自動翻盤清理裝置的設計方案與效能分析

韓啟立 廖建華 曾凡中 曾凡建 丁澤亮

（貴州中煙工業有限責任公司貴陽卷煙廠，貴陽 550027）

自動翻盤清理裝置在工業生產過程中扮演著重要的角色，其效能對于提高生產效率和降低生產成本至關重要[1]。首先，它能夠提供持續的清潔效果，確保產品的質量和衛生安全。其次，自動化技術的應用可以實現生產線的自動運作，減少人為操作的錯誤和時間浪費。最后，自動翻盤清理裝置可以提升生產線的穩定性和可靠性，減少因人為因素而引起的生產中斷。研究表明，自動翻盤清理裝置的應用能夠顯著提高工廠的生產效率。在一個主要的飲料生產工廠中，引入自動翻盤清理裝置后，每小時的生產能力提高20%。同時，該裝置縮短了生產線的停機時間，提高了設備的利用率。另外，專業領域的研究提供了有關自動翻盤清理裝置的效能改進方案。優化裝置的結構設計和操作流程，可以提升裝置的清潔效果和穩定性。先進的傳感器技術和智能控制系統，能夠實時監測生產過程中的異常情況，并及時調整裝置的工作模式?？梢?，優化裝置設計、引入自動化技術以及使用先進的材料，能夠進一步提高自動翻盤清理裝置的效能，從而為工業生產帶來更大的效益。

1 卡盤停機的原因及其造成的影響

濾棒裝盤機中的卡盤停機問題可能由空盤歪斜、殘留濾棒、輸送不到位、下盤不暢以及設備故障等原因引起。這些問題會造成裝盤機無法正常進行，出現卡盤停機現象?？ūP停機會對生產線的運行產生一系列影響。首先，由于裝盤機無法連續工作，生產效率會大幅下降。其次，由于卡盤停機需要停工維修和排除故障，會增加生產線的維護成本和生產成本。再次，工作人員需要投入額外的時間和精力來解決故障，增加了工作負荷。最后，卡盤停機問題可能導致濾棒在裝盤過程中受損或變形，從而影響最終產品的質量穩定性。因此，應改進裝盤機的結構和工作原理，提升裝盤機運行的穩定性和可靠性，培訓和提高裝盤機操作人員的技能水平，規范操作流程，進一步減少人為因素對卡盤停機問題的影響[2]。同時，在裝盤機中引入先進的自動化控制系統，實現對裝盤機的全程自動化控制和監測，提高生產效率和運行穩定性。定期進行濾棒裝盤機的維護和保養工作，及時排查和解決可能導致卡盤停機的故障問題。

卡盤原因及次數統計如表1 所示，不同位置編號，可以區分和追蹤不同的卡盤原因和統計數據，更好地分析卡盤停機問題。

表1 卡盤原因及次數統計 單位：次

2 自動翻盤清理裝置的工作原理和設計方案

2.1 自動翻盤清理裝置的工作原理

自動翻盤清理裝置是一種用于解決濾棒裝盤機中卡盤停機問題的技術裝置。它通過自動化的方式清理和翻轉濾棒盤中的濾棒，確保濾棒盤內沒有殘留的濾棒，從而減少卡盤停機現象的發生[3]。自動翻盤清理裝置的工作原理是通過傳感器或相應的檢測系統，自動探測濾棒盤的位置和狀態，以確保傳遞正確的操作指令。一旦探測到濾棒盤中存在濾棒殘留，裝置會將濾棒盤倒置翻轉，使濾棒脫離濾棒盤，以便進行清理。在濾棒盤倒置翻轉后，裝置會自動清理濾棒盤內的濾棒，確保濾棒盤內沒有殘留物。經過清理后，裝置會將濾棒盤恢復到正常位置，以便后續的濾棒裝盤工作。

2.2 自動翻盤清理裝置的設計方案

夾持塊翻轉機制是實現夾持塊水平移動和垂直翻轉的關鍵部件。在設計中，應考慮夾持塊和濾棒盤之間的軸連接方式，確保濾棒裝盤機可以將濾棒裝入夾持塊，并通過該機制使夾持塊在水平移動的同時完成翻轉操作。夾持塊翻轉機制，如圖1 所示。

圖1 夾持塊翻轉機制

連桿驅動和復位機制是保證夾持塊正常轉動和復位的關鍵。通過連桿機構，可以驅動夾持塊進行翻轉操作，并保證翻轉后能夠回到初始位置，以便裝入下一個濾棒。此外，為了保證復位功能的正常運行，需要設計相應的復位機制，使夾持塊能夠在每次翻轉后自動回到初始位置。連桿驅動和復位機制，如圖2所示。

圖2 連桿驅動和復位機制

濾棒盤位置的檢測與控制機制是實現自動翻盤清理和濾棒盤位置復位的關鍵。在設計中，可以在輸送站臺轉換處安裝檢測裝置，用于檢測濾棒盤的位置。通過智能判斷和控制，可以實現自動翻盤清理操作，并確保濾棒盤在完成一輪裝盤后能夠自動復位到初始位置，為下一輪裝盤做好準備[4]。濾棒盤位置檢測與控制機制，如圖3 所示。

圖3 濾棒盤位置檢測與控制機制

3 效能分析

使用自動翻盤清理裝置對濾棒裝盤機的運行情況產生了顯著影響。通過定期清理濾棒盤內的殘留濾棒，自動翻盤清理裝置減少了卡盤停機現象的發生，進一步提高了裝盤機的運行穩定性和生產效率，從而帶來一定的經濟效益[5]。同時，應用自動翻盤清理裝置能夠縮短單次停機的時間，降低停機對生產的影響。因此，使用自動翻盤清理裝置能夠有效改善濾棒裝盤機的效能。使用自動翻盤清理裝置前后的相關數據對比，如表2 所示?？梢?，自動翻盤清理裝置在減少卡盤停機問題上能夠發揮顯著作用。

表2 自動翻盤清理裝置使用前后的相關數據對比

4 自動翻盤清理裝置的改進方案

首先，可以引入人工智能和機器視覺技術，使自動翻盤清理裝置能夠更加準確地檢測濾棒盤內的殘留物。通過訓練算法和圖像識別技術，裝置可以準確識別殘留濾棒的位置，并進行自動清理和翻轉操作，改善清潔效果和提升工作的準確性。其次，研發濾棒清理裝置，使其能夠在較短時間內完成清理和翻轉工作，并通過優化設備結構、增強清潔力度和改進清潔機構，提高清理效率和精確度，進一步縮短停機時間，提高生產效率。再次，可以改進和優化自動翻盤清理裝置的結構和材料，以提升裝置的穩定性和可靠性。例如，采用更耐用、防腐蝕的材料，延長設備壽命，降低維護成本。最后，定期維護和保養自動翻盤清理裝置。定期進行清潔、潤滑和檢查，能夠更好地保持設備的正常運行和長期穩定性。定期更換磨損部件并及時修復設備故障，能夠大幅減少停機時間和生產線的中斷風險。這些改進方案有助于推動自動翻盤清理裝置的可持續發展，為工業生產帶來更多效益。

5 結語

為了進一步解決卡盤問題，研發一套自動翻盤清理裝置。該裝置能夠通過傳感器探測濾棒盤的位置和狀態，而且可以根據檢測結果自動翻轉濾棒盤，清理殘留物，進而大幅提升裝盤機運行的穩定性，延長停機時間和減輕操作人員的勞動強度。同時，要定期維護和保養裝置，以確保其長期穩定運行。文章提及的改進措施可以有效減少卡盤停機問題的發生，提高生產效率和產品質量的穩定性。