自动续烟箱装置

楚良 张鼎 麻玉

摘 要：四十台卷接包设备连续生产八小时，可生产八千多件香烟，香烟通过条烟输送跑道进入收集机，然后封箱机输出成品烟箱至烟箱输送跑道，最后进入物流系统。生产期间条烟输送跑道或者封箱机、收集机任意一个出现故障，条烟就需要手工装箱，手工装箱的烟箱再人工续入烟箱输送跑道。烟箱输送跑道距离地面1.2米，人工续烟增加劳动强度，同时烟箱跌落易造成人员受伤。

关键词：S7300PLC；电磁阀；光电检测；抬升气缸；推进气缸

续烟箱装置是安装在烟箱输送跑道两侧的，其目的是将成品烟箱自动添加到烟箱输送跑道内，以节省劳动强度，避免人员受伤。

1 方案分析

1.1 方案1利用电机带动皮带驱动烟箱前进

首先想到的是参考封箱机烟箱输送原理电机通过皮带带动一排滚杠，烟箱通过滚动的不锈钢桶杠输送前进，最后由烟箱输送跑道内的接烟气缸托起后放入跑道。此套设备是封箱机的组成部分，由于烟箱需要贴码，所以成品烟箱的出口皮带距离较长，且速度较慢，便于贴码。实际试验结果：由于驱动形式决定需要配备电机，及其配套的减速箱和皮带，同时输送跑道内需要安装接烟气缸。安装空间较大且费用较高，电机在续烟过程中需要一直运行，对能源浪费较大。最主要的问题还在于侧套机构没有烟箱提升装置，烟箱仍需要人工抬起后放入续烟机构内。

1.2 方案2利用气动元件——气缸驱动烟箱动作

借鉴方案1的原理，此处方案采用气缸作为驱动单元。鉴于方案1中无烟箱抬升机构，方案2采用抬升气缸将烟箱抬至预定高度，通过棘轮机构来保证烟箱不落下。烟箱抬升至固定轨道后通过推进气缸将烟箱推入烟箱输送跑道内，同时配合光纤检测，防止推入的烟箱与跑道内的烟箱相撞。试验结果验证：方案2安全可靠，同时可实施性好。该方案采用的是气缸驱动作为动力，封箱机本身就有气源，无需另外接入。控制元件采用西门西S7200PLC可靠性强，采用PLC控制采集信号同时控制电磁阀，从而控制气缸动作，从能源角度考虑比较节省能源。同时解决了烟箱抬升的问题。

2 方案实施

基于以上方案分析，我们提出了一套分箱方案来一一解决问题。

图1 续烟箱装置

1.烟箱光电检测1 2.抬升气缸 3.棘轮机构 4.推进气缸和烟箱光电检测2 5.烟箱光电检测3 6.输送跑道内的托烟机构

图2 PLC接线图

2.1 硬件

该续烟箱装置由光电检测器、西门子s7200、电磁阀、抬升气缸、推进气缸、棘轮机构、支架等组成，其中西门子s7200我们不用从新购买和安装，可以借用封箱机系统的西门子s7200，只需要在原有程序的基础上添加一些程序段即可。

2.2 工作原理

工人只需将烟箱平行推入与地面等高的抬升气缸上即可，光电检测1检测到烟箱后延迟1s后抬升烟箱，延迟是防止烟箱刚进入抬升气缸内及被升高，挤坏烟箱和误伤工人。烟箱被抬升后通过棘轮机构的单项打开功能保持高度。光电检测2检测到烟箱后，情形1—光电检测3检测烟箱输送跑道内无烟箱时，延迟1s推进气缸将烟箱推入输送跑道，延迟目的同抬升原理；情景2—光電检测3检测到输送跑道内有烟箱，及时延迟1s后推进气缸也不会动作，而是等待光电检测3检测无烟箱后动作，防止烟箱相撞。所有动作结束后循环往复。

2.3 续烟箱装置特点

续烟箱装置结构简单易于控制和实现，相比较与电机驱动装置优势明显。动作元件少，使用周期长，同时更换方便。对能源需求简单，节能降耗。

2.4 实际使用效果

工人将烟箱推入抬升板后，机构装置动作顺畅，顺利烟箱送入输送跑道内。经过一定的烟箱试验和实际检验发现装置安全可靠，没有出现抬升或者推进机构卡烟和误伤工人的情况。

参考文献：

[1]廖常出.S7200PLC编程及应用[M].北京：机械工业出版社，2007.