壓縮空氣在生產設備上的改造應用

梁高遠 邱程建 謝森煌

（廣東太安堂藥業股份有限公司，潮州 515642）

現代化工業生產已進入自動化生產階段，但是有個別工位因為技術問題制約了自動化進程[1]。若能夠克服這些技術難點，對難點工位進行升級、改造，使其取代人工操作，實現自動化生產，將為企業節省大量的成本與開支。基于此，分析自動理下殼裝置生產合格率低的原因，并對該設備進行技術改造，為實現生產自動化奠定了技術基礎[2-4]。

1 原因與現場分析

大蜜丸是傳統中藥丸劑的重要品種。生產過程中的扣殼是耗時間和人工的工序。因為原設備合格率只有約60%，所以設備一直閑置。為提高生產效率，充分利用公司資源，決定組織內部技術力量對該設備進行升級改進。經過分析，該裝置生產合格率低主要是下殼不平整造成的。大蜜丸的塑料殼分為上下兩個半圓形，經振動送料器整理排序，將無序的半圓形下殼全部排列成為半圓開口向上，再由機械入托機構與輸送皮帶同步將塑料下殼送入凹形模具。模具平整度偏差較低，壓平裝置一次能夠壓平3排（54個）下殼。在壓平過程中，若壓力太小將無法壓平全部下殼；壓力太大則會使一些下殼變形[5-6]。另外，為增加扣殼時凹型模具的摩擦力和起到緩沖作用，每個凹型模具中都有硅膠托，增加了壓平難度。經檢驗，個別下殼口的偏差達到了4 mm，鎖扣的尺寸達到了2 mm，因此上下殼不能準確對準，很難保證扣殼的合格率。

2 改造措施

2.1 增加吹氣裝置

如圖1所示，在校平工位的模具下方增加3排20 mm的不銹鋼方管。方管兩頭封堵，一端鉆孔攻牙接入壓縮空氣。3排氣管聯通后由氣動電磁閥控制。不銹鋼方管在凹型模具中心位置分別鉆有0.1 mm的吹氣孔。

圖1 改造后模具的排列方式

2.2 改造控制方式

原有的工作方式是下殼輸送到校平工位后壓平裝置立即動作。改造后，將該工作方式更換為下殼到位后電磁閥先動作開始吹氣。壓平前調節氣壓的大小為0.05 MPa，使每個質量約為1.25 g的塑料殼輕輕浮起。此時由于重力作用，半圓形的塑料殼會進行一次自動校平，之后進行下一步操作。

3 改造結果

經實驗，此措施可以將54個塑料殼的偏差控制在1 mm內。為進一步提高平整度，此時壓縮空氣繼續吹氣，校平裝置氣缸驅動校平不銹鋼板下降進行二次校平。因為壓縮空氣會在硅膠托和下殼中間形成一層氣膜，從而減小摩擦力，所以只需將氣缸的壓力調整至能夠使校平裝置能輕松上下移動即可。校平裝置下降到位后關閉壓縮空氣電磁閥，停止吹氣，校平裝置氣缸上行復位。經過兩步整平后，下殼的平整度目測幾乎一致，如圖2所示，達到了生產的理想要求，解決了合格率低問題。

圖2 改造后下殼平整度實際效果圖

此裝置使用經處理的潔凈壓縮空氣為動力能源，結構簡單，維修操作方便，且工作過程為柔性動作，不會傷害物料。改造后，入藥和扣上殼的準確度和穩定性得到了大幅度提高。生產速度為每分鐘350丸時，整條線的一次合格率由60%提高到了約98%。改造前和改造后該裝置的成品率分別如表1和表2所示。

表1 改造前后成品率對照表

由表1可以看出，改造后的生產速度、效率和成品率都有很大提升，說明此裝置的改進非常成功，同時說明壓縮空氣具有其他作用，如可以實現較輕物體的排序和校平、可以實現連續傳動中的非接觸式潤滑以及可以使用經過處理的潔凈壓縮空氣對干燥部位或潔凈部位進行潤滑等。

4 結語

唯有不斷創新，才能更好地為生產自動化服務，為早日實現智能制造奠定基礎。本文中方案的設計與實施，充分利用了壓縮空氣的物理性能，在正式使用中取得了直接效益，并獲得了企業年度技術革新一等獎。該項目為企業節約了生產成本，提高了企業的生產效率，值得相關行業進一步借鑒推廣應用。