GD包裝機(jī)光子缺包檢測(cè)裝置失效問題的分析與解決

馬昌祥 楊坤華 譚興旺 陳鵬 代超

摘 要：GD包裝機(jī)組生產(chǎn)過程中，因設(shè)備設(shè)備故障或操作工操作不當(dāng)導(dǎo)致缺包煙條產(chǎn)生，而在缺包檢測(cè)這一環(huán)節(jié)，光子缺包檢測(cè)最為可靠，但是當(dāng)光子缺包檢測(cè)本身出現(xiàn)問題時(shí)，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，從而導(dǎo)致其自身處于未正常工作狀態(tài)，極易導(dǎo)致缺包煙條流出，存在極大在質(zhì)量隱患。

關(guān)鍵詞：包裝機(jī);光子缺包檢測(cè);條煙缺包

0 引言

GD包裝機(jī)組在生產(chǎn)過程中，條煙缺包屬于A質(zhì)量缺陷，每年我廠缺包市場(chǎng)投訴率仍然較高。光子型條煙缺包檢測(cè)作為條煙缺包檢測(cè)的最后一道關(guān)口，當(dāng)光子缺包檢測(cè)本身出現(xiàn)問題時(shí)，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，從而導(dǎo)致其自身處于未正常工作狀態(tài)。本課題就條煙缺包的質(zhì)量缺陷進(jìn)行梳理，找到該缺陷控制的薄弱環(huán)節(jié)及漏洞，及時(shí)制定對(duì)策，對(duì)光子型缺包檢測(cè)裝置失效進(jìn)行在線監(jiān)控，防止因光子缺包檢測(cè)失效導(dǎo)致條煙缺包質(zhì)量缺陷產(chǎn)品流出。

1條煙光子缺包檢測(cè)器原理及結(jié)構(gòu)

其原理是當(dāng)條煙通過光子缺包檢測(cè)器時(shí)激光檢測(cè)器檢測(cè)到條煙時(shí)，快門氣缸打開，光子發(fā)射管發(fā)射光子，接收級(jí)接收光子，當(dāng)條煙離開激光檢測(cè)器時(shí)，快門關(guān)閉。如果過程中接收級(jí)接收到異常增強(qiáng)光子強(qiáng)度，則判定為缺包，控制單元發(fā)出停機(jī)提升通道或者剔除信號(hào)，將缺陷條煙檢出。

光子缺包檢測(cè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖1，圖2所示。

2 GD包裝機(jī)光子缺包檢測(cè)裝置失效原因分析

通過查看最近一年對(duì)光子缺包檢測(cè)的維修處理記錄，光子缺包檢測(cè)失效的原因主要有：氣壓異常、快門卡澀、電源損壞、剔除失敗、連條導(dǎo)致漏檢。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致光子型條煙缺包檢測(cè)失效的原因有以下三點(diǎn)：

①壓縮空氣壓力沒在理想工作范圍內(nèi)，壓力過小不足以使光子缺包檢測(cè)裝置的光子快門打開，通過的煙條未被檢測(cè)裝置檢測(cè);

②煙條連條及剔除裝置失效導(dǎo)致的缺包煙條未被準(zhǔn)確剔除;

③光子型條煙缺包檢測(cè)裝置的電源異常（損壞、斷電），其處于未工作狀態(tài)。

3 解決方法

為了解決缺包煙條流出的問題，小組提出研發(fā)光子型條煙缺包檢測(cè)器及剔除裝置的防失效系統(tǒng)，針對(duì)光子缺包檢測(cè)失效的原因進(jìn)行分析，如果當(dāng)煙條通過時(shí)，能夠確保光子型條煙缺包檢測(cè)器及剔除裝置正常工作，否則停機(jī)并報(bào)警。

器件選擇：為了更好在解決該問題，根據(jù)自己的實(shí)際情況及易操作性，選用西門子S7-200做為控制單;檢測(cè)開關(guān)選用光纖式光電開關(guān);入口光電選用漫反射光電開關(guān)，性能穩(wěn)定，安裝方便。壓力大小確定0.6MPa是氣動(dòng)設(shè)備最穩(wěn)定的氣壓。通過程序來完成光子缺包檢測(cè)裝置是否失效是能被監(jiān)測(cè)的，可以通過PLC實(shí)現(xiàn)其自診斷功能。

正常狀態(tài)下，當(dāng)檢測(cè)到煙條通過時(shí)，快門會(huì)打開，光子缺包檢測(cè)對(duì)煙條進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)缺包即會(huì)反饋給系統(tǒng)，由剔除氣缸執(zhí)行剔除;而在斷電及斷氣時(shí)，當(dāng)I0.0有輸入信號(hào)時(shí)，快門則不會(huì)打開，光子缺包檢測(cè)裝置不會(huì)工作;氣缸卡澀的情形下則是檢測(cè)到缺包后剔除機(jī)構(gòu)無法剔除缺包煙條。

1.在快門打開和剔除氣缸剔除處分別安裝感應(yīng)器I0.1及I0.2并接入PLC系統(tǒng);

2.抽取2條成品煙，并且人工制造缺包條煙的測(cè)試煙2條;

3.在正常工作情形下，在2#煙條提升輸送通道入口處放入4條樣品煙并觀察感應(yīng)器的變化;

4.在關(guān)閉檢測(cè)裝置電源并接通氣源的情形下觀察樣品煙經(jīng)過后察感應(yīng)器的變化;

5.在打開電源并斷開氣源的情形下觀察樣品煙經(jīng)過后察感應(yīng)器的變化;

在保證電、氣的同時(shí)卡住剔除氣缸的情形下觀察樣品煙經(jīng)過后察感應(yīng)器的變化。

4 效果檢查驗(yàn)證

光子型條煙缺包檢測(cè)及剔除裝置的防失效系統(tǒng)安裝完成后，三個(gè)班組點(diǎn)檢測(cè)試逐條改變?cè)撗b置外部條件的情況下進(jìn)行缺包條煙剔除檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，通過各類情況的假設(shè)實(shí)施后，光子型條煙缺包檢測(cè)裝置均能有效截住缺包條煙，即光子型條煙缺包檢測(cè)裝置失效防控系統(tǒng)有效工作，光子型條煙缺包檢測(cè)裝置失效為0。

5 總結(jié)

通過此課題的開展，有效避免了因光子缺包檢測(cè)失效而造成的缺包煙條的質(zhì)量返工和排查，節(jié)省了大量的人力和物力，起到了降本增效的作用。杜絕了缺包煙條流入市場(chǎng)，為維護(hù)公司品牌形象作出了較大貢獻(xiàn)，為精益生產(chǎn)打下基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉振全，韓相爭(zhēng)，王漢芝.西門子PLC從熱門到精通[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2018：20-101.

[2]趙志平.ZB45型硬盒硬條包裝機(jī)組培訓(xùn)教材[M].上海：上海煙草機(jī)械有限責(zé)任公司出版，2005：47-69.

[3]馬志溪.電氣工程設(shè)計(jì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004：120-230.

[4]韓雪濤 .電子元器件識(shí)別、檢測(cè)、選用與代換[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2019：168-199.

[5]廖常初.PLC編程及應(yīng)用[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008：89-117.

作者簡(jiǎn)介：馬昌祥，男，（1986—），本科學(xué)歷，助理工程師，從事煙草行業(yè)電氣維修工作.