一旦發生故障，則會對機組正常生產和包裝物流產生極大的影響。一會使包裝機組完全癱瘓;二會使前道機組產出的卷不能及時被消耗，前道機組有被逼停的可能性;三會使行車吊運壓力增大，容易造成1550區域物流擁堵。

1子母車工作流程

1.1接卷

前道機組的包裝卷給包裝機組發送包裝信號，通過掃碼器掃到鋼卷信息后發送給子母車，子母車收到接卷信號后前往鞍座接卷，接卷后將鋼卷信息發送到小車上。

1.2放卷

子車接到鋼卷后子車回退到母車中心位，母車將鋼卷送到前置庫十字鞍座位置進行包裝或者是其他的緩沖鞍座等待包裝。

2翻卷的故障經過

2018年6月3日19：37分，冷軋廠1550區域D313機組發生鋼卷側翻，導致母車控制柜及部分電纜損壞，全線緊停。故障發生后，設備點檢、技術員、作業長、主任及生產作業長、主任均到現場參與故障處理。停機后，重新對電纜進行接線、將D313后置庫母車控制柜搬到前置庫臨時替換砸壞的控制柜，于2018年6月7日13：00恢復生產。

2.1鋼卷側翻原因

該鋼卷寬度為855mm，外徑為2017mm，當時該卷已經被子車從UACS鞍座接回到母車中心，母車再經過加速后勻速運行過程中由于外界原因導致母車急停，由于鋼卷比較窄且母車運行速度較快（速度為600mm/s），當遇到緊急停止時，由于慣性，鋼卷重心向前切斜，導致鋼卷側翻。

2.2母車急停原因

經查詢WINCC操作記錄發現無操作干預痕跡，故排除操作干預導致急停可能性。咨詢操作說當晚狀態燈經常跳黃燈，即從自動狀態切換到準備狀態，結合母車近期出現的幾起由于變頻器模塊松動導致其停止的異常判斷該急停是由于模塊松動導致變頻器故障，從而觸發母車急停。

2.3模塊松動原因

由于小車一直在行走，存在晃動，而變頻器模塊安裝在小車控制柜上，由于模塊接口接觸面積較小，小車行走時由于晃動導致模塊與變頻器無法正常通訊，從而觸發變頻器報故障。

3對策措施

1、修改小車行走速度及加速度、減速度。小車行走速度、加速度、減速度由原來的兩種模式速度（有卷、沒卷）修改為目前的四種模式速度（有大卷、有危險卷、有正常卷、沒卷），對于不同卷具有不同的最高速度，且最高速度為1500mm/s。

當小車上沒卷時，加減速分別由200mm/s^2優化成150mm/s^2，最高速度由2000mm/s優化成1500mm/s;

當小車上有危險卷時（直徑>1700mm且寬度<950mm;直徑<800mm;重量<=3000kg的鋼卷），加減速100mm/s^2優化成50mm/s^2，最高速度由500mm/s優化成250mm/s;

當小車上為大卷時（重量>14000kg的鋼卷），加減速120mm/s^2優化成80mm/s^2，最高速度由500mm/s優化成350mm/s;

當小車上為正常卷時（除了大卷和危險卷以外的鋼卷），加減速分別由200mm/s^2優化成150mm/s^2，最高速度由1000mm/s優化成800mm/s。

2、取消了子母車鞍座接卷的鋼卷稱（有彈簧），更換成同種規格的固定的鞍座支撐架，同時增加防傾斜鞍座，由于D313前置庫子母車鞍座較小，與鋼卷接觸面積小，今在鞍座兩邊增加防傾斜鞍座，并將母車行走時鋼卷在鞍座停止位置由最高位置降低到即將接觸到防傾斜鞍座位置，增加鋼卷與鞍座的接觸面積。

3、模塊松動是變頻器背板質量問題，事故后對所有小車該系列變頻器背板進行跟換。

4、新增鋼卷是否在中心位檢測傳感器，由于UACS鞍座沒有鋼卷在鞍座中心位的檢測，而鞍座的卷多為大卷或危險卷，行車落卷時可能存在偏差的現象，子車接卷后如果橫移就很容易出現翻卷現象，現在子車兩端新增鋼卷是否在中心位檢測傳感器（型號規格：DT50-P1113）。，通過傳感器檢測反饋進行計算，如果鋼卷存在偏移，則母車不進行運卷動作。

4其它小車防翻卷措施

1、優化所有小車的連鎖：增加6號小車在貼標簽鞍座接卷連鎖：如果落卷范圍超出60MM，畫面上會出現報警，需要人工確認，小車不會自動去接卷，消除了翻卷風險。

修改前置庫子車送卷程序：子車鞍座上升接卷后回到母車即可運卷修改為接卷后子車需下降到母車框架后方可運卷。

2、定期對1號、6號小車具有鋼卷旋轉功能的小車變頻器的角度的“零位”進行校正，保證接卷、落卷角度正確。

3、更改母車路由器位置：將母車路由器位置從原來的母車框架移動到母車控制柜上面，縮短了子母車通訊距離，增強了通訊信號（沒有厚厚的鋼板進行削弱）。

4、更改鞍座鋼卷檢測傳感器類型：由于庫位鞍座檢測傳感器選用漫反射式，而打包的捆帶使用黑色捆帶，導致傳感器發射的光被黑色捆帶吸收，從而沒有接收到反射信號，誤認為該鞍座沒卷（實際有卷），現修改為對射式傳感器，消除了該風險。

5結論

通過采取一系列防翻卷措施之后，從2018年7月起，自動包裝再沒有發生過翻卷事故，為自動包裝的整個物流暢通提供了保障，同時降低了小車的故障率，促進機組達到小時產能20卷/時，提高了機組的工作效率。

參考文獻：

[1]李學忠，張國全.全自動包裝機PLC控制系統設計[J].廣西輕工業.2007.2

[2]李朋.PLC在運料小車自動控制系統中的應用[J].工礦自動化.2005.