孫明武，崔偉光，翟吉寶，孫金銀，陳浩，王玉國(guó)

(山東萬(wàn)達(dá)寶通輪胎有限公司，山東 東營(yíng) 257500)

1 冠帶條導(dǎo)開(kāi)改造的原因及現(xiàn)狀

冠帶條生產(chǎn)流程為：檢驗(yàn)合格的小料和橡膠原材料根據(jù)不同性能的配方標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)過(guò)自動(dòng)配料和人工配料，然后在密煉機(jī)內(nèi)進(jìn)行混煉,生產(chǎn)出輪胎不同部位的膠片；膠片按照不同的指標(biāo)要求進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格的膠片從密煉車間進(jìn)入半成品車間，同時(shí)纖維簾線檢驗(yàn)合格由倉(cāng)庫(kù)領(lǐng)入半成品車間，通過(guò)四輥壓延機(jī)把膠料按照一定的張力和膠片厚度要求，把膠料滲入到纖維簾線中，形成輪胎所需的纖維簾布，纖維簾布經(jīng)過(guò)裁斷車間的分裁設(shè)備，將簾布分割成冠帶條，冠帶條通過(guò)二十工位設(shè)備卷成料卷半部件，從裁斷車間進(jìn)入成型車間，成型車間由成型機(jī)按照生產(chǎn)工藝條件將裁斷車間生產(chǎn)的冠帶條半部件貼合生產(chǎn)出不同規(guī)格尺寸的輪胎雛形—胎胚。

冠帶條在裁斷車間生產(chǎn)過(guò)程中因?yàn)樵O(shè)備張力原因，冠帶條纏繞過(guò)程會(huì)出現(xiàn)黏連接頭等現(xiàn)象，當(dāng)有黏連的冠帶條進(jìn)入成型車間，冠帶條料卷導(dǎo)開(kāi)時(shí)，就會(huì)因?yàn)楣趲l黏連造成冠帶條繃斷，不僅對(duì)冠帶條導(dǎo)開(kāi)裝置造成損壞，冠帶條儲(chǔ)料架也會(huì)因?yàn)橥蝗皇プ饔昧Χ摮?，帶?lái)安全隱患；還容易產(chǎn)生大量廢料，增加原材料成本，增加設(shè)備維修費(fèi)用。

敬業(yè)成型機(jī)冠帶條導(dǎo)開(kāi)時(shí)，由于冠帶料輥纏繞過(guò)程中出現(xiàn)膠料黏連，在貼合冠帶條時(shí)造成冠帶條張力變大或冠帶條拉斷，從而導(dǎo)致整卷冠帶條報(bào)廢，容易產(chǎn)生大量廢料操作工更換新料卷大約需要8 min左右，嚴(yán)重影響工作效率，按照每月份冠帶條總廢料統(tǒng)計(jì)，黏連造成的廢料占冠帶條總廢料的70%左右。

2 冠帶條導(dǎo)開(kāi)防黏連改造的具體方案

（1）冠帶條導(dǎo)向輥加裝導(dǎo)軌滑塊使其可移動(dòng)。

（2）導(dǎo)向輥移動(dòng)加裝氣缸控制。

（3）氣缸增加位置檢測(cè)磁性開(kāi)關(guān)。

（4）PLC控制程序中增加控制條件。

（5）對(duì)導(dǎo)開(kāi)電機(jī)變頻器參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

改造后運(yùn)行情況見(jiàn)圖1。

3 技改系統(tǒng)方案具體說(shuō)明

3.1 機(jī)械改造內(nèi)容

設(shè)計(jì)出適應(yīng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)要求的冠帶條導(dǎo)開(kāi)張力控制裝置。本方案共涉及使用的材料有SSR15導(dǎo)軌滑塊一套，DNC-40-50-PPV-A氣缸一個(gè)，磁性開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)向輥底座一個(gè)，將冠帶條導(dǎo)開(kāi)處料輥改造成帶壓力調(diào)節(jié)裝置的膠料黏連檢測(cè)裝置。檢測(cè)裝置在膠料黏連時(shí)，由于黏連后冠帶條張力突然增大，當(dāng)張力超過(guò)料輥調(diào)節(jié)裝置壓力時(shí)，氣缸桿被拉出，氣缸感應(yīng)磁性開(kāi)關(guān)被觸發(fā)，開(kāi)關(guān)信號(hào)傳回控制CPU模塊，PLC控制程序中增加控制條件，控制導(dǎo)開(kāi)變頻器及電機(jī)停止運(yùn)行。在保證原系統(tǒng)性能良好運(yùn)行的前提下盡量將張力控制裝置所用設(shè)備的品牌型號(hào)統(tǒng)一化，這樣保證了此裝置在使用過(guò)程中便于維護(hù)和管理。此套控制裝置現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備改造實(shí)施容易，只需在設(shè)備自帶裝置基礎(chǔ)上加裝氣缸及磁性開(kāi)關(guān)檢測(cè)，無(wú)需破壞原設(shè)備結(jié)構(gòu)。應(yīng)用PLC控制技術(shù)，管理員通過(guò)人機(jī)界面和變頻器設(shè)置面板實(shí)現(xiàn)對(duì)每套裝置的管理和操作。

3.2 變頻器控制改造

PowerFlex40變頻器控制導(dǎo)開(kāi)電機(jī)，對(duì)變頻器P40參數(shù)重新設(shè)定，減小停機(jī)斜坡時(shí)間，使導(dǎo)開(kāi)電機(jī)快速停止，從而預(yù)防因?yàn)轲みB導(dǎo)致冠帶條出現(xiàn)纏輥現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)而降低廢料的產(chǎn)生。

3.3 電氣控制系統(tǒng)改造

本系統(tǒng)在控制方面主要將原有冠帶條斷頭PLC控制系統(tǒng)改造為冠帶條導(dǎo)開(kāi)張力極限PLC控制系統(tǒng)，具體描述如下。

3.3.1 原有冠帶條斷頭PLC控制系統(tǒng)描述

本系統(tǒng)控制裝置只包含一個(gè)冠帶斷頭檢測(cè)開(kāi)關(guān)，只能檢測(cè)冠帶條用完時(shí)對(duì)導(dǎo)開(kāi)電機(jī)裝置發(fā)出停止指令，如果冠帶條出現(xiàn)黏連無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)，冠帶條導(dǎo)開(kāi)會(huì)一直運(yùn)行，進(jìn)而導(dǎo)致冠帶條的繃斷，冠帶斷頭檢測(cè)開(kāi)關(guān)才被觸發(fā)，對(duì)導(dǎo)開(kāi)電機(jī)發(fā)出停止指令，這個(gè)過(guò)程中會(huì)造成大量的廢料，還會(huì)對(duì)設(shè)備造成損壞，影響生產(chǎn)效率。

原PLC控制程序如圖2所示。

3.3.2 改造后冠帶條導(dǎo)開(kāi)張力極限PLC控制系統(tǒng)描述

本控制系統(tǒng)通過(guò)對(duì)冠帶導(dǎo)向輥增加張力檢測(cè)裝置，將冠帶條導(dǎo)開(kāi)處料輥改造成帶壓力調(diào)節(jié)裝置的膠料黏連檢測(cè)裝置。檢測(cè)裝置在膠料黏連時(shí)，由于黏連后冠帶條張力突然增大，當(dāng)張力超過(guò)料輥調(diào)節(jié)裝置設(shè)定壓力時(shí)，氣缸桿被拉出，氣缸感應(yīng)磁性開(kāi)關(guān)被觸發(fā)，開(kāi)關(guān)信號(hào)傳回控制CPU模塊，PLC控制程序中增加控制條件，控制導(dǎo)開(kāi)變頻器及電機(jī)停止運(yùn)行。從而避免了因?yàn)槟z料黏連造成的廢料，改進(jìn)了設(shè)備的性能，提高了生產(chǎn)效率，降低了維修成本。系統(tǒng)無(wú)論在運(yùn)行還是在停止過(guò)程中會(huì)隨時(shí)檢測(cè)自身設(shè)備的運(yùn)行情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的運(yùn)行情況偏離我們所設(shè)置的狀態(tài)時(shí)會(huì)指示并報(bào)警，設(shè)置會(huì)反映到具體的設(shè)備和具體的故障原因上。系統(tǒng)可以根據(jù)制定的張力參數(shù)控制現(xiàn)場(chǎng)冠帶條導(dǎo)開(kāi)工作，防止冠帶條黏連對(duì)導(dǎo)開(kāi)電機(jī)造成的損壞，這樣做可以使冠帶條導(dǎo)開(kāi)裝置處于一種平穩(wěn)的運(yùn)行狀態(tài)，保證了導(dǎo)開(kāi)裝置各部件的使用壽命。操作人員可根據(jù)報(bào)警提示及時(shí)的處理黏連的冠帶條，這樣做大大降低了因系統(tǒng)故障從而影響現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)效率，也方便了人員的管理。

改造后PLC控制程序如圖3所示。

4 實(shí)施后的效果

（1）品質(zhì)提升：有效的避免了冠帶條張力突然變大造成胎里不平的產(chǎn)品的產(chǎn)生，提高了產(chǎn)品的合格率。

（2）效率提升：按照每班單臺(tái)2次的故障頻率計(jì)算，改造完成后每班可提高產(chǎn)量448條，按照每班5 000條計(jì)劃可提升效率9%左右。

（3）安全提升：減少操作人員領(lǐng)料和換料次數(shù)，減少操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。杜絕因黏連造成的料輥損壞和儲(chǔ)料架脫出故障，消除了冠帶儲(chǔ)料架脫出安全隱患。

（4）成本節(jié)約：按照每月份冠帶條總廢料統(tǒng)計(jì)，黏連造成的廢料占冠帶條總廢料的70%左右。直接節(jié)約冠帶條成本70%。

總之，通過(guò)這次設(shè)備改造，提高了成型機(jī)冠帶條導(dǎo)開(kāi)的穩(wěn)定性，減少了廢料，節(jié)約了成本，改造效果顯著，目前該改造項(xiàng)目已經(jīng)申報(bào)專利，可在行業(yè)內(nèi)大力推廣。