全自動高速接膜機的研制及應用

李智峰+王海艷

摘 要：在介紹國內外高速接膜機技術現狀的基礎上，論述了以適應灌裝膠狀乳化炸藥為主的全自動高速接膜機的設計原則、結構組成、工作原理、零部件設計以及樣機制造與生產應用情況，試用證明，該機可用于不同敏化方式的膠狀乳化炸藥灌裝時自動接膜，本自動接膜技術也可應用于食品包裝灌裝全自動生產線。

關鍵詞：接膜機；高速接膜；研制；自動化生產

引言

《民用爆炸物品行業“十二五”發展規劃》提出推廣應用先進生產方式，鼓勵企業采用自動化、信息化技術改造傳統的生產方式和管理模式，支持引進和消化吸收國外先進技術，加快現有生產工藝、裝備和產品的升級換代；推廣應用井下現場混裝作業方式，工業炸藥制品采用連續化、自動化生產方式。國內的塑膜灌裝機目前還沒有自動接膜技術，每當一卷膜用完時設備需停機進行人工換膜，不能實現全自動化生產，達不到《民用爆炸物品行業“十二五”發展規劃》提出的“工業炸藥制品采用連續化、自動化生產方式”。所以現階段研制開發全自動高速接膜機不僅具有實用性還具有迫切性。

塑膜包裝產品如火腿腸、速凍食品、裝乳化炸藥等，這些產品在連續高速灌裝包裝的生產情況下，當一卷膜用完時另一卷要能自動對接上，以保證生產的連續性，這樣才能實現真正意義上的全自動化生產。為了配合工業炸藥塑膜多卡位全自動灌裝機研制了全自動高速接膜機，該研究旨在設備不停機不減速正常高速走膜的情況下實現自動裁接膜。全自動高速接膜機可應用于工業炸藥塑膜多卡位全自動灌裝機，還可用于其它需要高速自動裁接膜的場合。

1 接膜機國內外技術現狀及發展趨勢

1.1 接膜機技術狀況

我國包裝行業的工藝技術雖然有較大發展，但整體工藝設備與自動化程度還不高，一些關鍵性技術尚未解決，就接膜機而言， 只有簡單的手壓式和腳踏式接膜機，采用手動粘接或手動熱熔接合，沒有全自動接膜機。國產的手動接膜機能完成中小企業的一般生產需求，但在包裝速度，精確度，接合穩定性上和國外的還有很大的差距，以至于很多大型企業的生產線都選擇國外設備，使得設備的購買、操作、日常維護費用大大增加。

近年來，不少國外包裝機械應用了現代化先進包裝機械的高新技術，機械的特征趨于“三高”——高速、高效、高質量。這些發達國家一方面為滿足現代商品包裝多樣化的需求，發展多品種、小批量的通用包裝技術設備，同時更緊跟科技發展步伐，發展和開發應用高新技術和現代化的專用高速接膜機。如德國的接膜機等包裝機械在設計、制造、技術性等各方面居于領先地位。德國的包裝機械制造商致力于研究高科技、高素質生產及可靠的服務。美國是世界上接膜機等包裝機械發展歷史較長的國家，早已形成了獨立完整的包裝機械體系，其品種和產量均居世界之首。日本的接膜機包裝機械以中小型單機為主，具有體積小、精密度高、易安裝、操作方便、自動化程度高等優點。

包裝機械制造業的發展對接膜機等包裝機械研究制造提出了更高的要求，它已伴隨著高新技術和新興產業發展而共同進步，使包裝機械產品向智能化、柔性化、精密化、網絡化、綠色化和全球化方向發展。設備的多功能和單一高速兩極化是包裝機械設計制造的時代潮流。

1.2 研制基本情況

國產現有接膜機因是手壓式或腳踏式的，膜在接合過程中必須停機，不能自動化生產，不能連續運轉。全自動高速接膜機突破了以往技術所存在的難點問題，接膜時主要從這幾個方面突破：（1）增加膜緩沖裝置，使膜在接合的過程中有膜繼續供給后端設備，使生產不停機保持連續運轉；（2）加快熱合進程，通過實驗調整出電流、電壓、壓合力、壓合時間等參數的一組最佳數據，使熱合在最短的時間內完成；（3）加快膜切斷的速度或減少膜切斷的時間，設計出一組新式切刀；（4）增加電機驅膜部分，電機驅膜部分含旋轉氣接頭、氣脹軸、電機等，可適應高速驅膜動作，工作時一卷膜掛在氣脹上，通氣使軸漲緊夾緊膜芯，驅動電機可跟蹤后端設備需求膜速的快慢自動同步調速；（5）增加自動糾偏裝置，使膜在運動時實時找正糾偏；（6）增加恒定張緊力；（7）增加兩套光電感應開關，一是感應有無膜，二是感應膜是否在張緊狀態。

全自動高速接膜機是工業炸藥塑膜多卡位全自動灌裝機系統的關鍵設備之一，該設備的設計不僅充分考慮構件的強度、材料的選用、設備的操作及維護的方便，還考慮了產品的藝術造型以使外形美觀和諧。該設備在設計的過程中借鑒了國外設備的先進技術，關健件在全球范圍內選用美、日等國一流廠家的先進產品。接膜機研發的目的在于提供一種接膜技術在設備不停機不減速正常高速走膜的情況下實現高速自動裁接膜，從而達到不停機自動換膜的目的。該接膜機性能穩定可靠，外形美觀，控制面板采用TFT觸摸式人機對話屏，操作人員可方便而快捷地輸入所要求的工藝參數，并可在操作屏上方便的看到設備運行狀況，足夠大的編程自由度（加熱時間、氣缸動作時間及吹風時間均可大范圍地調節），具有較高的靈活性，可適用客戶的多種工藝要求。運行過程TFT觸摸屏實時顯示。該接膜機可實現柔性化生產，不但可實現高速自動裁接膜，還可根據后端設備需求膜速的快慢自動調節收放膜的速度，能自動適應后端設備的速度，以實現最佳匹配。該全自動高速接膜機實現了全自動化及智能化。

2 主要技術性能指標和技術方案的確定

2.1 總體技術方案

設計的全自動高速接膜機使其能適應后端合膜機的技術要求，高速接膜機上的速度跟蹤器自適應裝置能感應后端合膜機的速度，當后端的合膜機用膜速度加快或接膜機供膜速度慢時，膜會拖動滑動板及滾筒組合向前移動，帶動位置感應塊向前移動，位置傳感器發信號給電機，電機驅動氣漲軸加速旋轉使放膜的速度加快，在張緊氣缸恒定張緊力作用下，氣缸驅動滑動板及滾筒組合復位運動，從而達到一個動態平衡及膜緩沖作用。自動裁接膜過程：當光電開關感應一卷膜用完時，氣缸推動鎳鉻帶熱合及切刀裁膜，從而實現自動裁斷將要用完的膜并焊接上新膜，在自動裁接膜的過程中后端設備不減速不停機繼續拖動膜走，滑塊緩沖裝置內的膜能讓設備高速運轉2秒，而氣缸推動鎳鉻帶熱合及切刀裁膜可在0.6秒內完成自動裁接膜。全自動高速接膜機與合膜機可直接對接，全自動高速接膜機在開機狀態下可完全自適用于合膜機的啟動運行與停車，在自動控制方面與后端合膜機實行聯動，全自動高速接膜機要實現兩卷膜自動對接、自動接膜、自動裁斷，設備在高速狀態下不間斷連續運行，為提高設備的穩定性，全自動高速接膜機的安全特性設計主要從以下方面考慮：零部件全采用不生銹的鋁合金或不銹鋼，增強防腐性能；驅動電機設計選用防爆型，或是防護等級在IP55以上；自動接膜合膜部分有切刀及電熱合，采用全封閉結構；氣動與電動執行機構部件采用國際知名公司的產品，并要求其產品的供應商在原有防腐性能的基礎上再進一步改善，使其更適應民爆行業的耐腐蝕的要求，延長其使用壽命；有高溫的部件設計考慮保溫材料隔熱，且有溫度及壓力傳感器防溫度過高及壓力超高。通過高效、穩定的工業自動化控制及合理的工藝流程，最大限度的緩解、去除生產線上的人為不穩定因素，減少威脅人身安全的可能性，提高生產效率，提高工廠本質安全性。endprint

主要技術指標：操控人員：無固定崗位1名/班（不含其它工序人員）；設備穩定性：故障率≤1%；包裝用材料：塑料復合膜薄膜PE；塑料膜卷內徑75 mm。

最大卷外徑400mm；膜厚：t≥60μm；膜最大速度：98m/min；設備占用區域面積：1.2m（W）×2m（L）；動力電源：AC 380V 3相 50Hz 〈1 kW （不含空壓站）；控制電壓： DC 24V， AC 110V；壓縮空氣：0.01 m3/min，壓力0.6MPa。

2.2 全自動高速接膜機的結構原理及設計

2.2.1 全自動高速接膜結構及組成

本設備由電機驅動氣漲軸、雙切刀組合、雙邊雙壓緊氣缸及鎳鉻帶熱合系統、氣缸張緊及膜緩沖裝置組成，其中氣缸張緊及膜緩沖裝置中的移動滾筒部分由磁致伸縮位移傳感器、氣缸、滑塊、導軸及滾筒組成，其中電機帶膜部分由防爆電機、軸承座、旋轉接頭及氣漲軸組成，工作時膜定位放置在氣漲軸上，通高壓空氣時氣漲軸漲緊固定膜，電機可驅動膜正轉反轉并且速度可調。總體外形及結構如圖1所示。

本設備可實現自動裁接膜，當其中一卷膜用完時可自動切換到另一卷膜并自動接合。本設備根據多卡位灌裝機用膜速度的快慢自行調節供膜速度，可完全滿足多卡位灌裝機的高、中、低速裝藥。本設備可適應大、中、小藥卷用膜的各種尺寸規格（￠25-￠120），可掛膜最大寬度為400mm。

2.2.2 高速接膜機的動作原理

正常工作時，由下道工序拖動膜運動，本機器中的電機驅動送膜作輔助。假設左邊的膜由電機驅動送膜，右邊放一卷備用膜。當后工序拖膜的速度加快時，膜拖動氣缸夾緊及膜緩沖裝置中的滑動板及滾筒組合裝置向左滑動，滑塊帶動感應塊向左滑動，位置傳感器發信號給電機，左邊的電機驅動速度加快以加快供膜，供膜速度加快后，氣缸張緊力使滑動板及滾筒組合裝置向右滑動，滑動板及滾筒組合又回到平衡點。當后工序拖膜的速度減慢時，氣缸張緊力使滑動板及滾筒組合裝置向右滑動，滑塊帶動感應塊向右滑動，位置傳感器發信號給電機，左邊的電機驅動速度降低以減少供膜，供膜速度降低后，膜拖動氣缸夾緊及膜緩沖裝置中的滑動板及滾筒組合裝置向左滑動，滑動板及滾筒組合又回到平衡點。

切膜接膜工作時，左右氣漲軸上均有膜，假設左邊的膜由電機驅動送膜，右邊放一卷備用膜。當左邊的膜快用完了，光纖傳感器感應左邊的膜用完之后感應信號傳給控制系統，控制系統發指令給雙邊雙壓緊氣缸及鎳鉻帶熱合系統及雙切刀組合工作，氣缸壓緊裝置中兩氣缸伸出，兩壓塊壓緊膜使膜停止運動，然后兩氣缸推動左邊的切斷裝置向右移動，同時氣缸推動右邊切斷裝置向左移動，使鎳鉻帶與壓條貼緊完成熱合動作，兩氣缸推動左邊的切斷裝置向右移動時，帶動活動切刀移動，使活動切刀與固定切刀工作切斷左邊的膜，完成動作左切斷膜右接膜。然后所有氣缸縮回，右邊電機供膜。

在實現左切斷膜右接膜的過程中，兩壓塊壓緊膜使膜停止運動，后工序供膜不停，膜拖動氣缸夾緊及膜緩沖裝置中的滑動板及滾筒組合裝置向左滑動，滑塊帶動感應塊向左滑動，必須在滑塊到達左極限位置前完成左切斷膜右接膜動作。當完成動作左切斷膜右接膜動作后，位置傳感器發信號給電機，右邊的電機驅動速度加快以加快供膜，供膜速度加快后，氣缸張緊力使滑動板及滾筒組合裝置向右滑動，滑動板及滾筒組合又回到平衡點。

2.2.3 設計要點

（1）掛膜氣脹軸轉速選型設計：

一卷沒使用過的膜的外徑最大350mm，氣脹軸選用直徑為75mm的，膜用完后的最小直徑為85mm，設計產能4.2T/h（以ф32mm×200g計算），單支藥卷膜的長度為260mm。

按設計產能可計算每分鐘生產的藥卷支數：4.2T/h ÷ 200g/支=21000支/h=350支/分；每分鐘走膜長度為：350支/分x280mm=98000mm/分=98m/分；氣脹軸最小轉速：98m/分 ÷ 350mm ÷ 3.14 =89轉/分；氣脹軸最大轉速：98m/分 ÷ 85mm ÷ 3.14 =368轉/分；則氣脹軸轉速范圍為：89轉/分～368轉/分，以此進行軸的設計。

（2）掛膜減速電機選型設計計算：

氣脹軸轉速范圍為：89轉/分～368轉/分，設計減速電機選型時，以此參數為基準，首先確定減速機的安裝方式為90度出軸，從轉速范圍可看出轉速的變化跨度比較大，則電機選用變頻電機以方便電器自動控制，具體選型設計如下：

減速機的規格和選擇取決于幾個參數使用系數，fB總的使用系數的計算如下：

fB =fBL x fB1 x fB2

fB——使用系數

fBL——載荷特性曲線

fB1——環境溫度

fB2——持續工作時間

使用系數fB 按右圖查取。

I——均勻負載，允許的慣性加速系數<0.20

II——中等沖擊負載，允許的慣性加速系數<3

III——強沖擊負載，允許的慣性加速系數<10

在接膜換型時，減速機有個停止起動的過程，單卷沒使用過的膜的外徑最大350mm，按最大100米/分的走膜速度，膜厚t =60μm則單卷膜長可使用20分鐘，每分鐘減速機停止啟動3次，但需快速啟動，使膜的行走速度快速達到100米/分，啟動沖擊比較大，則負載類型選定為：中等沖擊負載，允許的慣性加速系數<10，綜合啟動次數及負載沖擊類型進行取值fB。

功率選定計算：Pmot=■

fB permissible 慣性加速系數

Ma max 減速機的最大輸出扭矩（N.m）

nout 輸出轉速（rpm）

Pmot 電機額定功率（kw）

根據上述計算，從上圖及負載類型得出相應參數：nout=368，fB permissible=1.55 Ma max=9.6；計算出Pmot=（9.6x368）/（1.55x9550）=0.24kw，則電機的設計計算功率為0.24kw，考慮功率因素0.8，安全系數取值1.2，則電機選型功率為：P=0.24x1.2/0.8=0.36kw，再根據電機的實際功率查得0.37KW最接近0.36KW，由此得知電機技術參數：功率0.37kw，轉速2720rpm，電壓380v。endprint

（3）控制系統

全自動高速接膜機的自動控制系統分為自動模式和手動模式兩種運行模式，操作盒采用觸摸屏方式，在自動模式下，只要全自動高速接膜機的兩氣漲軸上的膜準備好，按下自動模式即可。

3 機器試驗

接膜機組裝好后，先進行手動調試，兩卷膜接合后作簡單抗拉試驗，用手撕扯接合處，接合處沒斷其它地方拉斷了，這說明接合處強度達到或超過非接合處的強度，這說明接合處強度達到了設定的要求，手動接膜是成功的；2011年7月全自動高速接膜機配合全自動工業炸藥塑膜多卡位灌裝機系統進行了乳膠基質模擬料的灌裝實驗，主要測試該設備在高溫、高速狀態下自動接膜的穩定性（最高接膜速度98M/MIN），實驗結果表明全自動高速接膜機在高中低速狀態下全部實現了自動接膜裁膜，接口在過衣領位置時完全正常。后來又在廣西某化工廠試生產了三個月，全自動高速接膜機運行穩定，出色的完成了高速狀態下自動接膜的任務，設備穩定性好，各項指標均達到了設計要求。調試過程中解決的主要問題有：

3.1 接膜機接膜不穩定

焊接接合處焊接不牢固，其一是焊接電流過小壓合時間過短，造成焊接虛焊，兩片膜沒粘牢；其二是焊接過頭造成焊熔焊穿片膜，焊接電流過大壓合時間過長造成的，結果是焊接時把膜燒穿，也造成兩片膜粘接不牢，兩片膜粘接不牢，接口在過衣領位置時容易被拉斷，無法保證設備運行的連續性，通過多次實驗，不斷改變控制器電阻、通電時間、加熱溫度以及系統電流等，取得了一組合適的加熱參數，保證了兩卷膜接口的穩定性。

3.2 接膜機裁膜不斷

膜在接合切斷過程中有切不斷的現象，左邊的切刀中間位置經常切不斷膜，影響接膜，使兩邊的膜同時往下拖。改進措施：對切刀及滑動部分重新加工并提高加工精度，問題得到了根本性的解決。

3.3 接膜機張緊力過大造成接合處拉斷

接合處完成裁接膜動作氣缸松開時，因膜在高速運轉對接合處有沖擊，容易扯斷接合處，通過調整氣壓大小調整氣缸張緊力，使之張緊力大小適中，另清洗氣缸內部的構件使之運轉更靈活。

4 結束語

高速接膜機的研制成功為工業炸藥塑膜多卡位全自動灌裝機的研制打下了很好的基礎。適用于乳化炸藥塑膜包裝，通過送膜、供膜、接膜、切斷全自動完成工業兩卷膜的自動接合及裁斷；該機還可根據后端設備需求膜速的快慢自動調節收放膜的速度，以實現最佳匹配。關鍵技術如膜速度和張力的自動控制機構等已取得實用新型專利，專利號ZL200920066070.1，另還有后續的實用新型專利及發明專利正在申請過程中。

機器調試正常后，在低、中、高速空載運行無故障發生，在不同的速度下用卷筒式塑料片膜進行膜焊接，焊接效果非常好，接口焊接性能穩定，并與全自動工業炸藥塑膜多卡位灌裝機系統進行乳膠基質模擬料的灌裝實驗，經過與湖南某化工有限公司協商，借助湖南某化工有限公司的生產廠房和部分生產原材料對全自動高速接膜機進行了試驗。試驗主要分為高、中溫化學敏化和低溫物理敏化（珍珠巖）三部分，在高中低速狀態下全部實現了自動裁接膜，膜的接口焊接牢固，接口在過衣領位置時完全正常，各項技術指標均達到了設計要求。

通過實踐的檢驗，全自動高速接膜機總體設計思路正確，總體方案和各分系統方案可行，總體布局合理，各項性能指標均達到了設計的要求。整機運行穩定，可靠性高，生產產品兼容性高，能夠滿足用戶要求。該接膜機不但可應用于工業炸藥塑膜多卡位全自動灌裝機系統的全自動高速接膜，也可應用于其它需要高速自動裁接膜的場合。

參考文獻

[1]胡志鵬，楊燕.國外包裝機械市場需要和生產出口情況巡禮[C].機電信息，2004（5）.

[2]王姬.鈕扣自動包裝機的研發與應用[D].浙江工業大學，2009（9）.

[3]孔凡真.世界包裝機械市場需求概況[J].中國包裝，2010（12）.

[4]劉曉玫，王超，劉國靖.應加快發展我國包裝機械工業[C].中國包裝，2003（12）.

[5]吳國榮，何宗金.我國包裝機械業現狀及發展方向[J].包裝與食品機械，2003（12）.

[6]吳國榮.我國包裝機械的現狀與發展思路[J].中國包裝報，2003-08-22.

[7]孔凡真.歐美包裝機械市場需求及產銷[J].中國包裝，2006（10）.

[8]龔曄.國外包裝機械市場產需兩旺[J].中國包裝工業，2006（4）.

[9]張杏芬.國外火炸藥原材料性能手冊[M].北京：兵器工業出版社，1991.

[10]鄭遠謀.爆炸焊接和爆炸復合材料的原理及應用[M].長沙：中南大學出版社，2007：2-7.

[11]Explosive Welding of Metals and Its Applications[M].Oxford： Clarendon，1982.

[12]劉鈞，李樹奇.TNT中雜質對裝藥質量的影響[J].火炸藥學報，2006，29（3）.

作者簡介：李智峰（ 1973，12-），男，漢族，湖南邵東人，1994年7月參加工作，大學本科文化、學士學位，機械設計工程師。endprint

（3）控制系統

全自動高速接膜機的自動控制系統分為自動模式和手動模式兩種運行模式，操作盒采用觸摸屏方式，在自動模式下，只要全自動高速接膜機的兩氣漲軸上的膜準備好，按下自動模式即可。

3 機器試驗

接膜機組裝好后，先進行手動調試，兩卷膜接合后作簡單抗拉試驗，用手撕扯接合處，接合處沒斷其它地方拉斷了，這說明接合處強度達到或超過非接合處的強度，這說明接合處強度達到了設定的要求，手動接膜是成功的；2011年7月全自動高速接膜機配合全自動工業炸藥塑膜多卡位灌裝機系統進行了乳膠基質模擬料的灌裝實驗，主要測試該設備在高溫、高速狀態下自動接膜的穩定性（最高接膜速度98M/MIN），實驗結果表明全自動高速接膜機在高中低速狀態下全部實現了自動接膜裁膜，接口在過衣領位置時完全正常。后來又在廣西某化工廠試生產了三個月，全自動高速接膜機運行穩定，出色的完成了高速狀態下自動接膜的任務，設備穩定性好，各項指標均達到了設計要求。調試過程中解決的主要問題有：

3.1 接膜機接膜不穩定

焊接接合處焊接不牢固，其一是焊接電流過小壓合時間過短，造成焊接虛焊，兩片膜沒粘牢；其二是焊接過頭造成焊熔焊穿片膜，焊接電流過大壓合時間過長造成的，結果是焊接時把膜燒穿，也造成兩片膜粘接不牢，兩片膜粘接不牢，接口在過衣領位置時容易被拉斷，無法保證設備運行的連續性，通過多次實驗，不斷改變控制器電阻、通電時間、加熱溫度以及系統電流等，取得了一組合適的加熱參數，保證了兩卷膜接口的穩定性。

3.2 接膜機裁膜不斷

膜在接合切斷過程中有切不斷的現象，左邊的切刀中間位置經常切不斷膜，影響接膜，使兩邊的膜同時往下拖。改進措施：對切刀及滑動部分重新加工并提高加工精度，問題得到了根本性的解決。

3.3 接膜機張緊力過大造成接合處拉斷

接合處完成裁接膜動作氣缸松開時，因膜在高速運轉對接合處有沖擊，容易扯斷接合處，通過調整氣壓大小調整氣缸張緊力，使之張緊力大小適中，另清洗氣缸內部的構件使之運轉更靈活。

4 結束語

高速接膜機的研制成功為工業炸藥塑膜多卡位全自動灌裝機的研制打下了很好的基礎。適用于乳化炸藥塑膜包裝，通過送膜、供膜、接膜、切斷全自動完成工業兩卷膜的自動接合及裁斷；該機還可根據后端設備需求膜速的快慢自動調節收放膜的速度，以實現最佳匹配。關鍵技術如膜速度和張力的自動控制機構等已取得實用新型專利，專利號ZL200920066070.1，另還有后續的實用新型專利及發明專利正在申請過程中。

機器調試正常后，在低、中、高速空載運行無故障發生，在不同的速度下用卷筒式塑料片膜進行膜焊接，焊接效果非常好，接口焊接性能穩定，并與全自動工業炸藥塑膜多卡位灌裝機系統進行乳膠基質模擬料的灌裝實驗，經過與湖南某化工有限公司協商，借助湖南某化工有限公司的生產廠房和部分生產原材料對全自動高速接膜機進行了試驗。試驗主要分為高、中溫化學敏化和低溫物理敏化（珍珠巖）三部分，在高中低速狀態下全部實現了自動裁接膜，膜的接口焊接牢固，接口在過衣領位置時完全正常，各項技術指標均達到了設計要求。

通過實踐的檢驗，全自動高速接膜機總體設計思路正確，總體方案和各分系統方案可行，總體布局合理，各項性能指標均達到了設計的要求。整機運行穩定，可靠性高，生產產品兼容性高，能夠滿足用戶要求。該接膜機不但可應用于工業炸藥塑膜多卡位全自動灌裝機系統的全自動高速接膜，也可應用于其它需要高速自動裁接膜的場合。

參考文獻

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[11]Explosive Welding of Metals and Its Applications[M].Oxford： Clarendon，1982.

[12]劉鈞，李樹奇.TNT中雜質對裝藥質量的影響[J].火炸藥學報，2006，29（3）.

作者簡介：李智峰（ 1973，12-），男，漢族，湖南邵東人，1994年7月參加工作，大學本科文化、學士學位，機械設計工程師。endprint

（3）控制系統

全自動高速接膜機的自動控制系統分為自動模式和手動模式兩種運行模式，操作盒采用觸摸屏方式，在自動模式下，只要全自動高速接膜機的兩氣漲軸上的膜準備好，按下自動模式即可。

3 機器試驗

接膜機組裝好后，先進行手動調試，兩卷膜接合后作簡單抗拉試驗，用手撕扯接合處，接合處沒斷其它地方拉斷了，這說明接合處強度達到或超過非接合處的強度，這說明接合處強度達到了設定的要求，手動接膜是成功的；2011年7月全自動高速接膜機配合全自動工業炸藥塑膜多卡位灌裝機系統進行了乳膠基質模擬料的灌裝實驗，主要測試該設備在高溫、高速狀態下自動接膜的穩定性（最高接膜速度98M/MIN），實驗結果表明全自動高速接膜機在高中低速狀態下全部實現了自動接膜裁膜，接口在過衣領位置時完全正常。后來又在廣西某化工廠試生產了三個月，全自動高速接膜機運行穩定，出色的完成了高速狀態下自動接膜的任務，設備穩定性好，各項指標均達到了設計要求。調試過程中解決的主要問題有：

3.1 接膜機接膜不穩定

焊接接合處焊接不牢固，其一是焊接電流過小壓合時間過短，造成焊接虛焊，兩片膜沒粘牢；其二是焊接過頭造成焊熔焊穿片膜，焊接電流過大壓合時間過長造成的，結果是焊接時把膜燒穿，也造成兩片膜粘接不牢，兩片膜粘接不牢，接口在過衣領位置時容易被拉斷，無法保證設備運行的連續性，通過多次實驗，不斷改變控制器電阻、通電時間、加熱溫度以及系統電流等，取得了一組合適的加熱參數，保證了兩卷膜接口的穩定性。

3.2 接膜機裁膜不斷

膜在接合切斷過程中有切不斷的現象，左邊的切刀中間位置經常切不斷膜，影響接膜，使兩邊的膜同時往下拖。改進措施：對切刀及滑動部分重新加工并提高加工精度，問題得到了根本性的解決。

3.3 接膜機張緊力過大造成接合處拉斷

接合處完成裁接膜動作氣缸松開時，因膜在高速運轉對接合處有沖擊，容易扯斷接合處，通過調整氣壓大小調整氣缸張緊力，使之張緊力大小適中，另清洗氣缸內部的構件使之運轉更靈活。

4 結束語

高速接膜機的研制成功為工業炸藥塑膜多卡位全自動灌裝機的研制打下了很好的基礎。適用于乳化炸藥塑膜包裝，通過送膜、供膜、接膜、切斷全自動完成工業兩卷膜的自動接合及裁斷；該機還可根據后端設備需求膜速的快慢自動調節收放膜的速度，以實現最佳匹配。關鍵技術如膜速度和張力的自動控制機構等已取得實用新型專利，專利號ZL200920066070.1，另還有后續的實用新型專利及發明專利正在申請過程中。

機器調試正常后，在低、中、高速空載運行無故障發生，在不同的速度下用卷筒式塑料片膜進行膜焊接，焊接效果非常好，接口焊接性能穩定，并與全自動工業炸藥塑膜多卡位灌裝機系統進行乳膠基質模擬料的灌裝實驗，經過與湖南某化工有限公司協商，借助湖南某化工有限公司的生產廠房和部分生產原材料對全自動高速接膜機進行了試驗。試驗主要分為高、中溫化學敏化和低溫物理敏化（珍珠巖）三部分，在高中低速狀態下全部實現了自動裁接膜，膜的接口焊接牢固，接口在過衣領位置時完全正常，各項技術指標均達到了設計要求。

通過實踐的檢驗，全自動高速接膜機總體設計思路正確，總體方案和各分系統方案可行，總體布局合理，各項性能指標均達到了設計的要求。整機運行穩定，可靠性高，生產產品兼容性高，能夠滿足用戶要求。該接膜機不但可應用于工業炸藥塑膜多卡位全自動灌裝機系統的全自動高速接膜，也可應用于其它需要高速自動裁接膜的場合。

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作者簡介：李智峰（ 1973，12-），男，漢族，湖南邵東人，1994年7月參加工作，大學本科文化、學士學位，機械設計工程師。endprint