香煙小盒包裝機(jī)透明紙自動(dòng)拼接裝置

張軍

摘要：香煙小盒包裝機(jī)透明紙自動(dòng)拼接裝置，是由安裝背板、熱拼接烙鐵總成、旋轉(zhuǎn)切刀總成、氣動(dòng)部分、電氣控制部分等組成，新型拼接裝置采用兩位五通電磁閥、轉(zhuǎn)向氣缸、烙鐵氣缸等氣動(dòng)元件，帶動(dòng)熱拼接烙鐵和切割刀架實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，選用自主研發(fā)的XBD-PJ系列的控制器做為新型拼接裝置的核心控制部分，本裝置具有自動(dòng)檢測、自動(dòng)粘貼、自動(dòng)裁切、自動(dòng)剔除的、環(huán)保低能耗、效率高的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)拼接;熱拼接烙鐵;自動(dòng)檢測; 自動(dòng)裁切; 自動(dòng)剔除

一、概述

現(xiàn)有國內(nèi)卷煙廠的主流包裝機(jī)機(jī)型為上個(gè)世紀(jì)九十年代由意大利引進(jìn)后國產(chǎn)化的GD包裝機(jī)組[1]，這種設(shè)備的穩(wěn)定性也得到了國內(nèi)許多煙廠的認(rèn)可，但是在一些局部上還是存在著不足。如小盒煙包透明紙拼接，原設(shè)備沒有自動(dòng)拼接功能，現(xiàn)有包裝機(jī)設(shè)備小盒煙包透明紙是采用左、右兩個(gè)透明紙卷，設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)一個(gè)正常供給小盒煙包的外透明紙包裝，另一個(gè)備用，當(dāng)一側(cè)的透明紙用完時(shí)，機(jī)器會(huì)停機(jī)，由操作工人進(jìn)行透明紙卷的手動(dòng)拼接，該操作形式在拼接時(shí)設(shè)備停機(jī)、拼接質(zhì)量差，效率低下，據(jù)統(tǒng)計(jì)每班要因此停機(jī)16次左右，因此降低了設(shè)備的運(yùn)行效率。同時(shí)操作工還要時(shí)刻關(guān)注透明紙的使用情況，特別是在透明紙快要用完的時(shí)候，操作工更要集中精力關(guān)注紙卷的運(yùn)行狀態(tài)，這就增加了其勞動(dòng)強(qiáng)度。因此，我們設(shè)計(jì)了一套由PLC控制的氣動(dòng)式透明紙自動(dòng)拼接裝置。

二、控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

新型拼接裝置采用兩位五通電磁閥、轉(zhuǎn)向氣缸、烙鐵氣缸等氣動(dòng)元件，帶動(dòng)熱拼接烙鐵和切割刀架實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，[2]選用自主研發(fā)的XBD-PJ系列的控制器做為新型拼接裝置的核心控制部分，增加手動(dòng)拼接按鈕，將信號(hào)接入控制器的輸入端。增加待用紙張的吸附功能，確保拼接的質(zhì)量和成功率。保留原機(jī)的3S245烙鐵限位檢測器，原拼接剔除功能不變。保留原設(shè)備左、右盤紙耗盡檢測傳感器，（3S242和3S241）其檢測信號(hào)并入控制器的輸入端。借用原車傳感器3S235的低電平信號(hào)使YB55待料停車，自動(dòng)拼接過程結(jié)束后恢復(fù)傳感器3S235的電平信號(hào)，確保拼接過程的穩(wěn)定。

三、控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

新型拼接裝置的系統(tǒng)軟件主要采用XBD-PJ控制器的定時(shí)器和保持繼電器組成邏輯控制，實(shí)現(xiàn)透明紙拼接時(shí)香煙包裝機(jī)主機(jī)不停機(jī)，以及小盒透明紙粘合、切割、轉(zhuǎn)換動(dòng)作的自動(dòng)化。拼接方式分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式。

3.1、手動(dòng)拼接

以使用右側(cè)透明紙，切斷左側(cè)紙為例：將手動(dòng)拼接按鈕轉(zhuǎn)向右側(cè)，系統(tǒng)發(fā)出拼接命令，控制器輸出信號(hào)，借用原車傳感器3S235的低電平信號(hào)使YB55待料停車，經(jīng)過延時(shí)設(shè)置的時(shí)間后，確保YB55已經(jīng)停車，控制接紙閥帶動(dòng)烙鐵將備用透明紙與在用透明紙燙接住，經(jīng)過延時(shí)設(shè)置的時(shí)間后，切紙閥輸出，上切紙閥帶動(dòng)上切刀將右側(cè)透明紙切斷，上切紙閥帶動(dòng)切刀返回原位，同時(shí)接紙信號(hào)停止輸出，接紙閥帶動(dòng)烙鐵反回原位，YB55待機(jī)結(jié)束，恢復(fù)原速度。

在接紙信號(hào)輸出的同時(shí)，向主機(jī)電氣柜N8-25點(diǎn)送出拼接信號(hào)，原車系統(tǒng)自動(dòng)將紙接頭剔除。剔除煙包數(shù)量可任意設(shè)置。

3.2、自動(dòng)拼接

只有在機(jī)器運(yùn)行過程中，當(dāng)傳感器3S242（或3S241）檢測到右（或左）盤透明紙用盡信號(hào)的上升沿，料盡信號(hào)保存且生產(chǎn)出設(shè)置的煙包后，系統(tǒng)才會(huì)發(fā)出拼接命令，控制器輸出信號(hào)，借用原車傳感器3S235的低電平信號(hào)使YB55待料停車，經(jīng)過延時(shí)設(shè)置的時(shí)間后，確保YB55已經(jīng)停車，控制接紙閥帶動(dòng)烙鐵將備用透明紙與在用透明紙燙接住，經(jīng)過延時(shí)設(shè)置的時(shí)間后（確保透明紙接牢）切紙閥輸出，上切紙閥帶動(dòng)上切刀將右側(cè)透明紙切斷，上切紙閥帶動(dòng)切刀返回原位，同時(shí)接紙信號(hào)停止輸出，接紙閥帶動(dòng)烙鐵反回原位，YB55待機(jī)結(jié)束，恢復(fù)原速度。

在接紙信號(hào)輸出的同時(shí)，向主機(jī)電氣柜N8-25點(diǎn)送出拼接信號(hào)，原車系統(tǒng)自動(dòng)將紙接頭剔除。剔除煙包數(shù)量可任意設(shè)置。拼接完成后將料盡檢測桿轉(zhuǎn)向另一側(cè)，只有經(jīng)過參數(shù)設(shè)置的時(shí)間后，再將檢測桿轉(zhuǎn)回此側(cè)才可以再次進(jìn)行拼接。

3.3、熱電偶及加熱管的更換

偏心螺釘，然后擰下兩個(gè)固定螺母，可以拆下烙鐵，如下圖。將兩個(gè)固定螺釘擰下，拿開彈簧片后，會(huì)發(fā)現(xiàn)烙鐵的內(nèi)側(cè)有一個(gè)頂絲，松開對(duì)應(yīng)的頂絲就可以取出加熱管。

更換器件后再按拆下的順序組裝好烙鐵，為了透明紙燙接的平整，注意安裝后的烙鐵與底板的平行度，如不平行，可以通過旋轉(zhuǎn)偏心螺釘，直到烙鐵與底板的已經(jīng)平行，然后固定偏心螺釘。

結(jié)束語

我們在借鑒國內(nèi)外其他包裝機(jī)拼接形式的特點(diǎn)，研制、開發(fā)出了香煙小盒包裝機(jī)透明紙自動(dòng)拼接裝置，該裝置實(shí)現(xiàn)了小盒透明紙的自動(dòng)拼接，該透明紙自動(dòng)拼接裝置在實(shí)際應(yīng)用中不需改變機(jī)器的結(jié)構(gòu)，只需將原機(jī)的手動(dòng)拼接電烙鐵拆掉，將本裝置安裝在該處機(jī)架上便可以實(shí)現(xiàn)在不停機(jī)的情況下，使兩個(gè)透明紙卷在該裝置的作用下自由轉(zhuǎn)換，減少了機(jī)器的停機(jī)次數(shù)，節(jié)約了原輔材料，提高了設(shè)備的生產(chǎn)效率和自動(dòng)化水平，也降低了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，解決了國內(nèi)該機(jī)型透明紙不能自動(dòng)拼接的難題，其具有極大的推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 《ZB45型包裝機(jī)組》中國科學(xué)技術(shù)出版社 主編 黃德良.

[2]《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》，高等教育出版社，主編：華成英? 童詩白.