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自動稱重灌包機(jī)以供料系統(tǒng)、投料系統(tǒng)、計量系統(tǒng)、 縫包輸送系統(tǒng)、機(jī)體等為基本構(gòu)成, 采用先進(jìn)的工業(yè) PC 和工程測試技術(shù), 是具有灌包、計量、封口 、裝卸一體化功能的機(jī)電技術(shù)產(chǎn)品。其中, 投料和計量作為灌包作業(yè)過程的核心, 其系統(tǒng)性能直接決定了灌包作業(yè)的質(zhì)量和效率 。

我們通過長期的技術(shù)實踐 ,對投料系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行技術(shù)改造,達(dá)到了降低灌包計量超差比例, 提高灌包作業(yè)質(zhì)量和效率的目的 。

1　自動稱重灌包機(jī)投料系統(tǒng)工作原理及存在的問題

　 　自動稱重灌包機(jī)投料系統(tǒng)主要包括儲料斗 、弧形投料門及轉(zhuǎn)軸 、氣缸和花鍵 ,其中 ,氣缸通過花鍵與弧形投料門轉(zhuǎn)軸聯(lián)接, 進(jìn)而驅(qū)動弧形投料門開關(guān)動作。該投料系統(tǒng)采用單弧形投料門結(jié)構(gòu), 分大小兩步投料 。系統(tǒng)按照設(shè)定的單包重量值和投料數(shù)值控制各個投料步驟 ,最后由降落中的飛料補(bǔ)償單包重量差值 ,完成一次投料計量過程 。其單包重量與各投料步驟關(guān)系為 :

F d =SP1 +SP3 +CPS

式中: F d ———單包重量值;

SP1———大投料值;

SP3———小投料值;

CPS ———飛料值 。

自動稱重灌包機(jī)原投料系統(tǒng)中 , 弧形投料門小投料口的通過面積并不恒定, 飛料重量也隨通過面積的變化而異常變化, 造成灌包計量超差,超差重量隨弧形投料門小投料口通過面積的變化幅度而大小不等。

通過調(diào)整 CPS 參數(shù)值可以消除灌包計量超差。調(diào)整方法有稱重控制器 F800 自動調(diào)整和人工調(diào)整兩種。

在自動調(diào)整狀態(tài)下 ,由于小投料口通過面積的異常變化,飛料重量變化量極易超出自動調(diào)整范圍,使 F800 在計算調(diào)整值時采到異常數(shù)據(jù) , 錯誤調(diào)整CPS 參數(shù)值,導(dǎo)致連續(xù)出現(xiàn)灌包計量超差 。

在人工調(diào)整狀態(tài)下, F800 認(rèn)定飛料重量始終不變,當(dāng)飛料因小投料口通過面積的變化而變化時, 實際投料結(jié)果可能超出單包重量值 F _d ( 1±0. 2% ) 的單包質(zhì)量偏差要求 ,從而發(fā)生較高比例的灌包計量超差 。

在實際灌包作業(yè)中, 超差重量超出單包質(zhì)量偏差要求的灌包超差比例( 超差件數(shù)/總件數(shù)) 一度達(dá)到 1. 01 %,全部拆包重灌,影響了灌包效率 。

通過上述分析可見, 解決這一計量超差問題, 可以轉(zhuǎn)化為解決投料系統(tǒng)弧形投料門小投料口通過面積變化的問題。

2　小投料口通過面積變化的原因分析和改造方向的確定

系統(tǒng)分析投料系統(tǒng)各個結(jié)構(gòu)元件的關(guān)系, 確定小投料口通過面積變化的原因如下 :

1) 氣缸與弧形投料門轉(zhuǎn)軸采用花鍵聯(lián)接, 存在活動間隙 0. 5 mm 。該間隙表現(xiàn)于弧形投料門投料口的轉(zhuǎn)動裕量( 即小投料口位置變化量) 達(dá) 20 mm ,使飛料重量變化大, 造成灌包計量超差 。

2) 氣缸依靠空壓機(jī)壓縮氣體工作, 工作氣壓0. 4～ 0. 8 MPa 。由于弧形投料門轉(zhuǎn)動裕量的存在和料流阻力的影響 ,不同工作氣壓使弧形投料門關(guān)閉位置存在差異 ,使小投料口通過面積的變化更無規(guī)律性 ,以致飛料重量異常變化 , 造成灌包計量超差。

因為氣缸與弧形投料門轉(zhuǎn)軸的花鍵聯(lián)接間隙是氣缸調(diào)整的客觀需要, 空壓機(jī)氣體壓力的差異也是客觀存在的, 所以我們確定通過改造小投料口結(jié)構(gòu)來包容系統(tǒng)隨機(jī)誤差, 改善投料系統(tǒng)性能 。

3　改造方案的確定

確定改造方案時, 我們綜合考慮了影響投料系統(tǒng)使用的相關(guān)問題 :

1) 當(dāng)出現(xiàn)灌包計量超差時, 需調(diào)整投料系統(tǒng)以改變投料口通過面積, 調(diào)整過程較為繁瑣 ,系統(tǒng)誤差易于發(fā)生而不能及時消除。

2) 不同貨種對投料系統(tǒng)要求不同, 需現(xiàn)場調(diào)整投料口 ,調(diào)整過程繁瑣 ,現(xiàn)場使用不便 。

因此,我們在考慮改善自動投料系統(tǒng)性能的同時 ,考慮同步改進(jìn)自動投料系統(tǒng)調(diào)整方法。

1) 在弧形投料門小投料口開口側(cè)焊接寬 35mm( 能夠包含弧形投料門 20 mm 活動裕量, 以弧形投料門動作時不碰撞投料柜為上限) 、長度與弧形投料門寬度相同的不銹鋼片 , 使原來隨弧形投料門開關(guān)位置變化而改變的小投料口面積保持恒定 。

2) 在小投料口底部對稱安裝兩調(diào)整片 ,用不銹鋼螺栓固定 ,方便調(diào)整小投料口通過面積 ,調(diào)節(jié)小投料和飛料重量,滿足不同貨種要求,并測量調(diào)整片全開位置尺寸 ,焊接不銹鋼限位片限制其任意旋轉(zhuǎn) 。

3) 用料全部為防銹耐腐蝕的不銹鋼材料 ,保證使用效果。

同時,為更好地滿足不同使用要求,把該自動稱重灌包機(jī)投料系統(tǒng)小投料口尺寸由原來的 120 mm× 55 mm 擴(kuò)大為120 mm ×70 mm ,適當(dāng)增大了調(diào)整范圍 。

注意事項:

1) 安裝時根據(jù)弧形投料門開 、 閉位置調(diào)整氣缸限位 。

2) 調(diào)整弧形投料門, 使其在小投料時閉合在 35mm 不銹鋼條位置, 保證小投料口通過面積不受弧形投料門 20 mm 位置變化量的影響 。

4　改造的效果

小投料口的技術(shù)改造, 改變了投料系統(tǒng)作用方式和調(diào)整手段, 取得了較好的改造效果 。

我港#1、#2、#3 自動稱重灌包機(jī)實施技術(shù)改造后 ,統(tǒng)計計量超差僅為 0. 05%, 大大低于原來的1. 01%。

技術(shù)改造前 , 計量超差調(diào)整時間需 5 ～ 8 min,通過技術(shù)改造,每次只需調(diào)整弧形投料門調(diào)整片 ,處理時間一般僅需 20 s。同時, 設(shè)備性能穩(wěn)定, 各控制參數(shù)得到系統(tǒng)優(yōu)化 ,質(zhì)量偏差范圍進(jìn)一步降低, 由過去單包( 50 ～ 80 kg/包) ±100 g 的對外質(zhì)量承諾提高到可穩(wěn)定保持在單包 ±50 g 以內(nèi), 散貨灌包效率相應(yīng)提高,對塑造灌包裝卸作業(yè)品牌乃至提升港口整體形象和市場競爭力都起到了積極作用 。

 

 

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