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 1 前言

2016年廣西某集團(tuán)有限公司安裝了白砂糖全自動(dòng)包裝生產(chǎn)線(xiàn)，主要由PLC控制系統(tǒng)，以及受控的袋倉(cāng)、取袋送袋機(jī)、上袋機(jī)、高速定量稱(chēng)、白砂糖填充機(jī)、折邊縫包機(jī)、糖包輸送機(jī)等精密執(zhí)行單元組成，實(shí)現(xiàn)無(wú)人干預(yù)完成產(chǎn)品白砂糖裝包生產(chǎn)。但由于白砂糖袋不平整及裝包設(shè)備原因，自動(dòng)取袋機(jī)取袋時(shí)，出現(xiàn)重袋（指多只白砂糖袋粘連重疊），造成白砂糖裝包填充時(shí)糖粒撒出袋外，影響機(jī)械電氣設(shè)備安全和生產(chǎn)能力，并造成白砂糖的損失。為了解決這個(gè)問(wèn)題，制造裝包生產(chǎn)線(xiàn)的供應(yīng)商的工程技術(shù)員一直在調(diào)試，雖然撒糖現(xiàn)象及程度有所改善，但是始終不能徹底解決。

2 原因分析

包裝白砂糖袋的供應(yīng)商，在進(jìn)行糖袋移庫(kù)倉(cāng)儲(chǔ)及運(yùn)輸?shù)接脩?hù)過(guò)程中，因造成折疊、重壓粘連而產(chǎn)生問(wèn)題糖袋，到達(dá)自動(dòng)包裝線(xiàn)的取袋送袋機(jī)時(shí)，設(shè)備對(duì)這樣問(wèn)題糖袋適應(yīng)性差。如果在取袋機(jī)吸取糖袋前，糖袋分離不好，當(dāng)這樣的糖袋進(jìn)入自動(dòng)包裝線(xiàn)，取袋機(jī)就可能一次吸取多只糖袋，造成重袋被送至自動(dòng)上袋機(jī)，開(kāi)袋口機(jī)構(gòu)誤將重袋當(dāng)是一個(gè)糖袋執(zhí)行開(kāi)袋口操作，致使錯(cuò)誤打開(kāi)重袋，糖袋口未能真正套入卸糖口，而套入卸糖口卻是兩個(gè)糖袋之間，卸糖機(jī)構(gòu)執(zhí)行后造成白砂糖撒出糖袋外。針對(duì)存在的問(wèn)題，公司組織技術(shù)人員進(jìn)行了原因分析，集思廣益，工程技術(shù)人員認(rèn)為在取袋前后工序加強(qiáng)管理，并把糖袋問(wèn)題反應(yīng)給包裝白砂糖袋的供應(yīng)商。同時(shí)結(jié)合自動(dòng)包裝線(xiàn)進(jìn)行技術(shù)改造，增設(shè)重袋檢測(cè)識(shí)別及剔除裝置。

3 改造方法

3.1 方案優(yōu)選

自動(dòng)包裝線(xiàn)生產(chǎn)能力為每小時(shí) 800 包，每道工序都連續(xù)完成，而且機(jī)械結(jié)構(gòu)精密緊湊。白砂糖袋是由聚丙稀絲帶編織而成，具有半透光物理特征，厚度一致性好。綜合多種解決方案，擬定選取光電傳感器作重袋檢測(cè)識(shí)別。光電傳感器作重袋檢測(cè)原理為：光波照射經(jīng)半透光物后亮度下降的物理現(xiàn)象，而且下降多少與厚度有關(guān)，同理，單只糖袋和重袋透光量必定不同，只要檢測(cè)光波照射經(jīng)白砂糖袋亮度下降量多少，即可判斷是否重袋。我們隨機(jī)抽取多組糖袋樣品，用亮度測(cè)量?jī)x，進(jìn)行糖袋透光測(cè)量實(shí)驗(yàn)，測(cè)量單只糖袋和兩只的重袋的透光亮度，測(cè)得兩組數(shù)值均符合單只糖袋較大，重袋較小的規(guī)律，而且單袋與重袋透光亮度數(shù)值分辨力好，重現(xiàn)性好，從實(shí)驗(yàn)證實(shí)光電傳感器作重袋檢測(cè)識(shí)別是可行的。

3.2 安裝與調(diào)試

在自動(dòng)包裝線(xiàn)的上袋機(jī)，選擇一個(gè)便于安裝光電傳感器的位置，固定好光源和傳感器，并確保光源對(duì)準(zhǔn)傳感器的光感接收窗，按照原理圖連接電路，光電傳感亮度控制器通電調(diào)試，先做單只糖袋透光度測(cè)量，讀取亮度控制器顯示的數(shù)值記為V1，再做兩只糖袋的重袋透光度測(cè)量，讀取亮度控制器顯示的數(shù)值記為V2，取V1與V2的中位數(shù)記為V0，將V0設(shè)定為亮度控制器下限報(bào)警值，當(dāng)亮度控制器檢測(cè)到小于設(shè)定的值V0時(shí)，光電傳感亮度控制器的下限報(bào)警輸出高電平信號(hào)，觸發(fā)自動(dòng)裝包生產(chǎn)線(xiàn)的PLC控制系統(tǒng)，自動(dòng)執(zhí)行重袋剔除，實(shí)現(xiàn)白砂糖全自動(dòng)包裝線(xiàn)上的重袋檢測(cè)識(shí)別及自動(dòng)剔除。

4 改造效果

2016/2017 年榨季，重袋的檢測(cè)裝置安裝調(diào)試完成，運(yùn)行已經(jīng)接近一個(gè)榨季時(shí)間，該檢測(cè)裝置運(yùn)行穩(wěn)定，沒(méi)有發(fā)生因重袋原因造成撒糖事故。

5 經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算

按我公司一個(gè)榨季生產(chǎn)白砂糖 6 萬(wàn)噸，裝包 120 萬(wàn)袋，50kg／袋，如果發(fā)生重袋率按1‰計(jì)算，合計(jì)一個(gè)榨季撒糖數(shù)量=1200000*1‰=1200（袋），糖重量=1200*50kg/kg=60000(kg)=60（噸）。可避免60噸糖撒地上，另外還可免去人工搬運(yùn)費(fèi)和60噸糖清掃回溶的損失，從而提高自動(dòng)包裝生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)能力。

6 改造評(píng)價(jià)

該檢測(cè)裝置利用光電實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸檢測(cè)技術(shù)，識(shí)別快，漏檢率低。通過(guò)結(jié)合自動(dòng)包裝線(xiàn)進(jìn)行改造，增設(shè)光電傳感器和亮度控制器對(duì)重袋自動(dòng)檢測(cè)識(shí)別，并及時(shí)自動(dòng)剔除，達(dá)到防止撒糖目的。由于該檢測(cè)裝置投入小、見(jiàn)效快、能顯著產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，并且該檢測(cè)裝置安裝調(diào)試簡(jiǎn)便，設(shè)備維護(hù)比較

容易，可以在制糖及其它行業(yè)裝包生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。

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