"U"字型缓冲输送线在自动喂料称量系统中的应用

引言

喂料称量工序以往都是采用人工来完成的,自动化程度低,且劳动强度大,但随着近几年设备技术的发展,企业在新建项目或改造项目中都以自动化、智能化为目标来实现自动喂料称量连续化生产,其对于大品种的生产及应用优势尤为明显。然而喂料称量系统的料桶周转效率至关重要,料桶周转不顺畅易造成上下游设备待工,生产整线效率低,设备故障率高。

1背景

1.1整线效率较低

由于整线设备属于非标定制,根据我方生产工艺要求,物料从带式干燥机出来,通过输送带及称量控制系统进行喂料,料桶通过向道车在喂料站及暂存区来回驳接(图1),向道车从取料到换桶的过程需要花费3min,由于换桶时间过长,经常造成上游设备(带式干燥机)停机,导致整线生产不连续,生产效率低下。

1.2喂料机经常堵料

在换料桶时,因向道车装载、转运过程需要大约2min时间,这时上游设备(带式干燥机)还在一直出料,而喂料机处于停止工作状态,物料就随着时间流逝积压在喂料机的一侧,再次启动喂料机时容易出现积料太多造成喂料机一侧堵塞的情况(图2),需重新清理物料方可进行生产。

1.3输送带故障频繁

带式干燥机出料口输送带会由于下游设备(喂料机)周转料桶时间过长,物料积累过多而直接卡死:再次启动时因物料卡死阻力过大会造成皮带打滑,需将物料清理干净,并重新快速调整皮带进入生产状态。

1.4联机设备启动频繁

生产工序流程一环扣一环,任一环节出了问题,都会造成整线运行不顺畅,严重时甚至会导致停机。这种情况频繁发生对设备的控制及程序存在一定影响,同时也加速了设备机械传动的磨损。

2创新

通过对现场设备结构和控制原理的掌握以及对工艺生产流程的了解,为了缩短料桶周转时间,提高生产效率,可以换一种思路去实现料桶周转,考虑将空桶和料桶的进、出方向分开,改变料桶进出方向。因此,大胆提出并设计了"U"字型缓冲线,通过现场测绘(图3),设计出6个空桶的暂存工位(图4),实现空桶自动补位,为换桶赢得了足够的时间,大大缩短了等待空桶时间。

成立整改小组,对接设备厂家,将缓冲线加工到位,通过空桶及带料测试可知,实现料桶周转一次只需30s,每个料桶周转周期可节约2.5min,大大提高了生产效率。

3收益

3.1效率提升

自动输送线料桶周转通过优化后,料桶喂料称量生产线周期由原来的180s降到了30s,整线效率提高6倍(以某生产线为例:一批24桶,一天1.5批,共36桶,每年以250天计,共9000桶,根据每桶可节约2.5min,则每年可多生产15.6×1.5=23批某产品,多投552桶物料),生产效率大大提高。

3.2故障率降低

通过连续试机运行确认,生产过程中料桶周转连续顺畅。可见加装"U"字型缓冲输送线,解决了因料桶周转时间过长造成的上游设备停机故障,同时也避免了喂料输送线皮带因料桶周转慢而卡死等设备故障。

3.3合作整改双赢

这次输送线改造及优化离不开设备厂家的大力支持和配合,为满足甲方生产要求,设备厂家免费定制了一套"U"字型缓冲输送线,并快速完成了设备自控集成及调试,实现了设备一次性通过验收,达成了合作双赢。

4应用及推广

通过自动喂料、称量、投料输送线的设备非标定制一改造一优化一测试一验收一标准一应用,中药饮片全自动生产线得以实现,这对于笔者来说是第一次吃螃蟹,经历项目锻炼,积累了工作经验,为今后的项目实施做了铺垫:而对于设备厂家来说收益更大,这次改造建立了标杆,打造了样板工程,其后可将这种非标定制的自动喂料称量输送线定型为标准化设备,在类似工程项目中完全可以复制,同时也可推广应用于食品、奶粉行业前处理及自动化立库等。

5结语

笔者通过自身和团队的努力,实现了项目目标,满足了生产及工艺要求,整线通过验收。我司的中药饮片前处理实现了全自动喂料、称量、投料输送,该生产线已成为目前中药饮片行业国际先进、国内领先的前处理自动化生产线。