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目前國(guó)內(nèi)硬盒包裝機(jī)除部分采用意大利某公司和德國(guó)某公司高速包裝機(jī)外，大多包裝設(shè)備是英國(guó)某公司和國(guó)產(chǎn)中速硬盒包裝機(jī)。原昆明第三機(jī)械廠研發(fā)的“二拖一 機(jī)組”就是以中速硬盒包裝機(jī)連接一套輔機(jī)組成的生產(chǎn)機(jī)組。機(jī)組釆用的連接部件為一套獨(dú)立的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，在機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)該機(jī)構(gòu)不受來料情況限制作恒定往復(fù)運(yùn)動(dòng)，占地面積較大。當(dāng)煙包由兩主機(jī)的兩輸出通道向下游輔機(jī)的單通道供料時(shí)，采用的恒定運(yùn)動(dòng)的雙往復(fù)式平推板不能保證推進(jìn)時(shí)煙包組已準(zhǔn)確到位，易造成擠煙，在下游機(jī)偶然停機(jī)時(shí)，需要人工快速將煙包撿入煙盤。而對(duì)于該機(jī)組連接部件的相關(guān)改進(jìn)報(bào)道較少⑴&為此，根據(jù)供料通道及硬盒煙包的特點(diǎn)，以總成本最少法進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較分析后⑵，對(duì)兩臺(tái)中速硬盒包裝機(jī)主機(jī)與一套輔機(jī)進(jìn)行了聯(lián)機(jī)改造。

1存在問題

原設(shè)備釆用兩臺(tái)翻蓋式硬盒中速包裝機(jī) （單機(jī)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力180包/min）與一套輔機(jī)組成機(jī)組，中間利用一套聯(lián)機(jī)裝置對(duì)兩臺(tái)主機(jī)生產(chǎn)的煙包進(jìn)行分時(shí)、分組向下游輔機(jī)供料。機(jī)組連接部件規(guī)格（長(zhǎng)x寬x高）為1500 mm x 1500 mm x 800 mm,重量達(dá)500 kg以上。啟動(dòng)后，在電機(jī)帶動(dòng)下，置于頂層相對(duì)平行安裝的兩膠木推煙板在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下作相對(duì)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以此將連接部件兩側(cè)兩主機(jī)輸出通道中的煙包組分時(shí)輸入置于連接部件中間的下游輔機(jī)的供料通道中（每次10包）。當(dāng)下游輔機(jī)發(fā)生故障時(shí)，連接部件與供料輸送帶在5s后停止運(yùn)轉(zhuǎn)，而此時(shí)在兩臺(tái)主機(jī)的輸出通道上繼續(xù)輸出的煙包就必須馬上人工撿入煙盤。

因此，該聯(lián)機(jī)機(jī)組生產(chǎn)中主要存在以下問題：①當(dāng)下游輔機(jī)突然停機(jī)后，繼續(xù)生產(chǎn)的主機(jī)由于沒有煙包輸出轉(zhuǎn)向功能，煙包在立式輸送通道中需要人工即時(shí)撿岀；②安裝于連接部件頂層的兩往復(fù)平行推板動(dòng)作 時(shí)，當(dāng)一側(cè)的推板后退最大位置時(shí)，輸送通道中的煙包組由于失去推板的阻擋作用，在輸送帶的加速作用下 迅速進(jìn)入兩推板間的外通道。煙包組到達(dá)最大位置時(shí)，限位擋板會(huì)產(chǎn)生較大的反作用力將煙包回彈，此時(shí)的推煙板往前運(yùn)動(dòng)，將煙包組推入中間通道，若煙包組冋彈幅度過大，會(huì)與推煙板產(chǎn)生擠壓;③連接部件結(jié)構(gòu)龐大，故障率高，維修成本較大。

2改進(jìn)方法 2.1機(jī)械部分

簡(jiǎn)化了設(shè)備的連接通道和連接部件，采用兩主機(jī)通道直接連接方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，縮小了整個(gè)機(jī)組的占地 空間。在通道連接處的兩邊約兩包煙距離外，設(shè)置了兩種煙包截?cái)嘌b置以實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)主機(jī)輸出煙包的分時(shí)儲(chǔ)包和向下游輔機(jī)供料的分送功能。在聯(lián)機(jī)設(shè)計(jì)中，主 機(jī)1出口輸送通道比主機(jī)2出口輸送通道長(zhǎng)。 在兩主機(jī)的輸出轉(zhuǎn)盤原輸出口的相對(duì)位置（反相），各增加一個(gè)由活動(dòng)導(dǎo)板控制的煙包輸岀轉(zhuǎn)向通道和自動(dòng)裝盤機(jī)構(gòu)，以解決下游輔機(jī)停機(jī)后煙包輸出轉(zhuǎn)向和自動(dòng)裝盤問題。

（1）主機(jī)1輸出通道末端的煙包組阻擋構(gòu)件1由擋煙塊及彈簧、支架、汽缸、壓煙板、底板等組成，在汽缸作用下，煙包組阻擋構(gòu)件1由上而下壓向輸送通道中經(jīng)過底板處的煙包組，安裝在壓煙板上的彈性擋煙塊具有阻斷煙包組的作用，其隨著壓煙板向下運(yùn)動(dòng)時(shí)受下部煙包的阻力后可向上抬起，保證向下運(yùn)動(dòng)時(shí)不損傷煙包。輸送煙包之間有一定間隙，當(dāng)擋煙塊下端接觸到間隙時(shí)，在彈簧的作用下快速進(jìn)入間隙，及時(shí)分開前后銜接的煙包組。

（2） 主機(jī)2輸出通道末端的煙包組阻擋構(gòu)件2安裝于輸出通道的下方，由擋煙條、支架、汽缸、汽缸支架等零件構(gòu)成。擋煙條在汽缸的作用下，可以在通道支 架內(nèi)的空隙、輸送皮帶的兩側(cè)做上下運(yùn)動(dòng)（輸送帶窄于通道支架），以實(shí)現(xiàn)阻擋和放開煙包組的功能。

（3） 煙包輸出轉(zhuǎn)向和自動(dòng)裝盤構(gòu)件包括汽缸、活動(dòng)引導(dǎo)板、連接裝置、翻煙器、出口通道煙包組下定位板、推進(jìn)器（煙包組上定位板）、煙盤支架、煙盤輸送裝置等。改進(jìn)后在轉(zhuǎn)盤上的弧形煙包引導(dǎo)板上增開一輸岀口，輸出口由汽缸驅(qū)動(dòng)活動(dòng)引導(dǎo)板來引導(dǎo)煙包的輸出方向。下定位板用于定位毛刷通道中的煙包組，推 進(jìn)器用于定位煙包組并將煙包組推出通道裝入煙盤，裝盤后實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)包功能。

2.2 電控系統(tǒng) 2.2.1系統(tǒng)組成

原機(jī)組每臺(tái)主機(jī)使用的控制器為擴(kuò)展成的可編程控制器，程序容量8000步，目前已使用2000余步。除主機(jī)使用的 I/O外，還有較多空余I/O可供使用。因此改進(jìn)后控制系統(tǒng)仍使用原PLC并進(jìn)行了程序擴(kuò)展，且增加了以下元器件：

①在主機(jī)2的短輸出通道中安裝煙包檢測(cè)單元， 選用NPN型電感式感應(yīng)開關(guān)⑷，用于煙包檢測(cè)并計(jì)數(shù);②兩位三通電磁閥選用普通直動(dòng)式電磁閥⑴，用于控制煙包組阻擋構(gòu)件1和構(gòu)件2的上下運(yùn)動(dòng)、兩臺(tái)主機(jī)的煙包輸出轉(zhuǎn)向活動(dòng)引導(dǎo)板的開啟及關(guān)閉、兩臺(tái)主機(jī)轉(zhuǎn)向輸出通道兩側(cè)下定位板的上下運(yùn)動(dòng)、兩臺(tái)主機(jī)轉(zhuǎn)向輸出通道煙包組推進(jìn)器（上定位板）的前后和上下運(yùn)動(dòng)、煙盤支架的上下運(yùn)動(dòng)；③煙盤輸送電機(jī)，用于轉(zhuǎn)向輸出通道處煙盤的輸送；④下游輔機(jī)故障停機(jī)信號(hào)和慢速信號(hào)線，用于控制兩主機(jī)的煙包輸出轉(zhuǎn)向； ⑤傳感器2,用于控制轉(zhuǎn)向輸出通道中煙包到位后的兩側(cè)下定位板的向下運(yùn)動(dòng)和煙包組推進(jìn)器（上定位板）的向前動(dòng)作；⑥傳感器3,用于煙包轉(zhuǎn)向輸出通道中兩側(cè)下定位板的復(fù)位和煙包組推進(jìn)器（上定位板） 到位后的微動(dòng)張開和向上運(yùn)動(dòng);⑦傳感器4,用于煙包組推進(jìn)器（上定位板）的后退和向下運(yùn)動(dòng)到初始位置； ⑧傳感器5,用于煙盤裝滿后的煙盤向下移動(dòng)及空煙盤到位控制。

2.2.2系統(tǒng)控制流程

（1） 聯(lián)機(jī)生產(chǎn)。初始條件下，主機(jī)1的長(zhǎng)輸出通道末端的煙包組阻擋構(gòu)件1為抬起狀態(tài)（允許煙包通過），主機(jī)2的短輸出通道末端的煙包組阻擋構(gòu)件2為向上狀態(tài)（不允許煙包通過）。當(dāng)主機(jī)2生產(chǎn)的煙包達(dá)到15包時(shí)，煙包組阻擋構(gòu)件1動(dòng)作，截?cái)嘀鳈C(jī)1通 道中的煙包，延時(shí)0.8s后，煙包組阻擋構(gòu)件2立即向下運(yùn)動(dòng)，“放行”處于截?cái)酄顟B(tài)下的主機(jī)2通道中的煙包。當(dāng)累計(jì)計(jì)數(shù)到30包時(shí)，煙包組阻擋構(gòu)件2向上動(dòng)作，截?cái)嗤ǖ乐械臒煱?，延時(shí)0.8s后，煙包組阻擋構(gòu)件1向上運(yùn)動(dòng)，“放行”處于截?cái)酄顟B(tài)下的主機(jī)1通道中的煙包。計(jì)數(shù)器清0,循環(huán)執(zhí)行下一次主機(jī)2的煙包輸出計(jì)數(shù)。實(shí)際計(jì)數(shù)與延時(shí)可根據(jù)各設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)速度進(jìn)行設(shè)置。

（2） 煙包輸出轉(zhuǎn)向。當(dāng)PLC檢測(cè)到下游輔機(jī)輸入故障停機(jī)信號(hào)或慢速信號(hào)時(shí)，立即置位內(nèi)部繼電器，并在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的固定相位令干燥鼓輸出口處轉(zhuǎn)盤上的活動(dòng)引導(dǎo)板以機(jī)架處的定位點(diǎn)為原點(diǎn)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)85。轉(zhuǎn)盤上的拔輪帶動(dòng)煙包從打開的活動(dòng)引導(dǎo)板處轉(zhuǎn)向輸出到另一通道。轉(zhuǎn)盤下方的傳動(dòng)軸通過改進(jìn)后的齒輪、軸及翻煙器等,將平行輸送的煙包垂直順時(shí)針翻轉(zhuǎn)90。進(jìn)入毛刷通道，轉(zhuǎn)變?yōu)榱⑹捷斔汀?/span>