烟梗开包机卸料过程的优化

杨海斌+刘强+徐荣华+屠凯达

摘 要：烟梗自动开包机被广泛应用于卷烟生产制丝线梗投料段，通过自动化设备代替人工进行烟梗原料的投料，以达到降低工人的劳动强度、改善投料现场的环境及提高生产有序性的目的。在生产过程中，由于卷烟的配方需要，烟梗来自不同的产地或供应商，包装所用的麻袋外形和包装方式并不相同，从而导致了当前设备仅仅通过一副对射式光电难以保证使用的麻包都能正常倒料，造成了生产的中断和人工的频繁干预，减少了设备的使用价值。本文通过在烟梗开包机前的备料辊道输送机上加装RFID系统（读码系统）来识别进料的麻包种类，通过PLC编程自动选择控制程序，实际使用发现，此方案基本上完全解决了采用烟梗开包机进行投料时麻包在倒料过程中出现的问题。

关键词：烟梗开包机 对射式光电 RFID PLC 麻包

中图分类号：TS43 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）07（c）-0090-02

烟梗自动开包机被广泛应用于卷烟生产制丝线梗投料段，通过自动化控制的机械结构代替传统的人工进行烟梗原料的投料，降低了工人的劳动力输出，提高了生产线的自动化程度；同时，投料过程是在负压箱体内进行，有效地控制了倒料时原料内混合粉尘的外溢，明显改善了现场的生产环境。但由于卷烟配方的需要，每一批次内投料的烟梗都来自不同的产地，不同产地烟梗的包装麻袋外形和包装方式也不尽相同，从而造成了设备内部的机械勾手在进行提包倒料动作的时候，提起麻袋的位置也不同，产生不能顺利提起麻袋，造成包装带料掉落甚至整袋掉落的问题，影响了生产的连续性、也增加了人工的干预程度和劳动力输出；此外，还会产生在完成倒料动作后麻袋内残余物料较多的情况，如不经人工处理则造成物料的浪费，增加了生产成本。

1 问题分析

1.1 存在的問题

如图1所示，在没有加装RFID的情况下，各产地麻包均是由烟梗开包机的进包输送带运送到割刀电机位置，割刀电机带动砂轮片旋转对麻包进行切割，待切割完成后，割好后的麻包被进包输送带运送到勾包输送带上由勾包输送带继续运送。当麻包完全通过6-勾包处对射式光电后开始延时，延时时间为T，延时时间结束后8-机械勾手开始提包卸料。由于麻袋外形和包装形式不同，部分产地的烟梗包装留有绕绳扎团，此部分绕绳扎团也会使勾包处对射光电产生信号，但由于此部分绕绳扎团是长于并突出于烟梗包装麻袋本体的，当延时时间结束后，机械勾手实际并没有勾到或少量接触烟梗包装麻袋本体，从而造成麻袋掉落的情况。如果将延时时间统一缩短，会导致使机械勾手对不同产地的梗料麻包的勾取位置不同，造成有些产地梗料麻包在卸料完成后，麻包内梗料残留量太多，实际投料量比计划投料量相对减少，生产线工作人员不得不将麻包内残留物料人为整理出来倒入设备内，严重增加了工作人员的工作强度，降低了设备的自动化程度。

1.2 问题原因分析

问题主要在于，无法判定进入开包机箱体内的麻包是哪个产地的麻包，延时时间T无法进行相应的改变使其只能为固定值，造成机械勾手不能对不同麻包的勾包位置进行实时改变调整，出现包装麻袋掉落、卸料不彻底的问题，无法满足正常生产的要求。

2 改进方法

2.1 方案的提出

烟梗开包机上料采用托盘上料方式，每个托盘上的麻包均来自同一产地，不同托盘的梗料可能不同。所以，可以采用读取托盘信息用来识别进入开包机箱体内的麻包产地，这样就可以根据不同产地的麻包来实时地调整延时时间T，使机械勾手勾取麻包的时机恰到好处。

2.2 工作过程

采购一套西门子RFID读码系统，包括读写模块和通讯模块，采用Profinet网络通信。如图1所示，在3-备料辊道输送机上加装现场用的RFID读写模块；在每个托盘侧面中间位置加装磁卡，向磁卡中写入该托盘所承载梗料的物料代码。每一种梗料对应一个特定的延时时间T，此延时时间可以使机械勾手勾包时机恰到好处。当承载麻包的托盘输送到辊道输送机上时，RFID读写模块读取到物料代码后与PLC程序中的物料代码进行比对，以此判断此刻的物料信息并选择相对应的延时时间，从而使机械勾手动作时机恰到好处，勾住麻包的理想位置使梗料更加顺畅地倒出，达到减少麻包内梗残留量的效果。

2.3 改进后优点

加装RFID系统后，可以智能地判定进入开包机箱体内物料信息，以控制延时时间使机械勾手动作时机更加合理；经测算一批料投完后，烟梗包装麻袋掉落情况不再存在，麻包内梗残留总重量占投梗总重量的0.34%，可满足正常生产要求。

3 结语

此优化方案简单、可靠、可行性高，很大程度上稳定了开包机自动化程度，避免了因包装麻袋掉落和物料残留量过多给现场工作人员增加工作负担情况的发生，也杜绝了因梗料残留量过多造成的生产浪费。

参考文献

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