煙箱輸送在線定距離分離系統的研制

石中

摘要：煙箱輸送系統起到在裝箱機把成品煙箱輸送到輸送皮帶上后，將煙箱輸送到螺旋輸送皮帶，進而輸送到成品庫的作用，該輸送系統上輸送煙箱的數量將影響到螺旋輸送皮帶的運載能力，同時也影響到成品庫機械手的抓載能力；煙箱輸送在線定距離系統有效地解決了實際生產過程中遇到的問題，大幅度減輕了工人的勞動強度，同時也提高了工作效率。

關鍵詞：成品輸送 煙箱分離 研制

1 前言

作為生產部門的職責就是以產品質量為中心，讓設備穩定、高效、可靠地運行，實現生產的優質、高效、低耗。在實際工作中，我們時刻關注設備運行狀況，加強設備巡查，及時發現問題并進行分析處理，從而提高設備的效率、人員維修技能和操作技能。2009年8月，我廠從“九五”廠房搬遷至現在的“十一五”聯合工房，成品煙箱輸送至成品庫輸送方式變成螺旋提升裝置提升，螺旋提升裝置故障率較高。

2現狀分析

2.1我廠卷包車間煙箱輸送系統起到在裝箱機把成品煙箱輸送到輸送皮帶上后，將煙箱輸送到螺旋輸送皮帶，進而輸送到成品庫的作用，該輸送系統上輸送煙箱的數量將影響到螺旋輸送皮帶的運載能力，同時也影響到成品庫機械手的抓載能力。對2014年1月至3月螺旋輸送故障次數進行調查。

從圖上可以看出故障率平均達到13次/月，嚴重影響生產效率，而且每次螺旋提升發生故障需要大量人員進行手工搬煙，勞動強度較大。

2.2螺旋提升故障率高的分析

對目前螺旋提升存在的問題進行討論，在不能改變目前螺旋提升運行方式的前提下，對經常出現故障，影響正常生產的原因進行分析。并研究了成品輸送和螺旋提升的工作原理來尋求解決方案。

2.2.1： 輸送帶負載太大

1、當煙箱運送至螺旋輸送皮帶時，螺旋輸送皮帶上煙箱較多，還存在一定的角度，一箱煙的重量大約為一條400g*50條=20Kg ，F1=G*SinA，在斜坡上的拉力大于水平的拉力，容易超過螺旋輸送機的運載能力，極易造成停機甚至燒壞電機故障。

2.2.2：煙箱過于密集煙箱過于密集

煙箱過于密集經過螺旋提升裝置時，螺旋提升裝置的內部有煙箱密度檢測器，當檢測到煙箱間距小于0.2米，螺旋提升裝置認為煙箱堵塞停機，造成二次故障。而螺旋提升裝置發生故障后，煙箱距離通常小于0.1米。

2.2.3：機械手故障

同時當煙箱過于密集的運送到成品庫后，機械手的抓載煙箱時間大于煙箱輸送時間，也會造成煙箱漏抓現象，給生產帶來不便。機械手的抓載周期為5S，當螺旋提升發生故障再次運行之后煙箱會以1.5S/盒的速度傳送至機械手，因此極易造成堵塞漏抓現象。

為了保證車間生產正常有序進行，我們必須要解決螺旋提升故障多發的問題。

數據表明：在生產過程中，由于煙箱過于密集，負載太大，機械手無法正常抓取，造成了螺旋提升故障，嚴重影響了車間正常生產。還大大增加了工人的勞動強度，影響了生產任務和生產進度。通過分析，我們可以看出從設備結構上是無法解決螺旋提升故障率高的問題。所以，我們只能開辟一條全新的解決途徑。

3 改進思路及條件分析

為了解決螺旋提升故障率高這一問題，提出了三個可供選擇的課題。

針對3個備選課題，我們通過價值工程法對這三個課題的設備可靠率和實施成本進行了測算：

能數值計算表，我們應用價值工程的技術分析步驟，計算三個課題的功能評價系數。

功能評價系數的計算以功能重要程度為依據，在對方案進行兩兩比較后，重要的一方打“1”分，不重要的一方打“0”分。

* 課題一：費用太高，而且存在很大的空間局限性；

* 課題二：占用太多的人工，且給生產管理帶來不便；

* 課題三：經濟與人工均占優勢。

根據價值工程法和方案難易程度很明顯可以看出課題三：煙箱輸送在線定距離分離系統的研制為最佳課題。

通過對煙箱輸送在線定距離分離系統的研制，我們打算將故障次數由13次/月降低到1次/月。

4 改進方案設計

4.1原來的輸送裝置當遇到煙箱集中輸送時，過于密集的煙箱重量較大，給螺旋提升短時間形成較大的壓力，使輸送鏈條出現斷裂或者爬齒現象。

4.2在煙箱輸送在線定距離分離系統中，將設計煙箱之間有一定距離，從而使單位長度的輸送線的承載重量得到控制，不至于過大壓壞輸送線。

4.3提出方案：

（一）研制機械式分離裝置

（二）研制啟停式分離裝置

4.4選擇方案：

針對煙箱輸送在線定距離分離系統的研制兩種方案，我們進行了分析。

通過對兩種方案的綜合對比，我們最終選定方案二，即：研制啟停式分離裝置。

4.5細化方案

4.5.1控制器的選擇

針對選用什么裝置作為控制器，提出了3種備選方案，并結合實際情況進行逐一評估，如下所示：

選型以S7中最簡單的S7-200作為對比，雖然目前我廠使用的主流PLC為S7-300，但因為這次改造所用的電柜大小有限，而且S7-200在功能上已經能夠實現本次改造，故不采用體積較大、價格較貴的S7-300與S7-400。

4.5.2檢測器的選型

我們可以看出關電式接近開關在應用范圍、使用壽命上都優于其他種開關。所以，我們選擇光電式接近開關。

4.5.3光電式接近開關選型

由于在生產過程中煙箱傳輸震動較大，根據統計帶反光板檢測器故障率高，因此不選用帶反光板的關電開關，選用不帶反光板的光電式接近開關。

4.5.4執行元件的選型

因為，我們選用的執行元件是控制交流電機的，負載功率較大。所以，我們選用接觸器作為改造電路中執行元件，接觸的型號在設計好具體電路再選型。

4.5.5程序語言選擇

4.5.6.最佳方案

確定最佳方案如下圖所示：

4.5.7方案實施：

1.采用光電開關B0.1檢測前后煙箱之間的距離，用PLC-200編程器對控制系統進行控制，用24V直流接觸器模擬手動開關的動作。

2.在橫向輸送皮帶和爬坡輸送皮帶交界處加一個光電開關，當光電開關檢測到煙箱距離較近時停止橫向皮帶電機，爬坡電機繼續向前，將前箱帶走，當后箱和前箱有一段距離后煙箱繼續前行。

本次軟件編程使用西門子S7-200專業V1.0 S7-200 Explorer編程軟件，語言簡潔明了。

4.6前后效果對比

4.6.1 目標值完成情況：

我們從6月處至8月底，對煙箱輸送定距離分離系統進行了為期三個月的跟蹤檢查。并統計了在這期間故障的次數。

數據表明：對策實施后，煙箱輸送在線定距離系統大大降低了螺旋提升的故障次數，提高了工作效率。

結束語：

煙箱輸送在線定距離系統有效地解決了實際生產過程中遇到的問題，大幅度減輕了工人的勞動強度，同時也提高了工作效率。

煙箱輸送在線定距離系統減少了人力資源占用，給生產作業區騰出了空間，大大改善整個生產現場作業環境。對我廠現場及安全管理工作有著重要的意義。