PROTOS

PROTOS（共7篇）

PROTOS 篇1

MAX70接装机在正常生产中, 由于多种因素的作用, MAX70卷烟机的水松纸供给系统会造成水松纸输送过程中的内外偏移, 导致内外排烟支的水松纸包裹不齐, 严重影响了产品的质量。针对这些情况, 经过长期实践和研究, 对MAX70接装机的产品检测装置进行了完善, 设计并安装了水松纸偏移检测装置, 取得了一定的效果, 提高了水松纸的包装质量进一步稳定和提高, 减少了不合格品的产生, 提升了有效作业率, 降低了成本。

一、问题的提出

1. 水松纸供给系统的组成。

水松纸供系统给由纸盘支架、自动接纸器、供纸辊、上胶装置、切纸轮与切刀等组成。

2. 故障分析。

由于水松纸供给过程中只对水松纸拼接头以及断裂进行了检测, 而这些检测采用的光电式检测传感器均安装在水松纸的中线部位, 检测聚光点在水松纸的中间, 当水松纸发生内外偏移时, 检测装置依然能够检测到水松纸, 进而不会触发报警程序使缺陷烟支剔除或使设备停机。虽然水松纸在传送过程中向内排或外排偏移的距离不多, 但是由于烟支与切割位置相对于水松纸是固定的, 在包裹到烟支表面以后, 内外排水松纸的差距将是水松纸偏移量的2倍, 因为水松纸起到连接烟支与滤嘴的作用, 所以严重时将导致滤嘴部位脱落。以往该缺陷完全依靠操作工实时检查, 但这样会增大员工的劳动强度, 而且一旦出现这种质量缺陷又未及时发现, 将会浪费大量原辅料, 从而导致生产成本增加。

二、设计方案及原理

1. 检测装置的组成。

在上胶装置与胶后加热器之间安装两个光纤传感器, 对通过导向轮支架进入胶后加热器的水松纸边沿进行检测, 此时水松纸通过最后一个导向辊进入胶后加热器, 并在吸风的作用下吸附在切割轮上。在两个光纤头部加装一组透镜, 使通过透镜的红色光束聚集到水松纸上, 通过调整透镜在光纤上的安装距离调整聚焦光点的直径, 使其小于1 mm。

利用机器运行高速使能继电器使能信号为检测提供使能信号, 安装机器同步脉冲传感器在MAX70接装机定时盘接收机器同步运行信号, 定时盘每旋转一周产生一个脉冲信号, 机器相对应的生产出一根双长烟, 同步运行信号输送至可编程控制器的高速计数器中, 产生移位信号, 并为可编程控制器提供移位信号, 确保缺陷产品的准确剔除

可编程控制器选用西门子公司S7–200系列CPU224小型PLC, 安装在MAX70接装机电器控制柜内, 通过其控制缺陷烟支的剔除与报警。Rrotos70卷烟机水松纸偏移检测装置组成如图1所示。

2. 控制原理。

当设备启动后, 机器高速使能继电器吸合, 其常开触点闭合, 此时将24 V直流电路接入PLC输入端, 为检测提供使能信号。得到使能信号后, 水松纸偏移检测开始工作, 始终检测水松纸内外边沿, 当水松纸向一侧偏移超过1 mm时, 另一侧的光纤传感器检测不到水松纸, 此时PLC内部中间继电器使能, 与机器同步运行信号配合, 移位寄存器通过移位指令和字节存储器实现移位。当光纤传感器检测不到水松纸时, 在移位寄存器字节存储器的初始位内置“1”, 机器同步信号作为移位脉冲每个都会使“1”向前移动一位。并且此时PLC输出信号使一个继电器线圈得电, 控制220 V声光报警器工作, 发出声光报警, 提示操作工水松纸异常, 操作工通过手动调节水松纸回到正确位置。在此期间由于字节存储器地址内始终置“1”, 直到两个光纤传感器都能检测到水松纸时, 移位寄存器地址因没有输入信号开始置“0”, 这时之前所有置“1”的位都由移位信号移动设定位数, 这时烟支应达到双长烟剔除工位, 使PLC输出信号激活Y4剔除阀将有水松纸偏移缺陷的双长烟剔除。程序流程如图2所示。

当有一侧水松纸检测不到时, PLC内另一段程序开始进行倒计时, 延时10 s后PLC输出信号使另一个继电器吸合, 断开水松纸断检测输入线路, 使MAX70接装机发出停机信号, 并在工控机上显示水松纸断红色信息, 只有人工将水松纸调整回正常位置后, 才会断开PLC的输出, 使卷烟机能再次启动, 避免未及时调整造成的原辅材料消耗。

三、使用效果

PROTOS70卷烟机水松纸偏移检测装置安装后, 可在卷烟机不停机的情况下准确剔除水松纸偏移缺陷烟支, 并可经过简单改装后安装在SUPER9等卷烟机上。装置结构简单, 实施成本低, 安装简便, 程序调整方便, 与卷烟机运行程序互补且无相互影响, 不用改动卷烟机机构, 不影响设备外观, 剔除准确可靠, 能有效防止缺陷烟支流入下道工序, 并且减少了原辅材料的消耗, 降低了了操作人员的劳动强度, 应用前景广阔。

PROTOS 篇2

成品卷烟的烟支钢印品质向来是广大消费者评判产品外在质量的重要因素之一[1],由于早期的PROTOS 70卷接机组没有配备烟支钢印检测系统[2],导致卷接机在生产过程中,由于速度变化(机台加速或减速),导纸轮磨损及机械配合间隙误差,皮带松紧度变化,吸丝带打滑等原因,造成卷烟纸在运行过程中长度发生改变,影响切刀端口相对于钢印的位置,产生水松纸与钢印的位置偏移,从而生产出上下烟等不良烟支,需要检测剔除出来。目前都是采用人工抽检,发现位置有偏移时,通过手动调节MAX电气面板上的旋钮来纠偏。本设计是以机器视觉来取代人工抽检,以电子调节代替MAX电气面板上的旋钮,实现了100%实时在线检测和自动调节。

2 烟草卷接机组钢印自动纠偏系统设计

2.1 系统简介

烟草卷接机组钢印在线监测及自动纠偏系统拓扑结构图如图1所示。本系统是以PROTOS 70烟草卷接机组为应用背景,通过CCD系统实时拍摄被检测产品图像,送入影像控制系统,实现图像信号的内部逻辑运算、分析、处理、图像存储,通过工控机监控实时图片,并进行数据统计分析,实现系统与机组的同步处理,对不良产品剔除,实现钢印位置调整,连续告警停机的功能。本文针对钢印自动纠偏系统进行了研究,设计实现了能自动剔除“长、短”、“上、下”等不良烟的功能,并对纠偏原理和电气连接进行了详细的阐述。

2.2 纠偏原理

烟草卷接机示意图如图2所示。在卷烟生产过程中,由于运行中因第一、第二导纸辊直径和压纸辊的压力误差导致卷烟纸张紧力变化,布带打滑影响卷烟纸的前进速度,供纸盘运行不稳定时影响卷烟纸的张力,机械磨损影响设备的运行精度等因素,导致设备生产出如图3的不良烟支。

“上、下”烟反映的是烟支钢印离水松纸的距离,当钢印印刷位置至第一切刀时,纸带长度改变,此情况下双倍长烟被切开,会产生一支钢印上和另一支钢印下的“上、下”烟。

“长、短”烟反映的是烟支的整体长度,当切刀与烟条速度不一致时形成,尤其是布带与烟条打滑时。此情况下双倍长烟支切开时,烟支与切刀位置变化将产生“长、短”烟。

如果在切口处通过视觉系统拍摄烟支图像,检测其中钢印与烟支端面的距离,该位置能正确检测前段工序所产生的钢印偏移量;如果超限则控制机组的调整装置,可达到钢印自动纠偏功能。

2.2.1 检测原理

在烟支的下方设计一参考板,并固定在喇叭口座上,参考板随喇叭口运动,当切刀没离开烟支时,参考板左端面的位置可代表烟支端面的位置。图像拍摄后得到的烟支钢印与参考板的距离,计算出钢印到端面的距离。

当切刀切入烟支时,同步传感器(光电)产生一同步脉冲触发CCD拍照;此时钢印与参考板的位置信息通过影像系统进行分析。

考虑到除尘与空间的局限,在选型上选择小型CCD,并将CCD、镜头置入一半密封腔体内,将高压空气注入密封腔内形成一正压腔,调整其压力使得既能满足除尘效果,又不影响烟支的运动轨迹。另外在腔体的出气口设计一密封盖,有高压空气时密封盖打开,否则关闭,达到停机时的除尘处理。

检测示意图如图4所示。

2.2.2 控制原理

2.2.2. 1 机组控制原理

机组控制原理如图5所示。M12通过A21、A22的通断实现左右旋转,压轮的位移量通过继电器A21、A22的导通时间来控制。

2.2.2. 2 系统控制原理

纠偏原理如图6所示。通过手动/自动开关P1切断PLC对A21、A22的控制,让纠偏系统作用。纠偏模块输出DC24控制信号驱动A21、A22从而实现电机M12的左右旋转。当电机偏移量超限时通过K1反馈信号给纠偏调整模块,起到限位作用。

2.3 系统设计

在上述原理的指导下,对PROTOS 70烟草卷接机进行了电气系统、气路系统、同步信号、电源、开机、停机、剔除、纠偏控制接线等方面的改造,电气示意图如图7。

系统通过同步信号触发CCD拍照,对获取的图像进行分析,并将结果保存在内存中,如果距离超限,系统立即启动纠偏控制,调整压轮位置;当该烟支到达剔除阀时,判断该烟支的分析结果,如果不合格,系统打开剔除阀将该烟支剔除;当出现连续不合格烟支数达到设定值时,系统输出停机控制信号,卷机机组停机,节省了物料的消耗。

3 运行效果

实际运行界面如图8所示,图中纠偏步长设定范围1～20支,当前设定值为7支。纠偏时长设定范围为30～100ms,当前设定值为50ms。钢印左偏及右偏实时数据显示如图9所示。

结果表明,本系统应用在广东中烟工业公司韶关卷烟厂PROTOS 70烟草卷接机上,达到了设计的要求。

4 结束语

运行结果表明,该系统实现了钢印自动纠偏的功能,有效预防了批量的品质事故发生,节省原材料的损耗,提高生产效率,减少工人的劳动强度,而且还可以在钢印印刷后增加一个CCD,同时实现由于油墨的变化或钢印的磨损而产生的钢印的模糊、残缺、油墨过浓过淡、套色钢印的相对位置不良烟支的在线检测功能。

摘要：以PROTOS 70烟草卷接机为应用背景,设计和实现了一种由CCD摄像机和工控机组成的钢印自动纠偏系统。结果表明,该系统不但提高了烟支的品质,还可以预防批量品质事故发生,节省原材料的损耗,提高生产效率,减少工人的劳动强度。

关键词：烟草卷接机,钢印,自动纠偏

参考文献

[1]朱洪武,夏双杰,吴益民.烟草行业烟支钢印在线检测中的视觉技术应用[J].上海计量测试,2009(2):23-25.

PROTOS 篇3

随着我国烟草行业的开放和发展, 企业间的产品在市场上竞争越来越激烈, 在目前的供需市场中,为提高企业品牌形象,企业一定要有一流的产品(内在质量, 外包质量)来满足消费者的需要,从而扩大产品在市场的知名度。此次对水松纸收集处的改进,也是提高产品质量,提高工作效率的一种实践,是经过技术人员精心准备,合理安排后确定的是一个值得尝试的改进项目,它的成功使PROTOS卷接机组的整体工作效率得到提升。

1企业生产中不合格烟支产生现象

在企业日常生产过程中,我厂使用的设备都是PROTOS卷接机组,该机组卷接速度快,产品质量可靠。但是由于高速运行,机器上任何一点小问题都有可能造成不合格烟支的产生;烟支空松、漏气、翘边、水松纸搭口搓牙等问题。虽然机组上的检测系统已经很完善,但难免有不合格烟支流入下道工序,这类不合格品一经流入市场,必将导致消费者对企业产生不信任感,一旦消费者对企业的信誉和产品形象产生怀疑,必将造成无法预计的后果。

想杜绝不合格烟支流入市场只能靠企业的设备操作人员、维修技术人员和检验人员共同把关,严守质量“大门”,但是如果我们能够从根本上解决问题,消灭不合格烟支产生的隐患,降低不合格烟支出现的概率,那就能减轻员工的工作强度, 让员工有更多的时间参与到技术创新中去,这次对MAX 70水松纸区域的改进也是提高烟支质量的一种有效方法。

2水松纸片产生的工作原理

2.1在PROTOS机组正常运行前, MAX 70上的水松纸由人工引导把纸片前端吸附在切纸轮表面负压风孔上,因水松纸是由人工穿引,故通常不能保证在切纸轮风孔中心位上,操作工必须要把MAX 70控制面板上的带料开关拨到带料运行位,到机器运行时水松纸片随切纸轮一起运行,由于切纸刀对吸附在切纸轮上的水松纸的切割,从而形成水松纸片。

2.2当SE 70跑条或其他原因停机,水松纸停止供纸,为保证烟支质量在各个方面条件不满足时,也产生一定量的废水松纸片。当正常状态下水松纸片就粘附在双倍长的滤嘴烟上。

3停机及影响产品质量原因分析

3.1由于PROTOS 70在设计上是把水松纸片存放在收集区的,没有其他辅助机构为它清理废水松纸片,在机器的振动和切纸刀对切纸轮的相对切割所产生的振动和机器定时给各鼓轮吸风槽吹风清理的共同影响下,堆放在收集区的废水松纸片就有少许落下,被附近搓烟轮,转换轮等轮吸附,这样不能很好保证烟支在搓烟轮和搓板之间的相互滚动,从而产生机器停机,烟支在搓板上堵塞。

3.2经过多次的实际观察与分析,发现在MAX 70烟支搓接过程中,搓烟轮表面、搓烟轮吸烟槽的清洁要求是不能有水松纸片。为避免以上问题产生,必须把机器正常启动中切纸轮带出的废水松纸片进行集中收集。

3.3在改进前我收集了一台机组因废水松纸片而引起的停机及产品质量,如表1。

从表中可知,虽然每班因废水松纸片影响设备停机及不合格烟支不是很多,但对高速卷接机组来说直接影响到整个机组的正常生产,增加了机台操作人员的劳动强度,同时也影响了设备的稳定性。

4实施改进

改进装置的结构和工作原理

利用MAX70现有的正压风(3 ~ 4kg) 把废水松纸片从收集斗吹入集中收集箱里。

要使废水松纸片在下方集中箱里, 需要对原设备进行改进,以多年的实践经验及其它机型装置的原理,结构分析,结合PROTOS现状机构,因此我大胆提出MAX70切割后的废水松纸片进行集中收集的改进工作。

1)首先把原设备废水松纸收集斗的定位块拆下,车脚装饰板开孔能保证连接管通过;

2)把事先加工好的支承架安装在切纸轮的墙板面上(配作),安装正确,保证改装后的收集斗能顺利地接收来自切纸轮取出的水松纸片;

3)安装连接管与吹风装置。

4)安装吹风软管,使吹风软管与吹风装置及收集斗下方吹风口连接;

5)当PROTOS70开始运行产生废水松纸片时,电磁阀打开吹风软管供气使在收集斗里的废水松纸片,由收集斗前面的吹风小孔吹入连接管到集中收集箱里,为保证水松纸顺利吹入收集箱,在连接管下方安装吹风装置,此装置结构简单,体积小,使用寿命长,产生负压稳定并且可以调节,能使装置前的连接管形成负压区, 装置后吹风,利于废水松纸片顺利吹入收集箱。

5改进后实际效果

该装置经过实际使用,能解决废水松纸片因鼓轮清洁吹风和振动引起的废水松纸片落入搓烟轮、转换轮等处。为提高产品的质量,减少停车次数起到一定效果,得到了机台操作工和有关领导的认可,表2为改进前、后对照表。

从表中可以看出,改进后对机台因废水松纸片落入搓烟轮而引起的停车,烟支搓牙,漏气等都有很大的下降。特别对操作工的操作提供方便,同时也提高了设备的有效作业率,基本达到改进前设计的效果。

摘要：宁波卷烟厂因生产需要换牌较多,水松纸质量不是很稳定,在正常生产中频繁断纸造成废水松纸片多,通过对废水松纸片收集区的改进,使其原来用手工清理改为自行清理在收集箱里,解决了原来在收集区上的废水松纸片因各鼓轮清理吹风或其他原因引起的废水松纸掉落现象。

PROTOS 篇4

一、PROTOS70针辊供丝结构原理

针辊部件的主要功能是完成卷烟机供丝工艺中的烟丝定量控制以及传递, 其结构原理如图1所示。

由图1可知, 烟丝经提升带提升落入计量料槽 (2) 后, 针辊 (1) 从计量料槽 (2) 中取出烟丝, 匀丝板 (4) 沿轴向往复运动以便烟丝在针辊上均匀分布, 烟丝在针辊与弧板之间传递并传送给弹丝辘 (3) , 弹丝辘 (3) 上的辘钉 (7) 把针辊 (1) 上的钢钉间隙内烟丝拨下来, 并抛至送丝带 (6) 上, 送丝带带动烟丝进行烟丝成型工序。针辊是由36块针板固定在针辊圆筒的表面上, 共6排针板, 每排有12块针板;每块针板上有10排, 每排有16个共计160个钢针。整个针辊表面共计60排钢针, 每排有192个钢针, 共计11 520个钢针, 旋转时钢针携带烟丝向前输送。弹丝辘有表面596颗辘钉。弹丝辘上的螺钉与针辊上的钢针交错运行 (图1下方的放大图) 。工作中, 弹丝辘速度较高, 由电机独立驱动, 转速为890.7 r/min, 便于把针辊上的烟丝取出。针辊速度与生产速度匹配, 约10 r/min, 随着设备速度的变化而变化。

二、设备运行中存在的问题

近年来, 随着制丝工艺的不断进步, 卷烟机来料烟丝长丝率比例升高, 因此产生烟丝长短不均匀, 烟支的重量控制精度变低问题。一般来说, 25～30 mm长的烟丝填充能力较好。烟丝过长, 则在卷制过程中不易松散, 造成烟支中的烟丝分布不匀, 增加烟支的空松竹节;短烟丝及烟末与长烟丝难以混合均匀, 也会造成烟支中烟丝分布不匀。实践证明, 长度为0.5～1.0 mm的烟末每增加l.0%, 烟丝填充能力下降0.35%;长度小于0.5 mm的烟末每增加1.0%, 烟丝的填充能力下降2.4%。通过对针辊供丝结构以及使用情况进行分析, PROTO70卷接机组供丝结构存在以下问题:

1.针辊上的钢针沿针辊径向方向延伸, 针辊表面的钢针与烟丝输送方向成90°角, 针辊携带较长的烟丝时, 烟丝或丝团在匀丝板处会产生滑落、滞后或阻塞现象, 影响供丝稳定。如图2所示。

2.由于弹丝辘速度远高于针辊速度, 弹丝辘取下长烟丝时要克服较大的阻力, 从而造成弹丝螺钉弯曲, 影响供丝效果, 每次定期检修时都要检查螺钉完好情况, 每月要更换30～40颗弯曲的辘钉, 并且弯曲的辘钉也影响了供丝效果。

3.在弹丝辘从针辊间隙取出烟丝时, 在弹丝辘高速运转情况下, 烟丝在钢针与辘钉之间被挤压、撕裂严重, 使得短烟丝增加, 从而增加烟丝消耗, 产生烟支空头缺陷。

三、改进措施

把原来针板上沿径向延伸的钢针, 改为钢针沿针板径向方向倾斜一定的角度, 如图3所示, 则针板安装在针辊圆筒上时, 针板上的钢针倾斜方向与针辊的转动方向一致, 倾斜角度大约在26°左右, 类似于钉耙结构, 可以使烟丝稳定输送, 同时弹丝辘受力也大大减小。根据计算, 当钢针倾斜角度在26°时, 辘钉负荷约减少11%。改进后针辊携带烟丝更加稳定, 对于较长的烟丝, 不会出现烟丝滑落、滞后或阻塞现象。改进后由于弹丝辘和针板之间形成一定的夹角, 从而减少了弹丝辘阻力, 提高了弹丝辘钉的寿命, 同时也减少了烟丝造碎。

四、改进效果

PROTOS 篇5

1 原因分析

PROTOS80卷接机运行速度达到8000支/分钟,机组分为三个部分:VE80喂丝部分、SE80卷烟部分和MAX80接咀部分,它完成从烟丝到滤咀烟的生产过程。烟丝由管道吸入VE的烟丝气闸,经过多级分配和输送,最终在抽吸式烟条输送机上吸丝带靠抽吸力吸住烟丝形成烟丝流,修整盘根据重量控制系统的指令,把多余的烟丝削减掉,从而产生均匀成形的烟丝条,通过抽吸通道将烟丝条送入SE。在SE入口处烟丝条与卷烟纸结合,在烟枪中形成烟条;烟条进入MAX部分后,烟条被切割成一定的长度,再用水松纸把烟支与滤咀接装在一起形成滤咀烟支。

从起动时烟支偏软,以及废品报告中过轻、过重烟支废品率偏高等信息,可以判断PROTOS80机的废品烟支主要产生于烟条的成型阶段,即VE80喂丝部分。VE80的供丝系统和重量控制系统,是确保烟支重量达标的两个主要因素。

1.1 重量控制系统分析

重量控制系统是利用核扫描器作为检测元件,对烟支的重量进行分析,并与重量的设定值进行比较,通过控制修整盘的高度来控制进入烟枪的烟丝量,从而达到对烟支重量的控制。重量控制系统工作状态,可以通过人机界面报告中的长期标准偏差这个参数来反映,当该参数小于5mg时,重量控制工作正常。报表中显示该参数每班都小于5mg,结合实验室的检测数据,可以判断重量控制系统工作是正常的。

1.2 供丝系统分析

VE80影响烟条成型的相关因素包括:提升机速度与生产速度是否匹配;提升带和钩齿是否完好;针辊传动是否稳定;烟丝上升通道是否磨损;修整盘端面是否跳动;皮带输送机是否跳动;中央负压是否在-80~-100Pa;吸丝带质量是否达到要求等几个方面。经过对以上问题的逐一检查,最终确认是由于针辊传动皮带打滑引起烟丝输送量异常,从而产生烟支重量的不稳定。

针辊传动系统为吸丝带提供所需的烟丝,吸丝带是烟丝流形成的第一个部位,烟丝流的均匀性又直接影响着卷烟质量,因此,针辊的转速必须与卷烟生产速度相匹配。针辊的转速过快,引起烟丝供应过量;针辊的速度过慢,引起烟丝的供应量不足,从而增加过轻过重、空头、竹节等质量问题。

2 原机组针辊传动构造分析[1]

PROTOS80卷烟机的针辊传动是一套挠带式无级调速系统,依靠离合器连接机械传动,由SE80的主电机驱动。速度调整是靠手动调节主动轮压盖间距,调速不精确。在实际传动中,V形带会产生打滑,导致烟支重量波动大。特别是在设备的启、停时,由于惯量大容易导致烟丝跑空或堵塞。在现场的验证中,通过在V型皮带轮上喷皮带蜡,故障会明显改善。经过几次试验,每次能维持4~6班,废品率降至0.2%左右,证明皮带打滑是造成废品率偏高的主要原因。为此决定对两组PROTOS80型卷接机组进行技术改造。

PROTOS80是HAUNI公司的早期产品,针辊传动装置是采用机械传动结构,其构造如图1所示,该公司的后期产品PROTOS70、PROTOS 90S等机组上的针辊传动均采用直流电机独立驱动,通过直流调速器可以精确地调定针辊转速并保持稳定,消除机械传动结构中由于零件磨损而造成的精度降低,能有效地适应整机上其它部件相应的优良工作状态。但是,针辊电机的直流调速器是HAUNI公司的专用产品,调速器调整复杂,直流电动机故障率高,电刷与换向器之间容易产生接触不良,电刷磨损较快,电枢容易短路,维修周期长。直流调速可靠性不高,环境适应性差。直流电机和调速器价格昂贵,显然不宜直接引用。

3 技术改造方案的确定

3.1 采用变频器调速技术的可行性

随着技术的发展,变频器经过十几年的发展完善,产品性能、可靠性、稳定性都有很大的提高。变频器能够得到高速响应,高精度平滑无级调速;它的保护功能完善,能自诊断显示故障所在,参数调整操作方便,控制线路简单,维护简便,内设功能多,可满足不同工艺要求;变频调速系统在调速范围、调速精度、动态响应、功率因数、运行效率和使用方便等性能指标超过了直流调速系统,达到取代直流调速的地步,在烟草行业得到广泛应用,并取得显著的经济效益。

当我们要把它用于现有的PROTOS80针辊传动机构上时,在隔断PROTOS主机上供针辊传动的动力输入来源后,心须要妥善处理如下几个问题:

1)为了保证针辊传动原有的与PROTOS主机相适应的工作状态,对新纳入控制系统的变频器的工作状态应提出哪些约束条件,例如,当主机未启动时,变频器不能进入工作状态等(变频器启动和停止条件)。

2)必须增加F/U转换器,选取同步信号,使变频器能跟随PROTOS主电机的实际运行转速来控制针辊电机的运转速度,从而达到相应的供丝状态[2]。

3)有哪些可供选择的参数合适的电气元件,例如,功率、变速范围及类型等,以便根据我们多年积累的使用经验,选取可靠性、经济性最优的元件[3]。

4)机械传动参数与电控参数之间还应作哪些适应性修改。例如采用带传动的型式,并确定最优传动比;设备启动、停止时加、减速时间应如何调定等。

5)在不对原有机架和箱体作补充加工或尽量少作补充加工的条件下,如何把确定后的技改方案布局于原机上。例如为了保持针辊传动机构上各传动轴的支承状态不变,应将图1所示电磁离合器设定为常闭工作状态等。

本文设计出如图2所示的交流电动机M16的变频调速控制系统原理方框图。它可以满足PROTOS80原机的工作要求。

3.2 技术方案的实施

按所述方案对两台PROTOS80进行改造后,其电气控制和机械传动的实物布局如图3所示。该装置经过几年的运行,解决了烟支重量波动大、机器启动和停机时出现烟丝跑空或阻塞,废品率降至0.15%左右,不但可以稳定地保持卷烟废品的指标低于内控标准0.2%,而且大大改善了维修、维护保养工作,节约了大量的维修工时,在降耗等方面也取得了良好的效果。

4 结语

针辊的交流驱动系统元件费用仅为直流驱动系统的40%。在取得PROTOS80机组技术改造成功经验后,近年来,当PROTOS70和PROTOS90S机组针辊传动装置的直流驱动系统需要更换时,我们也把这一成果推广用于其它机组上取得较好效果,累计已达10多台机组。

总的来说,该方案具有节能、调速精确、运行可靠、经济性好、控制精度高等优点,明显提高了整个供丝系统的稳定性和准确率,达到降低烟支废品率的预期效果,具有较高的推广应用价值。

参考文献

[1]PROTOS80user manual[Z].HAUNI公司,1987年.

[2]VE70operating manual[Z].HAUNI公司,1995年.

PROTOS 篇6

目前, VE供丝机随机设计的梗丝分离装置工作效率不够理想, 当前分离的梗中含丝率均值在10%左右, 与3%的目标值差距比较大, 造成了烟丝的浪费;同时, 部分重量轻的梗签会通过风室进入吸丝带, 引起烟支重量偏差增大、烟支硬度不均匀、烟支表面“刺破”或不光滑等一系列质量问题, 导致产品物耗指标升高。

本文, 笔者针对PROTOS70卷接机在生产过程中出现的梗中含丝率偏高的问题, 通过对现有梗丝分离装置的分析研究, 设计了PROTOS70卷接机组Z型梗丝分离装置, 并进行了试验验证, 有效地降低了梗中含丝量, 取得了良好的效益。

一、改进前梗丝分离装置结构及工作原理

改进前梗丝分离装置机构如图1所示。

其工作原理是:将负压设定在–8.5~–8 k Pa, 当烟丝经过一次风选后, 烟梗和烟丝不断从A处抛出, 随后进入梗丝分离室中, 烟丝在负压的作用下处于悬浮状态作无规则的运动, 较重的烟丝梗签则会下沉, 通过调整上下风门和挡块B阻挡, 使梗丝产生翻滚, 最后较重梗签就会掉进储梗箱里, 而质量较轻的烟丝则被向上吸走, 进入烟条输送机。

二、Z型梗丝分离装置结构描述

借鉴国际先进卷接设备PROTOSM5机型除梗的技术, 根据设备的布局, 笔者设计了悬浮式Z型梗丝分离装置, 其结构如图2所示。

该装置工作原理是:在同样的风压下, 当烟丝经过一次分选后, 梗丝由螺旋输送器送到Z形二次梗丝分离装置, 利用悬浮原理尽可能地延长梗丝悬浮时间, 经过4次分离, 相对于原有装置而言, 其分离效果更好。

三、改进前后试验对比分析

在–8.5~–8 k Pa的负压条件下, 上下风门位置相同, 在1#和2#卷烟机上进行试验, 装置改进前后梗中含丝率见表1, 含丝率的对比分析见表2。

由表2可知, 1#改进后装置运行中梗中含丝率降低明显, 均值为3.8%与目标值3%相比, 仍较高, 但是改进效果明显, 具有一定的推广价值。

四、效益分析

1#改进后装置含丝率降低后的年度效益分析。每班风选后j的梗重量 (含丝) 为40 kg, 有三个半班 (按3计算) , 每月生产15 d, 单箱耗丝量为7.5 kg。则每年可节约烟丝

PROTOS 篇7

我厂有PROTOS70卷接机组15组, 承担了绝大部分生产任务, 设备采用的是“齿轮泵+外置重力供胶式胶桶”的供胶方式, 明显存在故障率高、上胶及维护困难等不足。自2008年开始, 我厂引入了在线激光打孔设备, 设备投用后, 外置式胶桶的上胶及维护空间更加狭小, 胶桶非常难以拆卸及上胶。针对在线式激光打孔设备的供胶系统维护性大幅降低的现状, 对供胶方式进行研究并进行了改进。

1 齿轮泵+外置重力供胶式胶桶供胶系统分析

1.1 供胶流程

如图1所示, 当胶桶注胶后, 手柄旋转到位置“A”以打开胶水阀门以及锁定储胶桶。手柄旋转到位置“B”, 胶水阀门关闭, 手柄兼具球阀开度调整及胶桶挂钩位置调整两个功能, 储胶桶可以卸出。

1.胶水桶2.星轮3.齿轮泵4.手柄

供胶泵 (齿轮泵) 由电机M4驱动, 电机输出转速1 400 r/min, 电动机则由胶位光电传感器B41控制启动和停止。机器启动时, 供胶泵运行, 并对卷烟机MAX水松纸上胶。

1.2 存在问题

传动的齿轮泵式供胶方式是可以满足生产使用需求的, 但工作可靠性、操作性、维修性上并不理想, 分析如下。

1) 齿轮泵的磨损。因为齿轮泵的齿轮是在一个紧密配合的壳体内相互啮合旋转, 它的外径及两侧与壳体紧密配合, 壳体磨损较大。白乳胶具有较强的腐蚀性, 齿轮泵的密封圈易腐蚀, 容易造成齿轮泵漏胶, 增加了机台操作人员的劳动强度, 影响了设备效率。表1为2012年我厂因齿轮泵壳体的磨损、修复 (外加工) 及更换齿轮泵组件的费用统计表。

2) 胶水干涸。如果长期没有使用或维护, 胶水易形成胶皮胶垢附着在轮齿表面, 造成胶泵卡死。同时胶泵运转不畅的阻力反馈到电机上, 容易损坏电机, 增加维修成本。

3) 维修情况。维修齿轮泵时候, 胶水容易溢出, 在设备机身上留下胶垢, 腐蚀设备罩壳。维修工作区间很狭窄, 维修人员容易相互干扰, 维修现场脏乱。

4) 加胶情况。齿轮泵供胶的大胶桶裸露在MAX机身后方, 并且离地面较高。上胶人员需要站在辅助台上将胶水倒入大胶桶, 劳动强度非常大。加胶时, 胶水很容易溅出, 其他杂物和灰尘也非常容易掉入大胶桶, 堵塞胶管以及胶泵。

2 改进思路及条件分析

1) 改进思路。胶桶低位布置, 便于上胶操作;胶桶内置设计, 改善胶桶周边环境;采用气动隔膜泵, 减少供胶驱动单元的故障率, 提升可靠性。

2) 设计条件。胶桶容量下限:30 L (每班上胶2次) ;机组运行的供胶量需求:7.5 L/h;供胶驱动单元的扬程需求:2 m;MAX空压气可供压力:0.3 MPa;供胶驱动单元体积:500 mm×300 mm×200 mm。

3 改进方案设计

1) 气动隔膜泵选型。根据以上设计条件, 通过多种气动隔膜泵的性能参数及尺寸比较, 最终选定了BQD型气动隔膜泵。该气动隔膜泵结构简单, 维修方便, 成本低。表2为BQD型气动隔膜泵主要技术参数。

(1) 气动隔膜泵工作原理。本泵由工作腔和气动腔两大部分组成, 中间由特种膜片完全隔开, 如图2所示。

1.工作腔2.泵入口3, 5.单向阀4.主弹簧6.泵出口7.膜片8.气动腔9.进气口10.气门芯11.气门弹簧12.密封垫13.铜套14.平衡室15.排气口

压缩空气由进气口9进入气动腔8后, 由于压力增大将膜片7推向左移, 主弹簧4被压缩, 单向阀3, 5开启, 将工作腔中的胶水压出。当气门芯10左移至关闭进气口时, 空气经密封垫12、铜套13以及平衡室14由排气口15排出, 气动腔8减压。在主弹簧4弹力的作用下, 膜片7右移, 单向阀3, 5关闭, 在大气压作用下液体经单向阀3, 5进入工作腔, 气门芯10右移, 进气口9再次开通, 进入下一个动作周期, 连续往复地运动将胶水输送并涂抹到卷烟机MAX水松纸上。

(2) 气动隔膜泵的优点:以压缩空气为动力, 不需要其它的动力;可以输送不同黏度的胶水, 无需润滑所以维修简便, 不会由于滴漏污染工作环境;没有动密封, 维修简便避免了泄漏。

2) 内置供胶式胶桶设计。为了减小操作人员的劳动强度, 首先设计MAX的下方防护罩门, 再根据MAX防护罩内的空间尺寸, 设计、制造、安装一个胶桶及支架。防护罩合页加粗, 增加强度, 足以承受大胶桶装满胶水后的重量, 并且在防护罩门上加装了排气孔, 排出机器内的热量, 减小对乳胶的影响。由于受空间的限制, 因此胶桶的外形尺寸为380 mm×360 mm×280 mm, 容量大约为38 kg。

3) 布管设计。进胶管部分:进胶管直径为12 mm, 长度为0.3 m, 接头为快插接头;出胶管部分:出胶管直径为12 mm, 长度为2.4 m, 接头为快插接头;气管部分:气管直径为8 mm, 长度为2 m, 接头为快插接头。

4) 供胶控制系统设计。气动隔膜泵安装于改进后的胶桶旁, 将设备的信号线 (B41) 接到加装的电磁阀上并接入压缩空气, 通过电磁阀的开合来控制气动隔膜泵, 为设备提供胶水, 使设备的胶水保持恒定。

4 方案实施及跟踪效果

1) 改进实施。在PROTOS70卷烟机上安装了这种新型MAX供胶系统, 改进实施后能满足生产要求, 如图3所示。

2) 效果对比。内置重力供胶式胶桶设计及气动隔膜泵的使用, 达到了我们预期的效果, 改造取得了明显的效果, 表3为改进效果对比。

1.胶水桶2.连接板3.MAX防护门4.胶水管5.气动隔膜泵6.压缩空气管7.手柄

(1) 加胶情况。内置式胶桶放置于在MAX机身下方, 并且离地面较低, 加胶方便。也有效地减少其他杂物和灰尘掉入大胶桶, 堵塞胶管以及胶泵, 从而大大地减轻了操作人员的劳动强度。

(2) 维修情况。气动隔膜泵始终能保持高效, 不会因为磨损而降低。没有动密封, 维修简便避免了泄漏, 供胶均匀。气动隔膜泵无旋转部件, 隔膜将抽送胶水与泵的工作部件安全隔开, 胶水不向外泄漏, 车间关于供胶系统的维修费用明显减少。如果长时间没有使用, 只需用清水对气动隔膜泵以及胶桶进行清洗, 无需拆卸。

5 结语

PROTOS 70卷烟接供胶系统的改进与应用, 提高了设备运行的稳定性, 供胶部分的维修频次明显减少, 操作人员的劳动强度大大降低, 车间供胶系统的维修费用也明显减少。

摘要：针对PROTOS70卷接机组的MAX部分外置胶桶式齿轮泵供胶系统故障率高、胶水上胶及维护不便、胶水易受到粉尘及杂物污染等问题, 提出了内置胶桶式气动隔膜泵驱动供胶改进方案并予以实施。改进后显著提升了MAX70供胶系统的工作可靠性, 降低了维护成本及操作强度。