煙梗開包機(jī)卸料過程的優(yōu)化

楊海斌+劉強(qiáng)+徐榮華+屠凱達(dá)

摘 要：煙梗自動(dòng)開包機(jī)被廣泛應(yīng)用于卷煙生產(chǎn)制絲線梗投料段，通過自動(dòng)化設(shè)備代替人工進(jìn)行煙梗原料的投料，以達(dá)到降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、改善投料現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境及提高生產(chǎn)有序性的目的。在生產(chǎn)過程中，由于卷煙的配方需要，煙梗來自不同的產(chǎn)地或供應(yīng)商，包裝所用的麻袋外形和包裝方式并不相同，從而導(dǎo)致了當(dāng)前設(shè)備僅僅通過一副對(duì)射式光電難以保證使用的麻包都能正常倒料，造成了生產(chǎn)的中斷和人工的頻繁干預(yù)，減少了設(shè)備的使用價(jià)值。本文通過在煙梗開包機(jī)前的備料輥道輸送機(jī)上加裝RFID系統(tǒng)（讀碼系統(tǒng)）來識(shí)別進(jìn)料的麻包種類，通過PLC編程自動(dòng)選擇控制程序，實(shí)際使用發(fā)現(xiàn)，此方案基本上完全解決了采用煙梗開包機(jī)進(jìn)行投料時(shí)麻包在倒料過程中出現(xiàn)的問題。

關(guān)鍵詞：煙梗開包機(jī) 對(duì)射式光電 RFID PLC 麻包

中圖分類號(hào)：TS43 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）07（c）-0090-02

煙梗自動(dòng)開包機(jī)被廣泛應(yīng)用于卷煙生產(chǎn)制絲線梗投料段，通過自動(dòng)化控制的機(jī)械結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工進(jìn)行煙梗原料的投料，降低了工人的勞動(dòng)力輸出，提高了生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度；同時(shí)，投料過程是在負(fù)壓箱體內(nèi)進(jìn)行，有效地控制了倒料時(shí)原料內(nèi)混合粉塵的外溢，明顯改善了現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)環(huán)境。但由于卷煙配方的需要，每一批次內(nèi)投料的煙梗都來自不同的產(chǎn)地，不同產(chǎn)地?zé)煿５陌b麻袋外形和包裝方式也不盡相同，從而造成了設(shè)備內(nèi)部的機(jī)械勾手在進(jìn)行提包倒料動(dòng)作的時(shí)候，提起麻袋的位置也不同，產(chǎn)生不能順利提起麻袋，造成包裝帶料掉落甚至整袋掉落的問題，影響了生產(chǎn)的連續(xù)性、也增加了人工的干預(yù)程度和勞動(dòng)力輸出；此外，還會(huì)產(chǎn)生在完成倒料動(dòng)作后麻袋內(nèi)殘余物料較多的情況，如不經(jīng)人工處理則造成物料的浪費(fèi)，增加了生產(chǎn)成本。

1 問題分析

1.1 存在的問題

如圖1所示，在沒有加裝RFID的情況下，各產(chǎn)地麻包均是由煙梗開包機(jī)的進(jìn)包輸送帶運(yùn)送到割刀電機(jī)位置，割刀電機(jī)帶動(dòng)砂輪片旋轉(zhuǎn)對(duì)麻包進(jìn)行切割，待切割完成后，割好后的麻包被進(jìn)包輸送帶運(yùn)送到勾包輸送帶上由勾包輸送帶繼續(xù)運(yùn)送。當(dāng)麻包完全通過6-勾包處對(duì)射式光電后開始延時(shí)，延時(shí)時(shí)間為T，延時(shí)時(shí)間結(jié)束后8-機(jī)械勾手開始提包卸料。由于麻袋外形和包裝形式不同，部分產(chǎn)地的煙梗包裝留有繞繩扎團(tuán)，此部分繞繩扎團(tuán)也會(huì)使勾包處對(duì)射光電產(chǎn)生信號(hào)，但由于此部分繞繩扎團(tuán)是長(zhǎng)于并突出于煙梗包裝麻袋本體的，當(dāng)延時(shí)時(shí)間結(jié)束后，機(jī)械勾手實(shí)際并沒有勾到或少量接觸煙梗包裝麻袋本體，從而造成麻袋掉落的情況。如果將延時(shí)時(shí)間統(tǒng)一縮短，會(huì)導(dǎo)致使機(jī)械勾手對(duì)不同產(chǎn)地的梗料麻包的勾取位置不同，造成有些產(chǎn)地梗料麻包在卸料完成后，麻包內(nèi)梗料殘留量太多，實(shí)際投料量比計(jì)劃投料量相對(duì)減少，生產(chǎn)線工作人員不得不將麻包內(nèi)殘留物料人為整理出來倒入設(shè)備內(nèi)，嚴(yán)重增加了工作人員的工作強(qiáng)度，降低了設(shè)備的自動(dòng)化程度。

1.2 問題原因分析

問題主要在于，無(wú)法判定進(jìn)入開包機(jī)箱體內(nèi)的麻包是哪個(gè)產(chǎn)地的麻包，延時(shí)時(shí)間T無(wú)法進(jìn)行相應(yīng)的改變使其只能為固定值，造成機(jī)械勾手不能對(duì)不同麻包的勾包位置進(jìn)行實(shí)時(shí)改變調(diào)整，出現(xiàn)包裝麻袋掉落、卸料不徹底的問題，無(wú)法滿足正常生產(chǎn)的要求。

2 改進(jìn)方法

2.1 方案的提出

煙梗開包機(jī)上料采用托盤上料方式，每個(gè)托盤上的麻包均來自同一產(chǎn)地，不同托盤的梗料可能不同。所以，可以采用讀取托盤信息用來識(shí)別進(jìn)入開包機(jī)箱體內(nèi)的麻包產(chǎn)地，這樣就可以根據(jù)不同產(chǎn)地的麻包來實(shí)時(shí)地調(diào)整延時(shí)時(shí)間T，使機(jī)械勾手勾取麻包的時(shí)機(jī)恰到好處。

2.2 工作過程

采購(gòu)一套西門子RFID讀碼系統(tǒng)，包括讀寫模塊和通訊模塊，采用Profinet網(wǎng)絡(luò)通信。如圖1所示，在3-備料輥道輸送機(jī)上加裝現(xiàn)場(chǎng)用的RFID讀寫模塊；在每個(gè)托盤側(cè)面中間位置加裝磁卡，向磁卡中寫入該托盤所承載梗料的物料代碼。每一種梗料對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的延時(shí)時(shí)間T，此延時(shí)時(shí)間可以使機(jī)械勾手勾包時(shí)機(jī)恰到好處。當(dāng)承載麻包的托盤輸送到輥道輸送機(jī)上時(shí)，RFID讀寫模塊讀取到物料代碼后與PLC程序中的物料代碼進(jìn)行比對(duì)，以此判斷此刻的物料信息并選擇相對(duì)應(yīng)的延時(shí)時(shí)間，從而使機(jī)械勾手動(dòng)作時(shí)機(jī)恰到好處，勾住麻包的理想位置使梗料更加順暢地倒出，達(dá)到減少麻包內(nèi)梗殘留量的效果。

2.3 改進(jìn)后優(yōu)點(diǎn)

加裝RFID系統(tǒng)后，可以智能地判定進(jìn)入開包機(jī)箱體內(nèi)物料信息，以控制延時(shí)時(shí)間使機(jī)械勾手動(dòng)作時(shí)機(jī)更加合理；經(jīng)測(cè)算一批料投完后，煙梗包裝麻袋掉落情況不再存在，麻包內(nèi)梗殘留總重量占投梗總重量的0.34%，可滿足正常生產(chǎn)要求。

3 結(jié)語(yǔ)

此優(yōu)化方案簡(jiǎn)單、可靠、可行性高，很大程度上穩(wěn)定了開包機(jī)自動(dòng)化程度，避免了因包裝麻袋掉落和物料殘留量過多給現(xiàn)場(chǎng)工作人員增加工作負(fù)擔(dān)情況的發(fā)生，也杜絕了因梗料殘留量過多造成的生產(chǎn)浪費(fèi)。

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