氨綸自動分揀包裝線系統技術研究

李春花 楊森 張華衛

連云港杜鐘新奧神氨綸有限公司 江蘇 連云港 222047

引言

分揀組配系統依照裝箱規則，將不同種類絲卷進行分類后逐個碼放在絲卷定位輸送裝置上，實現自動化分揀包裝，提高生產效率，具有重要應用價值。

1 項目分析

某項目提供的是主廠房內產品分級包裝區域及產品分揀、包裝、入庫的工藝需求，針對本項目的特點，提供一套滿足其自動稱重、分揀、打碼、裝箱、貼標、包裝及輔助系統等工藝系統，實現高質量自動分揀包裝生產線及其相應服務[1]。

2 氨綸絲自動分揀裝置

紡絲卷繞機作為生產氨綸主要生產設備，每臺紡絲卷繞機配置卷繞頭若干，紡絲完成后由紡絲操作工自卷繞軸上將絲卷轉移至運輸絲卷的臺車上，每錠包括20只絲卷，紡絲操作工將該臺車運送至稱量裝置處，成串稱量后，將不合格品手動剔除，由自動化設備將剩余絲卷按照種類規格分別裝入不同包裝紙箱內。自動分揀裝置包括分揀系統、絲卷周轉系統、裝箱系統、紙箱周轉系統、電氣系統和軟件控制系統等。落絲工自紡絲車上取下絲卷串后，依次將成串絲卷放置到稱量裝置上，錄入該串絲卷信息，利用激光打標裝置，將該絲卷信息刻印在絲卷紙筒內壁上[2]。

3 氨綸分揀包裝系統關鍵設備技術

3.1 稱量取絲系統

人工依次將成串絲卷放置在稱臺上，并將不合格絲卷剔除每次稱量結束后，人工操作按鈕下達取絲指令，自動取絲裝置依次將絲卷串自稱臺轉移至緩存輸送裝置上，轉移過程中自動稱重檢測絲卷數量，若與實際系統記錄數據不符，系統報警，并交由人工處理每次取絲裝置完成操作后，緩存輸送裝置向前移動一個步距三串絲卷放置完成后，系統判斷下一工位取絲系統的工作狀態，當完成落絲操作后，且此時仍未開始執行稱量取絲裝置，則緩存輸送系統向前移動三個步距，若取絲系統仍未完成操作，緩存取絲系統等待下一次的稱量取絲命令。

3.2 取絲系統

取絲裝置前移托取絲卷，絲卷與稱量裝置分離，撥叉前移推動絲卷至尾端與夾爪貼合，撥叉步進推動第一個絲卷與取絲裝置脫離，旋轉分離機構第一只抓取絲卷旋轉90°后放下絲卷，定位輸送裝置前移一個步距，撥叉前移推動第二個絲卷與取絲裝置脫離旋轉分離機構，第二只抓取絲卷旋轉90°后放下絲卷定位輸送裝置前移一個步距，撥叉前移推動第N只絲卷與取絲裝置脫離，旋轉分離機構第N只抓取絲卷旋轉90°后放下絲卷，定位輸送裝置前移一個步距，撥叉復位，取絲裝置復位。

3.3 定位輸送系統

接受取絲系統放置的絲卷，等待系統下達移動指令，RFID記錄該絲卷信息，向前步進輸送絲卷，RFID讀取絲卷信息，激光刻印絲卷信息，RFID讀取絲卷信息，并聯機器人分別抓取指定絲卷。

3.4 絲卷定位周轉系統

定位輸送裝置向前移動一個步距，二軸機械手抓取一層絲卷碼放在定位器上并寫入絲卷信息，缺料檢測裝置檢驗緩存輸送裝置上是否留有余料，讀取RFID信息，將該信息反饋給調度系統，余料檢測裝置檢驗定位器上是否留有余料。

3.5 紙箱整理周轉系統

將成摞放置的紙箱板自動開箱整理成可用狀態，在空紙箱內套入塑料袋，將紙箱輸送至底層紙板放置區域，將紙箱輸送至裝箱區域定位并將塑料袋固定，將裝箱完成的紙箱輸送至頂層紙板放置區域，將紙箱輸送至打標區域并粘貼嘜頭，將紙箱輸送至折袋區域對塑料袋進行規整

3.6 塑料隔板拆分及放置單元

分層機構將最低層隔板與成摞隔板行程縫隙，托舉機構將被分離后的隔板摞頂起，推出機構將單只隔板推出拆分單元，輸送裝置將該隔板轉運至裝箱機器人處，隔板定位裝置將每只隔板調整為一致的狀態，桁架機械手自初始位置移動至隔板處，紙箱定位裝置將紙箱固定在待裝箱位輸送裝置處，塑料袋保持機構吸附箱口塑料袋邊緣保證不會竄動，抓取機構抓取一致隔板，桁架機械手移動至紙箱位置。

3.7 信息化技術

氨綸自動分揀包裝線的信息化技術應用，是在長期的作業過程中，收集有關的分揀包裝作業信息，建立可靠的數據資料庫，引入大數據技術，掌握自動分揀包裝中存在問題，同時能以大數據分析，提供流程優化、作業方式改善的參考。

4 自動分揀包裝線在氨綸包裝中的應用

分揀包裝系統在生產過程中需要實現多次抓取或碼放，針對誤操作或設備異常故障均有對應的處理措施，以保證設備的穩定運行。由于本車間涉及多品種同時生產，因此，為確保產品分揀裝箱的準確性，在分揀包裝系統內，其電氣控制系統與軟件控制系統相結合，以達到分揀裝箱的準確性和穩定性。數據交互信息系統是氨綸分揀包裝系統的核心，數據交互信息系統功能包括與車間MES系統信息交互、稱量裝置信息交互、分揀過程中信息交互、裝箱信息交互、打標貼標信息交互等等，在各個交互過程中均有載體進行標定，以此確保交互信息的準確，同時，所有進入該系統的絲卷信息和種類信息均在系統內進行匯總和記錄，并在顯示屏上予以反映，方便生產管理人員時時統計。

5 結束語

分揀包裝系統應用和優化過程中，應重視落實必要的關鍵技術，注重應用過程中的技術調整，提升實際的技術應用價值，提高應用效果。