导爆管绕把机机械自动化改进应用

李 强（福建海峡科化股份有限公司,福建 永安 366000）



导爆管绕把机机械自动化改进应用

李 强
（福建海峡科化股份有限公司,福建 永安 366000）

摘 要：随着导爆管雷管在国内基础建设中普及应用，使用量大幅度提升，其中导爆管使用量也逐年提升，但是在导爆管生产者还有较多工序属于人工操作，不能彻底实现自动化生产，这制约着导爆管的生产效率。通过提高导爆管设备的自动化水平，在保障人员和设备安全、降低职工劳动强度同时，也使导爆管的生产效率得以有显著提高，以符合工业自动化、信息化两化融合发展方向。本文简单阐述了国内导爆管生产现状，并通过改进提升机械自动化技术水平，提高本质安全、生产效率，并大幅降低劳动强度、使用成本。

关键词：传送缓冲；绕线； 扎线；焊接

1 国内导爆管生产现状

（1）导爆管的生产工艺流程及描述。导爆管生产线主要制药、拉制、检验、计数、封尾、贴标、绑把，本次机械自动化改造主要将计数、封尾、贴标、绑把四道工序作为一个单元，由一台设备自动完成［1］。

图1

（2）原导爆管生产缺陷。1）工序多、设备多、工艺布置零散，给生产组织、安全、质量追溯带来不利影响；2）人员使用量大，四道工序均由手工操作，劳动强度大，每道工序设备敞开式，生产作业过程容易产生粉尘，对人员危害大［2］；3）由于工序分散，人工操作，造成系统误差大，质量不容易控制；4）用工成本较大。

2 导爆管机械自动在线绕把机技术分析描述

导爆管机械自动化设备工作原理、机构组成、技术参数、安全设计等方面进行阐述。

（1）工作原理。自动绕把机是导爆管自动收料设备，主要采用PLC控制，利用步进和伺服马达将导爆管送至绕线盘，然后机器自动开始计算长度绕线，绕线长度根据实际需求进行设定，绕线完成之后切断线头，马达自动移动到封尾初进行贴标封尾，以此往复循环，完成快速绕线、贴标、封尾的工作［3］。主要包括一下四个工位：1）传送缓冲机构：利用交流马达将导爆管传送到缓冲机构；2）绕线机构：导爆管进行定长绕线，切断；3）扎线机构：绕线完成之后进行上下扎紧；4）封尾贴标机构：利用超声波进行封尾和贴标。

（2）各机构工作原理。1）传送缓冲机构。缓冲机构的框架上，利用多组动滑轮的上下运动来缓冲导爆管在绕制过程中停顿造成的机器进料不均，每一个定滑轮和一个动滑轮相配合，绕把过程还需要根据绕线机构在绕制过程中的中间停顿时间和挤塑机的拉制速度来确定动滑轮的组数及动滑轮的运动落差。动滑轮运动速度必须和牵引速度匹配，并在定滑轮上增加马达，以增加额外的驱动来辅助动滑轮上下运动。从而实现导爆管在滑轮组中进行储存，用于增加后道封尾、贴标动、绑把工作时间。当后道工序完成后就需要快速绕把，以消耗滑轮组中积累的导爆管，因此在动滑轮运动到顶部时增加光电感应器，将信号发送给PLC，PLC在控制绕线马达切换速度，以完成高低速转换；2）绕线机构。面对不同的品种时，由于导爆管的长度不同，而绕线盘的直径是固定的，就需要预设转盘的角度来补偿长度，因此采用经PLC预先设置好的函数运算自动算出不同长度需要的角度，实际生产时只需调用相关模式。当绕完指定长度时，须切断导爆管将绕好的导爆管通过开合式的通道，堆向扎线机构，同时将导爆管的尾部送往封尾贴标机构；3）扎线机构。扎线机构使用驱动马达输送扎丝到扎线部位，使用另一个马达将扎丝绕过导爆管并切断扎丝，整个扎丝机构主要有3个驱动马达驱动，分别是扎丝输送马达，扎丝绕动马达、扎丝扭紧马达,并采用上下两组扎丝机构，两端固定，使导爆管扎紧效果更加牢固、美观；4）封尾贴标机构。由于导爆管的封尾需要高温，而导爆管有黑索金RDX，可能发生爆管，为了安全、质量，封尾采用超声波焊接技术，超声波的高频振动带动下面的振子，通过控制工作时间及振幅，在挤压导爆管的过程中，瞬间产生高温完成焊接过程。

3 主要技术参数

导爆管单发绕把速度：绕8米线最高速度60m/min；绕15米线最高速度70m/min；人员要求：1人负责2台机；日生产能力：4000发/台；产品规程：5米至30米；机器外观尺寸：长2700mm，宽1150mm ,高1680mm；机器重量：315KG。

4 安全设计

自动绕把机在安全设计方面采用了多种方法，主要有：（1）安全防护装置：运动部件由安全门和防护罩封闭起来，防止因外部移速和操作人员接入机器内部；（2）采用自动监测、报警和处理系统：当设备出现异常现象时，能自动报警，发出声、光报警信号，别切会自动停机；（3）紧急提车连锁、报警开关：当设备异常情况发生时，操作人员可以按下紧急停车开关，设备马上停止运转；（4）设备自动检测功能：设备安装所有感应器的工作状态监控的界面，操作人员随时可查看各个部件是否正常工作，发现异常可以及时维修和维护；（5）高温部分隔离：设备中温度较高的单元都由相应的隔离措施，高温原件都在机器内，人员不易接触，发热元件与设备内部的不耐温的元件之间都由安全距离，防止由于高温造成电气元件的过热损坏和绝缘部分老化，进而引发火灾或者爆炸；（6）导爆管切管处易产生药尘，设计中采用真空吸附原理，通过水滤将产生的粉尘吸附。

表1

5 结语

随着国家“十三五”规划自动化水平的不断提升，安全和质量是企业在市场竞争中保持良性发展和提高竞争力的重要途径。导爆管自动绕把机设备的自动化水平的提高，不仅能够对提高生产安全具有重大意义，更是大大减少了人员数量、降低了劳动强度、人工成本，提高了本质安全及产品质量，促进了民爆行业自动化水平的提升。

参考文献：

［1］杨宗玲.一种导爆管自动绕把封捆设备的研制［J］.煤矿爆破, 2013（04）：26-29.

［2］戚志强.导爆管全自动分切封捆机的研制［D］.大连理工大学, 2014.

［3］李卫森，张丽敏，郭军.民爆导爆管在线检测及自动化生产设备的研究［J］.工业仪表与自动化装置,2011（06）：99-100.

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