徐偉東 陳立

摘? 要：在煙草生產(chǎn)線(xiàn)中，為實(shí)現(xiàn)物流輸送自動(dòng)化，成品煙絲被存放在煙箱中。喂絲系統(tǒng)為保證正常供絲，每條喂絲輸送線(xiàn)會(huì)有四個(gè)不帶蓋煙箱。在實(shí)際生產(chǎn)中，一天生產(chǎn)結(jié)束或者卷包機(jī)臺(tái)出現(xiàn)故障，煙絲會(huì)長(zhǎng)時(shí)間滯留在輸送線(xiàn)上，需要進(jìn)行加蓋處理。而現(xiàn)有卷煙企業(yè)普遍采用的是人工方式解決這一問(wèn)題。人工缺點(diǎn)是需要大量人力，存在安全隱患且不符合自動(dòng)化工廠(chǎng)的設(shè)定目標(biāo)。本裝置所要解決的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)易、定位準(zhǔn)確、自動(dòng)化程度高的喂絲輸送線(xiàn)煙箱批量自動(dòng)加蓋取蓋裝置。

關(guān)鍵詞：喂絲輸送線(xiàn);加蓋取蓋;不銹鋼框架;自動(dòng)化

主要問(wèn)題：

自杭州卷煙廠(chǎng)卷包車(chē)間實(shí)行大2班生產(chǎn)模式以來(lái)，制絲車(chē)間在中班收尾后，需對(duì)喂絲站的“在線(xiàn)煙箱”加裝防護(hù)罩，以保證煙箱內(nèi)成品煙絲的品質(zhì)。然而制絲喂絲站共有32臺(tái)喂絲機(jī)，每臺(tái)喂絲機(jī)輸送線(xiàn)上一般存放4只煙箱，共有128個(gè)左右的煙箱箱蓋需人工加裝，需時(shí)30分鐘左右。因此，煙箱加蓋取蓋勞動(dòng)強(qiáng)度大，作業(yè)效率低和存在安全隱患的問(wèn)題。

對(duì)策措施：

設(shè)計(jì)本裝置所要解決的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)易、定位準(zhǔn)確、自動(dòng)化程度高的喂絲輸送線(xiàn)煙箱批量自動(dòng)加蓋取蓋裝置。

煙箱批量加蓋取蓋裝置由不銹鋼框架、輥筒、無(wú)紡布、電機(jī)、軸座支架、彈簧、支撐桿、軸承、彈簧、底板以及控制面板等組成。不銹鋼框架為一個(gè)長(zhǎng)方形空心框架，框架的一端與無(wú)紡布的一端固定連接，框架的另外一端通過(guò)底板與輸送線(xiàn)的下方活性固定。無(wú)紡布的另外一端固定在輥筒上，剩余的無(wú)紡布整齊得卷置在輥筒上。輥筒兩端通過(guò)兩個(gè)軸座支架固定在小車(chē)系統(tǒng)框架上。電機(jī)由其中一個(gè)用于固定輥筒的軸座支架與另一個(gè)軸座支架固定在小車(chē)系統(tǒng)框架上。本裝置采用的電機(jī)具有自鎖裝置，電機(jī)收緊后不會(huì)松開(kāi)。控制面版由上電開(kāi)關(guān)，隔離開(kāi)關(guān)以及四組升、降、停按鈕組成。當(dāng)啟動(dòng)“降按鈕”時(shí)，電機(jī)帶動(dòng)輥筒做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)一步帶動(dòng)不銹鋼框架做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)不銹鋼框架剛開(kāi)始做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，利用安裝在不銹鋼框架兩側(cè)的彈簧保證它做勻速運(yùn)動(dòng);當(dāng)不銹鋼框架與輸送線(xiàn)角度超過(guò)90度時(shí)，利用框架本身自重保證它勻速向下。當(dāng)啟動(dòng)“升按鈕”時(shí)，原理與前者相反。當(dāng)遇到特殊情況時(shí)，啟動(dòng)“停按鈕”。在不銹鋼框架進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)時(shí)，本裝置采用了雙重限位保護(hù)：一是電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)后由螺母控制電機(jī)啟停;二是安裝在輸送線(xiàn)上的行程開(kāi)關(guān)防止不銹鋼框架升起時(shí)過(guò)載。另外，支撐桿的主要作用是確保降下的不銹鋼框架能夠不發(fā)生左右偏移準(zhǔn)備到達(dá)預(yù)期位置，從而保證由不銹鋼框架以及輥筒連接的無(wú)紡布將輸送線(xiàn)上煙箱完全覆蓋。

實(shí)施步驟：

實(shí)施一：選擇框架與卷簾布材料。

1、選擇框架材料，整個(gè)框架既要輕巧又要堅(jiān)固，由于鋼管長(zhǎng)度有4米，發(fā)現(xiàn)不銹鋼框架壁厚不夠，中間就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力彎曲現(xiàn)象。經(jīng)論證：選擇壁厚2.5-3mm左右的， 直徑25mm外徑的不銹鋼管。

2、選擇煙箱簾布材料，根據(jù)煙箱煙絲的特性，選擇密封性好，耐磨且強(qiáng)度高的材料。

實(shí)施二：現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪，設(shè)計(jì)零部件，同時(shí)對(duì)軸承支撐座與軸承進(jìn)行選型。

1、對(duì)框架底部轉(zhuǎn)動(dòng)支撐軸進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2、對(duì)卷簾電機(jī)傳動(dòng)軸進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3、軸承支撐座與軸承選型，根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇軸承與軸承座

實(shí)施三：卷簾驅(qū)動(dòng)電機(jī)選型。

1、 選擇帶行程控制的卷簾驅(qū)動(dòng)電機(jī)，可以控制卷簾伸縮長(zhǎng)度滿(mǎn)足我們4煙箱的同時(shí)蓋住的需求。

2、 對(duì)框架、卷簾驅(qū)動(dòng)軸與框架橫梁軸、卷簾重量進(jìn)行測(cè)算，選擇卷簾電機(jī)的載荷必須大于100公斤承載量，才滿(mǎn)足布簾和框架轉(zhuǎn)動(dòng)所需的動(dòng)力。

3、 最終選定JINSSN，帶行程控制、剎車(chē)、手動(dòng)等功能，能負(fù)荷600公斤的卷簾機(jī)以保證使用。

實(shí)施四：電氣配件選型。

1、 正反轉(zhuǎn)控制開(kāi)關(guān)選擇。

2、 本地開(kāi)關(guān)選擇。

3、 急停開(kāi)關(guān)選擇。

4、 行程開(kāi)關(guān)選擇。

實(shí)施五：機(jī)械與電氣安裝。

所有零部件制作采購(gòu)?fù)瓿珊?，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝實(shí)驗(yàn)，電氣程序改進(jìn)，機(jī)電調(diào)試運(yùn)行。

總體結(jié)構(gòu)圖：

工作原理如下：

當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)操作人員需要對(duì)喂絲輸送線(xiàn)上的煙箱進(jìn)行批量加蓋時(shí)，打開(kāi)控制面板如圖7所示的上電開(kāi)關(guān)1201以及隔離開(kāi)關(guān)1202后，按下降按鈕1205。電機(jī)8啟動(dòng)，電機(jī)8帶動(dòng)輥筒5做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，卷置在輥筒5上的無(wú)紡布6隨著輥筒5的轉(zhuǎn)動(dòng)逐漸攤開(kāi)，安裝在不銹鋼框架2上的彈簧4由原有拉伸狀態(tài)慢慢收緊帶動(dòng)不銹鋼框架做勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)不銹鋼框架2與輸送線(xiàn)成90度后，彈簧4完全處于原始狀態(tài)，不銹鋼框架2利用自身重量做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)直至與支撐桿9接觸。支撐桿9主要作用是保證不銹鋼框架2不發(fā)生左右偏移準(zhǔn)備到達(dá)預(yù)期位置。輥筒5繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，無(wú)紡布6不斷攤開(kāi)直至螺母控制電機(jī)8停止。此時(shí)，喂絲輸送線(xiàn)1除翻箱位以外的煙箱3已被無(wú)紡布6完全覆蓋，翻箱位煙箱只需進(jìn)行自動(dòng)回庫(kù)。操作結(jié)束后，關(guān)閉隔離開(kāi)關(guān)1202以及上電開(kāi)關(guān)1201。

當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)操作人員需要對(duì)喂絲輸送線(xiàn)上的煙箱進(jìn)行批量取蓋時(shí)，打開(kāi)控制面板如圖7所示的上電開(kāi)關(guān)1201以及隔離開(kāi)關(guān)1202后，按下升按鈕1203。電機(jī)8啟動(dòng)，電機(jī)8帶動(dòng)輥筒5做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，覆蓋在煙箱3上的無(wú)紡布6慢慢被卷起。當(dāng)無(wú)紡布6被輥筒5以及不銹鋼框架2拉緊后，不銹鋼框架在輥筒的旋轉(zhuǎn)力以及自身重力的作用下，不銹鋼框架2開(kāi)始做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)不銹鋼框架2與輸送線(xiàn)成90度后，彈簧慢慢開(kāi)始被拉伸，不銹鋼框架2在輥筒旋轉(zhuǎn)力、自身重力以及彈力三者作用下勻速運(yùn)動(dòng)直至螺母控制電機(jī)8停止。不銹鋼框架2回到圖1位置。為了避免不銹鋼框架2收起過(guò)度，輸送線(xiàn)1上安裝了一個(gè)行程開(kāi)關(guān)。當(dāng)不銹鋼框架2與行程開(kāi)關(guān)11接觸時(shí)電機(jī)8停止轉(zhuǎn)動(dòng)，起到雙重限位保護(hù)的作用。操作結(jié)束后，關(guān)閉隔離開(kāi)關(guān)1202以及上電開(kāi)關(guān)1201。

當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)操作人員在加蓋、取蓋操作過(guò)程中需要暫停操作，按下停按鈕1204，電機(jī)8停止轉(zhuǎn)動(dòng)，不銹鋼框架2也停止運(yùn)動(dòng)。

實(shí)施效果：

本裝置的有益效果是：根據(jù)喂絲輸送線(xiàn)上的批量煙箱存放時(shí)間超過(guò)4小時(shí)只能人工進(jìn)行加蓋取蓋操作，這種操作方式存在許多不足之處，本設(shè)計(jì)的目的是制作一種自動(dòng)化程度高的煙箱批量自動(dòng)加蓋取蓋裝置。該煙箱批量自動(dòng)加蓋取蓋裝置能夠自動(dòng)有效完成對(duì)煙箱加蓋、取蓋工作，符合工廠(chǎng)自動(dòng)化要求，節(jié)約人工，縮短加蓋、取蓋時(shí)間，同時(shí)避免人工操作過(guò)程中存在的安全隱患。

總結(jié)：

1.、通過(guò)“一種煙箱批量自動(dòng)加蓋取蓋裝置”的實(shí)施，進(jìn)一步加大了機(jī)械與電氣的相互協(xié)作。

2.、鍛煉了小組成員的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和科技創(chuàng)新意識(shí)。

3、提高了設(shè)備穩(wěn)定性，提高了生產(chǎn)效率，降低了人力物力，解除安全隱患。

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