工業(yè)炸藥自動(dòng)包裝線運(yùn)行穩(wěn)定性研究

孫彩麗

(開灤(集團(tuán))化工有限公司，河北唐山 063101)

前言

我公司是一民用爆炸物品生產(chǎn)企業(yè)，以前我公司生產(chǎn)的工業(yè)炸藥的包裝大多采用手工和局部機(jī)械化作業(yè)，用工多、工效低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，炸藥包裝沒有實(shí)現(xiàn)真正意義上的全連續(xù)自動(dòng)化。而炸藥包裝卻存在著燃燒爆炸、機(jī)械傷害、電氣傷害、物體打擊、毒物、噪聲、粉塵等主要危險(xiǎn)和有害因素。為了將企業(yè)做大做強(qiáng)，同時(shí)也為了響應(yīng)《民用爆破器材行業(yè)“十一五”規(guī)劃綱要》中提出的:要在“十一五”期間讓工業(yè)炸藥主要產(chǎn)品基本實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、自動(dòng)化生產(chǎn)的要求，我公司引進(jìn)了“武漢人天包裝技術(shù)有限公司”生產(chǎn)的RT—Ⅲ型炸藥中包—裝箱生產(chǎn)線。

1.自動(dòng)包裝線工作原理

該自動(dòng)包裝線是采用PLC控制系統(tǒng)對(duì)磁性開關(guān)、光電開關(guān)、光纖傳感器等輸入信號(hào)進(jìn)行分析、處理后驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)電磁閥、電機(jī)等執(zhí)行元件動(dòng)作、充分協(xié)調(diào)與控制自動(dòng)碼卡機(jī)、過渡推包裝置、軌道輸送機(jī)、裝袋封口系統(tǒng)、長(zhǎng)推包裝置、開箱封底裝置、折蓋封箱裝置、側(cè)推式裝箱機(jī)等部件的動(dòng)作，完成膨化炸藥的藥卷輸送、自動(dòng)碼卡、塑料袋自動(dòng)成型、中包抽真空、開箱、自動(dòng)裝箱、捆扎等功能。

除了能完成上述一系列的動(dòng)作外，還有過載、過壓、急停及一些故障顯示的功能。

在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置了觸摸屏來提供更直觀的控制，通過觸摸屏可以對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、參數(shù)更改，控制電動(dòng)機(jī)的起、停等。

圖1中包機(jī)的工作原理為:PLC+變頻器+編碼器組成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，當(dāng)中包運(yùn)行時(shí)，編碼器會(huì)記錄其運(yùn)行位置，通過PLC進(jìn)行判斷，然后控制變頻器變換頻率實(shí)現(xiàn)電機(jī)的精確定位。

2.使用自動(dòng)包裝線的必要性

自動(dòng)包裝線具有連續(xù)性，顯著減少了炸藥在線停留時(shí)間，也減少了在線藥量，因此就相應(yīng)增加了炸藥包裝的安全性;自動(dòng)包裝線實(shí)現(xiàn)了炸藥包裝過程的全自動(dòng)控制，自動(dòng)控制代替了人工操作，最大程度的減少了在線操作人員，同時(shí)，自動(dòng)包裝線采用的主要技術(shù)有光電檢測(cè)監(jiān)控、氣動(dòng)液壓、PLC集中管理和分散控制等先進(jìn)技術(shù)，其控制系統(tǒng)的電壓采用24V以下的直流電源，提高了包裝線的本質(zhì)安全性;自動(dòng)包裝線實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，自動(dòng)控制替代了繁重的人工手動(dòng)操作，所以降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，也相應(yīng)的降低了工人由于勞動(dòng)強(qiáng)度大而可能發(fā)生誤操作的幾率，當(dāng)然更降低了工人直接接觸炸藥的頻率。這些都提高了炸藥包裝的本質(zhì)安全性。

圖1 中包機(jī)工作原理

該生產(chǎn)線具有自動(dòng)化程度高，集成化水平高，產(chǎn)能高等特點(diǎn)，具備了安全、可靠、減員、提效、改善包裝形象等很多優(yōu)點(diǎn)。但是該生產(chǎn)線投入使用后，在包裝質(zhì)量、運(yùn)行連續(xù)性、穩(wěn)定性等方面多次出現(xiàn)問題，而且出現(xiàn)問題后，維修時(shí)間長(zhǎng)、效率低，這些情況嚴(yán)重地影響了我公司膨化炸藥生產(chǎn)的產(chǎn)量、質(zhì)量。

針對(duì)這種情況，公司成立了一個(gè)攻關(guān)小組，目的是找出影響RT－Ⅲ型自動(dòng)中包生產(chǎn)線故障、穩(wěn)定性的各個(gè)因素，針對(duì)每個(gè)因素，制定相應(yīng)的解決辦法，保證出現(xiàn)問題，及時(shí)解決，迅速在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)生產(chǎn)。

3.存在的問題

自從該生產(chǎn)線投入使用后，出現(xiàn)過“中包機(jī)長(zhǎng)推包推不到位便停止”、“中包機(jī)不能抽真空”、“當(dāng)轉(zhuǎn)移卡上的藥卷被推到提升卡上時(shí)，出現(xiàn)提升氣缸不動(dòng)作，中包機(jī)死機(jī)的現(xiàn)象”、“在裝箱部分，推包時(shí)，有時(shí)可以推到位，大部分時(shí)候是推不到位就回來了”、“在開箱部分，開箱機(jī)的顯示屏不亮”等現(xiàn)象，經(jīng)過歸納，存在的問題主要為:

(1)人才引進(jìn)困難，查找問題時(shí)間長(zhǎng)。

(2)有時(shí)，有的工序仍然需要人工干預(yù)。

(3)氣缸在啟動(dòng)和停止過程中，振動(dòng)大，容易把傳感器及螺絲、螺母振動(dòng)松，造成錯(cuò)誤。

(4)工作環(huán)境差，都是灑落的藥粉。

(5)在裝箱部分，當(dāng)氣壓稍微有點(diǎn)低，或者氣缸運(yùn)行不順暢，葉門經(jīng)常把推箱的推板擋在葉門外。

(6)氣缸的活塞桿很容易被腐蝕，造成維修費(fèi)用很大。

4.解決辦法

4.1 熟悉現(xiàn)場(chǎng)，加強(qiáng)培訓(xùn)

對(duì)于新知識(shí)，新技術(shù)掌握的不多，自動(dòng)生產(chǎn)線剛投入使用時(shí)，有一點(diǎn)問題，就需要很長(zhǎng)時(shí)間查找、解決，常常影響當(dāng)天的產(chǎn)量。

為了改善這種情況，我們首先熟悉圖紙，將現(xiàn)場(chǎng)的70個(gè)電磁閥所控制氣缸動(dòng)作的名稱逐個(gè)對(duì)應(yīng)的寫出來，貼到裝有電磁閥的柜門上，以便查找。

經(jīng)常到現(xiàn)場(chǎng)熟悉情況，將圖紙與實(shí)際情況結(jié)合起來，加強(qiáng)培訓(xùn)。

4.2 自己動(dòng)手，改造設(shè)備

現(xiàn)在上卡工序仍然需要人工干預(yù)，原因有:裝藥機(jī)出來的藥卷在輸送皮帶運(yùn)輸過程中，經(jīng)常發(fā)生擠壓或者刮碰，使得藥卷不與提升皮帶的筋條平行，造成在上卡機(jī)前端，藥卷不能很好的上到提升皮帶上，這時(shí)需要人工干預(yù);還有由于裝藥機(jī)窩摺不好，造成藥卷的長(zhǎng)度超出上卡機(jī)后端的接料倉(cāng)的長(zhǎng)度，因此，當(dāng)藥卷掉入接料倉(cāng)時(shí)不順暢，發(fā)生傾斜，出現(xiàn)阻礙后面藥卷的正常掉入，或者出現(xiàn)計(jì)數(shù)不準(zhǔn)的現(xiàn)象，因此需要人工干預(yù)。

解決的辦法是首先調(diào)整裝藥機(jī)，保證裝藥機(jī)的窩摺質(zhì)量及裝藥長(zhǎng)度;還有，就是想在上卡機(jī)前端的輸送皮帶上，安裝一門簾，并且使得此門簾有一定硬度，門簾的長(zhǎng)度恰好剛剛碰到輸送皮帶上的藥卷，這樣，來調(diào)整一下藥卷的位置，此方法還在試驗(yàn)中。

針對(duì)膨化炸藥有腐蝕性的特點(diǎn)，我單位購(gòu)買不銹鋼自己加工活塞桿，這樣又耐用，又減少了維修工的工作量，又降低了維修費(fèi)用。

4.3 經(jīng)常檢查，及時(shí)調(diào)整

以前出現(xiàn)過一種現(xiàn)象，就是轉(zhuǎn)移卡回到起動(dòng)點(diǎn)后應(yīng)該停止，這次問題是不能正常停止，繼續(xù)走，直至轉(zhuǎn)移卡與擋板相撞才能停止，經(jīng)過查找發(fā)現(xiàn)是由于固定轉(zhuǎn)移卡的緊固螺絲掉了一條，其余3條也都松動(dòng)了，造成轉(zhuǎn)移卡接到停止信號(hào)后，由于慣性繼續(xù)走。

類似的情況還有:光纖傳感器的位置發(fā)生移動(dòng)，造成藥卷計(jì)數(shù)不準(zhǔn);氣缸上面的磁力開關(guān)松動(dòng)，感應(yīng)信號(hào)不靈敏，造成超時(shí)報(bào)警，整條生產(chǎn)線停機(jī)等。

以上這些情況都與氣缸在停止時(shí)振動(dòng)大緩沖能力小有關(guān)系，解決的辦法是:經(jīng)常清掃，潤(rùn)滑轉(zhuǎn)移卡、排列卡的導(dǎo)桿，保持導(dǎo)桿的阻力小;增加氣缸的緩沖能力。

4.4 加強(qiáng)管理，及時(shí)清掃

由于膨化炸藥是粉狀的，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，容易造成藥粉灑落，工作環(huán)境很差;而膨化炸藥又有腐蝕性，對(duì)設(shè)備容易造成故障，比如:氣缸的活塞桿上經(jīng)常被腐蝕成銹斑，活塞桿上形成的銹斑在活塞桿沿缸體來回伸縮的過程中又把活塞密封圈破壞了，這樣，氣缸工作就不靈活了，就得更換，否則將影響整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。

面對(duì)這種情況，解決的辦法就得加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，經(jīng)常清掃，保持現(xiàn)場(chǎng)清潔。

4.5 調(diào)整動(dòng)作時(shí)間，減少誤動(dòng)作

生產(chǎn)線投入使用一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)裝箱部位對(duì)氣壓的要求比較高，當(dāng)氣壓稍低時(shí)，其它氣缸動(dòng)作正常，而裝箱部位，經(jīng)常出現(xiàn)葉門將推箱擋板擋在外面，出現(xiàn)誤動(dòng)作的情況，經(jīng)過與廠家聯(lián)系，決定將控制葉門關(guān)閉增加3秒的延時(shí)時(shí)間。因?yàn)樵瓉頃r(shí)間短，壓力稍低或者推箱氣缸泄氣孔有點(diǎn)堵，就很容易出現(xiàn)這種故障。將關(guān)門時(shí)間延長(zhǎng)后，就降低了出現(xiàn)錯(cuò)誤動(dòng)作的幾率了。

5.結(jié)論

經(jīng)過這一段時(shí)間現(xiàn)場(chǎng)工作，積累了一些經(jīng)驗(yàn)，減少了維修時(shí)間，延長(zhǎng)了問題出現(xiàn)的周期，減少了維修工的工作量。同時(shí)發(fā)現(xiàn)有些問題是需要廠家改進(jìn)的，經(jīng)過與廠家聯(lián)系，將程序做了改進(jìn)，出現(xiàn)的問題大部分也能解決，目前該條生產(chǎn)線運(yùn)行越來越平穩(wěn)，越來越人性化。

這些問題的解決，不僅能保證生產(chǎn)線安全、平穩(wěn)運(yùn)行，提高膨化硝銨炸藥的產(chǎn)量，滿足用戶需求，更能提高整體的外包裝質(zhì)量。

［1］國(guó)防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會(huì).民用爆破器材工程設(shè)計(jì)安全規(guī)范 GB50089—2007［M］.北京:中國(guó)計(jì)劃出版社.2007.