高速RTS烟支易紊乱改进

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年3月8期   作者:胡文键
[导读] RTS储存输送系统主要用于卷接包生产线上,将卷烟机与包装机柔性地连接起来
        胡文键
        福建省厦门市海沧区新阳路一号厦门烟草工业有限责任公司   361026

        引言:
        RTS储存输送系统主要用于卷接包生产线上,将卷烟机与包装机柔性地连接起来,完成烟支的自动输送、存储和缓冲调节任务,使卷接包生产线实现高速自动化。RTS 储存输送系统可用于连接生产速度为 6000 支/ min~16000 支/ min的卷接包机组,结合MAG系统的 14 万支的烟支储量,可为以 16000 支/min 速度运行的高速卷烟机或包装机提供约 9 分钟的储烟或供烟时间。足以应付卷包生产过程中大多数换辅料、运行故障处理等由于停机引起的不匹配情况[1]。
        一、RTS设备工作原理分析
        1、设备分HCF(装盘机)、 RTS(烟支传送系统)、 MAG(卸盘机)三大部分。
        2、 M5卷接机的生产速度为12000支/分钟, X6包装机的生产速度为600包/分钟( 12000支/分钟),两者的生产速度相匹配,因此从M5卷接机出口出来的烟支在理想状态下应该由RTS系统全部输送到X6包装机生产。
         3、 RTS通过监控M5卷接机的生产速度、 X6包装机的生产速度及装盘带、卸盘带、提升带的转速,再与烟支的直径和通道烟支的高度等参数一起计算出烟支的流动速度,通过实时控制各条皮带的转速,从而实现烟支的流量控制。(为简化分析,以上描述基于简易模型)
        4、当由M5卷接机供应的烟支量不够X6包装机生产时,系统将控制MAG卸盘从而对流量进行补给,以此保证X6包装机的生产需求,反之,则系统通过HCF进行装盘,保证烟支通道不至于堵塞。

二、RTS存在的问题分析
        1、在正常运行当中,由系统计算得出的流量将保证在稳定水平。 当M5卷接机与X6包装机均以额定生产速度进行生产时, RTS系统不会要求MAG进行补烟,因为两者的流量本身是相匹配的。但是如图2所示,当中的“活门”上方的烟支却会被慢慢带走,造成“活门”上部露出大的空隙(此时MAG仍不会补烟),此时若卸盘带一动作,则烟支直接从高处往下掉落,往往造成烟支紊乱,如图3所示。

        2、烟支紊乱易造成包装机停机,要减少烟支紊乱就必须减少“空隙”的产生。以往为应对“空隙”的产生,采取降低RTS系统工作效率的方法。即降低RTS从M5卷接机向X6包装机输送烟支的能力,如将RTS从M5卷接机接收烟支的数量由12000支/分钟降低到10000支/分钟(其余由装盘机装盘),这样由于RTS的输入量小于输出量(包装机需求为12000支/分钟),卸盘机开始不断补烟,从而可以对空隙进行填补,所以不会产生空隙(如图4所示)。但是这样做带来一个问题,由卷烟机生产的约1/6的烟支必须经过装盘机装盘再通过人工端盘至卸盘机进行卸盘,这期间对烟支的质量产生了不小的影响,如烟支空头、褶皱、损伤等(如图5所示),此外也造成了大量的人力浪费,以每盘烟约为5000支算, 2000支/分钟的装盘速度,经过现场测量大约3分钟就会在装盘机上产生一盘烟(如图6所示)。



        3、关于“活门”的问题。活门本来是用来控制烟支被带走的量,其理想工作状态是:当M5与X6的生产速度相匹配时,即RTS计算得出的输入与输出相同时,活门应该关闭从而避免烟支被带走造成空隙,当需求量大于供给量时,活门在卸盘带烟支的推动下能够打开,从而进行补烟。现实遇到的情况是,活门无法工作在理想状态下,即活门能够完全关闭时,在需要进行补烟时,活门无法较好的打开,造成补烟不足,如果将活门调校到可以较好进行补烟的状态下,当不需要补烟时,活门无法完全关闭。该“活门”机构在每台高速机上均存在类似现象,且经过HAUNI技术人员调整后,仍难以达到较好的工作状态。
三、改进后的效果
        1、原机的控制原理。原机的控制基于流量控制,当计算得出的流量符合需求时就不会进行补烟,但是其计算并不是基于真实的测量得出,而是以当前电机的转速及烟支的直径及高度来近似得出,更无法考虑到烟支本身与传送带之间存在的打滑现象,因此其计算出来的流量只是一个大约值,在机械设备精度无法达到需求时,实际的控制效果并不是特别精准。
        
        2、改造方法。利用原机的检测器B17来检测“空隙”,基于原机的流量控制方式增加部分程序,在保证原机的流量控制正常运行下,当检测到卸盘带上出现大的空隙,则进行微量的补烟,在填满空隙后即停止补烟,每次补充的烟支量在5-20支左右,补充间隔时间约为20秒, 不会影响到烟支流量的稳定性(如图7所示) 。 改造后, HCF的每次装满盘时间从平均3分钟延长至5-8分钟(不同机台有所差异), 即卷接机生产的烟支分流到装盘机的数量由原来的2000支/分钟降低到800支/分钟左右,不仅改善了烟支输送易紊乱的问题也提高了RTS系统的工作效率,达到了预期目的。

参考文献

[1].许昌烟草工业机械厂.YF17A烟支存储输送系统[R].2012.
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