周德鵬 繆冬梅 郗 杰

摘要:針對(duì)中國石油大連潤滑油廠包裝車間4 L潤滑油包裝生產(chǎn)過程中裝箱缺桶的現(xiàn)象,經(jīng)過對(duì)裝箱生產(chǎn)過程詳細(xì)研究和分析后找出了包裝箱中缺桶的原因,并針對(duì)該原因設(shè)計(jì)了一套相對(duì)應(yīng)的自動(dòng)缺桶檢測裝置,通過設(shè)置兩個(gè)檢測撥桿來檢測是否缺桶,并通過光電管把檢測信號(hào)傳送到報(bào)警系統(tǒng),有效解決了裝箱缺桶的問題。整個(gè)設(shè)計(jì)包括機(jī)械結(jié)構(gòu)及電路控制兩部分,其中機(jī)械部分可以實(shí)現(xiàn)高度和寬度的調(diào)整,以適用于不同規(guī)格的包裝桶。

關(guān)鍵詞:4 L桶;自動(dòng)裝箱;自動(dòng)缺桶檢測系統(tǒng);光電管;繼電器

中圖分類號(hào):TH246 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

The Design and Application of a Set of Automatic Detection Device against Missing Bottles in 4-Litre Lube Oil Packaging Production Process

ZHOU De-peng, LIAO Dong-mei, XI Jie

(PetroChina Dalian Blending Plant, Dalian 116032, China)

Abstract:A set of automatic detection device was designed and made to solve the missing of bottles problem in 4-litre lube oil packaging production process in PetroChina Dalian Blending Plant after a detailed study and analysis of the reasons for missing of bottles in the process of package. Two levers and a photocell were located to detect whether or not missing of bottles and the signal of missing bottles from the photocell was sent to the alarm system. There are two parts in all design, one is mechanical structure and the other is electric control circuit. A variety of bottles can be packed through the adjustment of height and width of the device.

Key words:4-litre bottle; automatic packing; automatic detection system for missing bottles; photocell; relay

0 前言

中國石油大連潤滑油廠主要生產(chǎn)任務(wù)是進(jìn)行昆侖潤滑油部分品種的調(diào)合及各種包裝工作。其中4 L昆侖潤滑油包裝生產(chǎn)流程如下:通過自動(dòng)灌裝機(jī)將昆侖潤滑油灌裝進(jìn)4 L塑料桶中并完成封蓋工作,然后經(jīng)過傳送帶輸送到自動(dòng)落下式裝箱機(jī)進(jìn)行裝箱,每箱裝6桶,在放入合格證后進(jìn)行膠帶封箱,成品箱經(jīng)過貼標(biāo)和噴碼后進(jìn)入碼垛機(jī)碼垛。但是在生產(chǎn)過程中由于某些原因經(jīng)常出現(xiàn)一個(gè)包裝箱中缺少1~2桶潤滑油的情況,一旦少桶問題不能被及時(shí)發(fā)現(xiàn),產(chǎn)品流入市場,就會(huì)給我廠的生產(chǎn)經(jīng)營及聲譽(yù)帶來極大的損害。為避免這一現(xiàn)象發(fā)生,通常車間安排專人負(fù)責(zé)檢查是否缺桶,無形中增加了人工成本。如果采用自重檢測秤來檢測則增加了投資成本5萬余元,為深入貫徹落實(shí)潤滑油公司“控費(fèi)、降本、增效”工作部署,在經(jīng)過對(duì)裝箱生產(chǎn)過程詳細(xì)研究和分析后我們找出了包裝箱中缺桶的原因,并針對(duì)缺桶原因采用光電傳感器、繼電器和聲光報(bào)警器設(shè)計(jì)了一種全新的檢測裝置,在裝箱前就進(jìn)行缺桶檢測,當(dāng)缺桶時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警,人工進(jìn)行操作補(bǔ)償,從而有效解決了缺桶的問題。

1 4 L桶裝潤滑油包裝生產(chǎn)過程中在裝箱單元缺桶原因分析

(1)4 L桶形及裝箱時(shí)要求擺放形式如圖1。

之所以要求如此形式擺放,是因?yàn)榭紤]到4 L桶把手頂部一側(cè)有斜角,如果如圖2擺放,則在碼垛時(shí)容易造成傾斜,不能進(jìn)行碼垛堆放。

(2)裝箱系統(tǒng)簡介

① 4 L自動(dòng)裝箱系統(tǒng)平面布置圖

大連潤滑油廠配置的自動(dòng)落下式裝箱機(jī)系北京恒拓包裝設(shè)備有限公司生產(chǎn)制造,該裝箱系統(tǒng)是將已灌裝并封口的塑料桶,利用紙板作為包裝物,把一組(6桶)裝箱成形,并用膠帶封固的成套設(shè)備。其平面布置圖如圖3所示。

1.桶分道檢測;2.轉(zhuǎn)桶1檢測;3.轉(zhuǎn)桶2檢測;4.轉(zhuǎn)桶氣缸1;5.轉(zhuǎn)桶氣缸2;6.橫桶輸送機(jī);7.檢測光電管;8.推桶氣缸;9.空箱輸送機(jī);10.裝箱機(jī)

其中:桶分道檢測:擋光后根據(jù)編組需要換向(磁性開關(guān))。

轉(zhuǎn)桶1檢測:檢測到桶后控制相應(yīng)方向氣缸轉(zhuǎn)桶(光電)。

轉(zhuǎn)桶2檢測:檢測到桶后控制相應(yīng)方向氣缸轉(zhuǎn)桶(光電)。

轉(zhuǎn)桶氣缸1:彈出撞擊油桶使其偏轉(zhuǎn)。

轉(zhuǎn)桶氣缸2:彈出撞擊油桶使其偏轉(zhuǎn)。

橫桶輸送機(jī):將轉(zhuǎn)向的油桶輸送到裝箱機(jī)。

檢測光電管:被遮擋時(shí),推桶氣缸動(dòng)作。

推桶氣缸:將每三個(gè)油桶推到落箱處。

空箱輸送機(jī):將紙箱送到裝箱機(jī)前。

②裝箱過程介紹

膠帶封箱底后,通過空箱輸送機(jī)將紙箱送到裝箱機(jī)前,分箱氣缸將緊挨的空箱分開并送到裝箱位置。

當(dāng)4 L油桶輸送到分道環(huán)節(jié)時(shí),分道機(jī)構(gòu)根據(jù)編組需要進(jìn)行分道,轉(zhuǎn)桶氣缸把每個(gè)桶分別轉(zhuǎn)向并傳送到橫桶輸送機(jī)上,當(dāng)檢測光電管7被遮擋時(shí),推桶氣缸將每3個(gè)桶分別推到落箱處,每推兩次落桶一次,每6桶一箱。裝滿桶的紙箱被輸送出,同時(shí)進(jìn)一空箱,滿桶箱經(jīng)過合格證機(jī)時(shí),自動(dòng)放入合格證,然后封箱頂,成品箱進(jìn)入碼垛機(jī)碼垛。

(3)轉(zhuǎn)桶機(jī)構(gòu)

為保證能夠按要求擺放形式裝箱,在裝箱機(jī)前的橫桶輸送機(jī)上制造商配置了轉(zhuǎn)桶機(jī)構(gòu),如圖3所示。

當(dāng)光電管檢測到有桶輸送時(shí),轉(zhuǎn)桶氣缸彈出撞擊4 L桶,使其轉(zhuǎn)向,通常情況下轉(zhuǎn)向角小于90°,介于30~90°之間,即有效轉(zhuǎn)向,如圖4所示傳送。

這種轉(zhuǎn)向的油桶在最終包裝入箱前在隨之而至的后一個(gè)油桶的撞擊下排列在一起時(shí)就達(dá)到了轉(zhuǎn)向90°,并不會(huì)造成裝箱缺桶現(xiàn)象,因此可以進(jìn)行正常的包裝入箱工序。但在生產(chǎn)過程中常常由于各種原因造成桶并沒有有效轉(zhuǎn)向,即轉(zhuǎn)向角小于30°或者轉(zhuǎn)向180°,如圖5所示繼續(xù)傳送, 這種情況下就會(huì)造成裝箱缺桶。

2 缺桶自動(dòng)檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 工作原理(如圖6所示)

檢測撥桿可以繞其軸自由轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)其由于本身重力作用下垂時(shí)被支架上的支桿遮擋,從而可以使檢測撥桿的上端遮擋住檢測光電管。

檢測撥桿軸及檢測光電管可以在支架上縱向調(diào)節(jié)高度,以適應(yīng)不同高度的包裝桶。

檢測撥桿固定軸套可以在檢測撥桿軸上橫向調(diào)節(jié)并固定檢測撥桿,以適應(yīng)不同寬度的包裝桶。

當(dāng)裝滿潤滑油的4 L包裝桶在經(jīng)過轉(zhuǎn)桶機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向后在橫桶輸送機(jī)上傳送時(shí),如果桶轉(zhuǎn)向正確,則兩個(gè)檢測撥桿都會(huì)被桶蓋和把手頂起來,如圖7。

缺桶檢測光電管紅外光線不被遮擋,無輸出信號(hào);如果桶沒有有效轉(zhuǎn)向,則至少有一個(gè)檢測撥桿沒有被桶蓋或把手頂起來,如圖8,缺桶檢測光電管紅外光線被遮擋,輸出缺桶24 V信號(hào)給控制系統(tǒng),進(jìn)行聲光報(bào)警并停止裝箱,等待人工補(bǔ)償并進(jìn)行復(fù)位,重新開機(jī)。