箱式存储自动化物流系统在烟草行业中的应用非常广泛,其采用现代物流技术和信息技术把成品烟丝装于箱内,再经链机、物流小车、移动式翻箱机和喂丝机等输送设备送至下游工序[1]。移动式翻箱机在其中扮演着重要的角色,广泛应用于物流输送、仓储等领域,用于对箱体进行翻转、转运等操作。而其轨道作为关键的支撑和导向部件,其清洁状况直接关系到移动式翻箱机运行的平稳性、准确性以及整体使用寿命。然而,在实际运行环境下,轨道上常常会积聚灰尘、杂物等,若不及时清理,会导致移动式翻箱机行走轮磨损加剧、运行阻力增大、定位精度下降等诸多问题[2]。因此,研发一种高效、实用的移动式翻箱机轨道清洁装置具有重要的现实意义。
通过对生产期间翻箱机的故障查询统计发现,发生频次最多的故障为走行定位故障。经分析发生该故障的原因为移动式翻箱机的轨道上有污垢堆积。因此,为保证移动式翻箱机运行的稳定性,提高生产效率,须研发一种适用于实际生产环境的移动式翻箱机的轨道清洁装置。
某卷烟生产车间平均每一台移动式翻箱机对应下游工序10个机组,参见表1。当移动式翻箱机因故障停止超过10分钟,不仅对下游工序生产的连续性造成影响,长时间暴露在空气中的烟箱中烟丝的含水率也会受到一定影响,对卷烟的内在品质产生直接影响[3]。针对移动式翻箱机在1个月生产期间的故障情况进行统计分析发现,故障原因有开门极限故障、走行定位故障、翻箱超时故障。其中,走行定位故障次数较多,占比84%,参见表2。而引发该故障的主要原因为移动式翻箱机的轨道上有污垢堆积。因此,翻箱机运行轨道的污垢清洁问题亟待处理。
表1 翻箱机对应表
表2 故障类型及次数
1.脏污来源
移动式翻箱机所处的工作环境较为复杂,在卷烟制造制丝环节,其翻箱过程中会有烟丝外溢,散落的烟丝在移动式翻箱机长期的碾压下形成积垢,如图1所示。同时,空气的流动也会携带灰尘不断沉降在轨道表面,日积月累便形成了大量脏污。
图1 移动式翻箱机轨道
2.清洁难点
传统的人工清洁方式效率低下,且难以保证在移动式翻箱机运行间隙及时进行清理,无法满足连续性生产的需求。另外,由于卷烟制造中制丝环节立库工段的特殊性,无法将移动式翻箱机彻底停下进行清洁保养,而普通的清洁工具难以适配移动式翻箱机轨道的特殊结构和运行工况,存在清洁盲区,无法彻底清除轨道各部位的脏污。只能将移动式翻箱机切换至手动状态后才进入移动式翻箱机工作区域进行清洁,耗时耗力,且存在一定安全隐患。