研制小盒内衬纸检测剔除装置

发布人部门乌兰浩特卷接包车间研制小盒内衬纸检测剔除装置机电QC小组1小组概况小组名称卷接包车间机电QC小组成立时间2014年1月本次活动时间2014年

1月—2014年9月成果类型创新型参加本次活动成员简介姓

名性别学历职务组内职务组内分工李文强男本科班长组

长组织协调毛国辉男高中电气设备员组员器件选型郑凯泽男本科电气修理工组

员设计安装调试王焜男高中修理工组

员设计孔德林男高中修理工组

员安装2选择课题－问题的提出烟包正面烟包背面

YB45小盒包装机，在正常生产时发现，偶尔出现部分内衬纸包裹不完整，且烟支在传送过程中，有一定机率会掉落。所以，在出现上图所示的质量缺陷时，不仅内衬纸损坏、丢失，而且烟包内烟支数量达不到20支。按照质量管理办法中规定，此种质量缺陷属于A类质量缺陷。铝纸丢失缺支2选择课题－调查分析经现场调查发现，出现上述质量缺陷，主要在三号轮剔除工位完成剔除动作后，接下来的2－3盒内衬纸包会出现损坏。三号轮1234剔除工位2选择课题－调查分析小组成员提取2013年GDX2运行维修记录中相应故障的维修记录。从中可以看出，产生缺陷原因有很多：如拉片丢失、输送通道机械故障、二号轮磨损、铝纸质量波动等诸多因素及其它综合因素。这种原因是随机的、不定期的，而且原机并无针对性检测。机台号时间维修内容机台号时间维修内容铝纸包缺陷82013.2.1更换二号轮模盒122013．4.3更换铝纸加速轮102013．4.15调整铝纸输送机构102013．4.23申请更换铝纸52013.6.14更换二号轮模盒92013.10.20更换铝纸油毡72013.12.1调整铝纸输送机构62013.12.15更换铝纸输送带2013年铝纸包缺陷维修汇总2选择课题所以，为了防止这些不确定的原因所产生的缺陷产品流入下道工序，小组成员决定设计一种检测装置，对上述缺陷产品进行有效检测。研制小盒内衬纸检测剔除装置3设定目标我们的最终目标是：通过设计检测装置，准确识别内衬纸损坏的小盒，阻止内衬纸损坏的小盒流入下道工序，有效剔除率达到100%。有效剔除率100%4提出方案并确定最佳方案-初选方案的确定为实现目标，我们的初选方案是增加一个检测装置，检测内衬纸是否破损，若破损则停机或剔除。并拟定了三套方案从中择优选择。4提出方案并确定最佳方案-初选方案的确定方案一，在三号轮第四个工位上安装内衬纸破损检测，并将信号接入四号轮第二个工位上的卡纸缺失检测，这样，内衬纸破损的烟包检测出后与四号轮的卡纸，在三号轮、四号轮汇合工位处汇合后，在八号轮以缺失卡纸的名义被剔除。方案一三号轮四号轮内衬纸破损检测三号轮四号轮汇合工位卡纸缺失检测243211汇合4提出方案并确定最佳方案-初选方案的确定由于此方案，只能检测内衬纸的一面，而且检测宽度过窄，有漏检的可能，所以小组成员决定不采用。方案一试验分析特点分析结论三号轮安装内衬纸破损检测优点：1、由于借用原机信号，可以在检测到缺陷内衬纸后，实现剔除。2、改造简便，周期短。（1小时）缺点：1、只能检测内衬纸烟包的上面，无法检测底部，容易出现漏检。2、由于借用原机信号，所以其检测同步宽度受原机信号限制（角度：44度），检测宽度太窄，容易出现漏检。无法达到目标实验时间：2014年2月18日

实验地点：卷接包车间不采用4提出方案并确定最佳方案-初选方案的确定方案二，将CH入口输送链的电容式双烟包检测，用电感式接近开关替代。当电感式接近开关检测不到金属的铝箔（内衬纸），则停止机器，由操作人将缺陷烟包取出。方案二CH入口输送链双烟包检测4提出方案并确定最佳方案-初选方案的确定此方案虽然改造简便，但同样只能检测烟包上面的内衬纸，容易出现漏检，所以不予采用。方案二试验分析特点分析结论CH入口输送链替换安装内衬纸破损检测优点：由于替换原机的传感器，因此，改造简便，周期短。（1小时）缺点：1、只能检测内衬纸烟包的上面，无法检测底部，容易出现漏检。2、由于借用原机信号，所以其检测同步宽度受原机信号限制（角度：210度），检测宽度太窄，容易出现漏检。3、原机检测点带有传感器自检测功能，更换电感式传感器后，机器出现报警。4、检测内衬纸破损后，停止机器运行。无法达到目标实验时间：2014年2月22日

实验地点：卷接包车间不采用4提出方案并确定最佳方案-初选方案的确定方案三，设计一种独立检测剔除装置，安装在小盒包装机与透包机的烟包输送通道处，对烟包两面的内衬纸进行检测，并实现同步剔除。方案三1、烟包背面检测2、烟包正面检测3、检测同步14、检测同步25、剔除开始传感器6、烟包7、剔除电磁阀8、废烟回收箱9、烟包输送通道10、烟包运行方向4提出方案并确定最佳方案-初选方案的确定此方案即可以对内衬纸两侧进行检测，而且又可以使检测宽度布满整个小盒，不易出现漏检，还可以将缺陷烟包自动剔除。虽然设计周期较长，但综合考虑此方案有较大优势，故予采用。方案三试验分析特点分析结论烟包输送通道处安装内衬纸破损检测优点：1、能对小盒内衬纸两侧进行检测，不易出现漏检；2、可实现同步剔除；3、检测宽度可自行调节，可达到最大检测宽度。缺点：设计周期长（1个月）可以达到目标实验时间：2014年3月5日

实验地点：卷接包车间采用4提出方案并确定最佳方案-方案的细化方案已选定，接下来就是主要元器件的选型。首先是PLC的选型，我们拟定了三个方案，从价格、尺寸、便捷性等几个方面进行比对，最终选用了SiemensLOGO控制器，它具有小巧、独立的编程小面板等优点。可编程控制器的选用型号外型尺寸编程方式价格优点缺点分析结论三菱PLCFX1S-30MR-001型60Χ90Χ75mm电脑编程（编程软件中文版）500元1、编程软件中文版2、尺寸较小3、价格较低无编程面板不采用SiemensS7200控制器6ES7214-2AD23-0XB8138Χ80Χ62电脑编程（编程软件中文版）1500元编程软件中文版1、价格较贵2、尺寸较大不采用SiemensLOGO智能逻辑控制器72Χ53Χ90mm1、电脑编程2、集成编程面板3、可用存储卡上传、下载程序500元1、编程方式多样、方便在线调试2、价格较低3、尺寸较小，方便布置安装集成编程界面为英文采用4提出方案并确定最佳方案-方案的细化内衬纸检测传感器的选用，我们已经定位为：能够检测金属的电感式接近传感器，选型时主要考虑检测距离。综合画面上三种方案各自优缺点，我们选用了上表所示的第三种方案的传感器作为内衬纸检测传感器。内衬纸检测传感器的选用型号输出类型检测距离优点缺点分析结论IAC02NA型PNP1.5mmPNP的输出方式符合控制器的输入要求检测距离很近不采用AN6X-H1141型NPN3mm检测头与接线为插接式，方便更换。1、NPN的输出方式不符合控制的输入要求2、检测距离较近。不采用DW-AS-503-M18-002型PNP12mm1、检测距离较远，2、PNP输出，适合控制器的输入要求无采用4提出方案并确定最佳方案-方案的细化剔除电磁阀，主要考虑其通风量、响应速度。经过比对，我们也是选定了第三种方案的电磁阀，它具有响应快，流量大的优点。剔除电磁阀的选用型号流量CV响应速度优点缺点分析结论35A-AAA-DABA-1BA型0.1814000/分钟以上高速输出流量较小不采用SR540-RN18DW型2.2200次/分钟流量较小速度较低不采用37A-AD0-HDAA-1BA型2.214000/分钟以上1、流量较大2、高速输出无采用4提出方案并确定最佳方案-最终方案的确定这是我们的最终方案，随后根据流程图编写PLC程序，并将优选过的元件进行安装。名称型号品牌数量图片控制器6ED1052-1MD00-0BA6SIEMENS1电感式接近开关DW-AS-503-M18-002CONTRINEX2高速电磁阀37A-AD0-HDAA-1BAMAC1电气元件选型表5制定对策序号程序步骤对策目标措

施完成时间地点责任人1加工机械安装部件设计机械图纸并按图纸加工领用电气无件器件满足机械用Solidworks软件设计机械图纸，并责成机修人员进行加工2014年4月15日前卷接包车间王

焜李文强2准备电气元件按照企业相关程序申购元件满足电气要求到设备库领用2014年4月15日前设备库毛国辉3设计程序编写SiemensLOG程序保证程序满足工艺流程对照流程图利用LOGOComfort软件进行程序编写。2014年4月15日前卷接包车间郑凯泽毛国辉4安装调试机械和电气安装保证机械安装到位，电气动作正常安装导轨、电气支架及电器元件并接线2014年4月20日卷接包车间郑凯泽王焜孔德林对策表为了能够达到最佳方案的整体效果，我们制定了详细的对策表6对策实施接下来，我们按对策表逐一进行实施。首先，由负责机械方面的小组成员设计机械图纸，并按图纸加工所需的机械部件。经检验，加工的部件符合设计要求，可以使用。实施一加工机械部件6对策实施然后向设备科申购项目所需的电气元件，经核对元件符合电气要求实施二领用电气元件光电传感器高速电磁阀接近传感器SiemenLOGO控制器6对策实施这期间我们按照工艺流程，设计了PLC程序。经软件模拟运行，符合流程要求。实施三设计PLC程序6对策实施万事俱备只欠东风，我们进行了最后的组装工作，并调试。经测试：各输入、输出点动作正常，这是我们组装完毕的实物图。烟包到位西门子LOGO智能逻辑控制器剔除电磁阀剔除风嘴铝纸背面检测铝纸正面检测检测开始检测结束实施四进行安装调试7效果检查实施完毕后，我们首先进行了测试。请看：小盒在输送通道内运行小盒运行至检测装置7效果检查当烟包到达A处，并由光纤传感器检测到，则安装在通道两侧的电感式传感器，对烟包的正反面内衬纸开始进行检测。检测开始A7效果检查一但小盒通过B处，并由光纤传感器检测到，则停止对小盒的内衬纸检测。此时，检测结果若为无破损内衬纸，则小盒顺利通过剔除点，进入下道工序。剔除B剔除点7效果检查如果检测结果为破损内衬纸，当小盒到达C处时，系统启动剔除电磁阀50ms，将该缺陷产品剔除。剔除C剔除点7效果检查为了能够让大家更直观的了解该检测装置，请看VCR。这就是我们小组研制的小盒内衬纸检测剔除装置。首先，我们将正常小盒反包，以便于观察。然后，分别制作内衬纸正面破损、背面破损及丢失等几种缺陷形式的小盒。随后随机放入小盒输出通道内，使其与正常小盒顺序通过检测点。从画面中可以看到：当缺陷小盒到达检测位置时，检测装置能够正确识别，并准确将其剔除。7效果检查利用上述的方法，小组成员制作了三种缺陷小盒25盒，与5盒无缺陷小盒共30盒，随机放入该检测点，统计其剔除数据。从上表可以看出，该检测装置的有效剔除率为100%，达到了预期的目标。缺陷形式内衬纸正面损坏烟支漏装内衬纸反面损坏烟支漏装内衬纸丢失烟支漏装且有残支无缺陷小盒标准数量8盒9盒8盒5盒剔除数量8盒9盒8盒0盒有效剔除率100%100%100%100%小盒内衬纸检测剔除装置检验数据7效果检查随后，小组成员记录了单个机台2个月的内衬纸破损检测装置的剔除情况。可以看出：“小盒内衬纸检测剔除装置”能够准确的对小盒内的内衬纸