自動續(xù)煙箱裝置

楚良 張鼎 麻玉

摘 要：四十臺卷接包設(shè)備連續(xù)生產(chǎn)八小時，可生產(chǎn)八千多件香煙，香煙通過條煙輸送跑道進入收集機，然后封箱機輸出成品煙箱至煙箱輸送跑道，最后進入物流系統(tǒng)。生產(chǎn)期間條煙輸送跑道或者封箱機、收集機任意一個出現(xiàn)故障，條煙就需要手工裝箱，手工裝箱的煙箱再人工續(xù)入煙箱輸送跑道。煙箱輸送跑道距離地面1.2米，人工續(xù)煙增加勞動強度，同時煙箱跌落易造成人員受傷。

關(guān)鍵詞：S7300PLC；電磁閥；光電檢測；抬升氣缸；推進氣缸

續(xù)煙箱裝置是安裝在煙箱輸送跑道兩側(cè)的，其目的是將成品煙箱自動添加到煙箱輸送跑道內(nèi)，以節(jié)省勞動強度，避免人員受傷。

1 方案分析

1.1 方案1利用電機帶動皮帶驅(qū)動煙箱前進

首先想到的是參考封箱機煙箱輸送原理電機通過皮帶帶動一排滾杠，煙箱通過滾動的不銹鋼桶杠輸送前進，最后由煙箱輸送跑道內(nèi)的接煙氣缸托起后放入跑道。此套設(shè)備是封箱機的組成部分，由于煙箱需要貼碼，所以成品煙箱的出口皮帶距離較長，且速度較慢，便于貼碼。實際試驗結(jié)果：由于驅(qū)動形式?jīng)Q定需要配備電機，及其配套的減速箱和皮帶，同時輸送跑道內(nèi)需要安裝接煙氣缸。安裝空間較大且費用較高，電機在續(xù)煙過程中需要一直運行，對能源浪費較大。最主要的問題還在于側(cè)套機構(gòu)沒有煙箱提升裝置，煙箱仍需要人工抬起后放入續(xù)煙機構(gòu)內(nèi)。

1.2 方案2利用氣動元件——氣缸驅(qū)動煙箱動作

借鑒方案1的原理，此處方案采用氣缸作為驅(qū)動單元。鑒于方案1中無煙箱抬升機構(gòu)，方案2采用抬升氣缸將煙箱抬至預(yù)定高度，通過棘輪機構(gòu)來保證煙箱不落下。煙箱抬升至固定軌道后通過推進氣缸將煙箱推入煙箱輸送跑道內(nèi)，同時配合光纖檢測，防止推入的煙箱與跑道內(nèi)的煙箱相撞。試驗結(jié)果驗證：方案2安全可靠，同時可實施性好。該方案采用的是氣缸驅(qū)動作為動力，封箱機本身就有氣源，無需另外接入。控制元件采用西門西S7200PLC可靠性強，采用PLC控制采集信號同時控制電磁閥，從而控制氣缸動作，從能源角度考慮比較節(jié)省能源。同時解決了煙箱抬升的問題。

2 方案實施

基于以上方案分析，我們提出了一套分箱方案來一一解決問題。

圖1 續(xù)煙箱裝置

1.煙箱光電檢測1 2.抬升氣缸 3.棘輪機構(gòu) 4.推進氣缸和煙箱光電檢測2 5.煙箱光電檢測3 6.輸送跑道內(nèi)的托煙機構(gòu)

圖2 PLC接線圖

2.1 硬件

該續(xù)煙箱裝置由光電檢測器、西門子s7200、電磁閥、抬升氣缸、推進氣缸、棘輪機構(gòu)、支架等組成，其中西門子s7200我們不用從新購買和安裝，可以借用封箱機系統(tǒng)的西門子s7200，只需要在原有程序的基礎(chǔ)上添加一些程序段即可。

2.2 工作原理

工人只需將煙箱平行推入與地面等高的抬升氣缸上即可，光電檢測1檢測到煙箱后延遲1s后抬升煙箱，延遲是防止煙箱剛進入抬升氣缸內(nèi)及被升高，擠壞煙箱和誤傷工人。煙箱被抬升后通過棘輪機構(gòu)的單項打開功能保持高度。光電檢測2檢測到煙箱后，情形1—光電檢測3檢測煙箱輸送跑道內(nèi)無煙箱時，延遲1s推進氣缸將煙箱推入輸送跑道，延遲目的同抬升原理；情景2—光電檢測3檢測到輸送跑道內(nèi)有煙箱，及時延遲1s后推進氣缸也不會動作，而是等待光電檢測3檢測無煙箱后動作，防止煙箱相撞。所有動作結(jié)束后循環(huán)往復(fù)。

2.3 續(xù)煙箱裝置特點

續(xù)煙箱裝置結(jié)構(gòu)簡單易于控制和實現(xiàn)，相比較與電機驅(qū)動裝置優(yōu)勢明顯。動作元件少，使用周期長，同時更換方便。對能源需求簡單，節(jié)能降耗。

2.4 實際使用效果

工人將煙箱推入抬升板后，機構(gòu)裝置動作順暢，順利煙箱送入輸送跑道內(nèi)。經(jīng)過一定的煙箱試驗和實際檢驗發(fā)現(xiàn)裝置安全可靠，沒有出現(xiàn)抬升或者推進機構(gòu)卡煙和誤傷工人的情況。

參考文獻：

[1]廖常出.S7200PLC編程及應(yīng)用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007.