浅谈杀蟑胶饵生产线技术改造

韦金城

（柳州华力家庭品业股份有限公司，广西柳州545005）

装备应用技术

浅谈杀蟑胶饵生产线技术改造

韦金城

（柳州华力家庭品业股份有限公司，广西柳州545005）

杀蟑胶饵是柳州华力公司的主要灭蟑产品，其原来的生产线为手工操作，生产效率低，难以适应企业发展。经综合改造后成为全自动生产线，极大地提高了生产效率及经济效益。

杀蟑胶饵；自动生产线；技术改造；胶饵灌装

蟑螂（学名蜚蠊）是一种卫生害虫，蟑螂已被证明携带约40-50种对脊椎动物致病的细菌，蟑螂污染过的食品或蟑螂粪便和分泌物及污浊的空气，会产生各种过敏反应它不仅传播疾病，还会使人造成过敏反应，如过敏性哮喘、皮炎等。甚至，它还会在食物上到处乱爬、啃咬衣物、书画。

在美国及一些西欧国家，蟑螂问题比蚂蚁、跳蚤、鼠、蚊蝇等更为突出，被誉为“头号公敌”。柳州华力公司生产的杀蟑胶饵具有良好的杀蟑效果，其主要特点：色泽洁白、无污染、无刺激性，微毒、使用安全；其使用方便，可直接深入缝隙施药，不易被儿童接触；具有传递作用，可通过其它蟑螂取食染毒害虫的粪便和尸体，造成二次染毒或三次染毒，同时消灭其它害虫，也是较好的灭蚁药物，药效可维持半年以上。

华力杀蟑胶饵多年来在市场上一直保持良好的销量，生产技术也在不断更新。依据公司2013年升级计划，拟对杀蟑胶饵生产线进行升级改造，旨在提高生产效率，改进生产工艺，提升产品质量，降低生产成本。

1　手工式生产线介绍及工艺流程

1.1手工式生产流程介绍

华力杀蟑胶饵采用类似医用注射器（俗称针筒）的包装形式，这种包装形式的优点是可在针嘴处加长施药套管，便于在蟑螂喜欢栖息墙缝、家具缝隙施药。公司在引入杀蟑胶饵产品初期，采用的生产模式完全是手工操作：

手工配药→手工灌装→手工贴标→手工装盒→手工装箱打包。之后在手工灌装工序采用数码定量灌装机灌装饵料（类似饮水机的出水形式），采用台式液压机代替人工推压推杆（活塞）［1］。

工序要点：饵料（胶体）灌装工序，首先把搅拌好的饵料投入数控灌装机存储罐中加热、保温；灌装时，使用半自动数控灌装机（于2002年9月投入生产），需手持胶饵针筒至出料口灌装；灌装后需手工先加上推杆，再用台式液压机通过定位的方式把饵料推压至标定的容量、人工擦净针头、逐个称重校验。因为手工操作工序多、控制难度大，且设备使用年限长久磨损、老化严重，导致灌装精度低、生产效率低（一条灌装线共需要操作工8人，含班长1人，日产量约3 000支）。

1.2手工式生产线的工艺流程

手工式生产线的工艺流程如图1所示。具体描述如下：

图1　改造前胶饵灌装生产线工位布置图

（1）人工配药。按配方调制，人工搅拌配药，精度低；

（2）手工灌装。使用数控灌装机灌装，灌装机饵料储罐小需频繁加料，灌装精度低、生产效率低；

（3）人工贴标。灌装后移至下一工位“人工贴标”，操作员凭经验及工作熟练程度，不易保证贴标签的位置；

（4）手工装盒、手工装箱打包。在工作台上完成，凭经验及个人熟练程度，劳动强度较大。

2　技术改进的思路

手工式的生产线，严重地影响产品质量及生产效率。随着杀蟑胶饵市场需求量的增加，手工式的生产线已难以满足生产要求。为此公司拟对杀蟑胶饵生产线进行升级改造，旨在提高生产效率，改进生产工艺，提升产品质量，降低生产成本。杀蟑胶饵生产线的技术改进主要考虑三方面：

（1）手工式的生产线中在几个关键点基本是人手工操作，如配药量的控制、针筒灌装量及精度的控制，以及胶料外溢的清洁、贴标签的位置等，易出现误差难于控制，且与操作员的工作熟练程度也有较大关系。在这几个关键点上一定要掌控好，最好能定性、定量的控制，不存在人为的因素。

（2）根据杀蟑胶饵的生产工艺流程及产品的基料、配件形式，实现自动化的生产是可行，且可以进行较多的整合。

（3）整条生产线可分三段功能系统：配料系统、灌装系统、包装系统。这样技改可分段分时进行，配料及包装系统尽可能和其他产品线共用，以提高设备利用率降低技改成本。考虑公司资金投入第一阶段先解决灌装系统，该系统复杂度最高，且对提高产品质量及生产效率最显著。

3　自动化生产线的技术改造

为更好完成生产线的技术改造，公司成立了技术改造小组，力争把手工式的杀蟑胶饵生产线改造为全自动化的灌装生产线。

经查阅类似产品的生产方式，公司确定了转盘式送料机构为设备改造的框架形式，整合灌料、定量、压推注射器活塞、清洁溢料、称重几道工序［2］。通过调查及筛选，选择了温州市某公司生产医药自动罐装设备作为技改的基础设备，该设备具有自动理管、自动检测（有管灌装，无管不灌装）、自动灌装（灌装计量可调节）、自动落盖等功能，采用以工作主转盘为工作平台的形式，在转盘周围按灌装工艺次序放置外套管振荡器（输送带进管工位）、翻管装置、光电探测工位、活塞定位装置（压缩空气吹推杆工位）、灌装工位、自动落盖工位、出料工位［3］。

经实地考察认为该设备经过改造可实现杀蟑胶饵的自动灌装，但该设备采用的是固定转盘机构（见图2），不能满足公司两种规格产品的灌装，如要采用此种形式就要两套灌装系统，如此资金投入将很大。通过公司技术人员与生产厂商共同分析探索，决定采用旋转机械手送料方式解决上述问题（见图3），即通过机械手的张合大小来完成两种不同规格的注射器的传送，经过反复实验设备研制成功。

图2　固定转盘机构实物图

图3　旋转机械手

4　全自动生产线的工作过程

全自动生产线的工作过程如图4所示。

图4　胶饵灌装机简图

4.1设备的生产过程

（1）人工将注射器和帽盖分别放入到外套管振荡器和帽盖振荡器中。

（2）注射器经过振荡器的作用后被送入进瓶输送带上，由输送带送到机械手抓取工位。

（3）机械手抓取注射器到灌装工位。

（4）光电探测工位：该工位上的光电传感器检测是否有待灌装的注射器存在，并将检测的光电信号送入内部控制芯片，用于决定是否灌装（有管灌装、无管不灌装）。

但是式(15)中的T矩阵含多个0向量列，条件数大，对测量误差敏感，直接使用式(15)中的T矩阵进行结构误差辨识的效果较差，需要通过结构误差辨识性分析对T矩阵进行降维处理，输出辨识的结构误差项。

（5）光电探测到有管存在，即允许灌装时，内部芯片发出灌装信号；灌装枪自动下移注射器灌装嘴，灌装气缸（气动执行机构）开启灌装阀，杀蟑饵料自动注入管内。

（6）自动落盖工位：帽盖经过自动落盖机构的整理，按顺序进入该自动落盖工位，同样也是根据前面光电检测的信号，如果探测信号为该工位上有管，那么内部控制芯片会通过控制上部的气缸作用，落一个帽盖到管口上。

（7）出料工位：完成最终灌装的产品由机械手送倾斜轨道滑落到成品收纳装置。

整个过程同时完成多道工序，且控制配药量准确、产品外观洁净、没有饵料溢出而产生浪费，保证了产品的质量。

4.2设备的基本技术参数

装量：5～18 g；

产量：≥30～40支/分

落盖成品率：≥99%

主机功率：1 kW 220V无级变速

工作压力:≥4 kg/cm2，流量：0.11m3/min.

5　技术改造后设备应用及效益

设备技术改造升级的费用约21万（不含生产线衔接轨道），包含2套自动理盖装置及夹具。

5.1改造前后生产成本对比（按计划生产3万只计算）

改造前：日产量约3 000支，完成计划任务需要8个工人10个工作日，共计总工时为640（8×8× 10 h）。

改造后：日产量16 000支，完成计划任务需要2人2个工作日，共计总工时为32（2×8×2）小时，生产效率较改造前提升了500%（5倍），生产成本（人工）较改造前降低了95%.

改造后的方案适用注射器容量为0.5～100 ml，灌装精度≤±0.3%，最大灌装速度45支/分钟，日产量可达16 000支以上（按日工作8小时，生产效率75%计算），能较好地适应公司的生产需求。

5.2改造前后产品质量对比

受原来设备的限制，工人的配料和生产都十分不便。配料时，工人每配一缸料需要4～5 h，并且由于胶的稠性较大，经常出现搅拌不均匀，既费时费力费电，又增加了检测成本；生产时，胶料浪费严重，并且由于计量的原因，常常有胶料洒漏在外包装上，需要大量的人力对已罐好的产品进行清洁，由于清洁不彻底，造成外有包装发霉现象，严重影响产品的质量。改造后，可大大缩短配料时间，提高搅拌均匀性，减少工人劳动强度，节约用电及检测成本，罐装精度的提高还能避免胶料洒漏现象，保证产品质量。

6　结束语

经过技术改造后的杀蟑胶饵自动生产线极大地减轻了生产工人的劳动量，且提高生产效率、保证产品质量，为工厂创造了更好的效益。

［1］高万敏.灌装技术在生产实践中的应用与分析［J］.宁夏机械，2010，（3）：54-57.

［2］刘敏，俞志敏.液体物料的灌装技术［J］.包装与食品机械，1999，（3）：14-17.

［3］赵振，王明明.称重灌装技术智能全新［J］.2015，（3）：68-69.

Technical Transformation of the Automatic Production Line of the GelBait

WEIJin-cheng
（Liuzhou Huali Household Industry Co.，Ltd.，Liuzhou Guangxi 545005，China）

Gel bait against cockroaches is themain products of the Liuzhou Huali Household Industry ltd.The old production line for manual operation was low efficiency and difficult to adapt to the development of enterprise. After the comprehensive transformation it becomes a fully automatic production line，which greatly improves the production efficiency and economic benefits.

gel bait；automatic production line；technical transformation；gel bait filling

F426

B

1672-545X（2016）05-0140-03

2016-02-12

韦金城（1965-），男，广西柳州人，工程师，专科，主要研究方向：自动化。