YB611型硬條及條外透明紙包裝機(jī)螺旋提升器故障分析及改進(jìn)措施

摘要：為減少YB611型硬條及條外透明紙包裝機(jī)螺旋提升器故障次數(shù)，針對煙包供料流程和入口煙包對中流程，分析了造成螺旋提升器故障的主要原因——煙包回撤距離小，煙包間存在間隙，通過增加尋零傳感器，增大煙包回撤距離來解決了上述問題。由對用戶機(jī)組的跟蹤調(diào)查得知，改進(jìn)后螺旋提升器故障次數(shù)由原來的日均5.05次降低至日均1.53次，大大提高了設(shè)備的有效作業(yè)率。

關(guān)鍵詞：YB611;螺旋提升器;故障次數(shù);煙包回撤

中圖分類號：TS43? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? 文章編號：1671-0797（2024）11-0059-03

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2024.11.015

0? ? 引言

ZB416型硬盒硬條包裝機(jī)組由YB416型硬盒包裝機(jī)、YB511型盒外透明紙包裝機(jī)和YB611型硬條及條外透明紙包裝機(jī)三部分組成，是上海煙草機(jī)械有限責(zé)任公司在整合國內(nèi)外包裝機(jī)組技術(shù)優(yōu)點的基礎(chǔ)上，集成創(chuàng)新與自主創(chuàng)新相結(jié)合，研制出的國產(chǎn)高速硬盒包裝機(jī)組。該機(jī)組填補(bǔ)了國產(chǎn)600包/min橫包式包裝機(jī)的空白，為行業(yè)高速卷煙包裝設(shè)備升級換代提供了支撐，是面向未來、面向行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的主力機(jī)型。該機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，是行業(yè)內(nèi)各煙廠重點關(guān)注的項目。

1? ? 存在問題

自2023年來，公司接到各煙廠反饋，其廠內(nèi)ZB416型包裝機(jī)自使用以來，整體運(yùn)行比較穩(wěn)定，但其中YB611型硬條及條外透明紙包裝機(jī)的螺旋提升器容易發(fā)生故障，而螺旋提升器故障處理困難且耗時，降低了包裝機(jī)的有效作業(yè)率，同時增加了操作人員的工作量。

通過對多家煙廠的跟蹤調(diào)查，統(tǒng)計出螺旋提升器故障次數(shù)為日均5.05次。為解決該問題，需對YB611煙包供料流程及入口煙包對中流程進(jìn)行分析，以減少螺旋提升器故障次數(shù)，提高產(chǎn)量。

2? ? 問題分析

2.1? ? 煙包供料流程分析

YB611型硬條及條外透明紙包裝機(jī)的煙包供料裝置由入口輸送帶、螺旋提升器和旋轉(zhuǎn)推煙器三部分構(gòu)成[1]，如圖1所示。

YB511成型的透明紙煙包從其輸送通道輸出，經(jīng)由入口輸送帶有序地傳送至螺旋提升器，煙包在螺旋通道中旋轉(zhuǎn)提升至旋轉(zhuǎn)推煙器，旋轉(zhuǎn)推煙器的推手按照特定的軌跡運(yùn)動，將成組煙包推送到第一推煙桿的推煙起始位置。下面詳細(xì)介紹煙包供料裝置各組成部分。

1）入口輸送帶：由YB511盒外透明紙包裝機(jī)包裝完成的煙包通過輸送帶傳到Y(jié)B611硬條及條外透明紙包裝機(jī)的入口輸送帶右側(cè)入口，輸送皮帶在伺服電機(jī)的驅(qū)動下將煙包有序傳送至螺旋提升器。伺服電機(jī)由齒輪將動力分為兩路，分別驅(qū)動上下兩條輸送帶轉(zhuǎn)動[2]。

2）螺旋提升器：螺旋提升器由傳動同步帶帶動順時針轉(zhuǎn)動（從上方看），底部由十個均布的煙包入口槽組成，入口輸送帶將煙包逐個推入，相鄰兩煙包入口槽合并成為一條螺旋通道，兩個煙包完成堆疊后在螺旋通道中旋轉(zhuǎn)提升，最后兩兩堆疊的煙包從五個獨(dú)立的螺旋通道輸出，形成緊密相鄰的二五平包排列的煙包組。

3）旋轉(zhuǎn)推煙器：螺旋提升器將煙包排列成二五平包的煙包組輸出后，由輸送帶上下夾持煙包組向包裝工位輸送。在煙包前進(jìn)過程中，旋轉(zhuǎn)推煙板進(jìn)入輸送通道，將煙包組往前推送，保證成組煙包到達(dá)準(zhǔn)確位置。

2.2? ? 入口煙包對中流程分析

為了讓煙包能夠更順利地進(jìn)入快速旋轉(zhuǎn)的螺旋提升器，YB611采用了伺服電機(jī)控制入口輸送帶來與螺旋提升器配合。整個煙包入口對中裝置由伺服電機(jī)32M902、伺服電機(jī)驅(qū)動器以及對射式光纖傳感器32B168組成[3]，其位置如圖2所示。

對射式光纖傳感器32B168用于管理由無刷電機(jī)驅(qū)動的煙包入口輸送帶，以便保持煙包緊湊，讓煙包在正確的時刻進(jìn)入螺旋提升器。其主要工作原理為當(dāng)YB511型盒外透明紙包裝機(jī)出口皮帶上的煙包數(shù)量變少，31B539（CH出口槽最低填充水平）的信號消失之后，螺旋提升器脫開嚙合，YB611型硬條及條外透明紙包裝機(jī)入口輸送帶上的煙包會回撤，直到32B168的信號消失之后煙包再往前走一段距離，直到再次觸發(fā)傳感器32B168，入口輸送帶對中尋零結(jié)束[4]。

入口輸送帶結(jié)構(gòu)如圖3所示，煙包從右往左輸送，需根據(jù)煙包厚度Spa調(diào)節(jié)入口高度Y=Spa-0.5 mm，出口高度X=Spa-1 mm。由于入口輸送帶在結(jié)構(gòu)上入口松、出口緊，如果回撤距離小，煙包回撤的位置靠近入口輸送帶出口，此時上板1將煙包壓得比較緊，入口輸送帶在向前輸送過程中，由于后續(xù)煙包的推力較小，無法消除入口輸送帶出口煙包之間的間隙。如果煙包間存在間隙，煙包在進(jìn)入螺旋提升器時可能并未靠在螺旋提升器內(nèi)壁上，容易在提升過程中受到擠壓[5]，進(jìn)而造成螺旋提升器故障。

為了確定煙包回撤距離對螺旋提升器故障的影響，增大回撤距離，記錄不同回撤距離時，螺旋提升器發(fā)生故障情況。每次調(diào)整增加5 mm，每一個回撤距離驗證60次，記錄螺旋提升器故障次數(shù)，結(jié)果如表1所示。

通過上述統(tǒng)計結(jié)果可以看出，螺旋提升器故障次數(shù)與煙包回撤距離呈負(fù)相關(guān)，即煙包回撤距離越大，螺旋提升器故障次數(shù)越少，當(dāng)回撤距離大于140 mm時，螺旋提升器故障次數(shù)才會趨近于零。而目前煙包回撤位置以傳感器32B168為基準(zhǔn)，回撤距離僅為5 mm，煙包間隙較大，容易造成螺旋提升器故障。

3? ? 改進(jìn)措施

由于傳感器32B168除具備尋零功能外還同時具備糾偏功能，不能隨意改變位置，因此為了增大回撤距離，新增尋零傳感器32B9036，編寫相關(guān)程序，使得新的回撤位置以傳感器32B9036為基準(zhǔn)。32B9036的安裝位置如圖4所示。

3.1? ? 尋零傳感器選型

尋零傳感器檢測對象是煙包，是非金屬，選用電容式傳感器，考慮到入口輸送帶位置較小，選擇的傳感器要便于安裝，經(jīng)討論最終選用得利捷的一組型號分別為SM-PR-2-F00-PP-SV2511和SM-PR-2-

G00-XG-SV2511的對射式光電開關(guān)，該傳感器體積小，安裝方便，滿足現(xiàn)場需求。

3.2? ? 尋零傳感器安裝位置確定

根據(jù)分析可知，增大回撤距離，可以減少螺旋提升器故障次數(shù)，但回撤距離又不能過大，如果回撤距離過大，會造成煙包回撤后YB511出口槽最低填充水平31B539感應(yīng)到，影響設(shè)備的正常運(yùn)行。于是通過試驗確定傳感器的最佳安裝位置?；爻肪嚯x大于100 mm時，螺旋提升器故障次數(shù)較少，為了進(jìn)一步確定最佳安裝位置，從100 mm開始，每次試驗增加5 mm，每一個回撤距離試驗60次，記錄螺旋提升器故障次數(shù)，結(jié)果如表2所示。

通過試驗發(fā)現(xiàn)，回撤距離為150 mm時，可將螺旋提升器故障次數(shù)降為0，因此，將新增的尋零傳感器32B9036安裝在距離螺旋提升器入口150 mm處，既能最大程度增大煙包回撤距離，又能保證煙包回撤后傳感器31B539不被感應(yīng)到，不影響設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

4? ? 改進(jìn)效果

對ZB416機(jī)組安裝尋零傳感器32B9036，并進(jìn)行跟蹤調(diào)查，統(tǒng)計螺旋提升器故障次數(shù)。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，改進(jìn)后煙包在入口輸送帶上的回撤位置由32B168變?yōu)?2B9036，入口輸送帶出口煙包的間隙減小，螺旋提升器故障次數(shù)降至日均1.53次，大大提高了機(jī)組的有效作業(yè)率。

5? ? 結(jié)束語

為了減少YB611型硬條及條外透明紙包裝機(jī)螺旋提升器故障次數(shù)，首先分析了YB611的煙包供料流程和入口煙包對中過程，確定入口煙包回撤距離小、煙包間隙過大是造成螺旋提升器故障的原因。于是新增尋零傳感器32B9036將煙包回撤距離由5 mm變至150 mm，增大145 mm。最后，根據(jù)調(diào)查結(jié)果可知，此改進(jìn)方法可將螺旋提升器故障次數(shù)由原來的日均5.05次降低為日均1.53次，大大提高了設(shè)備的有效作業(yè)率。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 王文華.行業(yè)高速卷接包機(jī)組國產(chǎn)替代主力機(jī)型[N].東方煙草報，2023-04-10（003）.

[2] 蒙建寶，方茵.鍛造生產(chǎn)“強(qiáng)引擎”[N].東方煙草報，2023-10-16（001）.

[3] 何成建，趙濤，李力，等.淺談C800小盒透明紙包裝機(jī)入口通道改造[J].中國設(shè)備工程，2023（2）：115-117.

[4] 施忠兵，吳建軍，陸宇楨.ZB45異型硬盒硬條包裝機(jī)組的設(shè)計[J].煙草科技，2020，53（11）：97-102.

[5] 商保鵬.YB917壓板狀態(tài)檢測裝置的設(shè)計應(yīng)用[J].價值工程，2017，36（7）：85-86.

收稿日期：2024-01-30

作者簡介：湯鏇蓉（1995—），女，江蘇人，助理工程師，研究方向：煙草行業(yè)包裝機(jī)組電氣設(shè)計。