河南中煙有限責(zé)任公司 鄭州卷煙廠 劉 暢

MAX70 接裝機(jī)在正常生產(chǎn)中，由于多種因素的作用，MAX70 卷煙機(jī)的水松紙供給系統(tǒng)會(huì)造成水松紙輸送過(guò)程中的內(nèi)外偏移，導(dǎo)致內(nèi)外排煙支的水松紙包裹不齊，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的質(zhì)量。針對(duì)這些情況，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐和研究，對(duì)MAX70接裝機(jī)的產(chǎn)品檢測(cè)裝置進(jìn)行了完善，設(shè)計(jì)并安裝了水松紙偏移檢測(cè)裝置，取得了一定的效果，提高了水松紙的包裝質(zhì)量進(jìn)一步穩(wěn)定和提高，減少了不合格品的產(chǎn)生，提升了有效作業(yè)率，降低了成本。

一、問(wèn)題的提出

1.水松紙供給系統(tǒng)的組成。水松紙供系統(tǒng)給由紙盤支架、自動(dòng)接紙器、供紙輥、上膠裝置、切紙輪與切刀等組成。

2.故障分析。由于水松紙供給過(guò)程中只對(duì)水松紙拼接頭以及斷裂進(jìn)行了檢測(cè)，而這些檢測(cè)采用的光電式檢測(cè)傳感器均安裝在水松紙的中線部位，檢測(cè)聚光點(diǎn)在水松紙的中間，當(dāng)水松紙發(fā)生內(nèi)外偏移時(shí)，檢測(cè)裝置依然能夠檢測(cè)到水松紙，進(jìn)而不會(huì)觸發(fā)報(bào)警程序使缺陷煙支剔除或使設(shè)備停機(jī)。雖然水松紙?jiān)趥魉瓦^(guò)程中向內(nèi)排或外排偏移的距離不多，但是由于煙支與切割位置相對(duì)于水松紙是固定的，在包裹到煙支表面以后，內(nèi)外排水松紙的差距將是水松紙偏移量的2 倍，因?yàn)樗杉埰鸬竭B接煙支與濾嘴的作用，所以嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致濾嘴部位脫落。以往該缺陷完全依靠操作工實(shí)時(shí)檢查，但這樣會(huì)增大員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且一旦出現(xiàn)這種質(zhì)量缺陷又未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，將會(huì)浪費(fèi)大量原輔料，從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加。

二、設(shè)計(jì)方案及原理

1.檢測(cè)裝置的組成。在上膠裝置與膠后加熱器之間安裝兩個(gè)光纖傳感器，對(duì)通過(guò)導(dǎo)向輪支架進(jìn)入膠后加熱器的水松紙邊沿進(jìn)行檢測(cè)，此時(shí)水松紙通過(guò)最后一個(gè)導(dǎo)向輥進(jìn)入膠后加熱器，并在吸風(fēng)的作用下吸附在切割輪上。在兩個(gè)光纖頭部加裝一組透鏡，使通過(guò)透鏡的紅色光束聚集到水松紙上，通過(guò)調(diào)整透鏡在光纖上的安裝距離調(diào)整聚焦光點(diǎn)的直徑，使其小于1 mm。

利用機(jī)器運(yùn)行高速使能繼電器使能信號(hào)為檢測(cè)提供使能信號(hào)，安裝機(jī)器同步脈沖傳感器在MAX70 接裝機(jī)定時(shí)盤接收機(jī)器同步運(yùn)行信號(hào)，定時(shí)盤每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，機(jī)器相對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)出一根雙長(zhǎng)煙，同步運(yùn)行信號(hào)輸送至可編程控制器的高速計(jì)數(shù)器中，產(chǎn)生移位信號(hào)，并為可編程控制器提供移位信號(hào)，確保缺陷產(chǎn)品的準(zhǔn)確剔除

可編程控制器選用西門子公司S7-200 系列CPU224 小型PLC，安裝在MAX70 接裝機(jī)電器控制柜內(nèi)，通過(guò)其控制缺陷煙支的剔除與報(bào)警。Rrotos70 卷煙機(jī)水松紙偏移檢測(cè)裝置組成如圖1所示。

圖1 Protos70 卷煙機(jī)水松紙偏移檢測(cè)的組成

2.控制原理。當(dāng)設(shè)備啟動(dòng)后，機(jī)器高速使能繼電器吸合，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，此時(shí)將24 V 直流電路接入PLC 輸入端，為檢測(cè)提供使能信號(hào)。得到使能信號(hào)后，水松紙偏移檢測(cè)開(kāi)始工作，始終檢測(cè)水松紙內(nèi)外邊沿，當(dāng)水松紙向一側(cè)偏移超過(guò)1 mm 時(shí)，另一側(cè)的光纖傳感器檢測(cè)不到水松紙，此時(shí)PLC 內(nèi)部中間繼電器使能，與機(jī)器同步運(yùn)行信號(hào)配合，移位寄存器通過(guò)移位指令和字節(jié)存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)移位。當(dāng)光纖傳感器檢測(cè)不到水松紙時(shí)，在移位寄存器字節(jié)存儲(chǔ)器的初始位內(nèi)置“1”，機(jī)器同步信號(hào)作為移位脈沖每個(gè)都會(huì)使“1”向前移動(dòng)一位。并且此時(shí)PLC 輸出信號(hào)使一個(gè)繼電器線圈得電，控制220 V 聲光報(bào)警器工作，發(fā)出聲光報(bào)警，提示操作工水松紙異常，操作工通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)水松紙回到正確位置。在此期間由于字節(jié)存儲(chǔ)器地址內(nèi)始終置“1”，直到兩個(gè)光纖傳感器都能檢測(cè)到水松紙時(shí)，移位寄存器地址因沒(méi)有輸入信號(hào)開(kāi)始置“0”，這時(shí)之前所有置“1”的位都由移位信號(hào)移動(dòng)設(shè)定位數(shù)，這時(shí)煙支應(yīng)達(dá)到雙長(zhǎng)煙剔除工位，使PLC 輸出信號(hào)激活Y4 剔除閥將有水松紙偏移缺陷的雙長(zhǎng)煙剔除。程序流程如圖2所示。

圖2 程序流程

當(dāng)有一側(cè)水松紙檢測(cè)不到時(shí)，PLC 內(nèi)另一段程序開(kāi)始進(jìn)行倒計(jì)時(shí)，延時(shí)10 s 后PLC 輸出信號(hào)使另一個(gè)繼電器吸合，斷開(kāi)水松紙斷檢測(cè)輸入線路，使MAX70 接裝機(jī)發(fā)出停機(jī)信號(hào)，并在工控機(jī)上顯示水松紙斷紅色信息，只有人工將水松紙調(diào)整回正常位置后，才會(huì)斷開(kāi)PLC 的輸出，使卷煙機(jī)能再次啟動(dòng)，避免未及時(shí)調(diào)整造成的原輔材料消耗。

三、使用效果

PROTOS70 卷煙機(jī)水松紙偏移檢測(cè)裝置安裝后，可在卷煙機(jī)不停機(jī)的情況下準(zhǔn)確剔除水松紙偏移缺陷煙支，并可經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單改裝后安裝在SUPER9 等卷煙機(jī)上。裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)施成本低，安裝簡(jiǎn)便，程序調(diào)整方便，與卷煙機(jī)運(yùn)行程序互補(bǔ)且無(wú)相互影響，不用改動(dòng)卷煙機(jī)機(jī)構(gòu)，不影響設(shè)備外觀，剔除準(zhǔn)確可靠，能有效防止缺陷煙支流入下道工序，并且減少了原輔材料的消耗，降低了了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，應(yīng)用前景廣闊。