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本文作者：饒錦峰作者單位：福建省南紙股份有限公司

福建省南紙股份有限公司化漿車間的#2漿板機(jī)為幅寬2400mm的漿板機(jī)，設(shè)計(jì)產(chǎn)量為75t/d漿板，漿板機(jī)的日常生產(chǎn)均達(dá)到了設(shè)計(jì)的水平，但原漿包捆扎由人工操作，加之理紙機(jī)構(gòu)缺陷和壓力機(jī)噸位不足，打包后的漿包鐵絲捆扎強(qiáng)度不足，外觀參差不齊，嚴(yán)重影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量及運(yùn)輸時(shí)的裝車重量。為此公司結(jié)合實(shí)際對本包裝線進(jìn)行了研制，實(shí)施了改造。改造后的生產(chǎn)工藝流程由理紙機(jī)、四柱液壓機(jī)、稱重儀、封包機(jī)及兩臺鐵絲打結(jié)機(jī)等主要設(shè)備組成。這套系統(tǒng)選用了西門子S7-200可編程控制器，增加一些傳動(dòng)裝置，結(jié)構(gòu)合理，投資經(jīng)濟(jì)。

1工藝設(shè)備方案

(1）漿板機(jī)切紙后的紙頁為4張800×600mm的漿板，要求碼紙后的紙垛疊放整齊，包重為200kg，用牛皮紙進(jìn)行外包裝，包裝后的鐵絲須捆扎結(jié)實(shí)，防止吊裝及運(yùn)輸過程散脫，整套設(shè)備需自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)。根據(jù)這一工藝要求，依據(jù)現(xiàn)有廠房實(shí)際情況，這套設(shè)備的工藝方案是：理紙→輸送→旋轉(zhuǎn)→單包提用下，漿垛對應(yīng)于原輸送鏈條上的位置，旋轉(zhuǎn)了90°，由縱向進(jìn)入壓力機(jī)設(shè)備。提升裝置下降，其后的漿垛動(dòng)作過程相同。

(2）為了完成以上工藝過程，設(shè)備主體結(jié)構(gòu)由以下幾部分組成（見圖1）：理紙機(jī)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)，壓力機(jī)，稱重機(jī)構(gòu)，打結(jié)機(jī)，封包機(jī)及液壓傳動(dòng)裝置。

(3）漿垛在壓力機(jī)固定下平臺表面的皮帶輸送機(jī)的帶動(dòng)下，到達(dá)下平臺中點(diǎn)時(shí)，壓力機(jī)動(dòng)作，活動(dòng)上平臺下行，直至把漿垛壓縮到一定程度，上平臺回位，輸送皮帶把壓縮后的漿垛送出。

(4）在壓力機(jī)的后面設(shè)有一插紙裝置，底部漿包包裝用的包裝紙（人工預(yù)置于插紙裝置）在與漿包的磨擦力作用下自動(dòng)隨漿包移動(dòng)進(jìn)入漿包底下（上面包裝用的包裝紙也由人工鋪設(shè)），由鏈條輸送機(jī)兩邊的固定漸變導(dǎo)向折板將底部包裝漿板折疊到漿包的兩邊，輸送到稱重機(jī)構(gòu)進(jìn)行稱重，按照工藝生產(chǎn)要求（每包為200kg）進(jìn)行重量的增減，保證漿包重量恒定。稱重后由窄行打印機(jī)打出報(bào)表，漿包進(jìn)入#1打結(jié)機(jī)。

（5）稱重機(jī)構(gòu)輸送來的漿包（上下均已帶有包裝紙）進(jìn)入#1打結(jié)機(jī)在兩只前后位置不一的行程開關(guān)的輸入信號感應(yīng)下，打結(jié)機(jī)自動(dòng)對漿包的橫向左右位置各進(jìn)行2道捆扎（綁扎過程為：漿包就位→鐵絲夾緊→鐵絲拉緊→扭結(jié)→切斷→復(fù)位→進(jìn)線→鐵絲夾緊→進(jìn)入下一工作循環(huán)），捆扎結(jié)束后送到封包機(jī)。

(6）漿包輸送進(jìn)入封包機(jī)中央時(shí)，設(shè)置的轉(zhuǎn)向裝置將漿包旋轉(zhuǎn)90°。封包機(jī)分別對漿包的寬度方向的兩端包裝漿板按左右、下邊、上邊的順序進(jìn)行折疊，并在上折疊桿的保持下將漿包送到#2打結(jié)機(jī)。圖2是它的動(dòng)作示意圖。升并旋轉(zhuǎn)→輸送→壓縮→輸送→加下部和上部包裝紙→稱重→輸送→橫向捆扎（左右各2道）→輸送→旋轉(zhuǎn)及包裝紙折疊→輸送→縱向捆扎（左右各1道）→輸送至人工小推車。

2自動(dòng)打包生產(chǎn)線流程

(1）切紙機(jī)切后的漿板經(jīng)短皮帶輸送機(jī)及長皮帶輸送機(jī)輸送到理紙機(jī)進(jìn)行分垛后的落紙、碼紙、震紙[1]，使碼紙臺上的紙垛疊放整齊，碼紙臺在PLC自動(dòng)控制下，在一定的時(shí)間間隔時(shí)下降一定的高度，在碼紙臺下降到工藝需要的高度（包重約200kg）時(shí)，接近開關(guān)動(dòng)作向PLC輸入開關(guān)信號，PLC控制接紙叉臂伸出，接住連續(xù)落下的漿板紙，此時(shí)碼紙臺快速下降，下降到底后碼紙臺的輸送系統(tǒng)生產(chǎn)線流程如圖1。鏈條和旋轉(zhuǎn)裝置輸送鏈條同時(shí)啟動(dòng)，漿板紙（共4垛）在旋轉(zhuǎn)裝置上前行，碰觸旋轉(zhuǎn)裝置的行程開關(guān)，碼紙臺上升，輸送鏈條均停止，旋轉(zhuǎn)裝置將向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)90°。碼紙臺到達(dá)上部頂端時(shí)，接紙叉臂退回至原位，如此實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換垛。

(2）旋轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)90°到位后，其輸送鏈條和過渡輸送鏈條啟動(dòng)，當(dāng)?shù)?垛進(jìn)入提升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)時(shí)，第2～4垛仍在過渡輸送鏈條上，此時(shí)過渡輸送鏈條自動(dòng)停止，漿垛停止輸送等待提升；同時(shí)旋轉(zhuǎn)裝置逆時(shí)針方向退回原位；第1垛的漿垛提升過程中，通過裝置上配置的可上下及90°旋轉(zhuǎn)盤的作(7）#2打結(jié)機(jī)對漿包縱向左右位置各進(jìn)行1道捆扎，捆扎的動(dòng)作過程與#1打結(jié)機(jī)是一樣的。捆扎完的漿包就通過鏈條輸送到就位的人工推車上，由生產(chǎn)人員推至指定位置進(jìn)行堆放。而后續(xù)的漿包不斷自動(dòng)重復(fù)上述過程，實(shí)現(xiàn)連續(xù)的自動(dòng)化作業(yè)。

在上述各工序的作業(yè)過程中，若某臺設(shè)備被占用，則漿包停在相應(yīng)的設(shè)備上等待，直到該設(shè)備為空時(shí)漿包才會被送到該設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)的操作，而這些控制是靠安裝在各設(shè)備上的各種感應(yīng)開關(guān)（接近開關(guān)、行程開關(guān)、磁性開關(guān)等）來實(shí)現(xiàn)的。工作過程中若打結(jié)機(jī)發(fā)生故障,可根據(jù)故障的具體情況,將漿板暫時(shí)存放在輸送機(jī)、旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)、緩沖輸送機(jī)上，待設(shè)備恢復(fù)正常后再進(jìn)行漿板的打包工作,以保證正常的連續(xù)生產(chǎn)不受影響。

3控制系統(tǒng)硬件構(gòu)成和說明

可編程序控制器采用西門子SIEMENSS7-200PLC，整條生產(chǎn)線共用5套S7-200/CPU224及各自的擴(kuò)展模塊，是既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系的控制系統(tǒng)。5套PLC分別是理紙機(jī)1套，壓力機(jī)1套，打結(jié)機(jī)每臺1套共2套，封包機(jī)1套。其中理紙機(jī)控制系統(tǒng)是主控系統(tǒng)，是整條生產(chǎn)線的控制中樞，能夠通過適當(dāng)?shù)姆绞浇邮諄碜杂谏a(chǎn)線上的控制元器件限位開關(guān)的信號，并通過適當(dāng)?shù)姆绞娇刂茍?zhí)行元器件液壓電磁閥和液壓馬達(dá)等。PLC的輸入主要是開關(guān)量和一些控制信號，輸出主要和液壓設(shè)備的執(zhí)行部件相連，如液壓電磁閥、液壓馬達(dá)及氣動(dòng)電磁閥等等?？刂葡到y(tǒng)選用的限位開關(guān)、接近開關(guān)和液壓電磁閥等元器件均為24VDC控制，本控制系統(tǒng)PLC采用繼電器的輸出方式，理想地完成了本生產(chǎn)線所有的控制任務(wù)。

4結(jié)束語

本控制系統(tǒng)經(jīng)調(diào)試投入運(yùn)行經(jīng)過連續(xù)生產(chǎn)使用，設(shè)備的各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)均達(dá)到預(yù)期要求，減少包裝人員，并降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，大大增加了包裝捆扎強(qiáng)度，由此提高單位體積的包重，增大裝車量（以核定30噸的車為例，可多裝約3.5噸），降低運(yùn)輸成本，提高效益，并且明顯地改善包裝的外觀品質(zhì)，得到客戶的一致好評。