全自动称重包装码垛机组热封性能差的原因分析

2021-04-11＊王俊

当代化工研究 2021年19期

＊王俊

（陕西延长中煤榆林能源化工有限公司陕西 718500）

包装车间所使用ZBML1600/25型全自动称重包装码垛生产机组，由哈尔滨博实自动化设备有限责任公司成套供货。该机组承担着190万吨/年聚烯烃产品的包装任务。陕西延长中煤榆林能源化工有限公司聚烯烃成品包装车间共有二十二条全自动生产线，其中HDPE四条、LLDPE四条、PP1四条、PP2四条、PP3三条、LDPE/EVA3条。该生产线的控制系统按功能单元分为全自动电子称重、自动包装、输送检测和码垛等四个控制系统，这四个系统根据各自的末端信号连锁运行。该设备在持续使用或长期使用过程中，尤其在超负荷运转时，会导致多类型故障，如机器运行卡顿、封口不牢、设备运行时发出异常响声、设备开启时保险熔断、温度控制失效、热封组件压印问题等。本文结合生产场景中实际故障情况及问题，对其中原因进行分析，并提出解决参考，并对包装码垛机后续的检修和保养提出若干看法。

1.封口不牢

在对包装码垛机故障进行总结时，会发现其中相当大比例为封口不牢，其中又分为三种不同情况：第一，显著封口不牢情况，也就是包装袋封口处肉眼可见没有封上；第二，不明显封口不牢情况，在热风组件运行下封口虽然勉强封闭，但无法承受标准内外力挤压等情况，否则就会出现开裂现象；第三，封口处表面封口完整，但进行剥离试验时，有部分封口能够轻易分离，该种封口质量没有达到标准，容易在储运时出现暴露或外泄情况。导致该类型情况出现通常是复合里料的选择不同，如OPP、吹塑PE等材质。

（1）造成第一种故障的原因主要有以下几种：①热封温度不够。不同的复合材料会需要不同的热封温度，以OPP为例，用其为里料，且制袋厚度范围保持在80-90μm区间内，此时热封温度则需要相应保持在170-180℃范围内；以PE为例，用其为里料，且制袋厚度范围保持在85-100μm区间内，此时热封温度则需要相应保持在180-200℃范围内。同时制袋厚度的提升，也会让热封温度出现同步增加。②热封速度过快。在实际生产中，封口机速度会影响到封口质量，如果速度过快，就无法满足封口处所需要达到的热化要求，就已经被摆臂传送到冷却组件，此种情况下热封质量无法达到标准。③热封组件挤压力不合适。热风组件左右各有一个，它们之间的挤压力通过气缸的行程进行控制，其挤压力要适中，调节挤压力时需调整气缸行程与气速。④热封薄膜质量有问题。当排查上述多种因素无法排除封口不牢故障时，就需要考虑热封薄膜质量是否满足要求。当复合里料出现问题，具体表现为电晕处理不均匀，没有达到要求，且如果刚好是在风口部位，就会出现封口不牢情况，则一旦出现该种情况，后果较为严重，产品会直接报废。为了有效解决该问题，在彩印包装业中会遵循上下工序监督原则，以便及时发现该类型质量问题，实现有效排除。另外封口处如果附着一些脏物，也会让封口无法完整封上。

（2）导致第二种封口不牢故障的原因主要有以下几点：①热封温度不够。该种故障类型只需要对热封温度进行适度调试即可。②热封组件的加热组件参杂粒料。热封组件主要由加热组件、加热片、云母片、绝缘垫板以及聚四氟布组成，云母片与绝缘垫板主要起绝缘的作用，其位于加热片下方，在加热条外缠绕聚四氟布，保证加热组件在闭合挤压料口时，直接短路烧坏。造成在热封组件虽然能够让袋口实现封闭，但无法承受标准内的外力挤压，否则就会出现封口裂开，这种情况的主要原因是粒料不慎掉入加热组件内，导致其封口时某一部位出现未直接接触，虽通过挤压力当时封住了，但待冷却下来后自然就开裂了。③热封组件挤压力不均。该种情况也会导致封口不牢情况出现，如果现场运行出现该类故障，可用第一种情况的解决办法。

（3）导致第三种封口不牢故障的原因主要有两点：①该种类型故障主要是由于热封组件的问题，通常是挤压力不均导致，也可能是冷却机构存在故障，通常是受力不均，解决前述两种组件或机构问题使用同样方式进行调节即可。②热封组件的加热部位在运行时有粒料附着或参杂。该类型故障情况可以用第二种故障解决方式进行解决。

2.保护断路器过载

ZBML1600/25型全自动称重包装码垛生产机组的保护断路器由施耐德公司生产，该保护断路器的主要作用是对热封组件工作时的过热保护，其有效的保护了加热组件温度失控以及由此引起的火灾事故。当其失效损坏后，包装码垛机一启动，温度会突跳式变化，甚至断路器处会出现冒烟的迹象，进而发生保险丝熔断情况，导致设备出现故障无法运行。对该类型故障进行原因检测，需要对保护断路器进行检查，看其是否存在跳闸情况，之后进行电源断开，认真检查线路，并重新紧固接线，或者更换新断路器，故障即可排除。

3.运行中出现“吱”声

该类型故障情况一般都是在设备运行时突然出现异常声响，往往表现为“吱”的声音，随后就会出现设备运行故障，表现为封口速度快慢不定，无法实现匀速，进而让最终成品包装袋封口压印不平整或有凹凸等情况，产品外观无法满足质量标准，该种声响出现后并不必然发生设备故障，会出现正常与故障交替反复出现的情况。

结合实际分析后认为，该种故障的原因多数是机械类型，设备组件磨损或损坏，也有部分原因是设备润滑不足。成品包装的包装码垛机在运行出现异常的“吱”声，依据声响位置展开故障检测。将安全门短接后，运行包装机，发现故障声响的源头是摆臂伺服电机部位，将该部件进行拆检，固定螺丝拧下，对内部组件进行逐一排查，发现内部变速箱的齿轮亮度不符合常规，随后对其中润滑脂进行查看，呈现干固状态，因此判断是由于缺油引发，进行润滑油补充，之后设备复原，螺丝紧固，紧接着进行开机试运行检测，异响消失，设备运行正常。

4.封口温度失控

该类型故障情况通常来说表现为系统无法对温度实现有效监控，温度显示屏无法实时显示，热封温度无法保持均衡，导致运行温度要么过热，使得封口处被烧焦，要么温度不够，导致封合不牢，同时封口处外观不达标。经过分析后认为该类型故障通常是由两种不同因素导致，要么是加热条损毁，要么是温控器损害，导致温度调控失灵。依据不同故障原因进行设备组件更换，就能够让设备正常运行。另外机械方面因素也可能发生此类型故障现象，如热封运行时出现受力不均衡，排除该故障则需要对气缸行程依据现场情况进行调节，保持受力上的一致。同时也可能是热风组件压触面有问题，如附着脏物等，需要保持该部位干净。

5.封口处出现气泡及不规则痕纹

该类型故障情况属于常见故障类型，并不会导致包装物暴露或外泄，但会影响到消费者对产品的观感，对商品形象造成负面影响，导致此类型故障的因素有：（1）设备长期运行，维护及清洁方面没有到位，高温带上残留部分物料或包装碎屑等，同时也存在灰尘或粉末附着情况，导致高温带不平滑，难以保障封口受热均匀，在后续冷压轮压步骤时就容易生成气泡。排除该故障主要取决高温带的状况，由于高温带厚度一般仅为22μm左右，而宽度一般范围在1.5cm左右，因此附着脏物难以进行有效清除，则需要更换高温带，如能够进行清洗且高温带状况良好，则可以继续使用。（2）冷却机构上出现问题，有明显凹凸痕迹，这种情况会在设备运行时让封口处生成对应的痕迹纹路，解决该故障一般需要对冷压胶轮进行更换，从而让产品包装恢复平整美观。