GDX6S商標紙供料設備運行安全性研究

蘇承湖 王啟兵

摘 要：隨著科技更新迭代，卷煙包裝機組的運行速度隨之倍增。在機組高速運行的背景下，人工添加輔料已無法跟上節奏。此時，GDX6S商標紙供料系統孕育而生。而在實際生產過程中發現GDX6S商標紙供料系統發生過多次碰撞，本研究主要目的為找出碰撞事故的原因，并提出合理的解決方案。

關鍵詞：GDX6S；商標紙供料；防碰撞

本公司兩臺GDX6S自從其投產以來，商標紙供料系統碰撞問題時有發生。在對該系統碰撞現象歸納總結發現商標紙供料系統碰撞可分為水平運載小車碰垂直提升器和垂直提升器碰撞水平運載小車兩種。因此，我們進行了專項跟蹤觀察與研究。

1 分析造成碰撞可能存在的原因

針對GDX6S商標紙供料系統碰撞問題，我們總結出10個可能導致設備碰撞的末端因素：操作人員培訓不到位；商標疊過高；未制定標準操作規程；垂直提升器工作站變形；水平軸編碼器錯位；機械位置跑偏；GDX6S震動導致商標紙供料系統位置偏離；提升器平衡塊牽引鋼索斷；車間輔料載送小車碰撞商標紙供料系統導致設備位置偏離；復位位置檢測器損壞。

2 確定造成碰撞要因

2.1操作人員培訓不到位

對機組操作人員進行調查，發現車間有進行專項培訓（JBGWPX-2009-013），并具有OPL培訓。最后通過現場提問和跟蹤調查方式確認了操作人員對商標紙供料系統操作熟練掌握。確定該因素為非要因。

2.2商標疊過高

車間所用輔料在物流車間時已經按標準一疊一疊分開包裝好，且每班組均有對輔料進行一一盤點。所以未發現商標疊過高情況。確定該因素為非要因。

2.3未制定標準操作規程

查閱有關商標紙供料系統方面的相關操作規范，發現車間對于商標紙供料系統操作方面的操作規范還是比較全面和具體的，有GDX6S包裝機組安全操作規程。而且在商標紙供料系統上還明確表示了操作規程。確定該因素為非要因。

2.4垂直提升器工作站變形

對垂直提升器工作站做測量，并和設備參數中的工作臺參數做對比，發現無變形跡象。且卷包車間常年工作時為恒溫恒濕環境，不會使得機械部件產生熱脹冷縮現象。確定該因素為非要因。

2.5水平軸編碼器錯位

測量發現，小車在第一次往返運行中，顯示運行回原點0處時，實際位置卻在0.1mm處，存在滯后，小車在第二次往返運行中，顯示運行回原點0處時，實際位置卻在0.2mm處，經過長期運行后，該差值會積累擴大，導致電腦識別到的小車位置與實際位置存在較大的差值，最終導致垂直提升器在水平運載小車停留在其上方時便動作，以致相撞。確定該因素為要因。

2.6機械位置跑偏

我們對商標紙供料系統的水平運載小車運行軌道和商標紙供料系統的位置做測量發現，小車運行軌道與商標紙供料系統有用螺栓鎖定，在長期的運行使用中無相對運動。確定該因素為非要因。

2.7 GDX6S震動導致商標紙供料系統位置偏離

對末端因素GDX6S震動導致商標紙供料系統位置偏離我們對商標紙供料系統與GDX6S設備離車間玻璃墻面距離（單位：m）的空間位置做測量，并和安裝設備時的位置參數做對比，發現無移動跡象。確定該因素為非要因。

2.8提升器平衡塊牽引鋼索斷

對末端因素提升器平衡塊牽引鋼索斷我們對商標紙供料系統發生碰撞的歷史數據做統計調查，發現在長達2年時間范圍內，商標紙供料系統共發生17次碰撞，無提升器平衡塊牽引鋼索斷現象，而在提升器平衡塊牽引鋼索斷3次的故障中沒有發生商標紙供料系統碰撞事故。確定該因素為非要因。

2.9車間輔料載送小車碰撞商標紙供料系統導致設備位置偏離

對末端因素車間輔料載送小車碰撞商標紙供料系統導致設備位置偏離，我們通過物流車間了解了車間輔料運載小車（AGV）的工作原理，AGV是靠分布在車間里的反射板進行定位，車間GDX6S機組的商標紙供料系統上設有為AGV定位的反射板，不存在AGV碰撞商標紙供料系統的可能。小組成員還考慮到是否會由于反射板沾污而失去功能，導致AGV碰撞商標紙供料系統。我們在車間管理中發現車間在生產機組每天都有進行例保工作，同時對反射板進行清潔，因此不存在反射板沾污現象。同時查閱車間維修記錄并沒有發現有AGV撞商標紙供料系統事故。確定該因素為非要因。

2.10復位位置檢測器損壞

對末端因素復位位置檢測器損壞我們查閱之前商標紙供料系統碰撞故障維修記錄，統計在碰撞故障中有出現復位位置檢測故障。因此我們將商標紙供料系統復位位置檢測器的功能屏蔽，啟動商標紙供料系統慢速運行，觀察裝載運行情況，測量水平運載小車停留于提取等待位置時，運載小車實際位置是否與設定位置相符。經數據統計分析：在十次測試中發現其中有四次碰撞時運載小車未停留在設定的位置（提取等待位置）時，提升器開始上升動作，最終碰撞水平運載小車。確定該因素為要因。

綜上所述，水平軸編碼器錯位；復位位置檢測器損壞為商標紙供料系統碰撞主要因素。

3 制定解決方案

3.1水平軸編碼器錯位

設計自動校正水平軸編碼器程序，編寫程序實現在水平運載小車每經過一次機械原點時讀取水平軸編碼器數值，并與0值比較，如果差值絕對值在設置的一允許范圍內，則將水平軸編碼器置零，否則報警。目的是消除由于編碼器錯位產生的數值，使理論值和實際值一致使得差值累積絕對值不超過0.5mm。

3.2復位位置檢測功能失效

加裝檢測系統對水平運載小車位置進行全程區域性檢測，當水平運載小車停留于碰撞區域時則不允許垂直提升器動作。保證在復位位置檢測功能失效情況下，垂直提升器不動作。新增傳感器安裝位置為位于水平軸復位檢測器的左側，且緊靠著。其作用是利用原機存在的長形鐵條設置一提升器運行禁區AB，保證垂直提升器運行不受到水平運載小車的干擾。同時，在水平軸水平運載小車的商標紙提取位置處新增安裝一電感式傳感器和等待提取位置處新增安裝一個微動開關，其作用是在設置的提升器運行禁區AB段中，選擇水平運載小車的提取位置和等待提取位置，允許垂直提升器能夠上下運行，確保商標紙供料正常。

4 結論

經過設計自動校正水平軸編碼器程序和加裝檢測系統對水平運載小車位置進行全程區域性檢測，實現了GDX6S商標紙供料系統一年運行無碰撞。驗證了預防商標紙供料系統碰撞方案的可行性與穩定性，也為以后面對同類型故障的解決提供了設計參考。

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