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威尼斯国际官方网站:白砂糖全自动包装线重袋检测装置研究与应用

发布时间:2020-01-16 10:24:43 |来源:网络转载

 1 前言

2016年广西农垦糖业集团良圻制糖有限公司安装了白砂糖全自动包装生产线,主要由PLC控制系统,以及受控的袋仓、取袋送袋机、上袋机、高速定量称、白砂糖填充机、折边缝包机、糖包输送机等精密执行单元组成,实现无人干预完成产品白砂糖装包生产。但由于白砂糖袋不平整及装包设备原因,自动取袋机取袋时,出现重袋(指多只白砂糖袋粘连重叠),造成白砂糖装包填充时糖粒撒出袋外,影响机械电气设备安全和生产能力,并造成白砂糖的损失。为了解决这个问题,制造装包生产线的供应商的工程技术员一直在调试,虽然撒糖现象及程度有所改善,但是始终不能彻底解决。

 

2 原因分析

包装白砂糖袋的供应商,在进行糖袋移库仓储及运输到用户过程中,因造成折叠、重压粘连而产生问题糖袋,到达自动包装线的取袋送袋机时,设备对这样问题糖袋适应性差。如果在取袋机吸取糖袋前,糖袋分离不好,当这样的糖袋进入自动包装线,取袋机就可能一次吸取多只糖袋,造成重袋被送至自动上袋机,开袋口机构误将重袋当是一个糖袋执行开袋口操作,致使错误打开重袋,糖袋口未能真正套入卸糖口,而套入卸糖口却是两个糖袋之间,卸糖机构执行后造成白砂糖撒出糖袋外。针对存在的问题,公司组织技术人员进行了原因分析,集思广益,工程技术人员认为在取袋前后工序加强管理,并把糖袋问题反应给包装白砂糖袋的供应商。同时结合自动包装线进行技术改造,增设重袋检测识别及剔除装置。

 

3 改造方法

3.1 方案优选

自动包装线生产能力为每小时 800 包,每道工序都连续完成,而且机械结构精密紧凑。白砂糖袋是由聚丙稀丝带编织而成,具有半透光物理特征,厚度一致性好。综合多种解决方案,拟定选取光电传感器作重袋检测识别。光电传感器作重袋检测原理为:光波照射经半透光物后亮度下降的物理现象,而且下降多少与厚度有关,同理,单只糖袋和重袋透光量必定不同,只要检测光波照射经白砂糖袋亮度下降量多少,即可判断是否重袋。我们随机抽取多组糖袋样品,用亮度测量仪,进行糖袋透光测量实验,测量单只糖袋和两只的重袋的透光亮度,测得两组数值均符合单只糖袋较大,重袋较小的规律,而且单袋与重袋透光亮度数值分辨力好,重现性好,从实验证实光电传感器作重袋检测识别是可行的。

重袋检测装置清单及选型参数:


重袋检测装置原理图:

3.2 安装与调试

在自动包装线的上袋机,选择一个便于安装光电传感器的位置,固定好光源和传感器,并确保光源对准传感器的光感接收窗,按照原理图连接电路,光电传感亮度控制器通电调试,先做单只糖袋透光度测量,读取亮度控制器显示的数值记为V1,再做两只糖袋的重袋透光度测量,读取亮度控制器显示的数值记为V2,取V1与V2的中位数记为V0,将V0设定为亮度控制器下限报警值,当亮度控制器检测到小于设定的值V0时,光电传感亮度控制器的下限报警输出高电平信号,触发自动装包生产线的PLC控制系统,自动执行重袋剔除,实现白砂糖全自动包装线上的重袋检测识别及自动剔除。

 

4 改造效果

2016/2017 年榨季,重袋的检测装置安装调试完成,运行已经接近一个榨季时间,该检测装置运行稳定,没有发生因重袋原因造成撒糖事故。

 

5 经济效益计算

按我公司一个榨季生产白砂糖 6 万吨,装包 120 万袋,50kg/袋,如果发生重袋率按1‰计算,合计一个榨季撒糖数量=1200000*1‰=1200(袋),糖重量=1200*50kg/kg=60000(kg)=60(吨)。可避免60吨糖撒地上,另外还可免去人工搬运费和60吨糖清扫回溶的损失,从而提高自动包装生产线的生产能力。

 

6 改造评价

该检测装置利用光电实现无接触检测技术,识别快,漏检率低。通过结合自动包装线进行改造,增设光电传感器和亮度控制器对重袋自动检测识别,并及时自动剔除,达到防止撒糖目的。由于该检测装置投入小、见效快、能显著产生经济效益,降低工人劳动强度,并且该检测装置安装调试简便,设备维护比较

容易,可以在制糖及其它行业装包生产上推广应用。

【第一作者】
闭圻彪(1962-),男,广西横县人,工程师,研究方向:信息与自动化。

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