烟包夹包机夹包检测装置改进

2016-12-20李四新刘华阳

设备管理与维修 2016年11期

关键词：烟包行程开关包机

李四新，刘华阳

（河南中烟工业有限责任公司黄金叶生产制造中心，郑州450016）

烟包夹包机夹包检测装置改进

李四新，刘华阳

（河南中烟工业有限责任公司黄金叶生产制造中心，郑州450016）

统计与分析夹抱机故障频次较高的问题，发现夹抱机故障中“夹具夹紧超时”的故障频次最多，总故障时间最长。为此，进一步分析该机构检测原理和装置原材料特性，发现夹紧检测装置设计存在“信号不同步”缺陷，是造成夹抱机“夹具夹紧超时”故障的主要原因。改进夹紧检测装置，更换检测开关，“夹具夹紧超时”的故障次数降低，故障处理时间减少，设备生产效率提高。

卷烟制造；夹包机；夹包检测装置；行程开关；改进

0 前言

物流中心原料配方库夹包机由国内公司设计制造，其主要功能是将200 kg烟包与托盘组合和分离，方便烟包进出高架库，入库区域和出库区域各有两台夹包机，是原料库的关键设备，它的稳定运行是原料库顺利完成生产任务的前提。但该机组存在设计缺陷，在实际生产中出现，烟包夹具已经将烟包夹紧，但是检测装置却不能准确检测到夹紧信号，出现“夹具夹紧超时”故障报警，同时，检测装置结构复杂，维修过程费时费力，导致设备有效作业率低下，影响设备正常生产。针对设备问题原因，对重复出现的问题通过技术改造加以解决，彻底排除故障隐患，提高设备运行效率。

1 夹包机夹紧检测装置故障分析

1.1 夹抱检测装置的工作原理

当烟包夹抱机进行夹抱作业时，旋转机构带动挡板做旋转运动，由半闭合状态改变为张开状态，挡板触动机械式行程开关，使开关常开触点闭合，发出夹抱到位信号后，再进行提升作业，动作流程见图1；夹抱机松开时，复位弹簧顶（拉动或弹动）动通轴运动，将挡板恢复到原位，等待下一次动作，动作流程见图2。

1.2 夹抱检测到位装置结构

进行夹抱作业时，设置有物料夹紧到位检测装置，检测到物料夹紧信号后才能将物料提起。检测装置如图3所示，当设备工作时，两个夹紧夹具在气缸的带动下向烟包靠近，首先接触烟包的旋转装置，带动设置有复位弹簧通轴和挡板向行程检测开关侧移动，触发机械式行程开关，检测到位后，夹包机抱起烟包，向前运动，烟包到达托盘上方后，夹具在气缸的作用下放开烟包，旋转装置在复位杆的弹簧作用离开行程开关，烟包释放完毕。

图1 夹抱烟包动作流程

图2 松开烟包动作流程

夹具在气缸作用下执行夹紧动作，如果行程检测开关未被触发，夹包机显示“夹具夹紧超时”故障；夹具在气缸释放后，如果行程检测开关未复位，夹包机显示“夹紧限位超时”故障。通过夹包机故障统计，发现“夹具夹紧超时”的故障次数最多，月平均总故障时间最长，总故障时间为380 min，占夹抱机故障总时间的62%。可见，导致夹抱机故障时间较长的主要原因是“夹具夹紧超时”故障，减少该故障频率，就可以快速提高夹包机的有效作业率。

图3 检测装置示意图

1.3 夹具夹紧超时原因分析

（1）机械式行程开关选型不当。

（2）夹包检测装置存在设计缺陷，动作复杂且运行不稳定。

2 制定改造方案

机械式行程限位开关在实际生产中，是将行程限位开关安装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时，行程限位开关的触点动作，实现信号的切换。因此，限位开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器，限位开关广泛用于各设备的行程控制和进行终端限位保护。设备自带的机械式行程开关由德国Turck公司制造，动作可靠，自身不存在质量问题，如前所述，机械式行程限位开关适用于不经常动作的终端限位保护，不适合频繁动作的位置检测，再加上为机械式行程限位开关设计的夹包检测装置结构复杂，动作不可靠，因此需要对检测开关重新选型，提高设备可靠性，降低故障率。

维修人员依据目前的检测技术，准备选用光电开关或感应开关，并从可靠性、可行性和经济性等方面进行了对比分析（表1）。漫反射光电开关的检测变化行程距离最小为5～10 mm，而夹抱机夹具由松开到夹紧距离变化＜5 mm，对光电开关的安装方式要求较高，由于作业现场粉尘较大、烟末较多，容易产生误动作，接近开关检测的是金属挡板，不受环境影响，且检测动作变化范围在5 mm以内，因此综合各项因素决定采用接近开关，并对检测机构进行改进。

表1 光电开关和感应开关可行性对比评分表分

图4 安装的感应开关

图5 新设计感应装置

3 改进夹包检测装置

（1）安装金属接近开关。拆除原来的机械行程开关，在夹壁上安装支架固定金属接近开关，感应距离也可以随现场实际情况进行调整（图4）。

（2）设计感应挡板。拆除原有检测触发装置，重新设计、加工感应挡板（图5）。选用不锈钢弹簧板，一端用固定装置固定在夹壁上，一端加工成折角与烟箱接触，当夹壁夹抱烟箱时，固定在夹壁上的弹簧板与烟箱接触，烟箱顶动弹簧板挡板向外移动，并调整感应开关前后距离到合适位置，弹簧板外移到位即触动开关，弹簧板复位，感应开关断开，压紧释放动作可靠（图6）。

（3）调试感应开关（图7）。当夹具夹紧时，簧片与接近开关的距离＜3 mm时，接近开关被触发；当夹具松开时，簧片与接近开关的距离＞5 mm，此时，接近开关不应被触发。

4 改进效果

图6 改进后夹壁位置检测机构

图7 接近开关位置图

表2 夹抱机月平均故障统计

改进后又对夹抱机的总故障进行了统计（表2）。经过技术改造，夹抱机夹具夹紧超时故障时间占夹抱机总故障时间的2%，达到了预期的效果。经过一段时间的运行，又将以上成熟的改造方案推广应用到其他3台夹包机上，经过近半年的观察，成功降低了夹抱机故障率，缩短了夹抱机故障总时间，同时减少了操作工和维修工的工作量，也使原料配方库的出入库效率有了较大的提高。