实现ZBFB―1000E型转移复合剥离涂色机供墨供胶系统自动控制

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摘 要：目前涂色内衬纸生产设备自动化程度较高，但此类设备受到行业需求的限制，在供墨供胶自动化方面却存在一定的缺陷。因此在生产过程中需对此部分进行自动化改造，从而减少质量事故的发生，同时可以降低操作人员的劳动强度。

【关键词】自动化 改进质量 作用

1 背景

我们针对较为典型的内衬纸生产设备ZBFB-1000e型转移复合剥离涂色机进行研究。在我公司涂色内衬纸生产过程中，跟踪发现产品有缺金现象，进一步总结主要问题为脱胶和脱金脱色原因，不仅影响了产品的出成率，提高了材料消耗。

2 原因分析

我们组织相关人员对造成脱胶和脱金脱色的原因进行了分析，一致认为主要原因为：

（1）加墨不及时

使用的高挥发性金墨，每班约250公斤，而由于墨槽中的油墨需高于涂墨辊5mm且最高不能高于15mm（过高会甩墨），故生产时需要手动加墨，每次加墨5kg左右，一旦操作工加墨不及时，就会造成缺墨。

（2） 加胶不及时

该设备加胶方式为先将粘合胶倒入胶壶，再由操作工用胶壶向胶槽中注胶；由于胶槽容量和设备运行方式限制（与涂金部位相同），故每次只能加胶5kg左右，这就需要操作工抱着15kg左右的胶壶频繁向胶槽注胶，不仅劳动强度大，而且易出现加胶不及时现象。

在找到了出现问题的原因后，决定通过技改从设备性能上杜绝缺墨缺胶现象发生，减轻操作工劳动强度；通过考察同行业的设备运行情况，均无可参考方案，因此我们自行对复合机加胶加墨部位进行设备改造，实现供墨供胶的自动控制。

3 方案的实施

3.1 方案实现原理

3.1 对加墨部位进行改造

（1）原加墨部位墨槽的升降由涡轮蜗杆进行调节，由于设备细节上的缺陷，有油墨溅出现象，故会引起传动不灵敏现象，使得墨槽有时不到位，操作工通过调节液面高度来保证涂墨辊渗入墨中；为保证自动供墨时液面的精准性，我们设计制作了伸缩式起降架，确保墨槽能够准确到位，为精准测量液面高度提供了机械保证。

（2） 测绘和制作气动隔膜泵基座和紧固螺栓，并将隔膜泵紧固到位，保证其不受机械振动的影响。

（3） 测绘和安装检测结构支撑架并安装到位。

3.2 选择元器件

3.2.1 检测元件

我们原选择电接触液位控制器作为检测元件，其虽具较高的性价比，但由于受到墨槽和检测原理的限制，我们最终没有使用，而采用了公司常用的具有高可靠性的能够适应频繁工作的OMRON WT18-3P610漫反射光电开关作检测元件。

3.2.2 控制元件

由于该系统需要进行逻辑运算并与原设备进行关联控制及具有报警、延时等功能，故我们选择OMRON工业用可编程序控制器PLC作为控制元件，考虑系统的需要及成本，我们选用最小型的12位输入8位输出型号。

3.3 执行元件

（1）加注装置：由于油墨具有高挥发性和易燃性，为保证安全，我们选用纸箱车间印刷开槽机上墨使用的气动隔膜泵作为加注装置，故在此我们仍使用隔膜泵，其特点主要为：无电路设计，适用于防爆场合；结构简单，减少维修成本和停机时间；耐磨，耐腐蚀；清洗方便，适用寿命长。

（2）驱动装置：隔膜泵采用压缩空气驱动，压缩空气的接通与断开由电磁气动阀进行控制，考虑到备件的通用性，我们选择目前常用的220ACV 05DC-L8型电磁气动阀，并将其安装到机箱内与隔膜泵分离，避免出现电火花引起火警。

3.4 编写PLC梯形图

3.4.1汇总PLC的I/O点功能表（见下图）

3.5 绘制加墨加胶系统PLC电控连接原理图

3.5.1 安装调试

（1）对PLC的控制程序进行实验室检测，达到设定效果后，按照PLC电控连接原理图在设备上进行接线。

（2）对实际应用进行跟踪观察，对系统进行调整：

1.将光电检测信号输入PLC后的作用时间调整设定为3秒，既避免电磁阀频繁动作，又能够及时加墨加胶。

2.根据实际使用情况，将涂金部位的光电失效和缺墨报警调整设定为300秒，既能起到警告作用又不会造成缺墨。

3.根据实际使用情况，设定电磁阀如果连续工作99秒和200秒后仍不停止工作，进行溢墨和溢胶报警。

4.将原设备的 “涂墨气缸升”和 “涂胶气缸降”信号引入系统，实现系统与原设备的良好融合，即只有在设备正常运行的状态下，供墨供胶系统才能自动工作。

5.输入“07”点作为“手动”控制信号，避免了原“手动”由逻辑控制的缺陷。

4 效果验证

（1） 从设备性能上彻底杜绝了由于加墨加胶不及时而出现的缺金、粘合不牢质量问题，提高出成率。

（2） 极大地减轻了操作工的工作强度：原每班用墨用胶分别约250公斤，各需手工加注50次，现只要在班前一次性手动加注，生产过程中只需巡视维护。

5 结论

这是我们对设备缺陷的一次大胆改造尝试，也达到了预期的效果，但由于本身业务能力差距，在改造部件选型等方面无法做到完美。希望设备生产厂家及同行业同事们能有更好的解决方案。

参考文献

[1]全国烟草标准化技术委员会.烟用内衬纸行业标准YC264-2008[M].北京：中国标准出版社，2008.

[2]卢巧.欧姆龙PLC编程指令与梯形图快速入门[M].北京：电子工业出版社，2010.

作者单位

张家口卷烟厂有限责任公司 河北省石家庄市 075000