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輕堿生產(chǎn)過程中，人工包裝機(jī)需要兩個(gè)人配合包裝，而全自動(dòng)包裝機(jī)采用ＰＬＣ控制，由自動(dòng)定量包裝機(jī)、供袋機(jī)、上袋機(jī)、真空泵、伺服包機(jī)構(gòu)、立袋輸送機(jī)、倒袋輸送機(jī)、撿重輸送機(jī)和剔除輸送機(jī)組成，包裝秤和檢斤秤帶有通信數(shù)據(jù)接口，可以將稱重總量、稱重袋數(shù)和合格袋數(shù)傳至ＤＣＳ和生產(chǎn)網(wǎng)，由于沒有人員參與，減少了干擾因素，在包裝速度、精度、質(zhì)量和外觀方面明顯優(yōu)于人工包裝機(jī)。
１工藝控制過程簡(jiǎn)介
物料經(jīng)插板閥進(jìn)料后，通過軟連接到達(dá)給料斗，通過給料斗攪拌使物料均勻通過，以減少給料過程的沖擊，將物料送達(dá)定量稱量斗，由電子定量秤稱量，為了使秤量快而準(zhǔn)確，給料分為快給料、中給料和慢給料，稱重電腦設(shè)定包裝定量值、中給料控制值、慢給料控制值和超差報(bào)警值，當(dāng)快給料達(dá)到中給料和慢給料值時(shí)，稱重電腦發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，下料執(zhí)行器關(guān)閉一部分料門，達(dá)到中給料和慢給料目的，當(dāng)稱量達(dá)到定量值時(shí)，稱重電腦發(fā)出信號(hào)，下料執(zhí)行器關(guān)閉下料口，并輸出稱量完成信號(hào)。
供袋機(jī)上放置最多１００條純堿包裝袋，由供袋機(jī)送至取袋機(jī)吸桿下，一袋一袋吸起送至整袋機(jī)上，由整袋機(jī)將包裝袋整理到橫平豎直并以準(zhǔn)確的位置輸送至自動(dòng)套袋裝置下端，自動(dòng)套袋裝置將袋口吸起撐開準(zhǔn)確套在夾袋機(jī)構(gòu)上，套袋機(jī)構(gòu)感應(yīng)到包裝袋套好后，氣缸和電磁夾同時(shí)動(dòng)作，將包裝袋牢牢夾在上面，并將袋口撐展，此時(shí)發(fā)出套袋完成信號(hào)。
控制系統(tǒng)接到稱量完成信號(hào)和套袋完成信號(hào)后，首先打開定量稱量斗放料門，將稱量好的物料快速裝入包裝袋，同時(shí)包袋縫包機(jī)的拍打機(jī)構(gòu)動(dòng)作，將包裝袋內(nèi)物料振實(shí)，之后定量秤量斗放料門關(guān)閉同時(shí)撐袋機(jī)構(gòu)收回，電磁夾打開，將裝好物料的包裝袋落下，同時(shí)抱袋縫包機(jī)抱斗（由伺服電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，快速且平穩(wěn)）將包裝滿袋抱住并送往折邊機(jī)處，由折邊機(jī)和下部輸送機(jī)輸送前行，通過折邊機(jī)和縫包完成整個(gè)工藝過程，由輸送機(jī)送至重量檢測(cè)裝置進(jìn)行檢測(cè)，重量合格的堿袋送至碼垛機(jī)進(jìn)行碼垛。
２全自動(dòng)包裝機(jī)
某純堿分公司的全自動(dòng)包裝機(jī)安裝在輕灰包裝樓的三樓，環(huán)境溫度５~４０℃，提供２２０Ｖ（ＡＣ）／３８０Ｖ、５０Ｈｚ、三相五線制動(dòng)力電源，氣源壓力０．４~０．６ＭＰａ，現(xiàn)場(chǎng)需配備一臺(tái)大于１ｍ３的儲(chǔ)氣罐。物料堆積密度０．５~０．７ｔ／ｍ３，物料粒度０．００６~０．１５０ｍｍ，具有堿性和腐蝕性。全自動(dòng)包裝機(jī)主要由料倉、振動(dòng)源及縫包機(jī)等組成，如圖１所示。

全自動(dòng)包裝機(jī)的性能參數(shù)[１]如下：電源三相五線制３８０Ｖ±５%
總功率１０ｋＷ
氣源壓力０．４~０．６ＭＰａ
氣源消耗１２０Ｎｍ３／ｈ
露點(diǎn)溫度-４０℃
濕度不大于８５%
稱重精度４０．０±０．１ｋｇ每分鐘包裝８~１０包電氣防護(hù)等級(jí)ＩＰ５４
絕緣等級(jí)Ｆ級(jí)
現(xiàn)場(chǎng)傳感器和操作箱防護(hù)等級(jí)ＩＰ６５
所有與物料接觸部位的材料不銹鋼 ＳＵＳ３０４
其余部位的材料碳鋼
３主要設(shè)備技術(shù)指標(biāo)
自動(dòng)定量包裝機(jī)的性能參數(shù)如下：電機(jī)功率粗給料電機(jī)１．５０ｋＷ
細(xì)給料電機(jī)０．７５ｋＷ
稱重能力輕質(zhì)純堿每分鐘８~１０包稱重重量純堿每包４０．０ｋｇ
稱重誤差４０．０±０．１ｋｇ
給料機(jī)構(gòu)采用插板式多位給料，使給料控制平穩(wěn)、迅速、精度高；當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，快速截?cái)辔锪?；落料閘門與落料筒之間的間隙合理，閉合時(shí)無物料溢出，同時(shí)保證落料閘門開啟和關(guān)閉靈活。
稱重箱采用框架式結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定且密封性好。３只稱重壓力傳感器固定在稱重箱框架上，具有獨(dú)立的罩體，防塵、防碰。
稱重料斗與３個(gè)稱重壓力傳感器相連。這種結(jié)構(gòu)使稱重料斗處于非常穩(wěn)定的狀態(tài)，又不會(huì)在垂直方向上產(chǎn)生任何分力，在機(jī)械上保證了電子稱重精度。
稱重料斗的底開門由單只立式氣缸控制，放料速度快，避免了臥式氣缸容易泄漏的缺點(diǎn)。
稱重箱體內(nèi)所有螺栓和螺母均采用鋼絲和開口銷防松措施，以防脫落。布線采用封閉的不銹鋼管，整齊美觀。
料倉用于存儲(chǔ)一定數(shù)量的物料，便于連續(xù)包裝，如生產(chǎn)過程為皮帶輸送機(jī)輸送物料或垂直提升機(jī)輸送物料，隨機(jī)配置料倉，料倉可存儲(chǔ)２ｍ３左右的物料，如生產(chǎn)過程有料倉可直接連接到攪拌給料斗，則不需要另外配置料倉。
振動(dòng)源安裝在料倉上，當(dāng)物料流動(dòng)不暢時(shí)，啟動(dòng)振動(dòng)源，料倉振動(dòng)促使物料向下流動(dòng)。
物料給料斗用于攪拌物料，使物料下料均勻，減少下料過程的沖擊，物料給料斗下有一電動(dòng)執(zhí)行器，由下料執(zhí)行器帶動(dòng)，與稱量機(jī)構(gòu)配合用于打開料門快下料、慢下料，關(guān)閉料門，實(shí)現(xiàn)精確稱量。夾袋器上固定有稱重傳感器、電磁夾、除塵
口、磁感應(yīng)開關(guān)和撥桿。主要功能是夾物料袋，物料包裝過程中的定量稱量，磁感應(yīng)開關(guān)安裝在夾袋斗上便于操作，提高包裝速度。
機(jī)架用于支撐物料給料斗和夾袋器，機(jī)架有一定剛度、重量和穩(wěn)定性，可有效防止設(shè)備運(yùn)行中的振動(dòng)影響稱量精度。
供袋機(jī)有預(yù)置工位和取袋工位，可在預(yù)置工位放置約５０條包裝袋，待取袋工位的包裝袋用完時(shí)，預(yù)置工位的包裝袋自動(dòng)轉(zhuǎn)移至取袋工位，保證了包裝機(jī)的連續(xù)工作，給操作工留出添加包裝袋的時(shí)間。供袋機(jī)的供袋能力為每小時(shí)８００袋，能夠滿足生產(chǎn)需要。
上袋機(jī)通過負(fù)壓吸袋進(jìn)行垂直、水平和弧形移動(dòng)，將包裝袋自動(dòng)套在包裝機(jī)下料口，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且套袋成功率高。上袋機(jī)的供袋能力為每小時(shí)８００袋，能夠滿足生產(chǎn)需要。
折邊機(jī)構(gòu)將料袋口折邊并送入縫口機(jī)，縫紉時(shí)通過光電傳感器進(jìn)行檢測(cè)，可在任意位置啟動(dòng)或停止，設(shè)有自動(dòng)斷線檢測(cè)功能，能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)需要。
具體參數(shù)如下：
最大縫紉速度０．４７２５ｍ／ｓ
最大縫紉進(jìn)給量１０．５ｍｍ
縫合率大于９９．５%
電機(jī)功率０．２５ｋＷ
縫口高度８００~１４００ｍｍ
輸送速度０．１９ｍ／ｓ
包裝機(jī)配備直徑１３０ｍｍ的軟管和直徑８０ｍｍ的軟管接口，通過軟管連接包裝機(jī)的除塵口和除塵機(jī)管道，消除在包裝過程中產(chǎn)生的堿塵。
４控制系統(tǒng)
稱重控制器是定量稱重控制系統(tǒng)的核心，它與傳感器、ＰＬＣ相配合，完成物料的自動(dòng)稱重，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的控制器參數(shù)，通過稱重傳感器測(cè)得稱重信號(hào)，電子秤判斷稱重是否合格并發(fā)出信號(hào)到ＰＬＣ，ＰＬＣ自動(dòng)循環(huán)掃描各輸入點(diǎn)的當(dāng)前狀態(tài)
（圖２），并根據(jù)程序確定的邏輯關(guān)系刷新輸出點(diǎn)的狀態(tài)，通過交流接觸器和電磁閥控制電機(jī)和氣缸的動(dòng)作，從而完成整個(gè)稱重卸料和包裝工藝流程的自動(dòng)控制。

５實(shí)際生產(chǎn)
隨機(jī)采集２０１７年４月某一周時(shí)間內(nèi)各班全自動(dòng)包裝機(jī)和人工包裝機(jī)的生產(chǎn)情況進(jìn)行對(duì)比分析（表１）。全自動(dòng)包裝機(jī)能夠滿足生產(chǎn)需要并且優(yōu)于人工包裝機(jī)，全自動(dòng)包裝機(jī)平均班產(chǎn)１００．６６ｔ，０#、２#和６#包裝機(jī)為人工包裝機(jī)：０#包裝機(jī)平均班產(chǎn)２５．０８ｔ，２#包裝機(jī)平均班產(chǎn)４５．２０ｔ，６#包裝機(jī)平均班產(chǎn)８４．００ｔ。
６常見故障處理
６．１顯示儀顯示異常
顯示儀顯示異常，判斷稱重傳感器是否損壞。在傳感器匹配盒內(nèi)，測(cè)量傳感器ＥＸ+、ＥＸ-端激勵(lì)電壓是否為５~１２Ｖ，若正常，再在定量秤空載情況下分別測(cè)傳感器ＥＸ+、ＥＸ-端輸入阻值和傳感器ＳＧ+、ＳＧ-端的輸出阻值，阻值應(yīng)分別為３５０．０±３．５Ω和３５１±２Ω，若不相符，則相應(yīng)的稱重傳感器可能損壞了，需要更換。

６．２稱重單元不準(zhǔn)
稱重單元不準(zhǔn)的原因分析如下：
ａ．卸料門接近開關(guān)無信號(hào)。可能是卸料門接近開關(guān)位置移動(dòng)或損壞，如果這個(gè)原因，調(diào)整接近開關(guān)位置或更換即可。也可能是進(jìn)料門氣缸不在收回位，檢查氣缸是否卡住，如果是，排除氣缸卡住故障；檢查電磁閥是否故障，如果是，維修或更換即可。
ｂ．零點(diǎn)偏移過大。檢查稱量斗中是否有余料，如果有則清除余料；然后檢查稱重傳感器與秤體連接螺絲是否松動(dòng)，如果是則擰緊螺絲即可；稱重裝置重心是否偏移，如果是則調(diào)整機(jī)械結(jié)構(gòu)即可，還有可能是稱重傳感器故障或稱量斗部件有異常擦靠，更換或解除擦靠即可。
ｃ．稱重控制器參數(shù)不合理或損壞。如果參數(shù)設(shè)置不合理，重新設(shè)置參數(shù)；如果稱重控制器損壞則更換稱重控制器。
７結(jié)束語
全自動(dòng)包裝機(jī)在包裝生產(chǎn)過程中，不需要人工參與，能夠節(jié)省人力成本，并且推進(jìn)了生產(chǎn)自動(dòng)化水平的提高。通過實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)的對(duì)比，證實(shí)了全自動(dòng)包裝機(jī)在包裝速度、包裝質(zhì)量、包裝精度和環(huán)保要求方面均優(yōu)于人工包裝，同時(shí)提升了經(jīng)濟(jì)效益。

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