全自動(dòng)稱重包裝碼垛機(jī)組熱封性能差的原因分析

＊王 俊

（陜西延長(zhǎng)中煤榆林能源化工有限公司 陜西 718500）

包裝車間所使用ZBML1600/25型全自動(dòng)稱重包裝碼垛生產(chǎn)機(jī)組，由哈爾濱博實(shí)自動(dòng)化設(shè)備有限責(zé)任公司成套供貨。該機(jī)組承擔(dān)著190萬(wàn)噸/年聚烯烴產(chǎn)品的包裝任務(wù)。陜西延長(zhǎng)中煤榆林能源化工有限公司聚烯烴成品包裝車間共有二十二條全自動(dòng)生產(chǎn)線，其中HDPE四條、LLDPE四條、PP1四條、PP2四條、PP3三條、LDPE/EVA3條。該生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)按功能單元分為全自動(dòng)電子稱重、自動(dòng)包裝、輸送檢測(cè)和碼垛等四個(gè)控制系統(tǒng)，這四個(gè)系統(tǒng)根據(jù)各自的末端信號(hào)連鎖運(yùn)行。該設(shè)備在持續(xù)使用或長(zhǎng)期使用過程中，尤其在超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致多類型故障，如機(jī)器運(yùn)行卡頓、封口不牢、設(shè)備運(yùn)行時(shí)發(fā)出異常響聲、設(shè)備開啟時(shí)保險(xiǎn)熔斷、溫度控制失效、熱封組件壓印問題等。本文結(jié)合生產(chǎn)場(chǎng)景中實(shí)際故障情況及問題，對(duì)其中原因進(jìn)行分析，并提出解決參考，并對(duì)包裝碼垛機(jī)后續(xù)的檢修和保養(yǎng)提出若干看法。

1.封口不牢

在對(duì)包裝碼垛機(jī)故障進(jìn)行總結(jié)時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)其中相當(dāng)大比例為封口不牢，其中又分為三種不同情況：第一，顯著封口不牢情況，也就是包裝袋封口處肉眼可見沒有封上；第二，不明顯封口不牢情況，在熱風(fēng)組件運(yùn)行下封口雖然勉強(qiáng)封閉，但無(wú)法承受標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)外力擠壓等情況，否則就會(huì)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象；第三，封口處表面封口完整，但進(jìn)行剝離試驗(yàn)時(shí)，有部分封口能夠輕易分離，該種封口質(zhì)量沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，容易在儲(chǔ)運(yùn)時(shí)出現(xiàn)暴露或外泄情況。導(dǎo)致該類型情況出現(xiàn)通常是復(fù)合里料的選擇不同，如OPP、吹塑PE等材質(zhì)。

（1）造成第一種故障的原因主要有以下幾種：①熱封溫度不夠。不同的復(fù)合材料會(huì)需要不同的熱封溫度，以O(shè)PP為例，用其為里料，且制袋厚度范圍保持在80-90μm區(qū)間內(nèi)，此時(shí)熱封溫度則需要相應(yīng)保持在170-180℃范圍內(nèi)；以PE為例，用其為里料，且制袋厚度范圍保持在85-100μm區(qū)間內(nèi)，此時(shí)熱封溫度則需要相應(yīng)保持在180-200℃范圍內(nèi)。同時(shí)制袋厚度的提升，也會(huì)讓熱封溫度出現(xiàn)同步增加。②熱封速度過快。在實(shí)際生產(chǎn)中，封口機(jī)速度會(huì)影響到封口質(zhì)量，如果速度過快，就無(wú)法滿足封口處所需要達(dá)到的熱化要求，就已經(jīng)被擺臂傳送到冷卻組件，此種情況下熱封質(zhì)量無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。③熱封組件擠壓力不合適。熱風(fēng)組件左右各有一個(gè)，它們之間的擠壓力通過氣缸的行程進(jìn)行控制，其擠壓力要適中，調(diào)節(jié)擠壓力時(shí)需調(diào)整氣缸行程與氣速。④熱封薄膜質(zhì)量有問題。當(dāng)排查上述多種因素?zé)o法排除封口不牢故障時(shí)，就需要考慮熱封薄膜質(zhì)量是否滿足要求。當(dāng)復(fù)合里料出現(xiàn)問題，具體表現(xiàn)為電暈處理不均勻，沒有達(dá)到要求，且如果剛好是在風(fēng)口部位，就會(huì)出現(xiàn)封口不牢情況，則一旦出現(xiàn)該種情況，后果較為嚴(yán)重，產(chǎn)品會(huì)直接報(bào)廢。為了有效解決該問題，在彩印包裝業(yè)中會(huì)遵循上下工序監(jiān)督原則，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)該類型質(zhì)量問題，實(shí)現(xiàn)有效排除。另外封口處如果附著一些臟物，也會(huì)讓封口無(wú)法完整封上。

（2）導(dǎo)致第二種封口不牢故障的原因主要有以下幾點(diǎn)：①熱封溫度不夠。該種故障類型只需要對(duì)熱封溫度進(jìn)行適度調(diào)試即可。②熱封組件的加熱組件參雜粒料。熱封組件主要由加熱組件、加熱片、云母片、絕緣墊板以及聚四氟布組成，云母片與絕緣墊板主要起絕緣的作用，其位于加熱片下方，在加熱條外纏繞聚四氟布，保證加熱組件在閉合擠壓料口時(shí)，直接短路燒壞。造成在熱封組件雖然能夠讓袋口實(shí)現(xiàn)封閉，但無(wú)法承受標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的外力擠壓，否則就會(huì)出現(xiàn)封口裂開，這種情況的主要原因是粒料不慎掉入加熱組件內(nèi)，導(dǎo)致其封口時(shí)某一部位出現(xiàn)未直接接觸，雖通過擠壓力當(dāng)時(shí)封住了，但待冷卻下來(lái)后自然就開裂了。③熱封組件擠壓力不均。該種情況也會(huì)導(dǎo)致封口不牢情況出現(xiàn)，如果現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行出現(xiàn)該類故障，可用第一種情況的解決辦法。

（3）導(dǎo)致第三種封口不牢故障的原因主要有兩點(diǎn)：①該種類型故障主要是由于熱封組件的問題，通常是擠壓力不均導(dǎo)致，也可能是冷卻機(jī)構(gòu)存在故障，通常是受力不均，解決前述兩種組件或機(jī)構(gòu)問題使用同樣方式進(jìn)行調(diào)節(jié)即可。②熱封組件的加熱部位在運(yùn)行時(shí)有粒料附著或參雜。該類型故障情況可以用第二種故障解決方式進(jìn)行解決。

2.保護(hù)斷路器過載

ZBML1600/25型全自動(dòng)稱重包裝碼垛生產(chǎn)機(jī)組的保護(hù)斷路器由施耐德公司生產(chǎn)，該保護(hù)斷路器的主要作用是對(duì)熱封組件工作時(shí)的過熱保護(hù)，其有效的保護(hù)了加熱組件溫度失控以及由此引起的火災(zāi)事故。當(dāng)其失效損壞后，包裝碼垛機(jī)一啟動(dòng)，溫度會(huì)突跳式變化，甚至斷路器處會(huì)出現(xiàn)冒煙的跡象，進(jìn)而發(fā)生保險(xiǎn)絲熔斷情況，導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障無(wú)法運(yùn)行。對(duì)該類型故障進(jìn)行原因檢測(cè)，需要對(duì)保護(hù)斷路器進(jìn)行檢查，看其是否存在跳閘情況，之后進(jìn)行電源斷開，認(rèn)真檢查線路，并重新緊固接線，或者更換新斷路器，故障即可排除。

3.運(yùn)行中出現(xiàn)“吱”聲

該類型故障情況一般都是在設(shè)備運(yùn)行時(shí)突然出現(xiàn)異常聲響，往往表現(xiàn)為“吱”的聲音，隨后就會(huì)出現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行故障，表現(xiàn)為封口速度快慢不定，無(wú)法實(shí)現(xiàn)勻速，進(jìn)而讓最終成品包裝袋封口壓印不平整或有凹凸等情況，產(chǎn)品外觀無(wú)法滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，該種聲響出現(xiàn)后并不必然發(fā)生設(shè)備故障，會(huì)出現(xiàn)正常與故障交替反復(fù)出現(xiàn)的情況。

結(jié)合實(shí)際分析后認(rèn)為，該種故障的原因多數(shù)是機(jī)械類型，設(shè)備組件磨損或損壞，也有部分原因是設(shè)備潤(rùn)滑不足。成品包裝的包裝碼垛機(jī)在運(yùn)行出現(xiàn)異常的“吱”聲，依據(jù)聲響位置展開故障檢測(cè)。將安全門短接后，運(yùn)行包裝機(jī)，發(fā)現(xiàn)故障聲響的源頭是擺臂伺服電機(jī)部位，將該部件進(jìn)行拆檢，固定螺絲擰下，對(duì)內(nèi)部組件進(jìn)行逐一排查，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部變速箱的齒輪亮度不符合常規(guī)，隨后對(duì)其中潤(rùn)滑脂進(jìn)行查看，呈現(xiàn)干固狀態(tài)，因此判斷是由于缺油引發(fā)，進(jìn)行潤(rùn)滑油補(bǔ)充，之后設(shè)備復(fù)原，螺絲緊固，緊接著進(jìn)行開機(jī)試運(yùn)行檢測(cè)，異響消失，設(shè)備運(yùn)行正常。

4.封口溫度失控

該類型故障情況通常來(lái)說表現(xiàn)為系統(tǒng)無(wú)法對(duì)溫度實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，溫度顯示屏無(wú)法實(shí)時(shí)顯示，熱封溫度無(wú)法保持均衡，導(dǎo)致運(yùn)行溫度要么過熱，使得封口處被燒焦，要么溫度不夠，導(dǎo)致封合不牢，同時(shí)封口處外觀不達(dá)標(biāo)。經(jīng)過分析后認(rèn)為該類型故障通常是由兩種不同因素導(dǎo)致，要么是加熱條損毀，要么是溫控器損害，導(dǎo)致溫度調(diào)控失靈。依據(jù)不同故障原因進(jìn)行設(shè)備組件更換，就能夠讓設(shè)備正常運(yùn)行。另外機(jī)械方面因素也可能發(fā)生此類型故障現(xiàn)象，如熱封運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)受力不均衡，排除該故障則需要對(duì)氣缸行程依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，保持受力上的一致。同時(shí)也可能是熱風(fēng)組件壓觸面有問題，如附著臟物等，需要保持該部位干凈。

5.封口處出現(xiàn)氣泡及不規(guī)則痕紋

該類型故障情況屬于常見故障類型，并不會(huì)導(dǎo)致包裝物暴露或外泄，但會(huì)影響到消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的觀感，對(duì)商品形象造成負(fù)面影響，導(dǎo)致此類型故障的因素有：（1）設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行，維護(hù)及清潔方面沒有到位，高溫帶上殘留部分物料或包裝碎屑等，同時(shí)也存在灰塵或粉末附著情況，導(dǎo)致高溫帶不平滑，難以保障封口受熱均勻，在后續(xù)冷壓輪壓步驟時(shí)就容易生成氣泡。排除該故障主要取決高溫帶的狀況，由于高溫帶厚度一般僅為22μm左右，而寬度一般范圍在1.5cm左右，因此附著臟物難以進(jìn)行有效清除，則需要更換高溫帶，如能夠進(jìn)行清洗且高溫帶狀況良好，則可以繼續(xù)使用。（2）冷卻機(jī)構(gòu)上出現(xiàn)問題，有明顯凹凸痕跡，這種情況會(huì)在設(shè)備運(yùn)行時(shí)讓封口處生成對(duì)應(yīng)的痕跡紋路，解決該故障一般需要對(duì)冷壓膠輪進(jìn)行更換，從而讓產(chǎn)品包裝恢復(fù)平整美觀。

6.設(shè)備保養(yǎng)中應(yīng)注意的問題

（1）按照操作手冊(cè)的建議更換時(shí)間對(duì)熱封組件的部件進(jìn)行更換。（2）每運(yùn)行8h，就應(yīng)向熱封組件使用氣管對(duì)其表面進(jìn)行吹掃，確保不會(huì)有雜質(zhì)混入。（3）對(duì)機(jī)柜內(nèi)應(yīng)定期除塵，保持不會(huì)斷路。（4）每班啟動(dòng)前，及時(shí)對(duì)聚四氟布進(jìn)行卷布，確保熱封組件不直接連接，導(dǎo)致斷路。

7.結(jié)語(yǔ)

操作人員在日常工作中，需要對(duì)全自動(dòng)稱重包裝碼垛機(jī)組的性能及運(yùn)行規(guī)范做到全面而細(xì)致的了解，并在維護(hù)和檢修等方面依照相關(guān)程序照章執(zhí)行，采取科學(xué)有效的方法，減少不必要的維修工作及停工，增加設(shè)備運(yùn)行的可靠性及使用壽命，保證機(jī)組長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。