KDF4斷紙降速功能的研究與解決

【摘 要】項(xiàng)目主要解決KDF4成型機(jī)和所配套的YF71接紙機(jī)在檢測到盤紙斷裂的情況下，接紙機(jī)能夠迅速將斷紙信號(hào)傳遞給成型機(jī)并實(shí)現(xiàn)平緩降速。KDF4成型機(jī)有斷紙檢測停機(jī)傳感器B13，但B13一旦起作用，5秒內(nèi)停機(jī)，停機(jī)迅速，慣性過大，物料消耗高，損傷布帶，絲束纏繞布帶盤造成處理時(shí)間長，設(shè)備有效作業(yè)率降低。YF71接紙機(jī)的斷紙檢測傳感器B25僅有報(bào)警功能，無法有效將信號(hào)傳遞給成型機(jī)。所以通過對(duì)YF71進(jìn)行電路改造將它檢測到的斷紙信號(hào)傳送給KDF4成型機(jī)，使成型機(jī)速度由正常速度590m/min下降到設(shè)定速度（450m/min），通過KDF4成型機(jī)B13傳感器檢測到斷紙之后再由設(shè)定速度（450m/min）下降到0 m/min，從而實(shí)現(xiàn)KDF4成型機(jī)和所配套的YF71接紙機(jī)斷紙降速的功能，達(dá)到降低物料消耗，降低絲束纏繞處理時(shí)間，提高設(shè)備有效作業(yè)率的目的。

【關(guān)鍵詞】KDF4成型機(jī)；YF71接紙機(jī)；斷紙降速功能

1 存在的問題

KDF4成型機(jī)（見圖1）是德國虹霓公司2000年生產(chǎn)的卷煙濾棒制造設(shè)備，具有生產(chǎn)速度快（600m/min的額定生產(chǎn)速度）、控制系統(tǒng)先進(jìn)、操作簡單直觀、產(chǎn)品質(zhì)量自動(dòng)控制且精度高、故障率低等特點(diǎn)，受到眾多卷煙企業(yè)的喜愛和歡迎。YF71接紙機(jī)（見圖2）是許昌煙機(jī)公司在吸收國外同類設(shè)備技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上自行研發(fā)的國產(chǎn)接紙機(jī)，而且是屬于早期的產(chǎn)品，所以各類功能還不是很完善，在實(shí)際生產(chǎn)過程中會(huì)出現(xiàn)一些問題。

車間現(xiàn)有一臺(tái)KDF4成型機(jī)和一臺(tái)所配套的YF71接紙機(jī)，兩臺(tái)設(shè)備都帶有斷紙檢測傳感器，但是KDF4的斷紙檢測傳感器B13（見圖2）檢測到紙帶斷裂就會(huì)給主機(jī)發(fā)出停機(jī)命令，使設(shè)備在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)剎車停機(jī)，YF71接紙機(jī)的斷紙檢測傳感器B25（見圖4）僅有報(bào)警功能，沒有進(jìn)一步的執(zhí)行動(dòng)作和命令，最后的斷紙停機(jī)依然要依賴KDF4的B13來檢測和實(shí)現(xiàn)。成型機(jī)在高速運(yùn)行時(shí)因?yàn)榧垘嗔讯鴮?dǎo)致的突然停機(jī)，過程非常迅速，由于慣性的作用，會(huì)產(chǎn)生大量絲束和成型紙的廢料，消耗比較大，而且容易在成型機(jī)的布帶盤處產(chǎn)生裹絲現(xiàn)象。裹絲現(xiàn)象是由于絲束沒有成型紙的包裹與隔離，直接與旋轉(zhuǎn)部件布帶盤發(fā)生纏繞，停機(jī)速度越快，慣性越大，裹絲越緊且越多。當(dāng)發(fā)生裹絲時(shí)，大量絲束和紙帶集中裹挾在布帶輪上，導(dǎo)致布帶輪抱死，人工清理起來費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且布帶會(huì)發(fā)生形變，必須更換新布帶才能進(jìn)行正常生產(chǎn)。長此以往，設(shè)備有效作業(yè)率明顯降低，布帶消耗增加，跑條增多，物耗增加。另外通常情況下，紙帶都是在接紙機(jī)一側(cè)斷裂的，由于紙帶是從接紙機(jī)按順序輸送到成型機(jī)上的，所以成型機(jī)B13傳感器的斷紙檢測明顯滯后于接紙機(jī)B25的斷紙檢測傳感器，這也是導(dǎo)致廢紙廢絲產(chǎn)生過多的原因之一。

2 原因分析

在濾棒正常生產(chǎn)過程中盤紙紙帶斷裂是一個(gè)不可控的因素，有盤紙本身的問題，也有接紙機(jī)張緊力過大的原因，也有可能是各個(gè)輸送輪磨損過大的原因···本項(xiàng)目就是從降低紙帶斷裂所造成結(jié)果的影響程度上來解決這一問題。盤紙紙帶斷裂，必然產(chǎn)生裹絲現(xiàn)象，造成人力、物料、時(shí)間的大量消耗。如果在接紙機(jī)一側(cè)斷裂的紙帶，接紙機(jī)能夠?qū)嗉埿盘?hào)及時(shí)的傳遞給成型機(jī)，使成型機(jī)自帶的斷紙停機(jī)檢測傳感器B13在檢測到斷紙之前有一定時(shí)間的降速緩沖，那么裹絲的幾率將降低，裹絲所造成的人力、物料、時(shí)間的消耗也將降低。

3 措施及實(shí)施

具體方案：通過在YF71接紙機(jī)上加裝新的斷紙檢測傳感器B25.1，將它所檢測到的斷紙信號(hào)傳遞給KDF4的慢速觸點(diǎn)2（PLC控制），使KDF4成型機(jī)隨之降速，等B13檢測到斷紙時(shí)再停機(jī)制動(dòng)，使停機(jī)過程變得平緩，降低慣性沖擊。

YF71接紙機(jī)自帶有一個(gè)斷紙檢測傳感器B25，但是僅僅只有報(bào)警功能且布置位置在B13之前，同時(shí)接紙機(jī)構(gòu)到B25之間已沒有太多安裝空間，B25的位置設(shè)定有一定合理性，所以新增的B25.1也與其設(shè)置在同一位置（見圖5）。之所以不用原有的B25傳感器傳遞信號(hào)是因?yàn)楸苊鈱?duì)KDF4的正常運(yùn)行產(chǎn)生不可預(yù)測的干擾，其次是不破壞YF71原有的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

DF4的PLC模塊A80-A7（3）是一個(gè)慢速觸點(diǎn)2（見圖6），本來是用來間接調(diào)節(jié)HCF-SL裝盤機(jī)濾嘴儲(chǔ)庫下降速度的（成型機(jī)速度下降，裝盤機(jī)也會(huì)自動(dòng)跟隨降速），并且在HMI觸摸屏上也做了速度設(shè)定對(duì)話框，但是在實(shí)際的設(shè)備上并未使用且未連接任何器件。因此可以利用這一觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)KDF4的降速。所以將斷紙檢測傳感器B25.1的信號(hào)線與KDF4的PLC模塊A80-A7（3）相連接，24VDC電壓由成型機(jī)提供。當(dāng)接紙機(jī)的B25.1檢測到斷紙信號(hào)時(shí)就會(huì)給KDF4的PLC模塊A80-A7（3）這個(gè)點(diǎn)一個(gè)24VDC的直流電壓輸入，PLC就通過內(nèi)部的程序給KDF4主電機(jī)一個(gè)使能，使其由正常速度降低到設(shè)定速度，從而實(shí)現(xiàn)降速功能。

由于降速過程不能一直持續(xù)，且有的時(shí)候需要使用成型機(jī)自帶的接紙裝置，所以需要在一定時(shí)間之后切斷這一信號(hào)，就加裝了一個(gè)時(shí)間繼電器，原因有二，一是在給出斷紙信號(hào)成型機(jī)降速，延時(shí)幾秒后才斷開降速信號(hào)，使成型機(jī)能夠再次進(jìn)行正常生產(chǎn)運(yùn)行。二是如果因?yàn)榻蛹垯C(jī)故障停機(jī)時(shí)，能夠使成型機(jī)與接紙機(jī)之間的信號(hào)切斷，不影響成型機(jī)的正常生產(chǎn)。設(shè)計(jì)的電路圖見圖7，改造完成后的實(shí)物圖見圖8，觸摸屏設(shè)定對(duì)話框見圖9。

4 使用效果及評(píng)價(jià)

自2018年10月10日改造完成至今，經(jīng)過正常生產(chǎn)和人為斷紙實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，裹絲現(xiàn)象有明顯降低，跑條有所下降，而且并未發(fā)現(xiàn)因?yàn)樵黾訑嗉垯z測傳感器、時(shí)間繼電器等電器改造而產(chǎn)生其他任何問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]KDF4操作說明書 德國豪尼

[2]KDF4電路圖冊

[3]YF71電路圖冊 許昌煙機(jī)

作者簡介：

杜文奎；本科，云南中煙紅云紅河煙草集團(tuán)曲靖卷煙廠，助理工程師。

（作者單位：云南中煙紅云紅河煙草集團(tuán)曲靖卷煙廠）