成品輸送封箱膠帶檢測方式與應用

王德琳

（湯臣倍健股份有限公司，廣東 珠海 519040）

1 概述

所謂的自動化，包括機械化、電氣化和自動控制相結合的結果，處理離散工件。在早期的機械制造自動化中它是采用機械或電氣部件的單機自動化或是簡單的自動生產(chǎn)線。到20 世紀中期，由于電子計算機的廣泛應用后，出現(xiàn)了先進的數(shù)控機床、機器人以及自動化倉庫等等。研制出適應多品種、小批量生產(chǎn)柔性制造系統(tǒng)。以柔性制造系統(tǒng)為基礎的自動化生產(chǎn)車間，加上信息管理系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)自動化，以及采用計算機集成系統(tǒng)（CIMS）的工廠自動化車間。

到21 世紀以后，近幾年來，機械自動化檢測、產(chǎn)品分類、對規(guī)格生產(chǎn)、包裝、彩印，已經(jīng)廣泛應用于工廠。提高工業(yè)效率、減少公司成本，為中國現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展做出了巨大貢獻成品輸送是目前物流分揀的一種，有手動分揀系統(tǒng)，半自動分揀系統(tǒng)和全自動分揀系統(tǒng)，全自動分揀系統(tǒng)是將所有需要分揀的產(chǎn)品通過一個或多個輸送帶將產(chǎn)品輸送到指定位置進行分揀，通過紙箱上的條碼信息將產(chǎn)品分道各個需要碼垛生產(chǎn)線上，通過分道及每個紙箱上的條碼信進行碼垛綁定，最后通過ABB 機械手進行碼垛裝車等。

2 改造前成品輸送方式

成品輸送分揀系統(tǒng)主要分為四個大區(qū)域：（1）蜘蛛網(wǎng)式生產(chǎn)線；（2）匯流數(shù)據(jù)分析裝箱條碼識別區(qū)；（3）產(chǎn)品分道數(shù)據(jù)采集區(qū)；（4）分道產(chǎn)品碼垛區(qū)。

從生產(chǎn)線裝箱封箱到最后成品進行碼垛可以分為七個階段：包裝好的成品通過自動封箱機將紙箱上下口進行膠帶封口，通過各支線的滾筒輸送帶輸送到合流滾筒輸送帶，產(chǎn)品合流后通過螺旋機將產(chǎn)品輸送到下一層進行分裝，當產(chǎn)品通過螺旋機出口時紙箱噴碼面通過數(shù)據(jù)采集器采集產(chǎn)品是否合格產(chǎn)品，如果產(chǎn)品合格將流入下一個分揀掃描數(shù)據(jù)采集器，如果不合格產(chǎn)品流入異常區(qū)進行二次數(shù)據(jù)采集，當產(chǎn)品數(shù)據(jù)合格后通過分道器時用伺服分道轉向機構分到對應碼垛區(qū)，當產(chǎn)品進入分道碼垛區(qū)后，通過數(shù)據(jù)采集器進行卡板與產(chǎn)品進行數(shù)據(jù)綁定關聯(lián)，確保每板數(shù)據(jù)和數(shù)量準確，合格產(chǎn)品通過ABB 機械手將產(chǎn)品碼垛到卡板上，不通過產(chǎn)品通過ABB 機械手將產(chǎn)品抓入回流系統(tǒng)進行二次分揀。

2.1 改造前狀況

在改造前紙箱通過分道轉向機構將產(chǎn)品分揀到各指定分揀區(qū)域，通過滾筒輸送帶輸送到數(shù)據(jù)采集器進行卡板與產(chǎn)品進行數(shù)據(jù)綁定關聯(lián)的皮帶式輸送帶上，大箱數(shù)據(jù)采集器通過產(chǎn)品上的信息進行信息識別，合格產(chǎn)品通過ABB 機械手將產(chǎn)品碼垛到卡板上，不通過產(chǎn)品通過ABB 機械手將產(chǎn)品抓入回流系統(tǒng)進行二次分揀因為該設備是多品種切換導，同時在生產(chǎn)過程中還有因為底部膠帶在前面分道蜘蛛網(wǎng)或合流滾筒輸送帶上時將膠帶卷掉，底部膠帶未粘黏好導致在ABB 機械手抓箱碼垛時產(chǎn)品未封口造成產(chǎn)品掉落，因底部無封口檢測ABB 機械手碼垛時紙箱往下碼垛因紙箱是敞開的放箱，因此造成高度不一致導致下方已碼垛好產(chǎn)品被未封口的紙箱擠壓變形或損壞。

因底部無膠帶每天都會出現(xiàn)幾十個或者上百個底部膠帶未封口紙箱造成產(chǎn)品脫落形變現(xiàn)象。需要花費大量的人員去碼垛區(qū)返工嚴重影響生產(chǎn)進度。導致每個班次11 小時生產(chǎn)量產(chǎn)品紙箱浪費超過50-60 箱，內(nèi)部產(chǎn)品破損或變形超個300-400 盒。

2.2 碼垛時因底部未封口產(chǎn)品掉落圖（圖1）

3 膠帶檢測改造后

3.1 改造方案選型

圖1

在成品輸送系統(tǒng)中為了避免紙箱在輸送過程中封箱膠帶被滾筒卷掉底部膠帶，在分道碼垛區(qū)域加裝兩個電眼進行膠帶檢測：（1）在滾筒輸送帶下方加裝物料傳感器檢測是否有產(chǎn)品進入檢測區(qū)（型號：倍加福ML100-8-H-350-RT/95//103（216895）。（2）同時在滾筒輸送帶下方加裝物料光澤傳感器檢測底部紙箱是否有膠帶（型號：基恩士CZ-H72），當產(chǎn)品檢測進入檢測區(qū)域后膠帶檢測傳感器確認紙箱底部是否有膠帶，當?shù)撞繜o膠帶時停止掃描輸送帶避免紙箱流入機械手抓箱區(qū)域，同時報警燈進行報警提醒操作人員處理，如有膠帶產(chǎn)品自動流入下一工序繼續(xù)碼垛。因產(chǎn)品規(guī)格多無法安裝多個檢測電眼，在檢測區(qū)域加裝一個靠邊滾筒，每次產(chǎn)品過來紙箱都是靠邊行走，在更換規(guī)格時員工只需將電眼移到膠帶下方即可完成檢測。

3.2 改造后倒瓶流程示意圖（圖2）

圖2

3.3 增加膠帶檢測程序（圖3）

4 結論

改造后只要紙箱進入檢測工位后通過光澤傳感器進行紙箱底部膠帶識別，確保每個產(chǎn)品都能有效識別到并進行判定底部封箱是否有膠帶，有效杜絕此類因紙箱底部膠帶脫落未封箱導致碼垛過程中紙箱被壓壞，確保成品碼垛質(zhì)量減少了員工的工作量，避免因紙箱底部未封口導致產(chǎn)品掉落變形或損壞造成報廢和設備故障的發(fā)生。

圖3

通過本次改造達到了改造的目的。在這次過程中是一個具有很大的挑戰(zhàn)，改變了成品輸送傳統(tǒng)運輸模式，拉近了成品輸送全自動化的距離，此次改進使作者學習了很多的知識，開闊了視野，提升了理論水平和動手能力。