金屬探測系統剔除裝置的改進

2012-11-15 06:46:20孫瑜

中國科技信息 2012年9期

孫瑜

上海煙草集團有限責任公司天津卷煙廠 300163

金屬探測系統剔除裝置的改進

孫瑜

上海煙草集團有限責任公司天津卷煙廠 300163

本文針對卷煙行業中，制絲生產線上切絲機前的金屬探測系統，在工作時不能有效的剔除來料煙葉中混有的金屬物現象,進行了具體的分析和研究,并通過對原系統的改進等措施，使金屬物的剔除率達到100%，確保了生產正常有序進行，同時也提高了制絲生產的工藝質量。

金屬探測儀；金屬物；剔除裝置；皮帶輸送機

引言

眾所周知，切絲是制絲生產線中的關鍵工序，而切絲機又是制絲生產線的重要設備，切絲質量的好壞直接影響著卷煙產品的質量。在切絲機前安裝金屬探測系統, 以保護切絲機的完好，更好地為企業生產工藝服務。但是，若金屬探測系統不能有效的工作，混有金屬物的來料煙葉進入到切絲機，勢必造成切絲機進刀系統、刀片和刀門等部件的損壞，使正常的生產秩序受到影響。因此，有必要認真解決金屬探測系統不能有效剔除金屬物的問題。

1.設備現狀分析

1.1 金屬探測系統的組成及工作原理

1.1.1 系統組成

金屬探測系統主要由金屬探測儀、電控系統和剔除裝置三個部分組成(見圖1) 。

圖1 金屬探測系統示意圖

1.1.2 工作原理

當夾雜金屬物的煙葉經過皮帶輸送機1時, 安裝在其上方的金屬探測儀中的磁感應線圈磁場強度就會發生了變化，輸出電壓也會隨之發生突變信號，此信號經放大后向控制柜發出信號。當控制柜接收到金屬探測儀發出的信號后，PLC進行相應的邏輯判斷發出剔除信息。

由圖1可知,剔除裝置呈倒寫的“Y”形狀，上端為進料口，下端為兩個出料口。兩個出料口之間進行切換的翻板，該翻板的動作受電磁閥、氣缸和接近開關等附件的控制。當來料煙葉中不含金屬物時，翻板處于正常生產的出料口位置，煙葉從這一出料口落下，被送至切絲機；當來料煙葉中含有金屬物時，電磁閥接收到剔除信號，則氣缸驅動翻板動作，使翻板處于另一出料口位置，含有金屬物的煙葉，從這一出料口落下至專用的小車中，用人工的方法將金屬物檢出。

1.2 存在問題

為了進一步驗證金屬探測系統,探測報警及剔除金屬物的實際情況，對金屬探測系統進行實際檢測。通常用Φ3mm的軸承滾珠作為檢測物，其次可選些生產過程中常見的金屬作為檢測物，并隨機擺放。試驗結果如表1：

表1 系統報警及剔除試驗結果

由上表所知，當金屬物通過金屬探測儀時，金屬探測儀報警，檢測率為100%，即靈敏度完全符合標準要求，也就是說金屬探測儀的檢測不存在什么問題。但是報警之后金屬物的剔除率為95%，即有幾次金屬物未能被及時有效的剔除出來。

綜上所述，金屬探測儀可以全部檢測到金屬物，但是金屬物卻不能被及時有效的剔除出來，這是問題之所在。

2 原因分析

通過以上實驗和現場分析，發現金屬物不能被及時有效剔除的原因主要有：

2.1 翻板來不及動作

經實驗觀察，當來料煙葉中混有的金屬物,前后間距在0.5米至1米時，金屬探測儀檢測到第一個金屬物時,剔除裝置的翻板就會動作,以剔除金屬物,隨即剔除裝置的翻板又復位至正常的位置,但由于金屬物間距太小, 即使金屬探測儀能再次檢測到另一金屬物，但剔除裝置的翻板卻來不及動作,致使隨后的金屬物不能全部有效的被剔除而進入切絲機內。

2.2 電控程序復雜，穩定性不高

由于剔除金屬物的剔除裝置翻板，靠接近開關的控制完成其開關動作,需要多個程序信號采集和執行點，直接造成控制翻板機構動作的電控程序復雜。當來料煙葉中混有的金屬物較多時，單位時間內剔除裝置翻板的動作就會增加，造成其程序執行頻繁跳轉，使得混有金屬物的來料煙葉沒有被剔除出來，而進入切絲機內。

2.3 翻板落料不暢

當來料煙葉中混有的金屬物較多時，剔除裝置翻板頻繁動作，使得被剔除的含有金屬物的煙葉,在下落的過程中夾在并堆積在剔除裝置翻板處，造成含有金屬物的煙葉不能繼續正常下落，從而影響正常的生產。

通過分析可知，產生上述問題的原因都與剔除裝置有關。所以有必要對此進行改進，以提高對金屬物的剔除率。

3 改進方案

3.1 方案一

去除原剔除裝置的翻板，安裝活動式料斗卸料裝置。即將原剔除裝置翻板機構的兩個落料口改為一個落料口，由氣缸帶動這一落料口。以擺動的形式,在正常落料與非正常落料位置之間進行切換。這個方案雖然可以解決翻板的夾煙問題，但是仍然需要多個執行點和程序信號的采集。由此看來，這樣不會從根本上編制一套簡捷程序，在金屬物驟然增加時，程序依然會頻繁跳轉。同時受位置空間的限制，活動式料斗卸料裝置的擺動會受到一定影響。

3.2 方案二

將原剔除裝置改為一個固定下料口，并將其下方的皮帶輸送機2改為既能正轉又能反轉的運行形式。即正常生產時皮帶輸送機2是正轉，將煙葉送至切絲機。

當檢測到金屬物時則該皮帶輸送機反轉，將含有金屬物的煙葉送至專用小車內。這樣,該方案在程序上就減少了檢測點，雖然可以使程序控制簡單些，也不會有夾煙的問題。但是，流入到接煙小車的煙葉比以前增加了，這樣就增加了操作工的勞動強度。

3.3 方案三

拆除原翻板剔除裝置，在此位置新制作一個可以正反轉運行的皮帶輸送機，以代替原剔除裝置。當金屬探測儀沒有檢測到金屬物時，該新制作的皮帶輸送機正轉，將來料煙葉送至切絲機以進行正常生產。當檢測到金屬物時，則新制作的皮帶輸送機反轉，將含有金屬物的來料煙葉送至生產線外，即落至專用的小車中。

經過對以上三個方案的分析，比較及綜合各方面的因素，方案三雖然有一定的難度，但可以使程序更簡單，控制更方便，且能使設備運行更平穩，因而是較為可行的方案。