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一、原自動定量包裝機狀況
此套自動定量包裝秤由大料斗、粗細加料裝置、夾袋裝置、稱重框架等若干單元組成。包裝時，人工先將包裝袋套在下料口上，觸發(fā)夾袋開關，夾袋氣缸動作，將包裝袋夾緊。切片經由大料斗進入粗細加料裝置，由粗細加料門流入包裝袋，當包裝袋內切片達到設定計量值后，加料過程完畢。隨后夾袋裝置打開，利用叉車把包裝好的成品輸送走。
二、原自動定量包裝機存在的問題
由上我們不難看出，這套自動定量包裝機的主要特點是“邊放料邊稱重”，也就是上文技術指標中所提及的毛重秤。包裝機在人工將包裝袋掛好之后，通過掛鉤鎖緊氣缸、夾袋氣缸將包裝袋固定，然后通過鼓風機將包裝袋吹鼓，達到吹氣設定時間之后穩(wěn)定0.5秒的時間自動清零，零點穩(wěn)定之后給出開始下料信號，然后觸發(fā)粗、細加氣缸放料。
這種稱重方式乍看之下沒有什么問題，貌似很完美，可是在正常的生產過程中卻經不起實踐的推敲，隨著時間的推移暴露出了許多弊端。從設備維護的過程中，我們邊維護邊總結，發(fā)現(xiàn)經常出現(xiàn)的故障有以下幾點：
1.下料過程未結束，下料口已堵滿料，無法繼續(xù)下料。
2.包裝前包裝袋能被吹鼓，可下料過程中氣就跑了，'內膽不能充分張開。
3.自動清零不穩(wěn)定，存在誤差。
4.傳感器的非線性誤差較大。
5.下料結束后，粗細加閥門偶有關不死的現(xiàn)象，一直漏料。
結合以上常見的故障，我們通過長期地現(xiàn)場觀察以及對系統(tǒng)原理、結構、控制方式等方面的研究得出了這些故障現(xiàn)象出現(xiàn)的原因。
（一）稱重方式方面存在的問題
常州XX包裝系統(tǒng)釆用的是'‘邊下料邊稱重”的方式，包裝袋通過掛鉤及鋼結構壓在稱重傳感器上。然而掛鉤式的稱重包裝系統(tǒng)決定了包裝袋不能落地，必須完全懸空（如果包裝袋與地面接觸將影響稱重結果，使得包裝量達不到設定值）。
當開始下料時，是大流量的粗加料，下料閥全開，切片靠著重力影響，大量沖擊包裝袋內膽底部，懸掛的包裝袋底部被拉成"V”字型。下料過程中內膽被底部切片往下拉，內膽褶皺較多，加上下料時切片表面堆積的形狀為“A”字型，故當切片觸及袋口時，內膽頂部四個角并未裝滿，經常出現(xiàn)切片還未裝至lOOOKg時就已經滿至袋口的現(xiàn)象，無法繼續(xù)包裝。
（二）鼓風機吹氣系統(tǒng)方面存在的問題
由于我們的包裝袋分內膽和外膽，在包裝稱重之前需要吹氣鼓袋，保證內膽充分地張開，不被外膽壓皺，使得切片最大限度的充滿內膽。但是“邊下料邊稱重”的下料方式決定了在下料過程中，不能通過一直吹氣的方式來使得內膽充分張開保證切片填滿，否則吹氣會對稱重系統(tǒng)產生影響，對傳感器施加正壓力，使得包裝袋中的切片實際重量不足設定值，將影響稱重結果的準確性。
（三）稱重傳感器方面存在的問題
在定期的計量校準過程中，我們發(fā)現(xiàn)秤的滿點量程會有一定的漂移。比如在上個檢定周期標定的1000kg在這個檢定周期會顯示1003kg«為此我們用25kg的祛碼來測試了一下傳感器的輸出曲線，發(fā)現(xiàn)其非線性誤差較大，如下圖所示。由于包裝秤在使用過程中受到大小不同且多次往復沖擊載荷的影響，傳感器的受力情況非常復雜，最終導致傳感器的觸點發(fā)生改變，使檢定時的原始狀態(tài)產生了變化，產生誤差。
（四）清零設置方面存在的問題
這套包裝系統(tǒng)是連料帶皮一起稱重的毛重式形式，而每個包裝袋的重量不可能完全一樣，因此包裝系統(tǒng)自動清零設置在包裝袋掛上掛鉤三秒后再進行，維持0.5秒的重量穩(wěn)定就清零。起初由于對這個設置的情況不是很清楚，操作工會在包裝袋掛好后整理包裝袋或者將手放在包裝袋上，反而影響了系統(tǒng)的自動清零，對稱重結果產生影響。-
（五）粗加細加料方面存在的問題
此套包裝系統(tǒng)粗加料、細加料使用是單氣缸雙行程執(zhí)行機構，通過雙行程來控制大開度小開度從而來區(qū)分實現(xiàn)粗加料和細加料。當粗加料結束后，下料閥關至小開度，會有大量料堆積在下料閥的擋板上，從小開度到全關的過程堆積的料對氣缸的運動產生阻力，還有些切片會卡在閥門與擋板之間，有時會出現(xiàn)氣缸憋勁導致關不死的情況。
現(xiàn)場偶有下料結束后一直漏料的現(xiàn)象，我們通過在下料過程中打開粗細加閥門側面的觀察板來觀察，在下料結束后對閥門的關閉情況的檢查，發(fā)現(xiàn)了閥門與側面擋板都是不銹鋼板，閥門關閉時候屬于類似'‘硬密封”，而兩者為了防止相撞之間又存在間隙。在閥門與擋板上加橡膠皮或者毛刷可以減少關不死漏料的情況發(fā)生，可是氣缸的損耗依然沒有減少。
三、自動定量包裝機的改造
將近半年多的時間里，我們通過對這套自動定量包裝機出現(xiàn)的問題的維護、總結與研究，決定對其進行改造，從根本上來解決這些問題，而不是靠修修補補做一些治標不治本的工作。
主要改造的工作是在現(xiàn)場最上端的切片儲罐下方出口管線上安裝一套手動閘板閥和氣動閘板閥。根據(jù)指令將上游切片輸送到緩沖料倉（新增一個緩沖料倉是為了減緩切片進入計量料斗時的沖擊力，保護稱重傳感器，提高稱重準確性），使切片均勻流入喂料箱，在其下方，就是計量料斗，秤體通過傳感器固定在上層平臺上。計量斗下方是放料箱，稱量準確的切片通過放料箱進入回風落料桶，切片落入包裝袋的同時，將空氣排出。
我們首先來看看改造后的自動定量包裝機系統(tǒng)流程，與之前的系統(tǒng)相比較，改造后的系統(tǒng)更加方便了操作，提高了包裝速度和計量的準確、可靠性。
首先人工套袋夾緊后，按下開關，夾袋器自動上升到預定高度，風機開啟將包裝袋吹鼓后。稱重顯示控制器時刻監(jiān)測計量料倉的總重，當喂料箱在關閉狀態(tài)并且料倉稱重在零附近時，開始控制加料。
靠重力給料的喂料箱粗、細兩扇料門在氣缸的驅動下同時打開，切片以大流量落入計量料斗，支撐計量料斗的稱重傳感器感受質量的變化，將力信號轉換為電信號輸入稱重顯示控制器，稱重顯示控制器對信號經過放大、運算和數(shù)字化變換等處理后，一路輸出到顯示屏實時數(shù)字顯示，另一路則控制電磁閥等執(zhí)行元件實現(xiàn)稱量過程自動化。當切片加至額定重量約970kg時，儀表即發(fā)出粗關機信號，氣缸關閉粗料門，小流量切片從料門中的小孔通過，此時進入細加料，稱重儀高速釆集數(shù)據(jù)并處理，當達到距額定質量還差二落差量時，迅速關閉細料門，計量過程完畢。
稱重完畢，控制系統(tǒng)監(jiān)測包裝袋是否到位，如果未到位，則等待；如果包裝袋已經就位，則放料底門打開，切片經落料回風桶進入包裝袋，同時回風閥打開，回風系統(tǒng)起作用。延時一定時間放料門關閉，升降架按下降，上游設備重新進料。操作工將包裝袋整理扎口后，通過鏈板輸送機均勻輸出。
（一）稱重方式的改造
改造后的包裝系統(tǒng)采用凈重式的稱量方式，即稱重過程與下料包裝過程分開。在新增的稱重料斗中稱重完畢后開始下料，包裝袋放置于鏈板機上,吹氣充分之后，切片由底部逐步堆積至頂部，加上下料過程中間斷地吹氣來保證內膽的充分張開和切片頂端堆積高度的降低，相比改造前的包裝系統(tǒng)，袋口堵住的情況再也沒有發(fā)生。
改造后的包裝系統(tǒng)更適合我們中心的包裝情況，操作工在下料過程中可以提前裝訂標簽，因為其吹氣和下料過程都是在稱重之后才進行，不會對稱重傳感器產生影響，保證了稱重的準確性。
（二）稱重傳感器的改造
原來的稱重系統(tǒng)由于靠四個掛鉤來傳遞受力，所以有四只傳感器。改造后的系統(tǒng)的稱童料斗我們釆用了三只傳感器在計量料斗底座三角均勻分布（即120。的方向來承擔受力），秤臺通過球碗和鋼球將所承受的質量準確的傳遞到三只傳感器上，利用鋼球在球碗中的自位性，使計量料斗自動定位。各傳感器底座裝有雙向可調節(jié)底板，通過調節(jié)底板可保證上下球碗對心，并使計料斗達到水平狀態(tài)；上球碗上端為螺桿，通過調節(jié)螺桿，可保證三只傳感器受力均勻。三只傳感器將所承載的重量值線性轉換成電壓mV信號，通過加法器盒的迭加送至控制柜內，通過稱重儀表進行濾波、放大等數(shù)據(jù)處理。
（三）自動零點設置的改進
改造后的系統(tǒng)在自動置零方面與之前的系統(tǒng)有了本質地變化，系統(tǒng)自動置零需要滿足在自動模式下、無故障急停、無電機過流保護動作的前提下，稱重料斗總重在零點附近維持穩(wěn)定0.5秒，零點穩(wěn)定確認才有信號，然后還需要底門（即計量料斗底部的閥門）放料結束關閉T1的預設時間值后，系統(tǒng)才開始置零，再過0.5秒后置零結束，Q17.0無信號，M4.1置零結束有信號。
這里著重要說明一下這個T1條件的加入。為何不在底門放料關閉之后立刻進行系統(tǒng)置零，因為底門關閉之后氣缸的動作肯定會對稱重料斗的傳感器受力產生影響，所以需要再底門關閉之后延遲一段時間在置零，原本T1的預設時間值為3秒，足以避免氣缸動作對稱重傳感器的影響了。然而在安裝調試過程中，我們發(fā)現(xiàn)由于秤斗下部排氣緩慢，上沖的氣體會對稱重計量產生-0.5kg左右的準確性影響，故最終在調試過程中將底門關閉延時值改為7秒，即將程序中接通延時定時器T1的預設時間值由原來的3S改成7S,使得系統(tǒng)內氣體的流通不會對系統(tǒng)置零點產生影響。
（四）粗細加閥門的改造
改造后的包裝系統(tǒng)喂料機構是從貯料倉向計量斗準確給料的執(zhí)行元件，它主要由一個錐形導料斗及兩扇喂料門組成，弧形的粗、細兩扇喂料門為同心圓結構，繞同一軸線擺動，各自受一個氣缸驅動，氣缸通過連桿及叉形件推動喂料門的一臂。
當兩扇門全部打開時，切片大流量通過，形成粗喂料，當關閉細料門后，切片只能從粗料門中間的方形孔小孔通過，形成細喂料，弧板轉軸處的滑動軸承材質具有良好的潤滑性和耐磨性。當發(fā)現(xiàn)兩扇弧板間的間隙不均勻造成氣缸推不動弧板時，應更換滑動軸承。喂料門行程需通過調整氣缸的安裝位置來保證，使之即不產生碰撞，又不泄漏。要求在關機狀態(tài)下，細料門的后擋板與喂料斗之間間隙不大于5mm,粗料門弧板方形孔的位置調整到被細料弧板均勻覆蓋。
四、總結
通過從這一套自動定量包裝機的釆購引進、正常使用、日常維護、優(yōu)化改造等方面，我們發(fā)現(xiàn)我們管理人員除了在技術上對自己要求精益求精，在管理水平上也對自己提出高要求。在企業(yè)中設備管理往往是一個很容易被人們忽視的環(huán)節(jié)，很容易視生產為"一線”，將設備管理和生產經營分開，往往出了問題才意識到設備管理的重要性。就好比包裝機一樣，設備總出故障掃地切片就多，設備經常出故障維修費用就高，從而企業(yè)的效益也就無形地流失掉了。在如今的市場經濟形勢下，應該將設備實物管理與生產經營價值管理合二為一，以價值和效益為取向，將技術管理與效益成本控制很好地結合起來，提高設備管理與維修的水平和效能，降低維修費從而降低生產成本，提高設備的可行性和利用率，不讓設備帶病運轉、帶病閑置。

作者：于辰；竇巧玲

深圳市卓禾儀器有限公司是一家專門從事稱重儀表和全自動包裝碼垛生產線的研發(fā)及生產的高新技術企業(yè)，所生產的JY500系列稱重顯示控制器（包括配料秤儀表、皮帶秤儀表、包裝秤儀表、重量變送器等）高速高精度，使用壽命長。卓禾儀器有十數(shù)年的現(xiàn)場校驗經驗，在業(yè)內有良好的口碑，且有專門的售后工程師幫忙解決產品使用過程中遇到的技術問題，客戶可以放心省心順心的使用我司的產品。如果對我司的產品感興趣，歡迎咨詢。