氨纶自动分拣包装线系统技术研究

李春花 杨森 张华卫

连云港杜钟新奥神氨纶有限公司 江苏 连云港 222047

引言

分拣组配系统依照装箱规则，将不同种类丝卷进行分类后逐个码放在丝卷定位输送装置上，实现自动化分拣包装，提高生产效率，具有重要应用价值。

1 项目分析

某项目提供的是主厂房内产品分级包装区域及产品分拣、包装、入库的工艺需求，针对本项目的特点，提供一套满足其自动称重、分拣、打码、装箱、贴标、包装及辅助系统等工艺系统，实现高质量自动分拣包装生产线及其相应服务[1]。

2 氨纶丝自动分拣装置

纺丝卷绕机作为生产氨纶主要生产设备，每台纺丝卷绕机配置卷绕头若干，纺丝完成后由纺丝操作工自卷绕轴上将丝卷转移至运输丝卷的台车上，每锭包括20只丝卷，纺丝操作工将该台车运送至称量装置处，成串称量后，将不合格品手动剔除，由自动化设备将剩余丝卷按照种类规格分别装入不同包装纸箱内。自动分拣装置包括分拣系统、丝卷周转系统、装箱系统、纸箱周转系统、电气系统和软件控制系统等。落丝工自纺丝车上取下丝卷串后，依次将成串丝卷放置到称量装置上，录入该串丝卷信息，利用激光打标装置，将该丝卷信息刻印在丝卷纸筒内壁上[2]。

3 氨纶分拣包装系统关键设备技术

3.1 称量取丝系统

人工依次将成串丝卷放置在称台上，并将不合格丝卷剔除每次称量结束后，人工操作按钮下达取丝指令，自动取丝装置依次将丝卷串自称台转移至缓存输送装置上，转移过程中自动称重检测丝卷数量，若与实际系统记录数据不符，系统报警，并交由人工处理每次取丝装置完成操作后，缓存输送装置向前移动一个步距三串丝卷放置完成后，系统判断下一工位取丝系统的工作状态，当完成落丝操作后，且此时仍未开始执行称量取丝装置，则缓存输送系统向前移动三个步距，若取丝系统仍未完成操作，缓存取丝系统等待下一次的称量取丝命令。

3.2 取丝系统

取丝装置前移托取丝卷，丝卷与称量装置分离，拨叉前移推动丝卷至尾端与夹爪贴合，拨叉步进推动第一个丝卷与取丝装置脱离，旋转分离机构第一只抓取丝卷旋转90°后放下丝卷，定位输送装置前移一个步距，拨叉前移推动第二个丝卷与取丝装置脱离旋转分离机构，第二只抓取丝卷旋转90°后放下丝卷定位输送装置前移一个步距，拨叉前移推动第N只丝卷与取丝装置脱离，旋转分离机构第N只抓取丝卷旋转90°后放下丝卷，定位输送装置前移一个步距，拨叉复位，取丝装置复位。

3.3 定位输送系统

接受取丝系统放置的丝卷，等待系统下达移动指令，RFID记录该丝卷信息，向前步进输送丝卷，RFID读取丝卷信息，激光刻印丝卷信息，RFID读取丝卷信息，并联机器人分别抓取指定丝卷。

3.4 丝卷定位周转系统

定位输送装置向前移动一个步距，二轴机械手抓取一层丝卷码放在定位器上并写入丝卷信息，缺料检测装置检验缓存输送装置上是否留有余料，读取RFID信息，将该信息反馈给调度系统，余料检测装置检验定位器上是否留有余料。

3.5 纸箱整理周转系统

将成摞放置的纸箱板自动开箱整理成可用状态，在空纸箱内套入塑料袋，将纸箱输送至底层纸板放置区域，将纸箱输送至装箱区域定位并将塑料袋固定，将装箱完成的纸箱输送至顶层纸板放置区域，将纸箱输送至打标区域并粘贴唛头，将纸箱输送至折袋区域对塑料袋进行规整

3.6 塑料隔板拆分及放置单元

分层机构将最低层隔板与成摞隔板行程缝隙，托举机构将被分离后的隔板摞顶起，推出机构将单只隔板推出拆分单元，输送装置将该隔板转运至装箱机器人处，隔板定位装置将每只隔板调整为一致的状态，桁架机械手自初始位置移动至隔板处，纸箱定位装置将纸箱固定在待装箱位输送装置处，塑料袋保持机构吸附箱口塑料袋边缘保证不会窜动，抓取机构抓取一致隔板，桁架机械手移动至纸箱位置。

3.7 信息化技术

氨纶自动分拣包装线的信息化技术应用，是在长期的作业过程中，收集有关的分拣包装作业信息，建立可靠的数据资料库，引入大数据技术，掌握自动分拣包装中存在问题，同时能以大数据分析，提供流程优化、作业方式改善的参考。

4 自动分拣包装线在氨纶包装中的应用

分拣包装系统在生产过程中需要实现多次抓取或码放，针对误操作或设备异常故障均有对应的处理措施，以保证设备的稳定运行。由于本车间涉及多品种同时生产，因此，为确保产品分拣装箱的准确性，在分拣包装系统内，其电气控制系统与软件控制系统相结合，以达到分拣装箱的准确性和稳定性。数据交互信息系统是氨纶分拣包装系统的核心，数据交互信息系统功能包括与车间MES系统信息交互、称量装置信息交互、分拣过程中信息交互、装箱信息交互、打标贴标信息交互等等，在各个交互过程中均有载体进行标定，以此确保交互信息的准确，同时，所有进入该系统的丝卷信息和种类信息均在系统内进行汇总和记录，并在显示屏上予以反映，方便生产管理人员时时统计。

5 结束语

分拣包装系统应用和优化过程中，应重视落实必要的关键技术，注重应用过程中的技术调整，提升实际的技术应用价值，提高应用效果。