徐耀,白波,李田武
(四川中煙工業(yè)有限責任公司,四川 什邡 618400)
GDX2小盒包裝機是我廠主要的卷煙包裝設備,好的包裝不只保護內在卷煙的產(chǎn)品質量,還有提升卷煙產(chǎn)品形象的作用。
內框紙吸附作為包裝的一道工序,是產(chǎn)品質量保證的重要執(zhí)行部件,如果吸附不到位,可能造成內框紙歪斜、內框紙丟失、內框紙破損等質量缺陷,而如果在前端剔除煙包后,不能正常停吸附,那么,就會造成設備被動停機,浪費輔料。
GDX2包裝機4#輪內框紙輸送裝置由內框紙裁切系統(tǒng)、負壓氣路、電磁閥、負壓擺臂組成。內框紙裁切系統(tǒng)將裁切好的內框紙置于輸送臺面上,電磁閥接收到相應的吸取(停吸)信號后通(斷)電磁閥,機械式的負壓擺臂將相應的內框紙輸送到4#輪模盒上方,通過下壓裝置將內框紙送進模盒內,整個裝置完成一次輸送動作。
由于內框紙是由負壓吸取和輸送的,在卷煙生產(chǎn)過程的環(huán)境中會產(chǎn)生一定的煙塵,故整個負壓吸取裝置在吸取內框紙的過程中,會將部分環(huán)境中的煙塵吸取到負壓通道內。
GDX2包裝機的設計生產(chǎn)速度為400包/分鐘,在高速的生產(chǎn)情況下,負壓吸風管路內將易堆積較多的煙塵,特別是會堵塞電磁閥內,造成管路流量變小,電磁閥開閉執(zhí)行不到位。現(xiàn)用電磁閥為直動式,從維修經(jīng)驗看,如果內部稍微出現(xiàn)雜質,可能就會使動作行程不到位,從而影響吸附效果;有部分牌號內框紙原輔材料表面有粉漬,會被吸附進電磁閥。
圖1 缺陷示意圖
空氣中的灰塵很容易通過持續(xù)導通的負壓管路堆積在管路內部,形成惡性循環(huán),導致管路的堵塞,造成吸附能力降低。常通的吸附裝置,意味著3#輪在剔除鋁紙的時候,內框紙將不會停止吸附,內框紙被運到4#輪的空模盒內,浪費輔材,產(chǎn)生堵塞機器、產(chǎn)品質量風險。
ZB45包裝機最大速度為每分鐘400包,根據(jù)頻率公式f=1/T,計算可得ZB45包裝機最大工作頻率約為6.67Hz。電磁閥的最大工作頻率須大于包裝機的工作頻率。通過機械相位分析,當生產(chǎn)速度在最大400包/分鐘時,內框紙吸附活動桿在“點頭”吸附內框紙的工位上停留20ms。通過使用PLC來控制電磁閥開關,模擬生產(chǎn)狀態(tài),測得兩款電磁閥在20ms的時間內通過兩種不同尺寸的管路所能達到的最大壓力。通過查詢ZB45包裝機說明書,知廠家規(guī)定的內框紙吸附壓力范圍為-(35~50)kPa。
表1 兩種電磁閥性能測試對比
當控制板發(fā)出吸取內框紙請求,先導閥線圈得電,磁場將先導氣缸軸向上提,先導氣導通,驅動主軸向左動作,主氣路導通,實現(xiàn)對內框紙的吸取。整個過程先導氣不與主氣路導通,先導氣路因此保持清潔狀態(tài)。
圖2 先導式電磁閥結構示意圖
圖3 先導式電磁閥工作方式示意圖
通過查詢產(chǎn)品說明書獲得了MAC 411A-D0BDM-DDAJ-1JB型電磁閥的先導壓力范圍為20-120psi,約合13.8-82.7kPa我們用壓力傳感器每隔五分鐘測得先導氣源的六組氣壓,可知平均氣壓為45.5kPa,符合要求。
表2 氣壓測試結果表
此次GDX2 包裝機4#輪內框紙輸送裝置的改進首先從氣路來源做到了“開源”,管路橫截面積的提升,有效地提升了負壓氣的通過量;電磁閥的改進使得整個輸送管路系統(tǒng)堵塞的概率大大降低,電磁閥的開閉因此更能執(zhí)行到位,開閉的速率也穩(wěn)定。因此,保證了內框紙的輸送過程都穩(wěn)定可控,大大降低了輸送系統(tǒng)的故障概率,也有效地降低了無內框紙、內框紙破損等質量問題發(fā)生的頻率,減少了包裝機的停機次數(shù),提升了包裝機工作的穩(wěn)定性。
整個改進設計花費大約500元。由于反饋的效果比較好,因此,在改進了16#機組后,我們又對另外的12臺機組進行了同樣的改進。通過此次改進,不僅包裝機的生產(chǎn)效率得到了提高,還降低了小盒、水松紙、煙絲的消耗量,同時,還減少了操作工的勞動強度,經(jīng)濟收益得到了明顯體現(xiàn)。