繆冬梅,周德鵬

(中國石油大連潤滑油廠,遼寧大連 116031)

4 L潤滑油包裝生產(chǎn)過程中無鋁箔封裝桶剔除裝置的設(shè)計及應(yīng)用

繆冬梅,周德鵬

(中國石油大連潤滑油廠,遼寧大連 116031)

通過對大連潤滑油廠 4 L潤滑油自動包裝生產(chǎn)線鋁箔封口檢測到漏封桶的處置方式的分析和研究,設(shè)計了無鋁箔封裝桶自動剔除裝置,該剔除裝置能自動有效地將無鋁箔封裝桶推到隔離區(qū),留待后續(xù)處理,提高了生產(chǎn)的連續(xù)性和生產(chǎn)效率,保證了安全生產(chǎn)及包裝質(zhì)量,具有極大地實用性。文章詳細(xì)介紹了無鋁箔剔除裝置的機械結(jié)構(gòu)、控制電路的設(shè)計及控制參數(shù)的設(shè)定。

潤滑油;鋁箔;檢測;剔除;結(jié)構(gòu)設(shè)計;控制原理

Abstract:How to dealw ith the non-alum inum foil encapsulated barrels on the 4-litre lubricating o il autom atic packaging p roduction line in PetroChina Dalian B lending Plant w as analyzed and researched.The autom atical removing device for the non-alum inum foilencapsulated barrels w as designed and fixed.The non-alum inum foilencapsulated barrels can be autom atically pushed to the isolated plot to w ait for subsequent treatm ent.It can improve the continuity of product ion and productivity,ensure safety and packaging quality,w ith great practicability.The m echanical structure,control circuit design and contro lparam eter settings of the device are described in this paper.

Key words:lubricating o il;alum inum foil;detection;removal;structural design;controlp rinciple

0 引言

電磁感應(yīng)鋁箔封口已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、食品、化妝品、潤滑油等行業(yè),此技術(shù)也是當(dāng)代國際公認(rèn)的先進(jìn)性密封手段,中國石油潤滑油公司生產(chǎn)的昆侖天力等品牌的 4 L潤滑油包裝同樣采用此種手段密封。鋁箔封口機是利用電磁感應(yīng)的原理,將桶口上的鋁箔片瞬間產(chǎn)生高熱,然后熔合在桶口上,使其達(dá)到封口的功能,其中所用的鋁箔片由桶蓋供應(yīng)商事先用膠粘貼于桶蓋中,在封蓋工序置于桶口,但是在實際包裝生產(chǎn)過程中由于某些原因,某些桶蓋中的鋁箔片會在封蓋前脫落,造成封蓋時無鋁箔,無法達(dá)到封裝的效果,在運輸時造成油品灑漏。大連潤滑油廠原 4 L自動灌裝包裝生產(chǎn)線上并沒有自動剔除裝置,只是在進(jìn)行鋁箔封口的同時進(jìn)行鋁箔檢測,缺少鋁箔時聲音報警,提醒操作人員手工移除該包裝桶。但是由于我廠包裝生產(chǎn)線生產(chǎn)速度達(dá)3600桶/小時,在實際生產(chǎn)中人工移除不僅存在安全隱患還常常造成生產(chǎn)的中斷或者沒有及時移除無鋁箔的桶,致使無鋁箔的包裝桶進(jìn)入包裝箱,從而給我公司帶來一系列不良影響,包括:①影響潤滑油包裝外觀質(zhì)量;②影響潤滑油包裝生產(chǎn)的連續(xù)性和生產(chǎn)效率;③造成油品的浪費;④影響包裝油的發(fā)運、倉儲、銷售及昆侖品牌的聲譽。因此在這種高速、連續(xù)性自動化生產(chǎn)流水線上能否將檢測到的無鋁箔的桶及時剔除顯得尤為重要。為此,在電磁感應(yīng)鋁箔封口機及裝箱機之間的傳送帶上設(shè)計并安裝了無鋁箔包裝桶的剔除裝置,從而有效解決了這個問題,保證了封口的嚴(yán)密性,提高了生產(chǎn)效率,具有極大的實用性和使用價值。

1 設(shè)計前與設(shè)計后工藝流程對比

1.1 設(shè)計前潤滑油包裝的工藝流程(見圖 1)

圖 1 設(shè)計前潤滑油包裝的工藝流程

經(jīng)灌裝機灌裝、旋蓋后的 4 L成品油包裝桶進(jìn)入鋁箔封口機的電磁感應(yīng)區(qū)進(jìn)行鋁箔封口,出來后經(jīng)鋁箔檢測傳感器檢測蓋內(nèi)有無鋁箔,當(dāng)檢測到有鋁箔時,機器無報警,鋁箔封口后的成品進(jìn)入到下一

工序進(jìn)行裝箱。當(dāng)鋁箔檢測傳感器檢測到無鋁箔時,機器報警,此時若操作人員無法立即拿出此桶,則無鋁箔的桶繼續(xù)進(jìn)入裝箱區(qū)進(jìn)行裝箱。

1.2 設(shè)計后潤滑油包裝的工藝流程(見圖 2)

圖 2 設(shè)計后潤滑油包裝的工藝流程

經(jīng)灌裝機灌裝、旋蓋后的 4 L成品桶進(jìn)入鋁箔封口機的電磁感應(yīng)區(qū)進(jìn)行鋁箔封口,出來后經(jīng)鋁箔檢測傳感器檢測蓋內(nèi)有無鋁箔,當(dāng)檢測到有鋁箔時,機器無報警,剔除氣缸不動作,鋁箔封口后的成品進(jìn)入到下一工序進(jìn)行裝箱。當(dāng)鋁箔檢測傳感器檢測到無鋁箔時,機器報警,有桶檢測傳感器檢測到桶后,剔除氣缸動作,將桶推到剔除桶存儲區(qū),此時若無操作人員,則無鋁箔的桶也不會繼續(xù)進(jìn)入裝箱區(qū)進(jìn)行裝箱。

2 設(shè)計原理

2.1 工作原理

包裝桶經(jīng)過電磁感應(yīng)鋁箔封口機后,當(dāng)鋁箔檢測傳感器檢測到鋁箔時,剔除氣缸不動作,桶順利通過進(jìn)入下一工序裝箱;當(dāng)檢測到無鋁箔時,機器進(jìn)行聲音報警,有桶檢測傳感器檢測到該桶,則激活剔除氣缸電磁閥,使剔除氣缸動作,將桶推至剔除桶存儲區(qū),然后剔除氣缸復(fù)位。

2.2 機構(gòu)設(shè)計

剔除裝置的主要機構(gòu)組成及設(shè)計見圖 3。

圖3 剔除裝置的機構(gòu)示意

整套裝置機械部分主要由剔除桶隔離槽、推桶板、導(dǎo)向桿、剔除氣缸、氣缸支架等組成。

剔除桶隔離槽安裝在傳送帶側(cè)面的護(hù)板上,將原傳送帶側(cè)面的護(hù)欄截斷,截斷尺寸與隔離槽的長度相同即可,隔離槽的大體尺寸長 ×寬為 320 mm× 310 mm,保證可以橫向容納 2個桶。隔離槽的底面與傳送鏈板平齊,保證推桶順利平穩(wěn)。推桶板的高度于傳送帶護(hù)欄對齊,尺寸長 ×寬為 210 mm×45 mm。氣缸的行程等同于鏈板的寬度約 160 mm。氣缸及氣缸支架的安裝方式相同于隔離槽,安裝在隔離槽的相對側(cè),同樣將此側(cè)面的護(hù)欄截斷,氣缸活塞桿的中心于護(hù)欄板的中心對齊即可。

2.3 電路設(shè)計

控制電路圖見圖 4。

圖4 控制電路

其中:DETECTOR:鋁箔檢測傳感器 (金屬檢測);

PHOTO:有桶檢測傳感器;

C1:中間繼電器;

C2:中間繼電器;

T1:時間繼電器;

T2:時間繼電器;

V1:推桶電磁閥。

控制說明:當(dāng)DETECTOR(鋁箔檢測傳感器)檢測到桶無鋁箔時接通中間繼電器 C1,使 C1常開觸點閉合,當(dāng)桶通過DETECTOR時由于 C1常開觸點的閉合使得 C1繼電器保持通電。當(dāng) PHOTO(有桶檢測傳感器)檢測到桶時,即桶將進(jìn)入剔除區(qū),使時間繼電器 T1閉合,T1常開觸點經(jīng)延時閉合接通電磁閥V1,氣缸動作將桶剔除,同時時間繼電器 T2接通,T2常開觸點經(jīng)延時閉合接通中間繼電器 C2,氣缸返回 C2常閉觸點經(jīng)延時斷開,斷開 C1中間繼電器使剔除裝置復(fù)位進(jìn)入下一循環(huán)。

2.4 元器件定位尺寸參數(shù)的確定

鋁箔檢測傳感器的中心與有桶檢測傳感器的起始端的距離控制在 110～120 mm之間,小于一個桶寬的長度(約200 mm),這樣有利于剔除的有效性與及時性,避免誤動作,如果過長剔除氣缸易將有鋁箔的桶剔除,如果過短則桶已經(jīng)通過剔除裝置后,氣缸才動作也易將有鋁箔的桶剔除。有桶檢測傳感器應(yīng)緊靠推桶板,如圖5。

當(dāng) PHOTO(有桶檢測傳感器)檢測到桶時,即桶將進(jìn)入剔除區(qū),使時間繼電器 T1閉合,T1常開觸點經(jīng)延時閉合接通電磁閥 V1,氣缸動作將桶剔除, T1延時閉合時間約 1.5 s,根據(jù)一個桶走過的時間來確定,具體見下面的計算。當(dāng)DETECTOR(鋁箔檢測傳感器)檢測到無鋁箔到桶走到推桶點,其路程為 S。

S=200+110+60=370 mm

其中 200 mm約為一個桶寬,110 mm為鋁箔檢測傳感器的中心與有桶檢測傳感器的起始端的距離,60 mm為光電檢測的寬度。

此傳送帶的速度為 0.26 m/s。

T1延時閉合時間為 (0.2+0.11+0.06)/0.26 =1.42 s。

同時時間繼電器 T2接通,T2常開觸點經(jīng)延時閉合接通中間繼電器 C2,氣缸返回,時間約 1 s,C2常閉觸點經(jīng)延時 1 s斷開,斷開 C1中間繼電器使剔除裝置復(fù)位進(jìn)入下一循環(huán)。

3 安裝調(diào)試

現(xiàn)場實物安裝見圖 6。

圖6 現(xiàn)場實物安裝

(1)將護(hù)欄開口,左右尺寸同隔離槽及推桶板的寬度。

(2)將隔離槽、推桶板、支架等機械部件安裝,緊固在傳送帶兩側(cè)。

(3)將電源線、控制線、氣動控制風(fēng)線按前面所述的控制線路連接。

(4)檢查所有的緊固及接線是否牢固、正確。(5)確認(rèn)所有物件都已接好則接通電源,打開風(fēng)線。

(6)調(diào)整鋁箔檢測傳感器的位置,使得桶能夠通過,放置一個有鋁箔的桶觀察傳感器的燈是否是不亮的,再放置一個無鋁箔的桶觀察傳感器的燈是否是亮的,確認(rèn)傳感器檢測正常時,進(jìn)行下一項調(diào)試。

(7)調(diào)整有桶檢測傳感器的位置,放置一個油桶觀察傳感器的燈是否是不亮的,無桶時觀察傳感器的燈是否是亮的,確認(rèn)傳感器檢測正常時,進(jìn)行下一項調(diào)試。

(8)手動測試氣缸動作是否通暢無阻。

待以上 8步結(jié)束后,將傳送鏈條打開,放置一個有鋁箔的桶,觀察裝置是否不剔除該桶,再放置一個無鋁箔的桶,觀察裝置是否動作將桶剔除。

如果放置單個桶的運行正常,則此時可以連續(xù)放置兩個桶進(jìn)行試運行,動作正常則連續(xù)放置若干個桶,待一切正常后剔除裝置可投入使用。若有問題則繼續(xù)調(diào)整傳感器位置,直到運行正常為止。

4 增設(shè)剔除裝置的效果及意義

4 L包裝生產(chǎn)線新增鋁箔剔除裝置后,生產(chǎn)效率顯著提高。未安裝鋁箔剔除裝置前,出現(xiàn)無鋁箔報警時,處理此故障需停機 3～5 min,若按每天 5 h連續(xù)包裝,平均發(fā)生缺鋁箔故障 3次/小時,則一天下來由于缺鋁箔故障造成的停機 45～75 min。按 2000桶/小時的生產(chǎn)速度,則一天少包裝 1500～2500桶 4 L潤滑油,一年少包裝油 1200 t。若安裝鋁箔剔除裝置處理此故障無需停機,可多包裝 1200 t油。此裝置已在大連潤滑油廠兩條 4 L灌裝線上使用,無鋁箔剔除率可達(dá)到 99%,在實際生產(chǎn)中發(fā)揮了極大的作用。此設(shè)計對實際生產(chǎn)的意義有以下幾方面:

①保證了4 L潤滑油包裝外觀質(zhì)量。若無鋁箔桶出廠會造成油品泄漏,而影響油品裝箱外觀。杜絕了無鋁箔桶出廠現(xiàn)象。

②提高了生產(chǎn)的連續(xù)性和生產(chǎn)效率。在設(shè)計之前當(dāng)有無鋁箔桶出現(xiàn)時,需停機處理,影響生產(chǎn)速度。設(shè)計之后無需停機處理,大大提高生產(chǎn)效率。

③減少浪費,提高經(jīng)濟效益。設(shè)計前若無鋁箔的桶進(jìn)入裝箱,碼垛后會造成油品泄漏,滲及其他箱體,造成紙箱等包裝物的浪費。設(shè)計后無鋁箔的桶被剔除無法進(jìn)入下一道工序,保證油品不泄漏,避免了浪費。

④提高運行的可靠性,保證安全。人工從傳送帶上拿出無鋁箔桶,存在一定的安全隱患,而從隔離槽中拿出消除了這些安全隱患。

The Des ign and App lica tion of Autom a tica l Rem oving Device for Non-A lum inum Foil Encap sula ted Ba rre ls on4-Litre Lub rica ting O il Packag ing Produc tion Line

M IAO Dong-m ei,ZHOU De-peng
(PetroChina Dalian B lending Plant,Dalian 116031,China)

TH703.5

A

2010-06-01。

繆冬梅(1972-),女,工程師,1995年畢業(yè)于中國紡織大學(xué)機電一體化專業(yè),學(xué)士,生產(chǎn)技術(shù)部副主任,從事包裝設(shè)備技術(shù)管理工作14年。

1002-3119(2010)06-0049-05