（許昌煙草機(jī)械有限責(zé)任公司，河南 許昌 461000）

ZF12B大流量輸送裝置的改進(jìn)應(yīng)用

岳明陽(yáng)

（許昌煙草機(jī)械有限責(zé)任公司，河南 許昌 461000）

為解決ZF12B卷煙儲(chǔ)存輸送裝置在煙支輸送過(guò)程中存在的煙支下墜、皺紋煙支等問(wèn)題，將轉(zhuǎn)角提升器的固定導(dǎo)軌改為了擺臂式柔性裝置，垂直提升與轉(zhuǎn)角提升分段控制，出口轉(zhuǎn)彎采用了彈性輸送裝置。應(yīng)用效果表明，實(shí)現(xiàn)了對(duì)煙支流量的精確控制和柔性輸送，煙支下墜現(xiàn)象消失，皺紋煙支比例由2%降低到0．02%，有效提高了卷煙產(chǎn)品的外觀品質(zhì)。

輸送系統(tǒng)；柔性輸送裝置；浮動(dòng)擺臂；流量匹配

ZF12B卷煙儲(chǔ)存輸送系統(tǒng)是卷接機(jī)組與包裝機(jī)組之間的柔性聯(lián)結(jié)設(shè)備，用于卷煙的儲(chǔ)存與輸送。它具有可靠性高、富余性強(qiáng)、柔性大及布置靈活等特點(diǎn)，主要由YJ35D型裝盤機(jī)、YB17B型卸盤機(jī)及YF12B型卷煙輸送裝置三部分組成，三者之間由可編程序控制器PLC進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。但在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，大流量輸送裝置存在著煙支下墜、皺紋煙支等問(wèn)題，特別是在超高速卷接包設(shè)備中，無(wú)法滿足對(duì)煙支外觀品質(zhì)的要求。針對(duì)上述問(wèn)題，王玉芬分析了YF17煙支輸送通道對(duì)煙支外觀品質(zhì)的影響，并對(duì)設(shè)備的控制系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，有效減少了皺紋煙支比例。胡偉等將提升通道的弧形導(dǎo)向板改為柔性不銹鋼絲網(wǎng)帶，增加帆布整理皮帶，使提升通道頂部的硬聯(lián)接改為軟聯(lián)接，有效減少了皺紋煙支數(shù)量。王俊等在轉(zhuǎn)角提升處采用浮動(dòng)小皮帶改變轉(zhuǎn)彎處通道寬度，形成緩沖區(qū)域，減少垂直通道頂部料位的抖動(dòng)，從而提高了煙支品質(zhì)。將提升通道的弧形導(dǎo)向板改為柔性不銹鋼絲網(wǎng)帶的方式，實(shí)現(xiàn)了提升器出口的柔性輸送，但是沒(méi)有涉及轉(zhuǎn)角提升處產(chǎn)生皺煙的情況；轉(zhuǎn)角提升處采用浮動(dòng)小皮帶的方式，在針對(duì)濾棒的輸送時(shí)使用情況良好，但在輸送煙支時(shí)，由于采用窄帶輸送，與煙支的接觸面積較小，煙支在擠壓時(shí)反而又產(chǎn)生了皺紋煙支。針對(duì)上述情況，通過(guò)支品質(zhì)的不同要求，對(duì)垂直提升段電機(jī)速度進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)垂直提升段電機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)角段電機(jī)速度的精確跟蹤，從而達(dá)到兩者流量匹配。

圖1 擺臂式柔性輸送裝置結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 改進(jìn)后煙支過(guò)彎道煙支相對(duì)運(yùn)動(dòng)示意圖

2.2 轉(zhuǎn)角提升采用擺臂式柔性輸送裝置

圖3 出口轉(zhuǎn)彎結(jié)構(gòu)示意圖

轉(zhuǎn)角提升采用擺臂式柔性對(duì)大流量輸送通道中煙支流量匹配分析和相對(duì)運(yùn)動(dòng)分析，在轉(zhuǎn)角提升處采用擺臂式柔性輸送裝置，在垂直提升段進(jìn)行獨(dú)立控制，在出口轉(zhuǎn)彎段采用彈性輸送裝置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)煙支流量的精確控制和柔性輸送，避免煙支在輸送過(guò)程中受損。

1 存在問(wèn)題

ZF12B大流量輸送裝置轉(zhuǎn)角提升采用同角速度大轉(zhuǎn)彎半徑方式，出口轉(zhuǎn)彎段的煙支通道采用內(nèi)側(cè)小轉(zhuǎn)彎半徑、外側(cè)固定圓弧導(dǎo)向板的設(shè)計(jì)方式。在煙支輸送過(guò)程中，由于上游輸送煙支量存在變化，煙支在通過(guò)轉(zhuǎn)角提升裝置的轉(zhuǎn)彎通道時(shí)就要進(jìn)行必要的堆壘和整齊，使煙支充滿轉(zhuǎn)彎處后才能提升，這樣就存在煙支的相互錯(cuò)動(dòng)擠壓，影響煙支質(zhì)量；在垂直提升時(shí)，由于轉(zhuǎn)角提升和垂直提升利用同一電機(jī)驅(qū)動(dòng)，提升高度過(guò)高時(shí)，輸送鏈板會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)爬行，導(dǎo)致煙支下墜；在出口轉(zhuǎn)彎時(shí)，煙支在弧形導(dǎo)向板處受力后轉(zhuǎn)向，由于提升段出現(xiàn)煙支下墜，煙支不均勻輸送，煙支受力后出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致皺煙和亂煙，影響下游包裝機(jī)的生產(chǎn)。

2 改進(jìn)方法

2.1 轉(zhuǎn)角提升段與垂直提升段分段控制

為實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)角提升段與垂直提升段分段控制，在轉(zhuǎn)角提升段與垂直提升段配置獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并根據(jù)煙支直徑和煙輸送裝置替代原固定式輸送通道，其由一組浮動(dòng)的鏈板與內(nèi)圈軌道一起組成柔性輸送通道。如圖1所示，鏈板（2）掛在主動(dòng)鏈輪組（1）的鏈輪和擺臂支撐輪（4）上，擺臂（3）以支撐輪（4）為中心擺動(dòng)，壓在鏈板上，鏈板以擺臂為軌道，這樣就使鏈板時(shí)刻處于張緊狀態(tài)。改進(jìn)后的轉(zhuǎn)角提升段，煙支在經(jīng)過(guò)彎道時(shí)，其水平段速度V水平與內(nèi)圈速度V內(nèi)相等，外圈鏈板速度V外＞V水平。如圖2所示，煙支1以V水平被輸送到轉(zhuǎn)彎段入口處時(shí)，由于鏈板速度V外＞V水平，煙支1加速，在重力作用下，煙支2落到煙支1與下一煙支因速度差所造成的空隙中。推廣在整個(gè)通道中，當(dāng)煙支流從水平段輸送到轉(zhuǎn)彎段時(shí)，煙支流的料位會(huì)降低，這樣就避免了煙支擠壓現(xiàn)象的出現(xiàn)；另一方面，在水平輸送段的煙支高度發(fā)生變化時(shí)，煙支的輸入流量與輸出流量產(chǎn)生了不匹配，但由于鏈板是浮動(dòng)的，且在擺臂作用下時(shí)刻處于張緊狀態(tài)，自動(dòng)改變轉(zhuǎn)角通道的寬度來(lái)補(bǔ)償煙支輸入和輸出流量不匹配導(dǎo)致的間隙，使煙支在柔性輸送通道中處處被均勻壓緊，避免了垂直通道內(nèi)煙支下墜及錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象的出現(xiàn)。轉(zhuǎn)角通道的寬度不僅跟煙支流量有關(guān)，而且還與煙支自身的重量和浮動(dòng)擺臂的重量有關(guān)。根據(jù)我們?cè)趯?shí)際的運(yùn)用中的情況，為適應(yīng)不同的煙支規(guī)格，通過(guò)調(diào)整浮動(dòng)擺臂上的配重機(jī)構(gòu)和浮動(dòng)鏈板的數(shù)量，防止煙支之間、煙支和鏈板之間因?yàn)閴毫^(guò)大而導(dǎo)致的皺煙現(xiàn)象。

2.3 出口轉(zhuǎn)彎段采用彈性輸送裝置

如圖3所示，在出口轉(zhuǎn)彎段采用彈性輸送裝置。在外轉(zhuǎn)彎導(dǎo)板（2）上增加彈性壓緊裝置（1），利用彈簧片（3）壓緊導(dǎo)板。在煙支輸送過(guò)程中，垂直輸入流量與橫向輸出流量不匹配時(shí)，通過(guò)調(diào)整彈簧片的預(yù)緊力，外轉(zhuǎn)彎導(dǎo)板上下做微量的運(yùn)動(dòng)來(lái)改變輸出通道的寬度，使煙支在經(jīng)過(guò)彎道時(shí)張緊適度、輸送平穩(wěn)；另外，當(dāng)煙支到達(dá)高位輸送段后，還可對(duì)煙支流進(jìn)行整理，避免出現(xiàn)亂煙和掉煙等現(xiàn)象。

2.4 電氣控制的改進(jìn)

改進(jìn)后的ZF12B大流量輸送裝置采用了倍福（Beckhoff）嵌入式工業(yè)PC作為核心控制單元，配置視頻輸出接口模塊連接觸摸屏人機(jī)交互界面，運(yùn)用EtherCAT總線技術(shù)與檢測(cè)元器件、執(zhí)行元器件、HMI人機(jī)界面、伺服驅(qū)動(dòng)裝置等進(jìn)行通訊，使整個(gè)控制系統(tǒng)精度提高一個(gè)等級(jí)。

3 改進(jìn)效果

改進(jìn)后ZF12B大流量輸送裝置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)煙支流量的精確控制。實(shí)際應(yīng)用效果表明，煙支輸送穩(wěn)定可靠，解決了煙支在垂直輸送時(shí)的下墜現(xiàn)象，皺紋煙支數(shù)量顯著減少，皺紋煙支由原來(lái)的2%降低到0.02%，有效提高了卷煙產(chǎn)品的外觀品質(zhì)。

[1]許昌煙草機(jī)械有限責(zé)任公司．ZF12B卷煙儲(chǔ)存輸送系統(tǒng)安裝調(diào)試手冊(cè)（機(jī)械）．

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[4]胡偉，王江華．YF17型卷煙儲(chǔ)存輸送裝置提升通道弧形板的改進(jìn)[J]．煙 草科技，2012（09）：22-23．

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TQ32 < class="emphasis_bold"> 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

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