石中

摘要：煙箱輸送系統(tǒng)起到在裝箱機(jī)把成品煙箱輸送到輸送皮帶上后，將煙箱輸送到螺旋輸送皮帶，進(jìn)而輸送到成品庫的作用，該輸送系統(tǒng)上輸送煙箱的數(shù)量將影響到螺旋輸送皮帶的運(yùn)載能力，同時(shí)也影響到成品庫機(jī)械手的抓載能力；煙箱輸送在線定距離系統(tǒng)有效地解決了實(shí)際生產(chǎn)過程中遇到的問題，大幅度減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也提高了工作效率。

關(guān)鍵詞：成品輸送 煙箱分離 研制

1 前言

作為生產(chǎn)部門的職責(zé)就是以產(chǎn)品質(zhì)量為中心，讓設(shè)備穩(wěn)定、高效、可靠地運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)、高效、低耗。在實(shí)際工作中，我們時(shí)刻關(guān)注設(shè)備運(yùn)行狀況，加強(qiáng)設(shè)備巡查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行分析處理，從而提高設(shè)備的效率、人員維修技能和操作技能。2009年8月，我廠從“九五”廠房搬遷至現(xiàn)在的“十一五”聯(lián)合工房，成品煙箱輸送至成品庫輸送方式變成螺旋提升裝置提升，螺旋提升裝置故障率較高。

2現(xiàn)狀分析

2.1我廠卷包車間煙箱輸送系統(tǒng)起到在裝箱機(jī)把成品煙箱輸送到輸送皮帶上后，將煙箱輸送到螺旋輸送皮帶，進(jìn)而輸送到成品庫的作用，該輸送系統(tǒng)上輸送煙箱的數(shù)量將影響到螺旋輸送皮帶的運(yùn)載能力，同時(shí)也影響到成品庫機(jī)械手的抓載能力。對(duì)2014年1月至3月螺旋輸送故障次數(shù)進(jìn)行調(diào)查。

從圖上可以看出故障率平均達(dá)到13次/月，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率，而且每次螺旋提升發(fā)生故障需要大量人員進(jìn)行手工搬煙，勞動(dòng)強(qiáng)度較大。

2.2螺旋提升故障率高的分析

對(duì)目前螺旋提升存在的問題進(jìn)行討論，在不能改變目前螺旋提升運(yùn)行方式的前提下，對(duì)經(jīng)常出現(xiàn)故障，影響正常生產(chǎn)的原因進(jìn)行分析。并研究了成品輸送和螺旋提升的工作原理來尋求解決方案。

2.2.1： 輸送帶負(fù)載太大

1、當(dāng)煙箱運(yùn)送至螺旋輸送皮帶時(shí)，螺旋輸送皮帶上煙箱較多，還存在一定的角度，一箱煙的重量大約為一條400g*50條=20Kg ，F(xiàn)1=G*SinA，在斜坡上的拉力大于水平的拉力，容易超過螺旋輸送機(jī)的運(yùn)載能力，極易造成停機(jī)甚至燒壞電機(jī)故障。

2.2.2：煙箱過于密集煙箱過于密集

煙箱過于密集經(jīng)過螺旋提升裝置時(shí)，螺旋提升裝置的內(nèi)部有煙箱密度檢測(cè)器，當(dāng)檢測(cè)到煙箱間距小于0.2米，螺旋提升裝置認(rèn)為煙箱堵塞停機(jī)，造成二次故障。而螺旋提升裝置發(fā)生故障后，煙箱距離通常小于0.1米。

2.2.3：機(jī)械手故障

同時(shí)當(dāng)煙箱過于密集的運(yùn)送到成品庫后，機(jī)械手的抓載煙箱時(shí)間大于煙箱輸送時(shí)間，也會(huì)造成煙箱漏抓現(xiàn)象，給生產(chǎn)帶來不便。機(jī)械手的抓載周期為5S，當(dāng)螺旋提升發(fā)生故障再次運(yùn)行之后煙箱會(huì)以1.5S/盒的速度傳送至機(jī)械手，因此極易造成堵塞漏抓現(xiàn)象。

為了保證車間生產(chǎn)正常有序進(jìn)行，我們必須要解決螺旋提升故障多發(fā)的問題。

數(shù)據(jù)表明：在生產(chǎn)過程中，由于煙箱過于密集，負(fù)載太大，機(jī)械手無法正常抓取，造成了螺旋提升故障，嚴(yán)重影響了車間正常生產(chǎn)。還大大增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，影響了生產(chǎn)任務(wù)和生產(chǎn)進(jìn)度。通過分析，我們可以看出從設(shè)備結(jié)構(gòu)上是無法解決螺旋提升故障率高的問題。所以，我們只能開辟一條全新的解決途徑。

3 改進(jìn)思路及條件分析

為了解決螺旋提升故障率高這一問題，提出了三個(gè)可供選擇的課題。

針對(duì)3個(gè)備選課題，我們通過價(jià)值工程法對(duì)這三個(gè)課題的設(shè)備可靠率和實(shí)施成本進(jìn)行了測(cè)算：

能數(shù)值計(jì)算表，我們應(yīng)用價(jià)值工程的技術(shù)分析步驟，計(jì)算三個(gè)課題的功能評(píng)價(jià)系數(shù)。

功能評(píng)價(jià)系數(shù)的計(jì)算以功能重要程度為依據(jù)，在對(duì)方案進(jìn)行兩兩比較后，重要的一方打“1”分，不重要的一方打“0”分。

* 課題一：費(fèi)用太高，而且存在很大的空間局限性；

* 課題二：占用太多的人工，且給生產(chǎn)管理帶來不便；

* 課題三：經(jīng)濟(jì)與人工均占優(yōu)勢(shì)。

根據(jù)價(jià)值工程法和方案難易程度很明顯可以看出課題三：煙箱輸送在線定距離分離系統(tǒng)的研制為最佳課題。

通過對(duì)煙箱輸送在線定距離分離系統(tǒng)的研制，我們打算將故障次數(shù)由13次/月降低到1次/月。

4 改進(jìn)方案設(shè)計(jì)

4.1原來的輸送裝置當(dāng)遇到煙箱集中輸送時(shí)，過于密集的煙箱重量較大，給螺旋提升短時(shí)間形成較大的壓力，使輸送鏈條出現(xiàn)斷裂或者爬齒現(xiàn)象。

4.2在煙箱輸送在線定距離分離系統(tǒng)中，將設(shè)計(jì)煙箱之間有一定距離，從而使單位長(zhǎng)度的輸送線的承載重量得到控制，不至于過大壓壞輸送線。

4.3提出方案：

（一）研制機(jī)械式分離裝置

（二）研制啟停式分離裝置

4.4選擇方案：

針對(duì)煙箱輸送在線定距離分離系統(tǒng)的研制兩種方案，我們進(jìn)行了分析。

通過對(duì)兩種方案的綜合對(duì)比，我們最終選定方案二，即：研制啟停式分離裝置。

4.5細(xì)化方案

4.5.1控制器的選擇

針對(duì)選用什么裝置作為控制器，提出了3種備選方案，并結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行逐一評(píng)估，如下所示：

選型以S7中最簡(jiǎn)單的S7-200作為對(duì)比，雖然目前我廠使用的主流PLC為S7-300，但因?yàn)檫@次改造所用的電柜大小有限，而且S7-200在功能上已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)本次改造，故不采用體積較大、價(jià)格較貴的S7-300與S7-400。

4.5.2檢測(cè)器的選型

我們可以看出關(guān)電式接近開關(guān)在應(yīng)用范圍、使用壽命上都優(yōu)于其他種開關(guān)。所以，我們選擇光電式接近開關(guān)。

4.5.3光電式接近開關(guān)選型

由于在生產(chǎn)過程中煙箱傳輸震動(dòng)較大，根據(jù)統(tǒng)計(jì)帶反光板檢測(cè)器故障率高，因此不選用帶反光板的關(guān)電開關(guān)，選用不帶反光板的光電式接近開關(guān)。

4.5.4執(zhí)行元件的選型

因?yàn)?，我們選用的執(zhí)行元件是控制交流電機(jī)的，負(fù)載功率較大。所以，我們選用接觸器作為改造電路中執(zhí)行元件，接觸的型號(hào)在設(shè)計(jì)好具體電路再選型。

4.5.5程序語言選擇

4.5.6.最佳方案

確定最佳方案如下圖所示：

4.5.7方案實(shí)施：

1.采用光電開關(guān)B0.1檢測(cè)前后煙箱之間的距離，用PLC-200編程器對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，用24V直流接觸器模擬手動(dòng)開關(guān)的動(dòng)作。

2.在橫向輸送皮帶和爬坡輸送皮帶交界處加一個(gè)光電開關(guān)，當(dāng)光電開關(guān)檢測(cè)到煙箱距離較近時(shí)停止橫向皮帶電機(jī)，爬坡電機(jī)繼續(xù)向前，將前箱帶走，當(dāng)后箱和前箱有一段距離后煙箱繼續(xù)前行。

本次軟件編程使用西門子S7-200專業(yè)V1.0 S7-200 Explorer編程軟件，語言簡(jiǎn)潔明了。

4.6前后效果對(duì)比

4.6.1 目標(biāo)值完成情況：

我們從6月處至8月底，對(duì)煙箱輸送定距離分離系統(tǒng)進(jìn)行了為期三個(gè)月的跟蹤檢查。并統(tǒng)計(jì)了在這期間故障的次數(shù)。

數(shù)據(jù)表明：對(duì)策實(shí)施后，煙箱輸送在線定距離系統(tǒng)大大降低了螺旋提升的故障次數(shù)，提高了工作效率。

結(jié)束語：

煙箱輸送在線定距離系統(tǒng)有效地解決了實(shí)際生產(chǎn)過程中遇到的問題，大幅度減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也提高了工作效率。

煙箱輸送在線定距離系統(tǒng)減少了人力資源占用，給生產(chǎn)作業(yè)區(qū)騰出了空間，大大改善整個(gè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境。對(duì)我廠現(xiàn)場(chǎng)及安全管理工作有著重要的意義。