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自动纸箱包装生产线-矿棉吸音板的二次包装

本文主要介绍了自动纸箱包装生产线的设计调试过程中针对产品的特性而进行的优化组合。用尽可能少的机械动作完成尽可能多的包装动作,同时又不能造成对矿棉吸音板本身损坏。该二次包装线投产后,在降低人工、提高产品质量上效果显著.并填补了国内的空白。

一 引言

矿棉吸音板纸箱包装线是北新建材集团公司在去年投产的一种新型建筑装饰材料。引进日本90年代先进技术全自动矿棉吸音板纸箱包装线,可以同时生产不同厚度、不同规格、不同花色的矿棉吸音板,整线除关键设备外大部分设备由昱庄机械制造,包装线部分则完全由昱庄机械独立设计开发,并且在不到一年的时间里完成了从设计-制造-调试-投产的整个过程,开创了昱庄机械完成设计制造二次包装线的先例。

二 矿棉吸音板生产线设备工艺流程简介

矿棉吸音板的包装线和吸音板生产线的干燥窑出口对接.产品规格为(300×600×9mm)、12(300×600×12mm)、(300×600x15ram)、(300×600x19ram),主要产品为300×600×9ram,生产能力为4O块/分,包装后的纸箱尺寸为300×600×270mm,生产线设备工艺流程如下:

(1)出板-(2)加速-(3)翻板-(4)加速-(5)堆垛(拍齐)-(6)转向-(7)拍齐-(8)装箱-(9)折箱(喷胶)-(10)压紧-(11)转向-(12)塑封-(13)热收缩-(14)冷却-(15)自动码垛

(1)出板:矿棉吸音板在干燥窑出口时是两块并排送出的,由于喷涂料和干燥的需要,矿棉吸音板在干燥窑出口送出时几乎前后没有空隙.因此按每分钟产量40块计算,4O÷2×0、3=6(m),加上空隙不超过8米/分。

(5)堆垛(拍齐):堆垛是包装线中动作比较多的一部分,有六个动作组成.共有三个接板动作和三个拍板动作,并且要求动作协调平稳,运动时不能损坏吸音板的板面,升降台为最后一次接料台,它的控制完成由PLC系统控制。按照工艺要求,在升降台降落一次后,系统将进行加1的计数,当到达规定要求时,升降台降到最低位,同时皮带传动起动,将堆好的吸音板传送到横移滚台上。

(6)转向:将左右两排已经堆好的吸音板分别进同一平移滚台,这一部分要解决的一个很关键的问题是协调好两排堆好的吸音板按次序进人横移滚台;为了使两路堆好的吸音板在进人横移滚台时不发生干涉,这里采用了PLC程序控制,使用先进人横移滚台者优先的逻辑方式,从而有效地解决了干涉的问题

(9)折箱(喷胶):折箱喷胶过程是整个包装过程中最为复杂的过程,这部分设计思路吸收了一些国外先进设备的类似经验,但是所参照(饮料包装线)的设备与吸音板的包装线有很大的不同;一是吸音板的包装线比饮料包装线的过程更容易产生破损,二是它白重轻,不能利用它的白重来完成一些包装动作。因此在设计和调试过程中,尽量考虑到矿棉吸音板的特性以避免包装过程中对板材的损伤,同时也吸收了国外包装线一些优化组合的思路,即一个动作一个部件通过优化组合尽可能多的完成多项任务,这也是通过这次对生产线的调试感触最深的方面,并将在下章要着重论述的方面。喷胶系统采用美国诺信的产品,使用过该产品的用户对该产品都是十分熟悉的。干燥窑出口加速蒗台(1)加速壤告(2)加速壤台(3)加速滚台(4)加速滚台(5)堆垛台

图2矿棉吸音板包装线设备工艺流程图

图3包装线电气控制流程图

(10)压紧:是将折好井已喷较高,采用风扇强制制冷,以降胶的包装箱粘接处压紧,这一部低表面温度,避免码垛后包装之分也同样采用了优化组合的思间互相粘连。路,以上(8)装箱一(9)折箱(喷(15)自动码垛:是将塑封好胶)一(10)压紧三部分都属包装的包装箱自动码成垛,每垛32机这一整体,包装机机身共有三箱,这一过程可以在一定程度上个工位,其中包括纸箱落料机、减少人力运送过程中对矿棉板装箱机和合箱机这三大工位,包的损坏,但这一过程由于某种原装机还包括了纸箱存放台因目前还末实施c

(14)冷却:当包装箱剐出热收缩炉时,因为表面塑料膜温度14的优化组合生产线设计完毕后直到设备的加工以至到最后的试生产,几乎每一个部分每一个动作,都得根据实际工艺的需要逐步进行优化组合改造,每一个部分每一个动作都有着十分明确的针对性,都根据产品的特性来安排,并随着调试工作的深人,每一个动作都在细化,设备的改进不断会产生各种创新。通过对生产线的实际调试,笔者对此有深刻的感触

(1)加速滚台至(4)加速滚台所做的优化组合全是正面靠齐和侧面靠齐,这一点一直体现在整个包装过程中,要求每一个动作力度均匀,不能对吸音板直接造成冲击,并要求每一个动作都有比较高的定位精度。这是由于吸音板的包装过程特性所决定的,也是经过反复认真推敲后总结出来的。矿棉吸音板本身强度不高,当吸音板在加速皮带上传动时正面的挡齐,或侧面的挡齐,只利用了吸音板在加速皮带上自身重量产生的摩擦力将其挡齐或推齐,不会损伤吸音板的四边,只有吸音板在进入堆垛台之前有准确的位置精度,吸音板才能顺利进人堆垛台因此,整个过程对加速滚台有着较高的精度要求,要求每两个滚台之间对接要准确,每个单个滚台也要有相对较高的精度,有相对较高的设备精度才会有相对较高的运动精度,这是非常明显的。但在设计初期对此认识得并不十分充分,翻板前后的正面和侧面靠齐对进人堆垛台后的推齐的效果起着十分重要的作用,特别是对那些暗插的矿棉吸音板,由于四边边部加工的厚度只是板厚的一半,更显得十分重要。因此,对进人机械手之前的推齐工位的处理有着特殊的一些地方,主要作用是用于准确定位,同时也起到干涉推齐的作用,它的工作位置可从图2中看到。

(5)堆垛台是包装线中动作比较多的一部分,有六个动作组成,共有三个接板动作和三个拍板动作,进一步说是三个接料动作,最底部升降台的驱动元件采用国外先进的自动锁紧气缸,该气缸的采用比较起伺服系统来说较为容易一些,当然是在满足使用精度和负载的前提下采用的,该系统的采用使得控制简化、维护方便并降低了成本,但系统的采用对气源有一定的要求,要求气源相对稳定,这也在一些其它进口气动元件对气源的要求中可以体现出来,虽然有些国外的气动元件已经对其产品针对中国的实际气源情况做了一些改动,但有些元件对气的要求较高,有些元件在气源波动较大的情况下工作不太稳定。因此,关键部分需考虑进口气动元件对气源的要求。在条件许可的情况下应尽量提高气源的标准(电气在同步调试时也发现对电源的要求有着类似的问题),不然有时会在设备调试过程中发现不知什么原因的故障和问题,新技术的应用对基础设置提出了更高的要求(7)拍齐:这是第四次拍齐,在进人包装箱之前最后一次在300rmn宽两侧拍齐,对已堆好的吸音板在机械手抓放时需有一个准确的位置(在x、Y两个坐标方向),以便机械手能将堆好的吸音板准确送人已折好的包装箱内,因此需要对第四次拍齐气缸推齐机构做特殊的定位处理,该机构位置可在图2中看到其所在点。

(9)折箱(喷胶)(在行进中完成用一个部件折侧面边和定位两个动作):该动作从图2中可看到其位置所在.该机构实际为三维空间定位的零件,其本身没有任何动力.结构简单,设计巧妙,它利用包装机三工位伺服系统驱动的动力,在行进中一次完成三个动作:

①首先将包装箱600mm长底侧面的纸箱盖托起;

③该机构从包装机的第二工位起开始将两底侧面箱盖托起.到第三工位将侧面箱盖定位在工艺所需的位置,并且完成了对300mm两底侧面的纸箱盖的定位。

(10)压紧(用一个气缸完成侧面压紧和正面推平两个动TechnologyCommunication技术交流作):压紧工位用于将包装箱600mm长上下侧面的纸箱盖在喷胶完成和纸箱上盖定位完成后,将长上下侧面的纸箱盖压紧并保持一定时间使热溶胶充分冷却,但有时300mm两侧正面的纸箱盖不平整,使得纸箱包装不够整齐。由于空间的限制,单加一个动作来完成有一定的问题,因此利用两侧面的压紧气缸在两推板位置处加一个9o度的弹性弯角,利用气缸的磁控开关气还末完全压紧时有一个短时的停顿,将300ram两侧正面的纸箱盖推平.当其它工艺动作完成时再将包装箱600mm长上下侧面的纸箱盖压紧,这一优化设计的完成没有增加动作机构,仅依靠气缸的中部增加一个停顿位置来完成压紧动作。

四 结论

矿棉吸音板纸箱包装线的调试成功,解决了二次包装线设备技术依靠进口的情况,同时也解决了吸音板人工包装破损率高的缺陷,提高了产品的成品率,降低了工人的劳动强度,保障了产品质量,为产品提高档次提供了设备上的保证,该生产线的投产深受用户好评。