全自動稱重包裝碼垛機組熱封性能差的原因分析

＊王 俊

（陜西延長中煤榆林能源化工有限公司 陜西 718500）

包裝車間所使用ZBML1600/25型全自動稱重包裝碼垛生產(chǎn)機組，由哈爾濱博實自動化設(shè)備有限責任公司成套供貨。該機組承擔著190萬噸/年聚烯烴產(chǎn)品的包裝任務。陜西延長中煤榆林能源化工有限公司聚烯烴成品包裝車間共有二十二條全自動生產(chǎn)線，其中HDPE四條、LLDPE四條、PP1四條、PP2四條、PP3三條、LDPE/EVA3條。該生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)按功能單元分為全自動電子稱重、自動包裝、輸送檢測和碼垛等四個控制系統(tǒng)，這四個系統(tǒng)根據(jù)各自的末端信號連鎖運行。該設(shè)備在持續(xù)使用或長期使用過程中，尤其在超負荷運轉(zhuǎn)時，會導致多類型故障，如機器運行卡頓、封口不牢、設(shè)備運行時發(fā)出異常響聲、設(shè)備開啟時保險熔斷、溫度控制失效、熱封組件壓印問題等。本文結(jié)合生產(chǎn)場景中實際故障情況及問題，對其中原因進行分析，并提出解決參考，并對包裝碼垛機后續(xù)的檢修和保養(yǎng)提出若干看法。

1.封口不牢

在對包裝碼垛機故障進行總結(jié)時，會發(fā)現(xiàn)其中相當大比例為封口不牢，其中又分為三種不同情況：第一，顯著封口不牢情況，也就是包裝袋封口處肉眼可見沒有封上；第二，不明顯封口不牢情況，在熱風組件運行下封口雖然勉強封閉，但無法承受標準內(nèi)外力擠壓等情況，否則就會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象；第三，封口處表面封口完整，但進行剝離試驗時，有部分封口能夠輕易分離，該種封口質(zhì)量沒有達到標準，容易在儲運時出現(xiàn)暴露或外泄情況。導致該類型情況出現(xiàn)通常是復合里料的選擇不同，如OPP、吹塑PE等材質(zhì)。

（1）造成第一種故障的原因主要有以下幾種：①熱封溫度不夠。不同的復合材料會需要不同的熱封溫度，以O(shè)PP為例，用其為里料，且制袋厚度范圍保持在80-90μm區(qū)間內(nèi)，此時熱封溫度則需要相應保持在170-180℃范圍內(nèi)；以PE為例，用其為里料，且制袋厚度范圍保持在85-100μm區(qū)間內(nèi)，此時熱封溫度則需要相應保持在180-200℃范圍內(nèi)。同時制袋厚度的提升，也會讓熱封溫度出現(xiàn)同步增加。②熱封速度過快。在實際生產(chǎn)中，封口機速度會影響到封口質(zhì)量，如果速度過快，就無法滿足封口處所需要達到的熱化要求，就已經(jīng)被擺臂傳送到冷卻組件，此種情況下熱封質(zhì)量無法達到標準。③熱封組件擠壓力不合適。熱風組件左右各有一個，它們之間的擠壓力通過氣缸的行程進行控制，其擠壓力要適中，調(diào)節(jié)擠壓力時需調(diào)整氣缸行程與氣速。④熱封薄膜質(zhì)量有問題。當排查上述多種因素無法排除封口不牢故障時，就需要考慮熱封薄膜質(zhì)量是否滿足要求。當復合里料出現(xiàn)問題，具體表現(xiàn)為電暈處理不均勻，沒有達到要求，且如果剛好是在風口部位，就會出現(xiàn)封口不牢情況，則一旦出現(xiàn)該種情況，后果較為嚴重，產(chǎn)品會直接報廢。為了有效解決該問題，在彩印包裝業(yè)中會遵循上下工序監(jiān)督原則，以便及時發(fā)現(xiàn)該類型質(zhì)量問題，實現(xiàn)有效排除。另外封口處如果附著一些臟物，也會讓封口無法完整封上。

（2）導致第二種封口不牢故障的原因主要有以下幾點：①熱封溫度不夠。該種故障類型只需要對熱封溫度進行適度調(diào)試即可。②熱封組件的加熱組件參雜粒料。熱封組件主要由加熱組件、加熱片、云母片、絕緣墊板以及聚四氟布組成，云母片與絕緣墊板主要起絕緣的作用，其位于加熱片下方，在加熱條外纏繞聚四氟布，保證加熱組件在閉合擠壓料口時，直接短路燒壞。造成在熱封組件雖然能夠讓袋口實現(xiàn)封閉，但無法承受標準內(nèi)的外力擠壓，否則就會出現(xiàn)封口裂開，這種情況的主要原因是粒料不慎掉入加熱組件內(nèi)，導致其封口時某一部位出現(xiàn)未直接接觸，雖通過擠壓力當時封住了，但待冷卻下來后自然就開裂了。③熱封組件擠壓力不均。該種情況也會導致封口不牢情況出現(xiàn)，如果現(xiàn)場運行出現(xiàn)該類故障，可用第一種情況的解決辦法。

（3）導致第三種封口不牢故障的原因主要有兩點：①該種類型故障主要是由于熱封組件的問題，通常是擠壓力不均導致，也可能是冷卻機構(gòu)存在故障，通常是受力不均，解決前述兩種組件或機構(gòu)問題使用同樣方式進行調(diào)節(jié)即可。②熱封組件的加熱部位在運行時有粒料附著或參雜。該類型故障情況可以用第二種故障解決方式進行解決。

2.保護斷路器過載

ZBML1600/25型全自動稱重包裝碼垛生產(chǎn)機組的保護斷路器由施耐德公司生產(chǎn)，該保護斷路器的主要作用是對熱封組件工作時的過熱保護，其有效的保護了加熱組件溫度失控以及由此引起的火災事故。當其失效損壞后，包裝碼垛機一啟動，溫度會突跳式變化，甚至斷路器處會出現(xiàn)冒煙的跡象，進而發(fā)生保險絲熔斷情況，導致設(shè)備出現(xiàn)故障無法運行。對該類型故障進行原因檢測，需要對保護斷路器進行檢查，看其是否存在跳閘情況，之后進行電源斷開，認真檢查線路，并重新緊固接線，或者更換新斷路器，故障即可排除。

3.運行中出現(xiàn)“吱”聲

該類型故障情況一般都是在設(shè)備運行時突然出現(xiàn)異常聲響，往往表現(xiàn)為“吱”的聲音，隨后就會出現(xiàn)設(shè)備運行故障，表現(xiàn)為封口速度快慢不定，無法實現(xiàn)勻速，進而讓最終成品包裝袋封口壓印不平整或有凹凸等情況，產(chǎn)品外觀無法滿足質(zhì)量標準，該種聲響出現(xiàn)后并不必然發(fā)生設(shè)備故障，會出現(xiàn)正常與故障交替反復出現(xiàn)的情況。

結(jié)合實際分析后認為，該種故障的原因多數(shù)是機械類型，設(shè)備組件磨損或損壞，也有部分原因是設(shè)備潤滑不足。成品包裝的包裝碼垛機在運行出現(xiàn)異常的“吱”聲，依據(jù)聲響位置展開故障檢測。將安全門短接后，運行包裝機，發(fā)現(xiàn)故障聲響的源頭是擺臂伺服電機部位，將該部件進行拆檢，固定螺絲擰下，對內(nèi)部組件進行逐一排查，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部變速箱的齒輪亮度不符合常規(guī)，隨后對其中潤滑脂進行查看，呈現(xiàn)干固狀態(tài)，因此判斷是由于缺油引發(fā)，進行潤滑油補充，之后設(shè)備復原，螺絲緊固，緊接著進行開機試運行檢測，異響消失，設(shè)備運行正常。

4.封口溫度失控

該類型故障情況通常來說表現(xiàn)為系統(tǒng)無法對溫度實現(xiàn)有效監(jiān)控，溫度顯示屏無法實時顯示，熱封溫度無法保持均衡，導致運行溫度要么過熱，使得封口處被燒焦，要么溫度不夠，導致封合不牢，同時封口處外觀不達標。經(jīng)過分析后認為該類型故障通常是由兩種不同因素導致，要么是加熱條損毀，要么是溫控器損害，導致溫度調(diào)控失靈。依據(jù)不同故障原因進行設(shè)備組件更換，就能夠讓設(shè)備正常運行。另外機械方面因素也可能發(fā)生此類型故障現(xiàn)象，如熱封運行時出現(xiàn)受力不均衡，排除該故障則需要對氣缸行程依據(jù)現(xiàn)場情況進行調(diào)節(jié)，保持受力上的一致。同時也可能是熱風組件壓觸面有問題，如附著臟物等，需要保持該部位干凈。

5.封口處出現(xiàn)氣泡及不規(guī)則痕紋

該類型故障情況屬于常見故障類型，并不會導致包裝物暴露或外泄，但會影響到消費者對產(chǎn)品的觀感，對商品形象造成負面影響，導致此類型故障的因素有：（1）設(shè)備長期運行，維護及清潔方面沒有到位，高溫帶上殘留部分物料或包裝碎屑等，同時也存在灰塵或粉末附著情況，導致高溫帶不平滑，難以保障封口受熱均勻，在后續(xù)冷壓輪壓步驟時就容易生成氣泡。排除該故障主要取決高溫帶的狀況，由于高溫帶厚度一般僅為22μm左右，而寬度一般范圍在1.5cm左右，因此附著臟物難以進行有效清除，則需要更換高溫帶，如能夠進行清洗且高溫帶狀況良好，則可以繼續(xù)使用。（2）冷卻機構(gòu)上出現(xiàn)問題，有明顯凹凸痕跡，這種情況會在設(shè)備運行時讓封口處生成對應的痕跡紋路，解決該故障一般需要對冷壓膠輪進行更換，從而讓產(chǎn)品包裝恢復平整美觀。

6.設(shè)備保養(yǎng)中應注意的問題

（1）按照操作手冊的建議更換時間對熱封組件的部件進行更換。（2）每運行8h，就應向熱封組件使用氣管對其表面進行吹掃，確保不會有雜質(zhì)混入。（3）對機柜內(nèi)應定期除塵，保持不會斷路。（4）每班啟動前，及時對聚四氟布進行卷布，確保熱封組件不直接連接，導致斷路。

7.結(jié)語

操作人員在日常工作中，需要對全自動稱重包裝碼垛機組的性能及運行規(guī)范做到全面而細致的了解，并在維護和檢修等方面依照相關(guān)程序照章執(zhí)行，采取科學有效的方法，減少不必要的維修工作及停工，增加設(shè)備運行的可靠性及使用壽命，保證機組長期穩(wěn)定運行。