4 L潤(rùn)滑油包裝生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)鋁箔封裝桶剔除裝置的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

繆冬梅,周德鵬

(中國(guó)石油大連潤(rùn)滑油廠,遼寧大連 116031)

4 L潤(rùn)滑油包裝生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)鋁箔封裝桶剔除裝置的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

繆冬梅,周德鵬

(中國(guó)石油大連潤(rùn)滑油廠,遼寧大連 116031)

通過(guò)對(duì)大連潤(rùn)滑油廠 4 L潤(rùn)滑油自動(dòng)包裝生產(chǎn)線鋁箔封口檢測(cè)到漏封桶的處置方式的分析和研究,設(shè)計(jì)了無(wú)鋁箔封裝桶自動(dòng)剔除裝置,該剔除裝置能自動(dòng)有效地將無(wú)鋁箔封裝桶推到隔離區(qū),留待后續(xù)處理,提高了生產(chǎn)的連續(xù)性和生產(chǎn)效率,保證了安全生產(chǎn)及包裝質(zhì)量,具有極大地實(shí)用性。文章詳細(xì)介紹了無(wú)鋁箔剔除裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)、控制電路的設(shè)計(jì)及控制參數(shù)的設(shè)定。

潤(rùn)滑油;鋁箔;檢測(cè);剔除;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);控制原理

Abstract:How to dealw ith the non-alum inum foil encapsulated barrels on the 4-litre lubricating o il autom atic packaging p roduction line in PetroChina Dalian B lending Plant w as analyzed and researched.The autom atical removing device for the non-alum inum foilencapsulated barrels w as designed and fixed.The non-alum inum foilencapsulated barrels can be autom atically pushed to the isolated plot to w ait for subsequent treatm ent.It can improve the continuity of product ion and productivity,ensure safety and packaging quality,w ith great practicability.The m echanical structure,control circuit design and contro lparam eter settings of the device are described in this paper.

Key words:lubricating o il;alum inum foil;detection;removal;structural design;controlp rinciple

0 引言

電磁感應(yīng)鋁箔封口已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、食品、化妝品、潤(rùn)滑油等行業(yè),此技術(shù)也是當(dāng)代國(guó)際公認(rèn)的先進(jìn)性密封手段,中國(guó)石油潤(rùn)滑油公司生產(chǎn)的昆侖天力等品牌的 4 L潤(rùn)滑油包裝同樣采用此種手段密封。鋁箔封口機(jī)是利用電磁感應(yīng)的原理,將桶口上的鋁箔片瞬間產(chǎn)生高熱,然后熔合在桶口上,使其達(dá)到封口的功能,其中所用的鋁箔片由桶蓋供應(yīng)商事先用膠粘貼于桶蓋中,在封蓋工序置于桶口,但是在實(shí)際包裝生產(chǎn)過(guò)程中由于某些原因,某些桶蓋中的鋁箔片會(huì)在封蓋前脫落,造成封蓋時(shí)無(wú)鋁箔,無(wú)法達(dá)到封裝的效果,在運(yùn)輸時(shí)造成油品灑漏。大連潤(rùn)滑油廠原 4 L自動(dòng)灌裝包裝生產(chǎn)線上并沒(méi)有自動(dòng)剔除裝置,只是在進(jìn)行鋁箔封口的同時(shí)進(jìn)行鋁箔檢測(cè),缺少鋁箔時(shí)聲音報(bào)警,提醒操作人員手工移除該包裝桶。但是由于我廠包裝生產(chǎn)線生產(chǎn)速度達(dá)3600桶/小時(shí),在實(shí)際生產(chǎn)中人工移除不僅存在安全隱患還常常造成生產(chǎn)的中斷或者沒(méi)有及時(shí)移除無(wú)鋁箔的桶,致使無(wú)鋁箔的包裝桶進(jìn)入包裝箱,從而給我公司帶來(lái)一系列不良影響,包括:①影響潤(rùn)滑油包裝外觀質(zhì)量;②影響潤(rùn)滑油包裝生產(chǎn)的連續(xù)性和生產(chǎn)效率;③造成油品的浪費(fèi);④影響包裝油的發(fā)運(yùn)、倉(cāng)儲(chǔ)、銷(xiāo)售及昆侖品牌的聲譽(yù)。因此在這種高速、連續(xù)性自動(dòng)化生產(chǎn)流水線上能否將檢測(cè)到的無(wú)鋁箔的桶及時(shí)剔除顯得尤為重要。為此,在電磁感應(yīng)鋁箔封口機(jī)及裝箱機(jī)之間的傳送帶上設(shè)計(jì)并安裝了無(wú)鋁箔包裝桶的剔除裝置,從而有效解決了這個(gè)問(wèn)題,保證了封口的嚴(yán)密性,提高了生產(chǎn)效率,具有極大的實(shí)用性和使用價(jià)值。

1 設(shè)計(jì)前與設(shè)計(jì)后工藝流程對(duì)比

1.1 設(shè)計(jì)前潤(rùn)滑油包裝的工藝流程(見(jiàn)圖 1)

圖 1 設(shè)計(jì)前潤(rùn)滑油包裝的工藝流程

經(jīng)灌裝機(jī)灌裝、旋蓋后的 4 L成品油包裝桶進(jìn)入鋁箔封口機(jī)的電磁感應(yīng)區(qū)進(jìn)行鋁箔封口,出來(lái)后經(jīng)鋁箔檢測(cè)傳感器檢測(cè)蓋內(nèi)有無(wú)鋁箔,當(dāng)檢測(cè)到有鋁箔時(shí),機(jī)器無(wú)報(bào)警,鋁箔封口后的成品進(jìn)入到下一

工序進(jìn)行裝箱。當(dāng)鋁箔檢測(cè)傳感器檢測(cè)到無(wú)鋁箔時(shí),機(jī)器報(bào)警,此時(shí)若操作人員無(wú)法立即拿出此桶,則無(wú)鋁箔的桶繼續(xù)進(jìn)入裝箱區(qū)進(jìn)行裝箱。

1.2 設(shè)計(jì)后潤(rùn)滑油包裝的工藝流程(見(jiàn)圖 2)

圖 2 設(shè)計(jì)后潤(rùn)滑油包裝的工藝流程

經(jīng)灌裝機(jī)灌裝、旋蓋后的 4 L成品桶進(jìn)入鋁箔封口機(jī)的電磁感應(yīng)區(qū)進(jìn)行鋁箔封口,出來(lái)后經(jīng)鋁箔檢測(cè)傳感器檢測(cè)蓋內(nèi)有無(wú)鋁箔,當(dāng)檢測(cè)到有鋁箔時(shí),機(jī)器無(wú)報(bào)警,剔除氣缸不動(dòng)作,鋁箔封口后的成品進(jìn)入到下一工序進(jìn)行裝箱。當(dāng)鋁箔檢測(cè)傳感器檢測(cè)到無(wú)鋁箔時(shí),機(jī)器報(bào)警,有桶檢測(cè)傳感器檢測(cè)到桶后,剔除氣缸動(dòng)作,將桶推到剔除桶存儲(chǔ)區(qū),此時(shí)若無(wú)操作人員,則無(wú)鋁箔的桶也不會(huì)繼續(xù)進(jìn)入裝箱區(qū)進(jìn)行裝箱。

2 設(shè)計(jì)原理

2.1 工作原理

包裝桶經(jīng)過(guò)電磁感應(yīng)鋁箔封口機(jī)后,當(dāng)鋁箔檢測(cè)傳感器檢測(cè)到鋁箔時(shí),剔除氣缸不動(dòng)作,桶順利通過(guò)進(jìn)入下一工序裝箱;當(dāng)檢測(cè)到無(wú)鋁箔時(shí),機(jī)器進(jìn)行聲音報(bào)警,有桶檢測(cè)傳感器檢測(cè)到該桶,則激活剔除氣缸電磁閥,使剔除氣缸動(dòng)作,將桶推至剔除桶存儲(chǔ)區(qū),然后剔除氣缸復(fù)位。

2.2 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

剔除裝置的主要機(jī)構(gòu)組成及設(shè)計(jì)見(jiàn)圖 3。

圖3 剔除裝置的機(jī)構(gòu)示意

整套裝置機(jī)械部分主要由剔除桶隔離槽、推桶板、導(dǎo)向桿、剔除氣缸、氣缸支架等組成。

剔除桶隔離槽安裝在傳送帶側(cè)面的護(hù)板上,將原傳送帶側(cè)面的護(hù)欄截?cái)?截?cái)喑叽缗c隔離槽的長(zhǎng)度相同即可,隔離槽的大體尺寸長(zhǎng) ×寬為 320 mm× 310 mm,保證可以橫向容納 2個(gè)桶。隔離槽的底面與傳送鏈板平齊,保證推桶順利平穩(wěn)。推桶板的高度于傳送帶護(hù)欄對(duì)齊,尺寸長(zhǎng) ×寬為 210 mm×45 mm。氣缸的行程等同于鏈板的寬度約 160 mm。氣缸及氣缸支架的安裝方式相同于隔離槽,安裝在隔離槽的相對(duì)側(cè),同樣將此側(cè)面的護(hù)欄截?cái)?氣缸活塞桿的中心于護(hù)欄板的中心對(duì)齊即可。

2.3 電路設(shè)計(jì)

控制電路圖見(jiàn)圖 4。

圖4 控制電路

其中:DETECTOR:鋁箔檢測(cè)傳感器 (金屬檢測(cè));

PHOTO:有桶檢測(cè)傳感器;

C1:中間繼電器;

C2:中間繼電器;

T1:時(shí)間繼電器;

T2:時(shí)間繼電器;

V1:推桶電磁閥。

控制說(shuō)明:當(dāng)DETECTOR(鋁箔檢測(cè)傳感器)檢測(cè)到桶無(wú)鋁箔時(shí)接通中間繼電器 C1,使 C1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,當(dāng)桶通過(guò)DETECTOR時(shí)由于 C1常開(kāi)觸點(diǎn)的閉合使得 C1繼電器保持通電。當(dāng) PHOTO(有桶檢測(cè)傳感器)檢測(cè)到桶時(shí),即桶將進(jìn)入剔除區(qū),使時(shí)間繼電器 T1閉合,T1常開(kāi)觸點(diǎn)經(jīng)延時(shí)閉合接通電磁閥V1,氣缸動(dòng)作將桶剔除,同時(shí)時(shí)間繼電器 T2接通,T2常開(kāi)觸點(diǎn)經(jīng)延時(shí)閉合接通中間繼電器 C2,氣缸返回 C2常閉觸點(diǎn)經(jīng)延時(shí)斷開(kāi),斷開(kāi) C1中間繼電器使剔除裝置復(fù)位進(jìn)入下一循環(huán)。

2.4 元器件定位尺寸參數(shù)的確定

鋁箔檢測(cè)傳感器的中心與有桶檢測(cè)傳感器的起始端的距離控制在 110～120 mm之間,小于一個(gè)桶寬的長(zhǎng)度(約200 mm),這樣有利于剔除的有效性與及時(shí)性,避免誤動(dòng)作,如果過(guò)長(zhǎng)剔除氣缸易將有鋁箔的桶剔除,如果過(guò)短則桶已經(jīng)通過(guò)剔除裝置后,氣缸才動(dòng)作也易將有鋁箔的桶剔除。有桶檢測(cè)傳感器應(yīng)緊靠推桶板,如圖5。

當(dāng) PHOTO(有桶檢測(cè)傳感器)檢測(cè)到桶時(shí),即桶將進(jìn)入剔除區(qū),使時(shí)間繼電器 T1閉合,T1常開(kāi)觸點(diǎn)經(jīng)延時(shí)閉合接通電磁閥 V1,氣缸動(dòng)作將桶剔除, T1延時(shí)閉合時(shí)間約 1.5 s,根據(jù)一個(gè)桶走過(guò)的時(shí)間來(lái)確定,具體見(jiàn)下面的計(jì)算。當(dāng)DETECTOR(鋁箔檢測(cè)傳感器)檢測(cè)到無(wú)鋁箔到桶走到推桶點(diǎn),其路程為 S。

S=200+110+60=370 mm

其中 200 mm約為一個(gè)桶寬,110 mm為鋁箔檢測(cè)傳感器的中心與有桶檢測(cè)傳感器的起始端的距離,60 mm為光電檢測(cè)的寬度。

此傳送帶的速度為 0.26 m/s。

T1延時(shí)閉合時(shí)間為 (0.2+0.11+0.06)/0.26 =1.42 s。

同時(shí)時(shí)間繼電器 T2接通,T2常開(kāi)觸點(diǎn)經(jīng)延時(shí)閉合接通中間繼電器 C2,氣缸返回,時(shí)間約 1 s,C2常閉觸點(diǎn)經(jīng)延時(shí) 1 s斷開(kāi),斷開(kāi) C1中間繼電器使剔除裝置復(fù)位進(jìn)入下一循環(huán)。

3 安裝調(diào)試

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物安裝見(jiàn)圖 6。

圖6 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物安裝

(1)將護(hù)欄開(kāi)口,左右尺寸同隔離槽及推桶板的寬度。

(2)將隔離槽、推桶板、支架等機(jī)械部件安裝,緊固在傳送帶兩側(cè)。

(3)將電源線、控制線、氣動(dòng)控制風(fēng)線按前面所述的控制線路連接。

(4)檢查所有的緊固及接線是否牢固、正確。(5)確認(rèn)所有物件都已接好則接通電源,打開(kāi)風(fēng)線。

(6)調(diào)整鋁箔檢測(cè)傳感器的位置,使得桶能夠通過(guò),放置一個(gè)有鋁箔的桶觀察傳感器的燈是否是不亮的,再放置一個(gè)無(wú)鋁箔的桶觀察傳感器的燈是否是亮的,確認(rèn)傳感器檢測(cè)正常時(shí),進(jìn)行下一項(xiàng)調(diào)試。

(7)調(diào)整有桶檢測(cè)傳感器的位置,放置一個(gè)油桶觀察傳感器的燈是否是不亮的,無(wú)桶時(shí)觀察傳感器的燈是否是亮的,確認(rèn)傳感器檢測(cè)正常時(shí),進(jìn)行下一項(xiàng)調(diào)試。

(8)手動(dòng)測(cè)試氣缸動(dòng)作是否通暢無(wú)阻。

待以上 8步結(jié)束后,將傳送鏈條打開(kāi),放置一個(gè)有鋁箔的桶,觀察裝置是否不剔除該桶,再放置一個(gè)無(wú)鋁箔的桶,觀察裝置是否動(dòng)作將桶剔除。

如果放置單個(gè)桶的運(yùn)行正常,則此時(shí)可以連續(xù)放置兩個(gè)桶進(jìn)行試運(yùn)行,動(dòng)作正常則連續(xù)放置若干個(gè)桶,待一切正常后剔除裝置可投入使用。若有問(wèn)題則繼續(xù)調(diào)整傳感器位置,直到運(yùn)行正常為止。

4 增設(shè)剔除裝置的效果及意義

4 L包裝生產(chǎn)線新增鋁箔剔除裝置后,生產(chǎn)效率顯著提高。未安裝鋁箔剔除裝置前,出現(xiàn)無(wú)鋁箔報(bào)警時(shí),處理此故障需停機(jī) 3～5 min,若按每天 5 h連續(xù)包裝,平均發(fā)生缺鋁箔故障 3次/小時(shí),則一天下來(lái)由于缺鋁箔故障造成的停機(jī) 45～75 min。按 2000桶/小時(shí)的生產(chǎn)速度,則一天少包裝 1500～2500桶 4 L潤(rùn)滑油,一年少包裝油 1200 t。若安裝鋁箔剔除裝置處理此故障無(wú)需停機(jī),可多包裝 1200 t油。此裝置已在大連潤(rùn)滑油廠兩條 4 L灌裝線上使用,無(wú)鋁箔剔除率可達(dá)到 99%,在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)揮了極大的作用。此設(shè)計(jì)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)的意義有以下幾方面:

①保證了4 L潤(rùn)滑油包裝外觀質(zhì)量。若無(wú)鋁箔桶出廠會(huì)造成油品泄漏,而影響油品裝箱外觀。杜絕了無(wú)鋁箔桶出廠現(xiàn)象。

②提高了生產(chǎn)的連續(xù)性和生產(chǎn)效率。在設(shè)計(jì)之前當(dāng)有無(wú)鋁箔桶出現(xiàn)時(shí),需停機(jī)處理,影響生產(chǎn)速度。設(shè)計(jì)之后無(wú)需停機(jī)處理,大大提高生產(chǎn)效率。

③減少浪費(fèi),提高經(jīng)濟(jì)效益。設(shè)計(jì)前若無(wú)鋁箔的桶進(jìn)入裝箱,碼垛后會(huì)造成油品泄漏,滲及其他箱體,造成紙箱等包裝物的浪費(fèi)。設(shè)計(jì)后無(wú)鋁箔的桶被剔除無(wú)法進(jìn)入下一道工序,保證油品不泄漏,避免了浪費(fèi)。

④提高運(yùn)行的可靠性,保證安全。人工從傳送帶上拿出無(wú)鋁箔桶,存在一定的安全隱患,而從隔離槽中拿出消除了這些安全隱患。

The Des ign and App lica tion of Autom a tica l Rem oving Device for Non-A lum inum Foil Encap sula ted Ba rre ls on4-Litre Lub rica ting O il Packag ing Produc tion Line

M IAO Dong-m ei,ZHOU De-peng
(PetroChina Dalian B lending Plant,Dalian 116031,China)

TH703.5

A

2010-06-01。

繆冬梅(1972-),女,工程師,1995年畢業(yè)于中國(guó)紡織大學(xué)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè),學(xué)士,生產(chǎn)技術(shù)部副主任,從事包裝設(shè)備技術(shù)管理工作14年。

1002-3119(2010)06-0049-05