ZBML800型全自動(dòng)稱重包裝碼垛機(jī) 在聚甲醛包裝中 的應(yīng)用2

ZBML800型全自動(dòng)稱重包裝碼垛機(jī)在聚甲醛包裝中的應(yīng)用楊志波丁健〔聚甲醛分廠〕摘要我公司聚甲醛裝置采用哈爾濱博實(shí)自動(dòng)化設(shè)備有限責(zé)任公司生產(chǎn)的ZBML800型全自動(dòng)稱重包裝碼垛生產(chǎn)線，用于聚甲醛顆粒的稱重、包裝、輸送檢測(cè)及碼垛。文章對(duì)國(guó)內(nèi)聚甲醛包裝技術(shù)的現(xiàn)狀及ZBML800型全自動(dòng)包裝機(jī)的工藝流程、設(shè)備構(gòu)造、影響包裝機(jī)正常運(yùn)行的因素進(jìn)展了介紹。關(guān)鍵詞聚甲醛全自動(dòng)包裝機(jī)工藝流程、因素1國(guó)內(nèi)聚甲醛包裝技術(shù)現(xiàn)狀在聚甲醛的自動(dòng)包裝方面,國(guó)內(nèi)各個(gè)企業(yè)的水平參差不齊，但大體原理根本一樣。小型企業(yè)根本上是人工套袋的半自動(dòng)包裝，大中型聚甲醛生產(chǎn)企業(yè)那么早就淘汰了半自動(dòng)人工套袋的包裝。我公司采用的是哈爾濱博實(shí)自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)的的ZBML800型全自動(dòng)包裝機(jī)。該包裝機(jī)是在綜合比擬了國(guó)外多種包裝機(jī)技術(shù)的根底上,針對(duì)聚甲醛粒料的特點(diǎn),研制出的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全自動(dòng)聚甲醛包裝機(jī)。其生產(chǎn)能力超過(guò)800袋/h,適應(yīng)三層牛皮紙內(nèi)襯PE膜箱型袋。在這條聚甲醛全自動(dòng)包裝生產(chǎn)線中,有電子定量秤、自動(dòng)封口機(jī)、金屬檢測(cè)機(jī)、電子復(fù)檢秤、全自動(dòng)碼垛機(jī)等多種單元設(shè)備。2聚甲醛全自動(dòng)包裝機(jī)工藝流程由如果產(chǎn)品出口或特定用戶要求，需要對(duì)垛盤(pán)進(jìn)展打包，那么由叉車(chē)送至纏繞機(jī)上，按要求纏繞后再由叉車(chē)入庫(kù)。推袋方向推袋方向01020304050607080910圖2-1編組、分層方式示意圖注：虛線所示為袋口位置3設(shè)備操作3.1主要設(shè)備簡(jiǎn)述包裝機(jī)組為全自動(dòng)包裝機(jī)，主要包括稱稱重單元、包裝單元、輸送檢測(cè)單元、碼垛單元、除塵系統(tǒng)、真空機(jī)氣動(dòng)系統(tǒng)等單元。主要技術(shù)參數(shù)如下：表3－1包裝機(jī)主要技術(shù)參數(shù)稱重能力800bags/h稱重重量25kg/bag包裝能力800bags/h碼垛能力1000bags/h碼垛形式高位碼垛托盤(pán)材料塑料垛形構(gòu)造3×2編組，5袋/層，8層/垛圖3-1包裝機(jī)整體構(gòu)造圖1-儲(chǔ)料槽2-電子定量秤3-過(guò)渡料4-直料筒5-平臺(tái)6-裝袋機(jī)7-夾口整形機(jī)8-物料收集盤(pán)9-折口熱風(fēng)機(jī)10-立袋輸送機(jī)11-倒袋輸送機(jī)12-壓平輸送機(jī)13-金屬檢測(cè)機(jī)14-電子復(fù)檢秤15-揀選機(jī)16-過(guò)渡輸送機(jī)34-垛盤(pán)輸送機(jī)35-升降機(jī)3.2主要設(shè)備操作真空系統(tǒng)全自動(dòng)包裝單元的真空系統(tǒng)是以真空壓力為動(dòng)力源，通過(guò)吸盤(pán)來(lái)吸附包裝袋，實(shí)現(xiàn)取袋、開(kāi)袋功能。包裝單元真空系統(tǒng)中的真空泵為連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，只要包裝機(jī)開(kāi)機(jī)，真空泵即處于抽真空狀態(tài)。當(dāng)吸盤(pán)接觸到包裝袋時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)開(kāi)場(chǎng)建立真空，在伺服電機(jī)的帶動(dòng)下，進(jìn)展相應(yīng)操作，操作完成后，真空閥動(dòng)作，使吸盤(pán)斷開(kāi)真空，釋放料袋，吸盤(pán)在執(zhí)行裝置的帶動(dòng)下，回復(fù)原位置，完成一個(gè)動(dòng)作循環(huán)。3.2.2本生產(chǎn)線的氣動(dòng)系統(tǒng)的氣動(dòng)原理是：由主干線來(lái)的壓縮空氣中含有水分和雜質(zhì)，經(jīng)氣水別離過(guò)濾器后，將水分別離出來(lái)冰排出氣動(dòng)系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)雜質(zhì)進(jìn)展過(guò)濾，得到凈化后的壓縮空氣再經(jīng)減壓閥減壓和穩(wěn)壓，最后經(jīng)電磁換向閥提供給執(zhí)行元件-氣缸，通過(guò)電氣系統(tǒng)控制電磁換向閥的閥芯的動(dòng)作。從氣缸排出的壓縮空氣經(jīng)過(guò)消音器后排放到大氣中，因消音器可減小壓縮空氣快速排放時(shí)產(chǎn)生的的噪音，因此使整個(gè)氣動(dòng)系統(tǒng)的噪音降到最低程度。利用調(diào)速閥可調(diào)節(jié)壓縮空氣進(jìn)入或流出氣缸速度，從而可調(diào)節(jié)氣缸動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)速度?？刂萍安僮飨到y(tǒng)本生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)按功能單元分為電子秤控制系統(tǒng)、包裝機(jī)控制系統(tǒng)、輸送段控制系統(tǒng)和碼垛機(jī)控制系統(tǒng)，這四個(gè)系統(tǒng)根據(jù)各自的末端信號(hào)連鎖運(yùn)行?！?〕在電子秤進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行后，控制相應(yīng)的執(zhí)行元件伺服電機(jī)來(lái)完成粗給料、精給料動(dòng)作，并向包裝控制系統(tǒng)發(fā)出投料信號(hào)；包裝控制系統(tǒng)在其料袋準(zhǔn)備好后〔指取袋、開(kāi)袋等一系列動(dòng)作〕，向電子秤控制系統(tǒng)發(fā)出允許卸料信號(hào)，電子秤控制系統(tǒng)控制卸料門(mén)氣缸料門(mén)翻開(kāi)，將物料投入料袋中，包裝控制系統(tǒng)控制裝好的料袋經(jīng)封口后進(jìn)入輸送段。用于物料稱重，顯示稱重結(jié)果，循環(huán)示意圖見(jiàn)圖3-2所示。當(dāng)物料靠重力進(jìn)入電子稱重箱后，稱重傳感器開(kāi)場(chǎng)采集稱重信息，此時(shí)稱重箱翻門(mén)關(guān)閉，落料箱落料閘門(mén)完全翻開(kāi)，進(jìn)展粗給料，當(dāng)稱重到達(dá)設(shè)定值時(shí)，落料閘門(mén)關(guān)閉至細(xì)流口，進(jìn)展精給料，稱重到達(dá)落料閘門(mén)關(guān)閉而計(jì)量的重量尚有欠缺，可在伺服電機(jī)的控制下，快速將閘門(mén)翻開(kāi)細(xì)流口進(jìn)展“補(bǔ)秤〞，直到到達(dá)規(guī)定的重量值，并迅速關(guān)閉。稱重箱翻門(mén)關(guān)閉落料閘門(mén)全開(kāi)稱重箱翻門(mén)關(guān)閉落料閘門(mén)全開(kāi)粗給料落料閘門(mén)關(guān)閉至適當(dāng)角度中給料落料閘門(mén)關(guān)閉至細(xì)流口細(xì)給料向裝袋機(jī)投料落料閘門(mén)全關(guān)閉稱重完畢稱重箱翻門(mén)翻開(kāi)圖3-2稱重循環(huán)示意圖〔2〕包裝局部啟動(dòng)后，將給輸送段一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)，同時(shí)，輸送段控制元件給包裝局部一個(gè)正常信號(hào)；如果包裝控制器在自動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中沒(méi)有接收到輸送段的正常信號(hào)，包裝局部將停頓運(yùn)行，在輸送段的故障排除后，才能正常運(yùn)行?！?〕在生產(chǎn)線正常運(yùn)行時(shí)，當(dāng)自動(dòng)包裝和碼垛局部建立連鎖時(shí)，自動(dòng)碼垛控制器向自動(dòng)包裝控制器發(fā)出正常運(yùn)行信號(hào)，當(dāng)自動(dòng)碼垛局部出現(xiàn)故障報(bào)警停頓時(shí)，自動(dòng)碼垛局部的正常信號(hào)自動(dòng)斷開(kāi)，自動(dòng)包裝局部也相應(yīng)的停頓，直到自動(dòng)碼垛局部正常運(yùn)行為止；當(dāng)自動(dòng)包裝和碼垛局部解除聯(lián)鎖時(shí)，各自都可以獨(dú)立工作，且互不影響?！?〕本系統(tǒng)以可編程控制器為邏輯控制核心，它根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來(lái)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)完成初始化及加料等動(dòng)作，同時(shí)接收電子秤傳來(lái)的信息協(xié)調(diào)雙秤的投料關(guān)系，并控制超差投料；稱重局部以稱重控制器為控制核心，將稱重傳感器檢測(cè)到的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)，進(jìn)展運(yùn)算比擬，并將相關(guān)數(shù)據(jù)〔如粗加料、精加料、補(bǔ)料等〕傳遞給可編程控制器，同時(shí)檢測(cè)可編程控制器傳來(lái)的允許投料及超差投料信號(hào)。4影響包裝機(jī)正常運(yùn)行的因素在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，包裝機(jī)能否正常生產(chǎn)運(yùn)行主要受電氣、儀表元件以及包裝粒子、包裝袋等因素的影響。電氣元件電機(jī)電機(jī)作為包裝機(jī)的核心部件，是影響包裝機(jī)能否正常運(yùn)行的直接因素。ZBML800型全自動(dòng)包裝機(jī)的電機(jī)主要有夾口整型電機(jī)、折邊電機(jī)和立袋輸送電機(jī)、推袋電機(jī)、分層電機(jī)和升降電機(jī)，為保證各電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，要求操作人員定期進(jìn)展維護(hù)和保養(yǎng)，包括檢查制動(dòng)電機(jī)的制動(dòng)器局部是否有雜物，傳動(dòng)系統(tǒng)是否缺乏潤(rùn)滑，清理剎車(chē)片潤(rùn)滑傳動(dòng)系統(tǒng)各部件。假設(shè)出現(xiàn)制動(dòng)電機(jī)不能及時(shí)制動(dòng)時(shí)，需要調(diào)整電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)皮帶或鏈條的松緊以及制動(dòng)器的氣隙，同時(shí)聯(lián)系電氣專(zhuān)業(yè)人員檢查電機(jī)制動(dòng)器控制回路的接線情況。4.光電開(kāi)關(guān)大致分為對(duì)射式、反射板式、直接反射式，我聚甲醛分廠的ZBML800型全自動(dòng)稱重包裝碼垛機(jī)主要采用反射板式和直接反射式。我聚甲醛分廠使用的碼垛機(jī)上的光電開(kāi)關(guān)主要分布在五個(gè)位置：供袋機(jī)、金屬檢測(cè)機(jī)、噴墨打號(hào)機(jī)、分層機(jī)和升降機(jī)。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中因生產(chǎn)系統(tǒng)波動(dòng)會(huì)在聚甲醛粒子中含有較多粉末，在下料口下方的供袋機(jī)位置的光電開(kāi)關(guān)極易被粉塵覆蓋，導(dǎo)致供袋機(jī)不能正常識(shí)別包裝袋，需要手動(dòng)停車(chē)并將被覆蓋局部清理干凈后再開(kāi)車(chē)，極大地影響了包裝機(jī)的包裝效率，并且增加了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。為了保證光電開(kāi)關(guān)能夠正常運(yùn)行，分廠從兩方面著手，首先是加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的管理，從源頭上減少聚甲醛粒子中所含粉末，其次是要求包裝崗位操作人員定期檢查并清理易被遮蔽的光電開(kāi)關(guān)的感應(yīng)探頭局部，4.我廠包裝機(jī)使用的接近開(kāi)關(guān)為電感式接近開(kāi)關(guān)，其位于包裝機(jī)的揀選輸送機(jī)前，作用是感測(cè)所有穿過(guò)或停留在高頻磁場(chǎng)中的金屬物體并對(duì)其定位，然后向揀選機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，使揀選機(jī)對(duì)含金屬的不合格料袋定位并進(jìn)展剔除。接近開(kāi)關(guān)失靈會(huì)導(dǎo)致揀選機(jī)無(wú)法對(duì)含金屬的不合格料袋進(jìn)展定位和剔除，會(huì)聯(lián)鎖系統(tǒng)報(bào)警，并停頓揀選。這時(shí)應(yīng)檢查料袋運(yùn)動(dòng)到適宜位置時(shí)是否與接近開(kāi)關(guān)對(duì)正，料袋與接近開(kāi)關(guān)的距離是否適當(dāng)〔正常距離應(yīng)在5-8mm左右〕。檢查接近開(kāi)關(guān)的電源及信號(hào)線路，連接處是否松動(dòng)脫落，信號(hào)電纜是否損壞，緊固松動(dòng)的連接處，更換損壞的電纜。4.電磁閥的線圈直接與PLC輸出點(diǎn)相連，正常情況下PLC輸出點(diǎn)有信號(hào)輸出時(shí)，指示燈亮，電磁線圈通電，利用電磁力使閥芯切換，以改變氣流方向，推動(dòng)相應(yīng)的氣缸進(jìn)展動(dòng)作。如果PLC的輸入點(diǎn)有信號(hào)輸出，但電磁頭指示燈不亮，需檢查，電纜接頭處是否松動(dòng)脫落，緊固松動(dòng)的連接處，假設(shè)連接電纜損壞，那么需聯(lián)系儀表人員更換損壞的電纜。如果電磁頭指示燈亮，但氣缸不動(dòng)作，可能有兩種原因造成的：首先需要操作人員檢查閥體內(nèi)部是否由儀表風(fēng)內(nèi)的碳粉等雜物進(jìn)入，使閥體內(nèi)部動(dòng)鐵芯等部件發(fā)生堵塞，氣路不能正常切換，或翻開(kāi)閥體去除雜物；其次要檢查氣路管路的連接，假設(shè)發(fā)現(xiàn)氣動(dòng)管路連接不正常，需要聯(lián)系儀表專(zhuān)業(yè)人員對(duì)連接局部進(jìn)展專(zhuān)業(yè)檢查和維修?？傊?，電磁閥能否正常運(yùn)行，是在許多嚴(yán)密相關(guān)的儀表元件的聯(lián)合作用下完成的，這就需要操作人員與儀表專(zhuān)業(yè)人員在加強(qiáng)交流，密切配合的根底上，共同努力，才是保證電磁閥長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵所在。4.2傳動(dòng)設(shè)備.1真空系統(tǒng)真空系統(tǒng)是通過(guò)水環(huán)真空泵建立真空，然后為供袋機(jī)的吸盤(pán)吸附包裝袋時(shí)提供動(dòng)力源。我廠包裝機(jī)曾屢次出現(xiàn)過(guò)供袋機(jī)吸不住包裝袋的情況，這會(huì)導(dǎo)致供袋機(jī)連續(xù)不停吸袋，并連鎖系統(tǒng)報(bào)警，導(dǎo)致包裝機(jī)停車(chē)，影響包裝系統(tǒng)正常運(yùn)行。經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)是由于一次水管線內(nèi)渣滓、水銹以及物料中沉降的粉塵等雜質(zhì)的聚集導(dǎo)致真空水槽內(nèi)的過(guò)濾器堵塞，導(dǎo)致真空泵效率下降，影響這個(gè)系統(tǒng)的真空度，造成包裝機(jī)不能正常運(yùn)行。為此，分廠加強(qiáng)了對(duì)真空系統(tǒng)的工藝管理，出臺(tái)水環(huán)真空泵等關(guān)鍵設(shè)備的管理規(guī)定，要求包裝操作人員每天重點(diǎn)檢查真空系統(tǒng)水槽中的過(guò)濾器，如過(guò)濾器堵塞應(yīng)及時(shí)清理；如過(guò)濾器沒(méi)有問(wèn)題，還應(yīng)檢查供袋機(jī)的吸盤(pán)是否有裂紋，如有裂紋應(yīng)及時(shí)更換，經(jīng)過(guò)工藝加強(qiáng)工藝及設(shè)備上的精細(xì)化管理，根本上解決了真空系統(tǒng)故障造成包裝機(jī)停車(chē)的問(wèn)題。4.2輸送檢測(cè)單元主要由金屬檢測(cè)機(jī)、電子復(fù)檢秤及揀選機(jī)組成。金屬檢測(cè)機(jī)用于檢測(cè)料袋中是否含有金屬雜質(zhì)及料袋的輸送。假設(shè)料袋重量不合格時(shí)需要調(diào)整前面的兩個(gè)電子定量秤的粗精流值。這個(gè)過(guò)程需要操作人員反復(fù)調(diào)整。因?yàn)閮蓚€(gè)電子定量秤是輪流工作的，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)某個(gè)秤出來(lái)的料袋重量不準(zhǔn)，這時(shí)需要先停掉一個(gè)秤，檢查另一個(gè)秤工作時(shí)是否正常。這是一個(gè)比擬繁瑣的過(guò)程，要求操作人員具備良好的耐心和豐富的操作經(jīng)歷。假設(shè)料袋在后面的封口機(jī)處折邊寬窄不一，需要調(diào)整輸送帶的速度和加熱器的高度。調(diào)整輸送帶的速度是通過(guò)速度快慢的兩個(gè)按鈕進(jìn)展的，使其與立袋輸送機(jī)的速度保持一致，這個(gè)過(guò)程需要根據(jù)袋口的傾斜度慢慢調(diào)整，加熱器高度的調(diào)整靠轉(zhuǎn)動(dòng)手輪來(lái)調(diào)節(jié)。由于調(diào)整時(shí)需要一袋一袋的調(diào)試，在無(wú)形中產(chǎn)生了損失。為了減少損失要求操作人員需要有豐富的操作經(jīng)歷進(jìn)展調(diào)試操作，保證輸送系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。例如2021年7月，發(fā)生封口機(jī)折邊寬窄不一的情況，在調(diào)試過(guò)程中損失了將近300Kg的粒子。所以我廠要求操作人員必須有豐富的事故處理經(jīng)歷，以減少調(diào)試過(guò)程中的損失。4.3物料品質(zhì)聚甲醛粒子形狀和質(zhì)量會(huì)影響其堆密度。在聚甲醛投產(chǎn)初期，由于生產(chǎn)過(guò)程不是特別穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量經(jīng)常出現(xiàn)波動(dòng)，會(huì)出現(xiàn)粒子體積不規(guī)那么的情況。如果調(diào)整不好會(huì)出現(xiàn)稱重不準(zhǔn)的情況，造成包裝袋爆袋，嚴(yán)重影響包裝機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。為解決這個(gè)問(wèn)題，需要確保每袋物料的重量符合標(biāo)準(zhǔn)，為此，我廠建立包裝監(jiān)視管理的專(zhuān)門(mén)小組，不定期檢查稱重情況，同時(shí)要求操作人員經(jīng)常對(duì)電子定量秤的粗精流值進(jìn)展調(diào)整，并加強(qiáng)與前段生產(chǎn)工序的溝通，及時(shí)根據(jù)生產(chǎn)狀況來(lái)調(diào)整包裝系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)一系列有效調(diào)整后，大大防止了包裝過(guò)程中爆袋現(xiàn)象的發(fā)生。4.4包裝袋我聚甲醛分廠使用的包裝袋為三層牛皮紙內(nèi)襯PE膜箱型袋，尺寸為760×415+80mm，由三層80g/m2牛皮紙、內(nèi)襯一層5.5絲LDPE塑料膜構(gòu)成，該袋為長(zhǎng)方形，兩邊為M形折邊，上下為階梯形口，上口是涂有熱熔膠的袋舌。包裝袋一直由外地公司供給，而包裝袋的原料是隨機(jī)的，這樣就使得袋子的軟硬程度和袋口熱熔膠的粘連度會(huì)有些許差異。如果袋子過(guò)軟，那么到供袋機(jī)上就會(huì)癱軟，使包裝機(jī)無(wú)法正常運(yùn)行。袋口熱熔膠粘連度的差異主要表達(dá)在裝完物料的料袋經(jīng)夾口整形、折邊熱封口工序后封口不嚴(yán)，料袋開(kāi)口。在2021年冬季生產(chǎn)過(guò)程中，頻繁出現(xiàn)封口不嚴(yán)的情況，造成成品運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)粒子散落，成品粒子流失，影響聚甲醛正常銷(xiāo)售，經(jīng)過(guò)問(wèn)題排查、原因分析，發(fā)現(xiàn)實(shí)在加熱器加熱環(huán)節(jié)上出現(xiàn)問(wèn)題，之后通過(guò)調(diào)整加熱器的加熱溫度的措施，使熱熔膠充分熔解又不至于烤糊袋子。具體控制參數(shù)為夏季：260-300℃，冬季：300-360℃，。4.5稱重系統(tǒng)電子定量秤為雙秤構(gòu)造，由2臺(tái)稱重控制器分別控制其稱重過(guò)程，完成所包裝物料的稱重計(jì)量。由于聚甲醛粒子形狀和質(zhì)量會(huì)影響其堆密度，因此，為了確保每袋物料的重量符合標(biāo)準(zhǔn)，要經(jīng)常對(duì)電子定量秤的粗精流值進(jìn)展調(diào)整。這是一個(gè)精細(xì)且需要操作經(jīng)歷的工作。如果調(diào)整不好會(huì)出現(xiàn)稱重不準(zhǔn)的情況，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致爆袋的情況發(fā)生。此外，包裝崗位的操作人員稱電子復(fù)檢秤為“良心秤〞。聚甲醛每袋產(chǎn)品的規(guī)格為25kg，一個(gè)空料袋為kg，我公司為了保證每袋料的凈重量都大于25kg，所以規(guī)定每個(gè)料袋的重量范圍kg。正常情況包裝操作人員將每袋料的重量范圍控制在25.17kg。例如包裝崗位的操作人員假設(shè)將每袋料的重量控制在kg的話，料袋也能正常通過(guò)電子復(fù)檢秤，并且不違反規(guī)定，但這樣每袋料就比正常控制的重量多出將近kg。一噸POM粒子能包40袋，這樣每噸將多損失4kg粒子。假設(shè)聚甲醛年產(chǎn)量為2萬(wàn)噸，每噸售價(jià)為9000元，計(jì)算下來(lái)每年能節(jié)省80噸聚甲醛粒子，相當(dāng)于為公司多盈利725結(jié)論ZBML8