柜式喂料机增加拨辊自动反转功能的优化改进

摘要：柜式喂料机在生产过程中，起到工序之间连续运输，防止流量波动和少量存贮的功能，柜式喂料系统是利用容量定量的一种装置，可以连续均匀的输送烟叶、烟丝等物料。并且确保上下工序间的流量平衡， 以满足车间加工的工艺要求。

关键词：柜式喂料机；电机；光电管；拨辊

一、问题描述

制丝车间二区主生产线共有11台柜式喂料机， 现在柜式喂料机的工作方式是，每个批次尾料时，喂料机出料拨辊由人工进行反转，加速尾料输出（如果不反转，稀稀拉拉的尾料跟不上设定流量，会影响后续加料或烘丝设备的工艺加工质量），达到稳定物料物料流量的目的。

但是由于人工判断反转时机的不确定性，有时候会过早反转拨辊，卡住过多的物料，导致电机过载跳闸，造成加料机或烘丝机断料停机，对工艺质量造成很大影响；有时反转太晚，物料流量已经太小跟不上设定流量，也影响了后续工艺加工质量。

二、原因分析

操作工反转操作的不准确，体现在或过早或过晚，究其原因，是对拨辊反转时机把握的不准确。

每个操作工有不同的判断反转时机的标准

在不同的批次当中，物料尾料形状不尽相同，同一个操作工也不容易准确判断反转时机

三、制定对策

小组成员经过讨论和分析，决定给柜式喂料机增加拨辊自动反转功能，由自动反转系统根据尾料的物料形状确定反转时机。

自动反转系统依靠两对安装在柜式喂料机出料端侧壁上面的对射光電管来对物料形状进行采集，配合底带的出料速度，判断出一个确定的尾料状态，进而进行自动控制拨辊反转。

四、改进方案

（一）小储柜出料端侧板切割出方形洞，安装有机玻璃，固定方形对射光电管，命名为尾料低光电管。切割位置位于小储柜出料端一侧的侧板上，在垂直方向位于储柜中下部，有机玻璃尺寸为10cm*20cm（宽*高），方形对射光电管通过支架固定在玻璃外侧，用于探测尾料长度，若探测不到物料，则尾料状态的第一个条件导通。

（二）小储柜出料端侧板钻圆孔，安装圆形对射光电管，命名为尾料高光电管，光电管用于探测物料高度，当物料高度低于探测高度时，则尾料状态的第二个条件导通，两个条件同时导通则允许进入尾料状态。

（三）对柜式喂料机监控画面进行优化：

操作工根据界面上“尾料高”和“尾料低”光电管的状态，就可以比较清楚地看到不同的料位状态，清楚知道喂料机物料储量有多少，尾料出现拨辊反转时，界面上显示“拨辊正在反转”提示操作人员。

（四）修改PLC硬件组态，编写PLC程序，对尾料状态进行判断和控制，如下图二所示

五、效果验证

方案实施后，小组成员对接下来一个月内柜式喂料机生产的所有批次进行了跟踪。柜式喂料机的拨辊均在尾料状态时进行了自动反转，反转时机准确，柜式喂料机下游的电子皮带秤的流量数据保持了整个批次的稳定，没有出现尾料时流量达不到设定值而波动的现象。

六、应用推广

根据改造的经验，制定改造计划，对车间内其他10台柜式喂料机依次进行改造。通过对柜式喂料机增加拨辊自动反转功能的优化改进，保证了批次生产的完整性，进而大大提高了制丝的工艺品质和产品质量。

作者简介：商太平（1986，07 -），男，福建人，厦门烟草工业有限责任公司，助理工程师，大学本科 ，机械设计制造及其自动化。