孫瑜

上海煙草集團有限責任公司天津卷煙廠 300163

金屬探測系統(tǒng)剔除裝置的改進

孫瑜

上海煙草集團有限責任公司天津卷煙廠 300163

本文針對卷煙行業(yè)中，制絲生產線上切絲機前的金屬探測系統(tǒng)，在工作時不能有效的剔除來料煙葉中混有的金屬物現(xiàn)象,進行了具體的分析和研究,并通過對原系統(tǒng)的改進等措施，使金屬物的剔除率達到100%，確保了生產正常有序進行，同時也提高了制絲生產的工藝質量。

金屬探測儀；金屬物；剔除裝置；皮帶輸送機

引言

眾所周知，切絲是制絲生產線中的關鍵工序，而切絲機又是制絲生產線的重要設備，切絲質量的好壞直接影響著卷煙產品的質量。在切絲機前安裝金屬探測系統(tǒng), 以保護切絲機的完好，更好地為企業(yè)生產工藝服務。但是，若金屬探測系統(tǒng)不能有效的工作，混有金屬物的來料煙葉進入到切絲機，勢必造成切絲機進刀系統(tǒng)、刀片和刀門等部件的損壞，使正常的生產秩序受到影響。因此，有必要認真解決金屬探測系統(tǒng)不能有效剔除金屬物的問題。

1.設備現(xiàn)狀分析

1.1 金屬探測系統(tǒng)的組成及工作原理

1.1.1 系統(tǒng)組成

金屬探測系統(tǒng)主要由金屬探測儀、電控系統(tǒng)和剔除裝置三個部分組成(見圖1) 。

圖1 金屬探測系統(tǒng)示意圖

1.1.2 工作原理

當夾雜金屬物的煙葉經過皮帶輸送機1時, 安裝在其上方的金屬探測儀中的磁感應線圈磁場強度就會發(fā)生了變化，輸出電壓也會隨之發(fā)生突變信號，此信號經放大后向控制柜發(fā)出信號。當控制柜接收到金屬探測儀發(fā)出的信號后，PLC進行相應的邏輯判斷發(fā)出剔除信息。

由圖1可知,剔除裝置呈倒寫的“Y”形狀，上端為進料口，下端為兩個出料口。兩個出料口之間進行切換的翻板，該翻板的動作受電磁閥、氣缸和接近開關等附件的控制。當來料煙葉中不含金屬物時，翻板處于正常生產的出料口位置，煙葉從這一出料口落下，被送至切絲機；當來料煙葉中含有金屬物時，電磁閥接收到剔除信號，則氣缸驅動翻板動作，使翻板處于另一出料口位置，含有金屬物的煙葉，從這一出料口落下至專用的小車中，用人工的方法將金屬物檢出。

1.2 存在問題

為了進一步驗證金屬探測系統(tǒng),探測報警及剔除金屬物的實際情況，對金屬探測系統(tǒng)進行實際檢測。 通常用Φ3mm的軸承滾珠作為檢測物，其次可選些生產過程中常見的金屬作為檢測物，并隨機擺放。試驗結果如表1：

表1 系統(tǒng)報警及剔除試驗結果

由上表所知，當金屬物通過金屬探測儀時，金屬探測儀報警，檢測率為100%，即靈敏度完全符合標準要求，也就是說金屬探測儀的檢測不存在什么問題。但是報警之后金屬物的剔除率為95%，即有幾次金屬物未能被及時有效的剔除出來。

綜上所述，金屬探測儀可以全部檢測到金屬物，但是金屬物卻不能被及時有效的剔除出來，這是問題之所在。

2 原因分析

通過以上實驗和現(xiàn)場分析，發(fā)現(xiàn)金屬物不能被及時有效剔除的原因主要有：

2.1 翻板來不及動作

經實驗觀察，當來料煙葉中混有的金屬物,前后間距在0.5米至1米時，金屬探測儀檢測到第一個金屬物時,剔除裝置的翻板就會動作,以剔除金屬物,隨即剔除裝置的翻板又復位至正常的位置,但由于金屬物間距太小, 即使金屬探測儀能再次檢測到另一金屬物，但剔除裝置的翻板卻來不及動作,致使隨后的金屬物不能全部有效的被剔除而進入切絲機內。

2.2 電控程序復雜，穩(wěn)定性不高

由于剔除金屬物的剔除裝置翻板，靠接近開關的控制完成其開關動作,需要多個程序信號采集和執(zhí)行點，直接造成控制翻板機構動作的電控程序復雜。當來料煙葉中混有的金屬物較多時，單位時間內剔除裝置翻板的動作就會增加，造成其程序執(zhí)行頻繁跳轉，使得混有金屬物的來料煙葉沒有被剔除出來，而進入切絲機內。

2.3 翻板落料不暢

當來料煙葉中混有的金屬物較多時，剔除裝置翻板頻繁動作，使得被剔除的含有金屬物的煙葉,在下落的過程中夾在并堆積在剔除裝置翻板處，造成含有金屬物的煙葉不能繼續(xù)正常下落，從而影響正常的生產。

通過分析可知，產生上述問題的原因都與剔除裝置有關。所以有必要對此進行改進，以提高對金屬物的剔除率。

3 改進方案

3.1 方案一

去除原剔除裝置的翻板，安裝活動式料斗卸料裝置。即將原剔除裝置翻板機構的兩個落料口改為一個落料口，由氣缸帶動這一落料口。以擺動的形式,在正常落料與非正常落料位置之間進行切換。這個方案雖然可以解決翻板的夾煙問題，但是仍然需要多個執(zhí)行點和程序信號的采集。由此看來，這樣不會從根本上編制一套簡捷程序，在金屬物驟然增加時，程序依然會頻繁跳轉。同時受位置空間的限制，活動式料斗卸料裝置的擺動會受到一定影響。

3.2 方案二

將原剔除裝置改為一個固定下料口，并將其下方的皮帶輸送機2改為既能正轉又能反轉的運行形式。即正常生產時皮帶輸送機2是正轉，將煙葉送至切絲機。

當檢測到金屬物時則該皮帶輸送機反轉，將含有金屬物的煙葉送至專用小車內。這樣,該方案在程序上就減少了檢測點，雖然可以使程序控制簡單些，也不會有夾煙的問題。但是，流入到接煙小車的煙葉比以前增加了，這樣就增加了操作工的勞動強度。

3.3 方案三

拆除原翻板剔除裝置，在此位置新制作一個可以正反轉運行的皮帶輸送機，以代替原剔除裝置。當金屬探測儀沒有檢測到金屬物時，該新制作的皮帶輸送機正轉，將來料煙葉送至切絲機以進行正常生產。當檢測到金屬物時，則新制作的皮帶輸送機反轉，將含有金屬物的來料煙葉送至生產線外，即落至專用的小車中。

經過對以上三個方案的分析，比較及綜合各方面的因素，方案三雖然有一定的難度，但可以使程序更簡單，控制更方便，且能使設備運行更平穩(wěn)，因而是較為可行的方案。

圖2 改造后金屬探測系統(tǒng)示意圖

4 效果檢驗

項目實施完成后,為了驗證效果，用前述相同的方法檢測其效果,結果如表2：

表2 改造后系統(tǒng)報警及剔除試驗結果

5 結論

由實驗可知，項目實施后，金屬物剔除率達到100%，實現(xiàn)了預定的目標。且該裝置安裝后，經過一年多的運行及生產情況的跟蹤，沒有出現(xiàn)切絲機因金屬物流入而損壞的現(xiàn)象，生產也未因此而中斷?？梢钥闯鲋谱鞯倪@個新裝置起到了很好的剔除作用。

[1]宋偉剛 著.通用帶式輸送機設計. 機械工業(yè)出版社

[2].JTY型金屬物探測儀使用說明書.合肥安大電子檢測設備廠

[3]董慶華編著.機械零件.機械工業(yè)出版社

[4]機械基礎.中國勞動出版社

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.09.072