YB917壓板狀態(tài)檢測裝置的設(shè)計應用

商保鵬

摘要： YB917 型條外透明紙包裝機是ZB47 型硬盒硬條包裝機組中卷煙包裝的最后一個單機，在YB917第一提升處壓板打開的狀態(tài)（正常狀態(tài)是壓板關(guān)閉）下啟動機器，YB917第一提升接應桿將會撞到下面的壓板，造成第一提升接應桿的損壞，目前故障率100%。為解決第一接應桿損壞的問題，根據(jù)YB917的工作原理和結(jié)構(gòu)特點，設(shè)計了一種檢測裝置。該系統(tǒng)通過電容式傳感器檢測壓板的狀態(tài)，只有在壓板正常關(guān)閉的狀態(tài)下才可以啟動機組。應用效果表明，該檢測裝置操作簡單，使用方便，調(diào)試結(jié)果的可靠性達到了100%，有效地降低了機組的部件損壞率。

Abstract： YB917 paper packaging machine is the last single cigarette packaging of ZB47 packing unit. While the first lifting plate at the open state （normal state is pressed plate closed） start the machine， YB917 first lift receiving rod will hit the bottom of the pressure plate， resulting in damage to the first lift receiving rod， the current failure rate of 100%. In order to solve the problem of the first lift receiving rod damage， according to the working principle and structural characteristics of YB917， designed a detection device. The system detects the state of the platen by means of a capacitive sensor. The unit can be started only when the platen is normally closed. The application results show that the testing device is simple and easy to use， and the reliability of the debugging result reaches 100%， which effectively reduces the damage rate of components.

關(guān)鍵詞： YB917 型條外透明紙包裝機；電容式傳感器；檢測裝置

Key words： YB917 packaging machine；capacitive sensor；detection device

中圖分類號：TB486 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）07-0085-02

0 引言

近年來，我國各大卷煙工業(yè)企業(yè)在卷接、包裝上從中速向高速的方向發(fā)展，設(shè)備趨向高速化、自動化、一體化。YB917 型條外透明紙包裝機是ZB47 型硬盒硬條包裝機組中卷煙包裝的最后一個單機，其作用是在10 包一條的硬條盒外層完成裹包一層粘貼有拉帶透明紙的包裝工序，至此整個包機組的包裝動作就全部完成。

由圖1 YB917型條外透明紙包裝機的工藝流程可以了解到它的整個包裝工藝過程。從YB617型硬條包裝機推出的硬條盒被推送至本機的第一頂升器上，被剪切成定長并粘有拉帶的透明紙也被輸送到機器的包裝位置（已到位的硬條盒的上方）。此時頂升器開始頂升，見圖1中a工位，在頂升過程中透明紙呈“П”型包裹，條盒至b工位，然后在中層臺面進行水平推送和折疊，在c工位，透明紙完成了后下長邊折疊，前下長邊折疊，兩端后短邊和前短邊的折角后，被繼續(xù)推送至d工位，在d 工位完成長邊折疊處的熱封（烙燙），在推送過程中完成兩端下短邊的折疊，到達e工位，條盒繼續(xù)向前，被推入第二頂升的f工位。最后，條盒在第二頂升的過程中完成兩端上短邊的折疊和兩端面的熱封，見g工位，包好的透明紙條盒被頂升至最高一層后由推板推至輸出通道，在通道的推進中繼續(xù)給予壓緊和加熱，從而保證了端面熱封的質(zhì)量，至此完成了透明紙條包的整個包裝過程。

在YB917第一提升處壓板打開的狀態(tài)下啟動機器，第一提升接應桿將會撞到下面的壓板，造成第一提升接應桿的損壞，為解決這一問題，根據(jù)YB917的工作原理和結(jié)構(gòu)特點，本文新設(shè)計了一種檢測裝置，通過電容式傳感器檢測壓板的狀態(tài)，只有在壓板正常關(guān)閉的狀態(tài)下才可以啟動機組，從而從根本上解決第一提升接應桿損壞的問題。

1 存在問題

透明紙裹包成形是YB917的主要工作部分，圖2是條盒跟隨接應裝置工作原理，當夾鉗將透明紙3拉至硬條盒4上方時，條盒跟隨接應桿2下降到達硬條盒上方的零位位置，從而將透明紙3壓在硬條盒4上，起到防止硬條盒外透明紙在第一次頂升過程中發(fā)生歪斜。

近年來公司調(diào)試人員在卷煙廠實際調(diào)試中，發(fā)現(xiàn)有下列問題：在YB917第一提升處壓板打開的狀態(tài)（正常狀態(tài)是壓板關(guān)閉）下啟動機器，YB917第一提升接應桿將會撞到下面的壓板，造成第一提升接應桿的損壞，目前故障率100%。

目前卷煙市場競爭日益激烈，各大卷煙企業(yè)紛紛提出降本增效促使，而YB917第一提升接應桿的損壞造成的損失非常大，損失既有更換機械部件的直接費用，還有導致調(diào)試周期延長，從而嚴重影響卷煙產(chǎn)品的正常生產(chǎn)。

如果調(diào)試人員在調(diào)試YB917時，第一提升處壓板在沒有關(guān)閉的狀態(tài)下，啟動機器，會導致YB917第一提升接應桿撞到下面的壓板，造成第一提升接應桿的直接損壞。損壞后，要更換整套部件，直接影響整個機組的生產(chǎn)效率。由此可見在第一提升處壓板沒有關(guān)閉的狀態(tài)下，啟動機器，對機器及工作效率產(chǎn)生了很大的負面影響。因此在YB917第一提升壓板處設(shè)計一個檢測裝置，使得第一提升處壓板只有在關(guān)閉的狀態(tài)下，才能啟動機器，這樣就可以從根本上避免由其產(chǎn)生的第一提升接應桿損壞問題。

2 壓板狀態(tài)檢測裝置

本文通過分別實現(xiàn)檢測功能和控制功能來完成YB917壓板狀態(tài)檢測裝置的設(shè)計應用。

2.1 檢測功能實現(xiàn)

可以通過兩種方案實現(xiàn)壓板的狀態(tài)檢測。

2.1.1 用SICK視覺傳感器來實現(xiàn)檢測功能

視覺傳感器檢測精度很高，可以設(shè)置圖像的比較區(qū)域，檢測速度快。SICK視覺傳感器體積較大，要設(shè)計一個支架才可以安裝在機組上。調(diào)試時必須用手提電腦連接視覺傳感器，對視覺傳感器進行多項設(shè)置。由于視覺傳感器是通過把壓板關(guān)閉和壓板打開的照片進行比較來判斷壓板是否正常關(guān)閉，所以在調(diào)試時還要向視覺傳感器上傳壓板關(guān)閉時的照片以供檢測時參考比較。由于SICK視覺傳感器屬于比較高端的檢測設(shè)備，因此價格昂貴。

2.1.2 用電感式傳感器來實現(xiàn)檢測功能

電感式傳感器組成的檢測裝置檢測精度較低，速度較慢。電感式傳感器體積很小，但同樣需要設(shè)計支架才可以安裝在機組上。電感式傳感器安裝完成后，只需要調(diào)整電感式傳感器和壓板之間的距離使電感式傳感器感應。電感式傳感器屬于常用元器件，價格便宜。

雖然電感式傳感器組成的檢測裝置在精度和速度上都比視覺傳感器差，但是已經(jīng)可以滿足我們的設(shè)計需求。與電感式傳感器組成的檢測系統(tǒng)相比，視覺傳感器在調(diào)試時的設(shè)置過于復雜。使用電感式傳感器組成的檢測系統(tǒng)更加經(jīng)濟。經(jīng)過方案比較，本文選用電感式傳感器實現(xiàn)壓板的狀態(tài)檢測。

2.2 控制功能實現(xiàn)

2.2.1 PLC控制

PLC是一種通用控制器，它可以處理電感式傳感器輸出的信號，PLC也完全可以對電感式傳感器組成的檢測裝置進行控制。編程時可用梯形圖或C語言編程，編程方便，通用性強。由于需要采購PLC控制器，因此需要設(shè)計一個分線盒來安裝PLC控制器。

2.2.2 MICROII控制

YB917采用的是MICRO II控制系統(tǒng)，電感式傳感器也是公司設(shè)備常用的元器件，因此MICRO II系統(tǒng)完全可以對電感式傳感器組成的檢測系統(tǒng)進行控制。MICRO II系統(tǒng)編程語言是G.D語言，公司電氣設(shè)計人員非常熟悉，具有通用性。 由于YB917本來使用的就是MICRO II控制系統(tǒng)，所以不用另外采購硬件，只需要使用幾個原來卡板上的空余輸入輸出點即可。安裝方面：采用產(chǎn)品配套控制系統(tǒng)，無需另外安裝硬件設(shè)備。

MICRO II控制系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)都可以實現(xiàn)對于檢測系統(tǒng)的控制，MICROII系統(tǒng)的編程時間較PLC短，且PLC需要一段時間進行硬件模塊組態(tài)，綜合來說，MICROII系統(tǒng)在時間性與實施性上更具有優(yōu)勢。使用MICRO II控制系統(tǒng)無需另外購買控制系統(tǒng)硬件，MICROII作為控制系統(tǒng)，安裝更方便。經(jīng)過方案比較，本文選用MICRO II控制系統(tǒng)實現(xiàn)壓板狀態(tài)檢測的控制功能。

綜上所述本文最終選用電感式傳感器實現(xiàn)檢測功能，MICRO II控制系統(tǒng)實現(xiàn)壓板狀態(tài)檢測的控制功能。

3 應用效果

該檢測裝置主要針對ZB47機組的YB917型條外透明紙包裝機，該系統(tǒng)通過電容式傳感器檢測壓板的狀態(tài)，只有在壓板正常關(guān)閉的狀態(tài)下才可以啟動機組。在公司16121批次的4組ZB47型硬盒硬條包裝機的實物調(diào)試中，我們對檢測裝置的有效性進行了測試，測試中檢測裝置成功檢測出了壓板打開的機組，通知控制系統(tǒng)會發(fā)出報警信號，提高了整個系統(tǒng)的可靠性；壓板關(guān)閉時，檢測裝置顯示機組狀態(tài)正常，機組可以正常運轉(zhuǎn)。實物調(diào)試表明檢測裝置有效。在安裝了YB917壓板狀態(tài)檢測裝置以后，YB917就沒有發(fā)生由于壓板打開而造成的YB917第一提升接應桿損壞。應用效果表明，該檢測裝置操作簡單，使用方便，調(diào)試結(jié)果的可靠性達到了100%，有效地降低了機組的部件損壞率。

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