全自動(dòng)包裝生產(chǎn)線在大氮肥裝置中的應(yīng)用

富雅美

(重慶建峰化工股份有限公司 重慶 408601)

近年來，國家大力推進(jìn)以智能化為引領(lǐng)的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，鼓勵(lì)企業(yè)以高質(zhì)量發(fā)展為主題，以供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為主線，聚焦普及數(shù)字化裝備，推動(dòng)智能應(yīng)用發(fā)展等重點(diǎn)任務(wù)，開展自動(dòng)化、信息化升級(jí)，重點(diǎn)向高效、柔性、智能化方向發(fā)展，促進(jìn)智能技術(shù)向傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)各領(lǐng)域環(huán)節(jié)滲透，并從產(chǎn)業(yè)政策上給予扶持。隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷更新，人與新型機(jī)器人之間的交互式控制、機(jī)器人感應(yīng)系統(tǒng)以及機(jī)器人視覺系統(tǒng)的完善，將滿足用戶更高、更廣泛的市場(chǎng)需求，專用機(jī)器人的裝備數(shù)量將大幅上升，進(jìn)而逐漸占領(lǐng)包裝領(lǐng)域。包裝線自動(dòng)化是重慶建峰化工股份有限公司3年轉(zhuǎn)型發(fā)展重點(diǎn)工作之一，順應(yīng)新一輪產(chǎn)業(yè)變革趨勢(shì)，將人力從繁重惡劣的工作中解放出來，極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，有助于解決日益增長(zhǎng)的人工成本與效率成本問題，推動(dòng)公司質(zhì)量變革、效率變革和動(dòng)力變革，提高智能化水平和核心競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展。2019年年初，重慶建峰化工股份有限公司新增1臺(tái)MF2018NT全自動(dòng)包裝生產(chǎn)線，該全自動(dòng)包裝線的運(yùn)行是否正常，將直接影響產(chǎn)品的包裝量。

1 全自動(dòng)包裝生產(chǎn)線的構(gòu)成特點(diǎn)

如圖1所示，MF2018NT全自動(dòng)包裝生產(chǎn)線由MF2001NT定量包裝秤、MF2018SD機(jī)器人全自動(dòng)上袋裝置、縫包輸送系統(tǒng)等裝置組成。MF2018SD機(jī)器人全自動(dòng)上袋裝置主要包括置袋庫、整送機(jī)構(gòu)、取袋機(jī)構(gòu)、開袋機(jī)構(gòu)、套袋機(jī)構(gòu)、推包機(jī)構(gòu)、夾袋器、真空控制系統(tǒng)、氣路控制系統(tǒng)、人機(jī)界面等組成。

圖1 MF2018NT全自動(dòng)包裝生產(chǎn)線設(shè)備組成

該全自動(dòng)包裝生產(chǎn)線構(gòu)成特點(diǎn)：①感應(yīng)元件多，任何一個(gè)錯(cuò)誤操作都可能造成突發(fā)停機(jī)；②轉(zhuǎn)動(dòng)元件多、磨損大，容易造成螺栓等連接件松動(dòng)而影響構(gòu)件走位；③動(dòng)力氣管、密封氣管容易疲勞損壞而造成泄漏，影響包裝線的穩(wěn)定運(yùn)行。

2 常見故障

MF2018NT全自動(dòng)包裝生產(chǎn)線在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障主要包括：①縫包機(jī)急停時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)托袋桿撞桿現(xiàn)象；②取袋機(jī)構(gòu)吸不上編織袋，編織袋容易卡在托袋桿處或在開袋口處出現(xiàn)重疊；③整送機(jī)構(gòu)送袋異常；④開袋機(jī)構(gòu)取袋異常(取袋時(shí)機(jī)械手兩邊脫袋、機(jī)械手取袋時(shí)出現(xiàn)一邊取不到編織袋)；⑤縫包易堵包或折邊質(zhì)量差；⑥夾袋器和推包機(jī)構(gòu)異常；⑦在板帶機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，變頻器頻繁出現(xiàn)跳閘和偷?，F(xiàn)象；⑧料斗傾斜不下料。這些問題的出現(xiàn)，導(dǎo)致包裝人員不愿意使用全自動(dòng)包裝生產(chǎn)線。

3 故障原因分析及處置措施

(1)托袋桿撞桿

原因分析：①急停時(shí)取袋吸頭在下，重新開啟設(shè)備時(shí)未及時(shí)將取袋吸頭抬起；②程序邏輯出現(xiàn)了問題。

處置措施：①當(dāng)出現(xiàn)急停后，要求操作人員在開機(jī)前必須確認(rèn)取袋吸頭位置，如取袋吸頭在下方，必須手動(dòng)將其抬起；②要求設(shè)備制造企業(yè)對(duì)吸袋過程的程序進(jìn)行修改，要求取袋吸頭在下方時(shí)，托桿不能運(yùn)行，防止將托袋桿拉斷。程序修改后投入運(yùn)行，未出現(xiàn)撞桿情況，托桿也無折斷現(xiàn)象。

(2)取袋機(jī)構(gòu)吸不上編織袋

原因分析：①吸頭漏氣；②過濾器堵塞；③儀表負(fù)壓低；④提起過快。

處置措施：①當(dāng)取袋機(jī)構(gòu)吸不起編織袋時(shí)，先檢查3只吸頭是否漏氣(用手將3只吸頭堵住，若負(fù)壓在-70 kPa以上表明未漏氣，否則就可能存在漏氣問題)，如果吸頭漏氣，則更換吸頭；②如果吸頭未漏氣，檢查3只過濾器是否堵塞，如果過濾器堵塞，就拆下3只過濾器并用氣管將過濾器吹干凈；③如果過濾器沒有堵塞，就需檢查吸袋探頭與取袋探頭的連接線是否完好，同時(shí)手動(dòng)控制取袋氣缸升降并調(diào)節(jié)啟動(dòng)調(diào)節(jié)閥，使之緩慢平穩(wěn)升起(以解決吸取時(shí)上下2條編織袋因氣密或靜電而粘連的現(xiàn)象)。

(3)整送機(jī)構(gòu)送袋異常

原因分析：①托袋桿折斷；②整袋過寬；③袋長(zhǎng)設(shè)置不合適；④送袋過快。

處置措施：①暫停包裝，先檢查每根托袋桿是否在卡槽中，是否有損壞現(xiàn)象；②將1條編織袋放在袋庫正中間，搖動(dòng)袋寬調(diào)整搖把，調(diào)整2根整袋桿的間距直至將編織袋剛好夾??；③根據(jù)編織袋的實(shí)際長(zhǎng)度，在控制面板上重新設(shè)定袋長(zhǎng)；④如調(diào)整后出現(xiàn)編織袋送過頭現(xiàn)象，就需對(duì)整送伺服運(yùn)行速度和編織袋在托袋桿上的速度進(jìn)行調(diào)整，一般整送伺服運(yùn)行速度在1 500 mm/s左右，編織袋在托袋桿上的速度在200 mm/s左右；⑤由于送袋速度快，停止后有一定的慣性而前沖，為此將前沿半擋板改為全擋板。

(4)開袋機(jī)構(gòu)取袋異常

原因分析：①編織袋有折角；②過濾器堵塞；③吸頭漏氣；④套袋極限磁力檢測(cè)開關(guān)位置設(shè)置不合理；⑤脫不了袋或撒料。

處置措施：①檢查編織袋是否有折角，如有將其挑出或處理平整；②檢查過濾器并對(duì)其進(jìn)行清理；③檢查開袋系統(tǒng)的4只吸頭是否有破損，有破損則進(jìn)行更換；④手動(dòng)操作機(jī)械手打開后，調(diào)整套袋極限磁力檢測(cè)開關(guān)的位置，使檢測(cè)有效；⑤當(dāng)編織袋有氣密或靜電大時(shí)，調(diào)節(jié)上開袋氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，使得上開袋氣缸動(dòng)作變慢，避免因開袋過快而導(dǎo)致取袋失敗的現(xiàn)象。

(5)縫包易堵包、折邊質(zhì)量差和上封口未縫合

原因分析：①推包與折邊機(jī)沒有對(duì)齊；②折邊縫隙太小；③折邊機(jī)與縫包機(jī)速度不匹配；④編織袋太軟；⑤縫包機(jī)與折邊機(jī)高度調(diào)整不當(dāng)。

處置措施：①調(diào)整折邊機(jī)的方向并與抱袋中心對(duì)齊；②調(diào)整折邊內(nèi)板與外折邊片的間隙在3～4 mm；③調(diào)整折邊機(jī)和縫包輸送帶變頻器頻率，使之與縫包機(jī)速度匹配；④折邊機(jī)同步帶表面太光滑，編織袋在過折邊機(jī)時(shí)容易打滑，為此可在同步帶表面摳上齒形，防止打滑；⑤由于編織袋質(zhì)量差，袋子較軟，導(dǎo)致抱袋松開后，編織袋在過折邊機(jī)時(shí)上封口容易耷拉下來而卡在折邊機(jī)中，故在折邊機(jī)進(jìn)口處加裝1根帶彎度的鋼筋，在上封口耷拉前將編織袋擋??；⑥針對(duì)上封口未縫合的現(xiàn)象，調(diào)整縫包機(jī)與折邊機(jī)之間的高度，即縫包機(jī)往上調(diào)5 mm，使之頂距在15～25 mm之間。

(6)夾袋器和推包機(jī)構(gòu)異常

原因分析：①夾袋器夾不住編織袋而發(fā)生溜邊；②抱袋扶袋桿高度不合適；③推包和夾袋器不在同一中心。

處置措施：①先調(diào)整夾袋器氣缸行程與平袋橡膠板的距離，然后調(diào)整扶袋桿的高度使之與編織袋相匹配，要求夾袋橡膠板下層不能碰觸尿素，再調(diào)整推包伺服夾袋位與夾袋器對(duì)中；②由于編織袋規(guī)格經(jīng)常需要更換，在頻繁調(diào)整扶袋桿高度后造成螺絲滑絲，故將螺絲固定改為插銷固定。

(7)板帶機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，變頻器頻繁出現(xiàn)跳閘和偷?，F(xiàn)象

原因分析：①板帶機(jī)電動(dòng)機(jī)過載；②板鏈卡澀。

處置措施：導(dǎo)致板帶機(jī)電動(dòng)機(jī)過載的原因是板帶機(jī)皮帶過長(zhǎng)，反轉(zhuǎn)時(shí)皮帶卡在鏈輪中，故將板帶機(jī)皮帶去除1扣。改造后運(yùn)行正常，未出現(xiàn)變頻器跳閘的情況。

(8)料斗傾斜不下料

原因分析：①料斗中有料；②氣缸漏氣，導(dǎo)致動(dòng)作不到位；③磁力檢測(cè)開關(guān)位置偏移。

處置措施：①先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化操作，若初始化后仍無法正常運(yùn)行，可能是料斗中有料存在，此時(shí)應(yīng)采用手動(dòng)操作，將料斗中的料卸除后再進(jìn)入自動(dòng)操作模式；②若料斗中的料卸除后仍無法正常運(yùn)行，應(yīng)檢查氣缸是否漏氣，若漏氣則更換氣缸；③再檢查磁力檢測(cè)開關(guān)位置是否出現(xiàn)偏移，即磁力開關(guān)的燈是否點(diǎn)亮，若未點(diǎn)亮應(yīng)重新固定檢測(cè)開關(guān)位置(有效檢測(cè)位置應(yīng)在中間偏下3 mm)，直至磁力開關(guān)的燈點(diǎn)亮為止。

4 改造效果

上述措施實(shí)施后，MF2018NT全自動(dòng)包裝生產(chǎn)線故障率大幅降低，每條生產(chǎn)線的包裝能力從投運(yùn)初期的1 000～2 000包/班大幅提高至4 000～5 000包/班，有效提高了包裝生產(chǎn)效率，減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了人工成本。