李 強（福建海峽科化股份有限公司,福建 永安 366000）

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導爆管繞把機機械自動化改進應用

李 強
（福建海峽科化股份有限公司,福建 永安 366000）

摘 要：隨著導爆管雷管在國內(nèi)基礎建設中普及應用，使用量大幅度提升，其中導爆管使用量也逐年提升，但是在導爆管生產(chǎn)者還有較多工序屬于人工操作，不能徹底實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，這制約著導爆管的生產(chǎn)效率。通過提高導爆管設備的自動化水平，在保障人員和設備安全、降低職工勞動強度同時，也使導爆管的生產(chǎn)效率得以有顯著提高，以符合工業(yè)自動化、信息化兩化融合發(fā)展方向。本文簡單闡述了國內(nèi)導爆管生產(chǎn)現(xiàn)狀，并通過改進提升機械自動化技術水平，提高本質安全、生產(chǎn)效率，并大幅降低勞動強度、使用成本。

關鍵詞：傳送緩沖；繞線； 扎線；焊接

1 國內(nèi)導爆管生產(chǎn)現(xiàn)狀

（1）導爆管的生產(chǎn)工藝流程及描述。導爆管生產(chǎn)線主要制藥、拉制、檢驗、計數(shù)、封尾、貼標、綁把，本次機械自動化改造主要將計數(shù)、封尾、貼標、綁把四道工序作為一個單元，由一臺設備自動完成［1］。

圖1

（2）原導爆管生產(chǎn)缺陷。1）工序多、設備多、工藝布置零散，給生產(chǎn)組織、安全、質量追溯帶來不利影響；2）人員使用量大，四道工序均由手工操作，勞動強度大，每道工序設備敞開式，生產(chǎn)作業(yè)過程容易產(chǎn)生粉塵，對人員危害大［2］；3）由于工序分散，人工操作，造成系統(tǒng)誤差大，質量不容易控制；4）用工成本較大。

2 導爆管機械自動在線繞把機技術分析描述

導爆管機械自動化設備工作原理、機構組成、技術參數(shù)、安全設計等方面進行闡述。

（1）工作原理。自動繞把機是導爆管自動收料設備，主要采用PLC控制，利用步進和伺服馬達將導爆管送至繞線盤，然后機器自動開始計算長度繞線，繞線長度根據(jù)實際需求進行設定，繞線完成之后切斷線頭，馬達自動移動到封尾初進行貼標封尾，以此往復循環(huán)，完成快速繞線、貼標、封尾的工作［3］。主要包括一下四個工位：1）傳送緩沖機構：利用交流馬達將導爆管傳送到緩沖機構；2）繞線機構：導爆管進行定長繞線，切斷；3）扎線機構：繞線完成之后進行上下扎緊；4）封尾貼標機構：利用超聲波進行封尾和貼標。

（2）各機構工作原理。1）傳送緩沖機構。緩沖機構的框架上，利用多組動滑輪的上下運動來緩沖導爆管在繞制過程中停頓造成的機器進料不均，每一個定滑輪和一個動滑輪相配合，繞把過程還需要根據(jù)繞線機構在繞制過程中的中間停頓時間和擠塑機的拉制速度來確定動滑輪的組數(shù)及動滑輪的運動落差。動滑輪運動速度必須和牽引速度匹配，并在定滑輪上增加馬達，以增加額外的驅動來輔助動滑輪上下運動。從而實現(xiàn)導爆管在滑輪組中進行儲存，用于增加后道封尾、貼標動、綁把工作時間。當后道工序完成后就需要快速繞把，以消耗滑輪組中積累的導爆管，因此在動滑輪運動到頂部時增加光電感應器，將信號發(fā)送給PLC，PLC在控制繞線馬達切換速度，以完成高低速轉換；2）繞線機構。面對不同的品種時，由于導爆管的長度不同，而繞線盤的直徑是固定的，就需要預設轉盤的角度來補償長度，因此采用經(jīng)PLC預先設置好的函數(shù)運算自動算出不同長度需要的角度，實際生產(chǎn)時只需調用相關模式。當繞完指定長度時，須切斷導爆管將繞好的導爆管通過開合式的通道，堆向扎線機構，同時將導爆管的尾部送往封尾貼標機構；3）扎線機構。扎線機構使用驅動馬達輸送扎絲到扎線部位，使用另一個馬達將扎絲繞過導爆管并切斷扎絲，整個扎絲機構主要有3個驅動馬達驅動，分別是扎絲輸送馬達，扎絲繞動馬達、扎絲扭緊馬達,并采用上下兩組扎絲機構，兩端固定，使導爆管扎緊效果更加牢固、美觀；4）封尾貼標機構。由于導爆管的封尾需要高溫，而導爆管有黑索金RDX，可能發(fā)生爆管，為了安全、質量，封尾采用超聲波焊接技術，超聲波的高頻振動帶動下面的振子，通過控制工作時間及振幅，在擠壓導爆管的過程中，瞬間產(chǎn)生高溫完成焊接過程。

3 主要技術參數(shù)

導爆管單發(fā)繞把速度：繞8米線最高速度60m/min；繞15米線最高速度70m/min；人員要求：1人負責2臺機；日生產(chǎn)能力：4000發(fā)/臺；產(chǎn)品規(guī)程：5米至30米；機器外觀尺寸：長2700mm，寬1150mm ,高1680mm；機器重量：315KG。

4 安全設計

自動繞把機在安全設計方面采用了多種方法，主要有：（1）安全防護裝置：運動部件由安全門和防護罩封閉起來，防止因外部移速和操作人員接入機器內(nèi)部；（2）采用自動監(jiān)測、報警和處理系統(tǒng)：當設備出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時，能自動報警，發(fā)出聲、光報警信號，別切會自動停機；（3）緊急提車連鎖、報警開關：當設備異常情況發(fā)生時，操作人員可以按下緊急停車開關，設備馬上停止運轉；（4）設備自動檢測功能：設備安裝所有感應器的工作狀態(tài)監(jiān)控的界面，操作人員隨時可查看各個部件是否正常工作，發(fā)現(xiàn)異?？梢约皶r維修和維護；（5）高溫部分隔離：設備中溫度較高的單元都由相應的隔離措施，高溫原件都在機器內(nèi)，人員不易接觸，發(fā)熱元件與設備內(nèi)部的不耐溫的元件之間都由安全距離，防止由于高溫造成電氣元件的過熱損壞和絕緣部分老化，進而引發(fā)火災或者爆炸；（6）導爆管切管處易產(chǎn)生藥塵，設計中采用真空吸附原理，通過水濾將產(chǎn)生的粉塵吸附。

表1

5 結語

隨著國家“十三五”規(guī)劃自動化水平的不斷提升，安全和質量是企業(yè)在市場競爭中保持良性發(fā)展和提高競爭力的重要途徑。導爆管自動繞把機設備的自動化水平的提高，不僅能夠對提高生產(chǎn)安全具有重大意義，更是大大減少了人員數(shù)量、降低了勞動強度、人工成本，提高了本質安全及產(chǎn)品質量，促進了民爆行業(yè)自動化水平的提升。

參考文獻：

［1］楊宗玲.一種導爆管自動繞把封捆設備的研制［J］.煤礦爆破, 2013（04）：26-29.

［2］戚志強.導爆管全自動分切封捆機的研制［D］.大連理工大學, 2014.

［3］李衛(wèi)森，張麗敏，郭軍.民爆導爆管在線檢測及自動化生產(chǎn)設備的研究［J］.工業(yè)儀表與自動化裝置,2011（06）：99-100.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.005