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[摘 要]介绍了100kt/a高碳醇桶包装计量系统，适用于全自动流体动态计量的定量桶包装生产线。系统包括空桶电动辊式运输机、自动装桶机、满桶电动辊式运输机、自动桶压印机、自动桶码堆机、卸料辊式运输机、主电气柜。文中阐述了此系统的结构组成、工作原理、自动控制、特点及应用。
[关键词]自动桶包装；动态计量；定量包装；高碳醇
中图分类号：TP271.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）35-0359-01
1、前言
我厂100kt/a高碳醇装置采用美国Vista公司、ABB Lummus公司的专利技术，意大利Snamprogetti公司为工程总承包商，于1997年9月投料生产。其主要产品C6～C22醇的桶包装系统采用意大利Weitek公司的全套自动化动态计量的定量桶包装系统，此系统达到人员最少的需要程度，仅需要一名操作人员将空桶补充到空桶电动辊式运输机上，在正常操作期间监控系统，并操作叉车，将填装货盘从流水线上取下放到储存区，同时叉车可以将空桶放在附近的装填台上，并将空货盘放到空货盘架上。
2、系统结构组成及工作原理
自动桶包装计量系统包括空桶电动辊式运输机、自动装桶机、满桶电动辊式运输机、自动桶压印机、自动桶码堆机、主电气柜。
2.1 空桶电动辊式运输机
该设备属于重载，包括减速机、重载链、镶有密封轴承的辊道和货盘传感器，还配有自动桶制动器和带有光感检测的分离器、气缸压料板。
2.2 自动装桶机
该设备是全自动装置，由称量的Microipcs控制器和装桶控制柜进行调整，其功能如下：接收空桶，定位桶，定向桶，使其定位在装填口处，取下密封碗，将填管嘴引入装填口，完成称重装填循环。同时控制产品流速和进料量，完成重量的自动校准，更换桶上的密封碗并拧紧至所需扭矩，最后从装填台上取下满桶。
该设备还配有的辅助设施有：需要紧固所有配件的主固定架，需要将桶送入装填台的气动控制桶承载滑板，包含超载保护装置和传感器内部连线接线盒和机械称重平台。需要将桶初步定位在外径上的伸缩惰轮定位器，需要将桶定位到装填口处的电动启动装置。特殊设计的装填口精密定位装置，以保证正确操作密封碗螺旋装置。安装在伸缩臂上的气动螺旋密封碗起子，设计用于从空桶上取下柱塞并在装填完毕后再放回去，起子安装在扭矩监控装置上，该装置与深度传感器结合用于检测错误或未配置的柱塞。装填管嘴配有手动操作的启动调气阀和三位流量控制阀（最大流速、最小流速、关闭），此管嘴装填在气动激活定位器和垂直滑板上，在装填期间，将管嘴被引到桶口处。如果对于其他发泡产品，装填台还配有较长伸缩冲程的底部装填管嘴。
2.3 满桶电动辊式运输机
该设备属于重载，包括减速机、重载链、镶有密封轴承的辊道。
2.4 自动桶压印机
该设备由气动启动，在桶标签上压印上生产日期等数据。
2.5 自动桶码堆机
该设备用于选择堆积来自流水线上装满的桶，主要由一个进料电动辊式运输机，一个高架电动辊式运输机，一个码堆辊式运输机，一个卸料辊式运输机组成。主要功能如下：将装满的桶定位在进来的自动电动辊式运输机上，提起并放置在空货盘上，依照預设程序将桶定位在货盘上，从两个装填台上取下装满的货盘并输送到堆聚物辊式运输机上。从货架上再取一个新的空货盘，清除不合格桶放在装填台旁，并按操作者指令将其重新插入。
该设备还配有的辅助设施有：入内的满桶电动辊式运输机，配有桶检测器和气动激活预调板的桶定位器，需要取下不合格桶而进行手动操作的维持双向电动辊式运输机。架空电动桶运载装置，配有两个安在电动垂直滑板上的气动操作的自锁夹。该设备还配有合适的传感器以检测桶的高度，从而保证正确控制。
2.6 主电气柜
西门子（Siemens）PLC定位在具有所有软硬件功能的逻辑箱中，用于控制系统的整个周期，前端控制板带有数字式显示器，具有诊断功能，目测最终的故障代码并直接由操作者对桶装机故障进行处理，该设备还配有装桶数量的外部计数器的干式接点。
整个系统操作是通过安装在主控室的PLC来控制，所有机械仪表和传动装置通过PLC连接，系统的每个运动或操作由适当的检测器或传感器来控制，逻辑功能是在任何操作方式下为整个安全操作设计的。所有手动控制均为内锁定，以免发生错误操作时造成损害。控制逻辑还配有基本诊断功能，从而在出现错误时对操作者提出警告，错误显示在数字式显示器上并能在系统操作仪上识别错误。
3、系统运行过程说明
整条装置线路的运行只需按一下开始键，系统便开始运转。首先将空桶装到电动的辊式传送机上，并夹紧，所有的桶都堆在辊式传送机的入口处。通过一个双连杆，使得桶在进入装卸台时都是独立的。空/满桶的推出/拉进是同时的，空桶进入装料台的同时，另一个空桶被推出这个台。当桶在装料台上时，两个电动气动控制的拉杆将推出倚在桶的表面。这时，第三个拉杆带着一个橡胶轮也放在桶的表面，第三个轮子由一个马达来控制其旋转。当桶在正确的位置时，一个传感器可以发出盖存在和桶的止动拉杆下降的信号，这个杆的末端是一个衬垫，衬垫的一面固定，另一面可以活动。首先，当盖靠近桶时，停止桶的旋转，电动机也停止，并且拉杆衬垫的可移动部分闭合。然后，拧盖拉杆放在桶上，并降低盖，在盖回位前松一下盖子，另一个机械杆，带着装料喷嘴放到桶上，并下降到适当位置，喷嘴进入桶里，所有把住它的元件都退回，并且回到起始位置，便于自动化进行。在喷嘴的里面，有两个电磁阀来控制装料，桶装满重量由显示屏给出，指示最终重量。在装填结束时，机械杆升高，从桶里抽出，桶的止动拉杆回到桶上，侧面的衬垫闭合，拧盖拉杆拧紧盖。当这些步骤完成后，所有的拉杆都回到起始位置。当桶被双联杆推出后，运送满桶的辊式传送机被启动，桶被传送机送到自动桶码堆机。每次桶接近码堆机时，辊式传送机停止在码堆机前，桶将经过印刷系统打印号码。叉车托架放在码堆机上，以便装载。码堆机的正常状态为：在右边装运，钳子在上方并张开；码堆机检测装满的桶出现，钳子下降，并夹住桶，然后举起来，运走。电动机停止，钳子下降并张开以便把桶放在托架上，这时，装运车进入等桶状态。当第二个桶被检测出时，重复上面的循环，但桶被放到线上，然后进入等桶状态等候第三个桶。在第二个桶置位要结束时，堆垛机前移，以便放入以后的桶。在堆垛机前移后可放入第三个桶。这样第三个和第四个桶又能放下。放完第一组的四个桶后，堆垛机的装运车回到等候装填桶的位置。
4、结束语
采用意大利Weitek公司的全套自动化动态计量的高碳醇产品定量桶包装系统，已完全达到人员最少的需要程度，达到国际领先的全自动化定量包装系统水平。
参考文献
[1]Weitek.Technical Specification For The Supply Of Package System Drum Filling PA-2512[M]. Italy.Snamprogetti.1996.10-50
[2]丁国荣等.PA-2512装桶系统指导手册[M].吉林：吉化研究院. 1996.8.10-30.
[3]邸鸿、石俊学.高碳醇生产技术及产品应用[J].吉化科技.1995，（4）：24-31.
作者简介
戴鹏（1981.5-29），男，吉林省吉林市人，助理工程师，办公室主任。2004年大学毕业，获文学士学位，从事过设备管理等工作。
宿艳（1982.6.8），女，吉林省吉林市人，政工师，2007年毕业于吉林建筑工程学院，工商管理专业，获管理学士学位，现从事铝粉生产及分级装置设备管理等工作。
常政刚（1980.1-），男，辽宁东港市人，工程师，设备主任。2003年毕业于辽宁工业大学过程装备与控制工程专业，获工程学士学位，现从事铝粉生产及分级装置设备管理等工作。
[关键词]自动桶包装；动态计量；定量包装；高碳醇
中图分类号：TP271.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）35-0359-01
1、前言
我厂100kt/a高碳醇装置采用美国Vista公司、ABB Lummus公司的专利技术，意大利Snamprogetti公司为工程总承包商，于1997年9月投料生产。其主要产品C6～C22醇的桶包装系统采用意大利Weitek公司的全套自动化动态计量的定量桶包装系统，此系统达到人员最少的需要程度，仅需要一名操作人员将空桶补充到空桶电动辊式运输机上，在正常操作期间监控系统，并操作叉车，将填装货盘从流水线上取下放到储存区，同时叉车可以将空桶放在附近的装填台上，并将空货盘放到空货盘架上。
2、系统结构组成及工作原理
自动桶包装计量系统包括空桶电动辊式运输机、自动装桶机、满桶电动辊式运输机、自动桶压印机、自动桶码堆机、主电气柜。
2.1 空桶电动辊式运输机
该设备属于重载，包括减速机、重载链、镶有密封轴承的辊道和货盘传感器，还配有自动桶制动器和带有光感检测的分离器、气缸压料板。
2.2 自动装桶机
该设备是全自动装置，由称量的Microipcs控制器和装桶控制柜进行调整，其功能如下：接收空桶，定位桶，定向桶，使其定位在装填口处，取下密封碗，将填管嘴引入装填口，完成称重装填循环。同时控制产品流速和进料量，完成重量的自动校准，更换桶上的密封碗并拧紧至所需扭矩，最后从装填台上取下满桶。
该设备还配有的辅助设施有：需要紧固所有配件的主固定架，需要将桶送入装填台的气动控制桶承载滑板，包含超载保护装置和传感器内部连线接线盒和机械称重平台。需要将桶初步定位在外径上的伸缩惰轮定位器，需要将桶定位到装填口处的电动启动装置。特殊设计的装填口精密定位装置，以保证正确操作密封碗螺旋装置。安装在伸缩臂上的气动螺旋密封碗起子，设计用于从空桶上取下柱塞并在装填完毕后再放回去，起子安装在扭矩监控装置上，该装置与深度传感器结合用于检测错误或未配置的柱塞。装填管嘴配有手动操作的启动调气阀和三位流量控制阀（最大流速、最小流速、关闭），此管嘴装填在气动激活定位器和垂直滑板上，在装填期间，将管嘴被引到桶口处。如果对于其他发泡产品，装填台还配有较长伸缩冲程的底部装填管嘴。
2.3 满桶电动辊式运输机
该设备属于重载，包括减速机、重载链、镶有密封轴承的辊道。
2.4 自动桶压印机
该设备由气动启动，在桶标签上压印上生产日期等数据。
2.5 自动桶码堆机
该设备用于选择堆积来自流水线上装满的桶，主要由一个进料电动辊式运输机，一个高架电动辊式运输机，一个码堆辊式运输机，一个卸料辊式运输机组成。主要功能如下：将装满的桶定位在进来的自动电动辊式运输机上，提起并放置在空货盘上，依照預设程序将桶定位在货盘上，从两个装填台上取下装满的货盘并输送到堆聚物辊式运输机上。从货架上再取一个新的空货盘，清除不合格桶放在装填台旁，并按操作者指令将其重新插入。
该设备还配有的辅助设施有：入内的满桶电动辊式运输机，配有桶检测器和气动激活预调板的桶定位器，需要取下不合格桶而进行手动操作的维持双向电动辊式运输机。架空电动桶运载装置，配有两个安在电动垂直滑板上的气动操作的自锁夹。该设备还配有合适的传感器以检测桶的高度，从而保证正确控制。
2.6 主电气柜
西门子（Siemens）PLC定位在具有所有软硬件功能的逻辑箱中，用于控制系统的整个周期，前端控制板带有数字式显示器，具有诊断功能，目测最终的故障代码并直接由操作者对桶装机故障进行处理，该设备还配有装桶数量的外部计数器的干式接点。
整个系统操作是通过安装在主控室的PLC来控制，所有机械仪表和传动装置通过PLC连接，系统的每个运动或操作由适当的检测器或传感器来控制，逻辑功能是在任何操作方式下为整个安全操作设计的。所有手动控制均为内锁定，以免发生错误操作时造成损害。控制逻辑还配有基本诊断功能，从而在出现错误时对操作者提出警告，错误显示在数字式显示器上并能在系统操作仪上识别错误。
3、系统运行过程说明
整条装置线路的运行只需按一下开始键，系统便开始运转。首先将空桶装到电动的辊式传送机上，并夹紧，所有的桶都堆在辊式传送机的入口处。通过一个双连杆，使得桶在进入装卸台时都是独立的。空/满桶的推出/拉进是同时的，空桶进入装料台的同时，另一个空桶被推出这个台。当桶在装料台上时，两个电动气动控制的拉杆将推出倚在桶的表面。这时，第三个拉杆带着一个橡胶轮也放在桶的表面，第三个轮子由一个马达来控制其旋转。当桶在正确的位置时，一个传感器可以发出盖存在和桶的止动拉杆下降的信号，这个杆的末端是一个衬垫，衬垫的一面固定，另一面可以活动。首先，当盖靠近桶时，停止桶的旋转，电动机也停止，并且拉杆衬垫的可移动部分闭合。然后，拧盖拉杆放在桶上，并降低盖，在盖回位前松一下盖子，另一个机械杆，带着装料喷嘴放到桶上，并下降到适当位置，喷嘴进入桶里，所有把住它的元件都退回，并且回到起始位置，便于自动化进行。在喷嘴的里面，有两个电磁阀来控制装料，桶装满重量由显示屏给出，指示最终重量。在装填结束时，机械杆升高，从桶里抽出，桶的止动拉杆回到桶上，侧面的衬垫闭合，拧盖拉杆拧紧盖。当这些步骤完成后，所有的拉杆都回到起始位置。当桶被双联杆推出后，运送满桶的辊式传送机被启动，桶被传送机送到自动桶码堆机。每次桶接近码堆机时，辊式传送机停止在码堆机前，桶将经过印刷系统打印号码。叉车托架放在码堆机上，以便装载。码堆机的正常状态为：在右边装运，钳子在上方并张开；码堆机检测装满的桶出现，钳子下降，并夹住桶，然后举起来，运走。电动机停止，钳子下降并张开以便把桶放在托架上，这时，装运车进入等桶状态。当第二个桶被检测出时，重复上面的循环，但桶被放到线上，然后进入等桶状态等候第三个桶。在第二个桶置位要结束时，堆垛机前移，以便放入以后的桶。在堆垛机前移后可放入第三个桶。这样第三个和第四个桶又能放下。放完第一组的四个桶后，堆垛机的装运车回到等候装填桶的位置。
4、结束语
采用意大利Weitek公司的全套自动化动态计量的高碳醇产品定量桶包装系统，已完全达到人员最少的需要程度，达到国际领先的全自动化定量包装系统水平。
参考文献
[1]Weitek.Technical Specification For The Supply Of Package System Drum Filling PA-2512[M]. Italy.Snamprogetti.1996.10-50
[2]丁国荣等.PA-2512装桶系统指导手册[M].吉林：吉化研究院. 1996.8.10-30.
[3]邸鸿、石俊学.高碳醇生产技术及产品应用[J].吉化科技.1995，（4）：24-31.
作者简介
戴鹏（1981.5-29），男，吉林省吉林市人，助理工程师，办公室主任。2004年大学毕业，获文学士学位，从事过设备管理等工作。
宿艳（1982.6.8），女，吉林省吉林市人，政工师，2007年毕业于吉林建筑工程学院，工商管理专业，获管理学士学位，现从事铝粉生产及分级装置设备管理等工作。
常政刚（1980.1-），男，辽宁东港市人，工程师，设备主任。2003年毕业于辽宁工业大学过程装备与控制工程专业，获工程学士学位，现从事铝粉生产及分级装置设备管理等工作。