YB19 型卸盘机盘抓手位置检测优化与停机率降低研究

引言

YB19 型卸盘机在烟草行业中广泛应用于滤棒的输送与卸盘作业，其稳定运行对于保障卷烟机的连续生产至关重要。然而，在实际运行过程中，盘抓手位置检测环节频繁出现报错，导致设备停机，严重影响了卷烟机的滤棒供应和生产效率。本文旨在通过分析盘抓手位置检测问题的根本原因，提出并实施有效的改造方案，以降低停机率，提高设备运行的稳定性和经济性。

1 问题背景与现状分析

1.1 问题背景

YB19 型卸盘机在运行过程中，当满料盘上升到位后，需要盘抓手关闭以托住料盘；当空料盘需要下降时，盘抓手则需打开。这一过程依赖于盘抓手位置检测的准确性。然而，由于原机自带的盘抓手位置检测设计存在缺陷，导致检测过程中频繁报错，进而引发设备停机。

1.2 现状分析

根据 2025 年 2 月 21 日至 2025 年 2 月 25 日的停机记录统计，车间 9台YB19 型卸盘机盘抓手位置检测B33 和B34 监测到异常报警停机次数平均为 12.8 次/班,这种高频率的停机不仅打断了卷烟机的连续生产，还增加了维修成本和人力投入。

2 目标设定

本研究聚焦于彻底消除 YB19 型卸盘机因盘抓手位置检测异常导致的停机故障，致力于构建一套高度可靠的设备运行保障体系。该目标的核心在于通过多维度技术优化实现设备关键组件的精准检测与控制，从根本上提升生产系统的稳定性和连续性。研究将重点突破现有检测系统的技术瓶颈，通过优化传感器布局、改进信号处理算法、强化机械结构稳定性等系统化改进措施，建立更为精准可靠的盘抓手位置反馈机制。同时研究还将深入分析故障机理，开发预防性维护策略，确保设备长期保持最佳运行状态。这一目标的实现将显著提升整体生产效率，降低维护成本，为生产系统的高效运行提供坚实保障。研究还将探索建立标准化操作规程，形成可推广的技术解决方案，为同类设备的技术改进提供重要参考。

3 原因分析

经过详细分析，发现 YB19 型卸盘机盘抓手位置检测问题的根本原因在于原机自带的检测开关为方形接近开关，检测面较大，而盘抓手的联动摆杆摆动角度较小，且两个检测开关之间的距离受设计限制安装得较近。这种设计导致两个检测开关之间易受干扰，同时输出信号，造成设备报“ B33 和B34 监测到异常” 故障并停机。

4 造方案设计与实施

4.1 改造方案设计

本研究针对 YB19 型卸盘机盘抓手位置检测问题，提出了一套在不影响原有执行机构运行的前提下优化检测面的系统性改造方案。该方案的核心在于通过关键部件的精准替换和功能升级，提高检测系统的可靠性和稳定性，同时降低外部干扰对检测精度的影响。具体改造措施聚焦于选用更适合的接近开关类型和优化其安装适配方式。首先，采用检测面更小的通用式接近开关替代原有方形接近开关，以减少因检测面过大导致的误触发和信号干扰问题，增强位置反馈的准确性。其次，设计插头式接近开关结构，优化开关的可维护性，使得在接近开关出现老化或损坏时能够快速拆卸更换，大幅减少停机维修时间，提高设备的连续运行效率。此外，选用带有状态指示灯的接近开关，通过直观的灯光反馈帮助操作人员实时监控检测状态，在出现异常时能够迅速定位问题并采取干预措施，降低因检测失效造成的停机风险。整套方案在确保原有机械结构不变的前提下，通过精细化调整检测元件，实现检测系统整体性能的提升，兼顾检测精度和操作友好性，为设备的长期稳定运行提供技术保障。

4.2 改造方案实施

基于优化后的改造方案，本研究对 YB19 型卸盘机盘抓手位置检测系统进行了系统性升级改造。改造实施过程严格遵循设计方案，确保新部件的精准安装和调试，同时兼顾电气控制系统的适配性调整。在硬件改造方面，重点完成通用式接近开关的安装，合理调整其固定位置和检测距离，确保其与盘抓手运动轨迹的精确匹配，避免因机械振动或安装偏差导致的检测失效。针对插头式接近开关的结构特点，优化线路连接方式，使其在保证信号稳定传输的前提下便于快速更换，减少维护时的操作复杂度。控制电路的适应性调整同步展开，重新设计信号处理模块，优化接近开关的输出信号与PLC 的匹配逻辑，避免因电气特性不同导致的误判或信号丢失。在调试阶段，通过多次空载和带载测试验证新检测系统的可靠性，确保在高速运行条件下的检测稳定性，同时记录关键参数以便后续维护参考。整个改造过程以最小化停机时间为原则，在保证设备安全的前提下高效完成升级，最终实现盘抓手位置检测系统的性能提升，为设备的长周期稳定运行奠定基础。

5 效果验证

效果验证阶段通过系统性监测和数据分析，全面评估了改造后 YB19型卸盘机的运行表现。持续跟踪设备运行数据表明，盘抓手位置检测系统改造后完全消除了因此类问题导致的停机现象，设备运行曲线保持平稳状态。检测系统的稳定性提升直接反映在生产效率的显著改善上，设备综合运行效率达到预期目标值。通过对比改造前后的关键性能指标，证实新检测方案在抗干扰能力、信号稳定性及响应速度等方面均有质的提升。设备维护记录显示，接近开关的模块化设计大幅降低了维护难度，平均故障修复时间缩短 80% 以上。操作人员反馈新型带指示灯接近开关极大方便了日常点检工作，异常状态识别效率提升明显。长期运行数据验证了改造方案的可靠性，为后续同类设备的技术改进提供了可复用的工程经验。这一技术改进的成功实施，不仅解决了具体设备问题，更形成了具有推广价值的标准化解决方案。

6 经济效益分析

6.1 节约的时间成本

卷包车间现有 4 台 YB19 型卸盘机，改造前每班因盘抓手位置检测引起的故障平均处理时间为5 分钟，平均每班处理故障花费的时间为64 分钟（5 分钟/次× 12.8 次）。改造后，每班可减少故障处理时间 64 分钟，每天两班可减少128 分钟。

6.2 节约的经济成本

假设每分钟的经济损失为 3 元，则每年（按 260 天计算）可节约的费用为99840 元（3 元/分钟× 128 分钟× 260 天）。这一经济效益显著，证明了改造方案的实用性和经济性。

结束语

本研究通过分析 YB19 型卸盘机盘抓手位置检测问题的根本原因，设计并实施了有效的改造方案，成功降低了停机率，提高了设备运行的稳定性和生产效率。改造后的经济效益显著，为类似设备的优化改造提供了有益的参考。未来，可以进一步探索其他检测技术和控制策略，以持续提升设备的自动化水平和生产效率。

参考文献

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[5]烟草机械 YB11 型卸盘机:YC/T115-1996[S],1996.

第一

作者简介：覃志丰（1987-），男，广西南宁人，工程师，本科，主要从事烟机设备电气维修和研究工作。

通讯

作者简介：王贺伟（1978-），男，河南漯河人，助理工程师，本科，主要从事烟机设备电气维修和研究工作。