鄧梅忠

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GDX1軟包包裝機(jī)的“硬化”改造設(shè)計(jì)

鄧梅忠

福建中煙工業(yè)公司技術(shù)中心

以龍巖煙草工業(yè)有限責(zé)任公司原有的GDX1軟包包裝機(jī)為基礎(chǔ)，通過對(duì)X1小包機(jī)的改造，使設(shè)備更好適應(yīng)“硬化”的商標(biāo)紙，從而解決軟包煙支容易變形、壓扁、壓彎等問題，并提升包裝檔次。在對(duì)卷包車間28#GDX1包裝機(jī)組進(jìn)行軟包硬盒化改造期間，通過對(duì)商標(biāo)紙上膠系統(tǒng)、紙庫(kù)、扇形吸風(fēng)輪吸嘴、三輪包裝模盒、三輪折疊機(jī)構(gòu)、商標(biāo)紙內(nèi)移7mm機(jī)構(gòu)推板等部位進(jìn)行了改造，增裝CH透明紙小包美容機(jī)。經(jīng)過改造后，設(shè)備的運(yùn)行速度達(dá)到每分鐘300包以上，煙包外觀質(zhì)量良好。

GDX1 軟包硬化 技術(shù)改造 商標(biāo)紙

1 引言

隨著消費(fèi)者對(duì)商品外包裝的審美觀要求不斷提高，好的商品包裝不但能很好保護(hù)商品，而且可以吸引消費(fèi)者的購(gòu)買欲望，更可以提高該商品在消費(fèi)者心目中的品牌價(jià)值。香煙包裝主要有硬盒包裝和軟盒包裝兩種包裝形式，與硬包裝相比，軟包裝由于紙張的原因，容易變形，壓扁壓彎里面的煙支，對(duì)煙盒內(nèi)煙支不能起到很好的保護(hù)作用。目前，高檔軟包在市場(chǎng)上的占有量較大，這就需要一種新型的包裝材料與包裝技術(shù)去彌補(bǔ)高檔軟包煙包的不足。

軟包硬盒化改造就是通過對(duì)原軟包商標(biāo)紙進(jìn)行加厚處理，使卷煙的小包外觀更加挺括，從而實(shí)現(xiàn)提升卷煙檔次的目的。目前在市場(chǎng)上使用此類包裝的都是高檔卷煙，軟包硬盒化無疑會(huì)增加消費(fèi)者對(duì)品牌的認(rèn)同感，國(guó)內(nèi)多個(gè)廠家分別在BE軟包包裝機(jī)組和GDX1包裝機(jī)組進(jìn)行了該項(xiàng)目的改造，設(shè)備的運(yùn)行速度均在200包/分鐘左右。為提升卷煙包裝檔次，我公司對(duì)卷包車間28#GDX1包裝機(jī)組進(jìn)行軟包硬盒化改造，由于軟包硬化加工工藝的復(fù)雜、特殊，為達(dá)到最好的包裝效果，我們對(duì)商標(biāo)紙上膠系統(tǒng)、商標(biāo)紙紙庫(kù)、商標(biāo)紙扇形吸風(fēng)輪吸嘴、三輪包裝模盒、三輪商標(biāo)紙折疊機(jī)構(gòu)、商標(biāo)紙內(nèi)移7mm機(jī)構(gòu)推板等部位進(jìn)行了改造。同時(shí)，為使小包透明紙包裝更加完美，我們還在輔機(jī)上安裝了小包美容機(jī)，經(jīng)過改造后，設(shè)備的運(yùn)行速度到達(dá)每分鐘300包以上。

2 GDX1改造設(shè)計(jì)

以龍巖煙草工業(yè)有限責(zé)任公司原有的GDX1軟包包裝機(jī)為基礎(chǔ)，通過對(duì)X1小包機(jī)的改造，使設(shè)備更好適應(yīng)“硬化”的商標(biāo)紙，從而解決軟包煙支容易變形、壓扁、壓彎等問題，并提升包裝檔次。

2.1 商標(biāo)紙上膠系統(tǒng)改造

原X1包裝機(jī)商標(biāo)紙上膠采用白乳膠，上膠機(jī)構(gòu)工作原理如圖1所示，GDX1包裝機(jī)商標(biāo)紙上膠機(jī)構(gòu)主要由上膠器、膠輥、傳動(dòng)軸Ⅰ、Ⅱ及刮膠板、橡膠軟輪組成。扇形吸紙輪從商標(biāo)紙紙庫(kù)吸取商標(biāo)紙后，邊旋轉(zhuǎn)邊移動(dòng)的過程將商標(biāo)紙送至送紙缺口輪和橡膠導(dǎo)輪之間，商標(biāo)紙?jiān)谒图埲笨谳喓拖鹉z導(dǎo)紙輪作用下由水平送紙變?yōu)榇怪毕录?。商?biāo)紙?jiān)诮?jīng)過上膠器時(shí)，兩長(zhǎng)邊和底部上膠板與橡膠軟輪對(duì)壓后將膠液均勻地涂在輸送過程中的商標(biāo)紙指定部位，從而完成商標(biāo)紙的上膠。

1-底部上膠板 2-上膠器 3-側(cè)邊上膠板 4-膠輥 5-膠輥捏手6-刮膠板座 7-刮膠板 8-送紙輪 9-橡膠軟輪 10-送紙缺口輪11-橡膠導(dǎo)紙輪 12-扇形吸紙輪

由于軟包硬化煙包商標(biāo)紙材料的紙質(zhì)厚，彈性大，使用白乳膠，設(shè)備運(yùn)行速度在100包/分鐘時(shí)，商標(biāo)紙已無法粘貼牢固，煙包無法成形。為解決上述問題，對(duì)商標(biāo)上膠系統(tǒng)進(jìn)行改造，經(jīng)調(diào)查研究，因原上膠系統(tǒng)無法解決商標(biāo)紙粘貼不牢的缺陷，決定拆除原上膠機(jī)構(gòu)，即拆除上膠器2、膠輥4、傳動(dòng)軸Ⅰ、Ⅱ及刮膠板7、橡膠軟輪9；采用Problue熱容膠機(jī)與輸膠管，熱容膠噴槍組成熱容膠上膠系統(tǒng)。如圖2所示，熱熔膠上膠系統(tǒng)由熱熔膠機(jī)1、噴嘴2、輸膠管3組成，噴嘴2安裝在原上膠器的水平軸線同一高度，該系統(tǒng)通過熱容膠機(jī)將固態(tài)熱容膠加熱至一定溫度并使其保持在液態(tài)狀態(tài)，當(dāng)光電管檢測(cè)到商標(biāo)紙時(shí)，熱容膠通過輸膠管輸送至噴嘴，通過安裝成一排的4個(gè)噴嘴將熱熔膠噴到商標(biāo)紙相應(yīng)上膠處。該系統(tǒng)解決了原白乳膠無法使煙包成形的問題，保證了設(shè)備高速運(yùn)行時(shí)的包裝質(zhì)量，并對(duì)Problue熱容膠機(jī)進(jìn)行消化吸收，制定操作、維護(hù)保養(yǎng)手冊(cè)。

圖2 熱容膠上膠系統(tǒng)簡(jiǎn)圖

2.2 三輪包裝模盒改造

卷包車間現(xiàn)有X1包裝機(jī)的三號(hào)輪模盒尺寸為22.5mm，使用的商標(biāo)紙厚度為0.07mm。進(jìn)行軟包硬化改造后，商標(biāo)紙厚度增加至0.2mm，這就使煙包的長(zhǎng)、寬尺寸增加。以商標(biāo)紙厚度計(jì)算煙包厚度增加量，則煙包長(zhǎng)邊增加（0.2－0.07）×3＝0.39mm,寬度增加（0.2－0.07）×2＝0.26mm，模盒過緊，小包商標(biāo)外表面易磨損，煙支表面皺等現(xiàn)象。而且硬化煙包商標(biāo)紙存在預(yù)折痕，若沿用原機(jī)模盒，煙包在包裝過程中將無法按照預(yù)折疊痕跡進(jìn)行折疊，造成煙包各面交接邊包裝不理想、長(zhǎng)邊錯(cuò)牙等問題。為了避免此類問題的發(fā)生，對(duì)模盒尺寸加大，并在試制過程中進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，根據(jù)試制的包裝效果，確定模盒寬度為23mm，模盒內(nèi)框加深0.5mm。

2.3 商標(biāo)紙扇形吸風(fēng)輪吸嘴改造

由于硬化商標(biāo)紙的克重大，厚度較厚，商標(biāo)紙扇形吸風(fēng)輪無法吸下商標(biāo)紙。通過對(duì)扇形吸風(fēng)輪吸嘴進(jìn)行改造，用增加負(fù)壓吸風(fēng)的方法，解決了商標(biāo)紙吸不下的問題，減少了設(shè)備的停機(jī)率。改造后吸風(fēng)嘴與原機(jī)吸風(fēng)嘴如圖3所示。

圖3 改造后吸風(fēng)嘴與原機(jī)吸風(fēng)嘴

改造后的吸風(fēng)嘴將吸盤直徑由原機(jī)的13mm增加至15mm，負(fù)壓通孔直徑由3.5mm擴(kuò)大至4.5mm。同時(shí)，在吸盤表面增加了4道1mm寬的吸風(fēng)槽，且調(diào)整吸嘴吸風(fēng)口的角度，以增加負(fù)壓吸風(fēng)面積，使改造后的吸嘴有足夠的負(fù)壓力將商標(biāo)紙吸下。

2.4 三輪商標(biāo)紙底部折疊機(jī)構(gòu)改造

在“軟包硬化”調(diào)試階段，存在商標(biāo)底部破損的質(zhì)量缺陷。對(duì)X1包裝機(jī)的包裝原理分析，確認(rèn)是硬化商標(biāo)紙材料彈性大的原因造成，即經(jīng)過商標(biāo)底部固定折疊器已折疊完成的短邊內(nèi)折角，在經(jīng)過3號(hào)輪和4號(hào)輪過橋時(shí)，由于固定折疊器與4號(hào)輪折疊彈簧板的拉勾存在一定距離；因商標(biāo)紙彈性大，已折疊完成的短邊內(nèi)折角在離開固定折疊器的支撐時(shí)，內(nèi)折角C'反彈，在隨后4號(hào)輪的運(yùn)轉(zhuǎn)中，內(nèi)折角被擠壞，造成商標(biāo)底部破損的質(zhì)量缺陷。多次對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，仍無法解決該缺陷現(xiàn)象，原機(jī)三輪底部折疊器不適用于硬化商標(biāo)的生產(chǎn)，必須對(duì)該固定折疊器進(jìn)行改造，經(jīng)過多次對(duì)固定折疊器的設(shè)計(jì)改進(jìn)，使之適合硬化商標(biāo)包裝需求。具體包裝過程如圖4所示。

a、b：煙包帶著商標(biāo)紙被推入三號(hào)輪水平包裝槽，商標(biāo)紙完成“n”形包裝和第一、二長(zhǎng)邊b的折邊；

c：包裝輪內(nèi)側(cè)包裝槽旁8對(duì)滾子在煙包進(jìn)入包裝槽的同時(shí)自動(dòng)折疊里端第一折角ci；

d：鏟邊器鏟起商標(biāo)紙完成第三長(zhǎng)邊d的折邊；

e：三號(hào)輪旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)過程中完成第四長(zhǎng)邊e的折邊；

f：煙包進(jìn)入四號(hào)輪，推進(jìn)過程中滾子完成第二折角f的折疊；

h：四號(hào)輪折邊器折疊商標(biāo)紙短邊g、h。

圖4 商標(biāo)紙包裝過程剖析

2.5 商標(biāo)紙機(jī)構(gòu)改造及商標(biāo)紙庫(kù)改進(jìn)

商標(biāo)紙內(nèi)移7mm機(jī)構(gòu)由內(nèi)移7mm推板、煙包定位板構(gòu)成。由于“軟包硬化”商標(biāo)紙采用低定量高檔涂布白卡紙代替?zhèn)鹘y(tǒng)的銅版紙，然后再經(jīng)過轉(zhuǎn)移(復(fù)合)—膠?。ńz?。?擊凸)—(燙金)—模切加工而成。材料特性與傳統(tǒng)銅版紙有較大區(qū)別，其厚度增加，硬度變大。在試制過程中，出現(xiàn)商標(biāo)紙邊沿磨損、煙支壓痕等現(xiàn)象。為此，我們對(duì)商標(biāo)紙內(nèi)移7mm推板和煙包定位板進(jìn)行改造。對(duì)內(nèi)移7mm推板頭進(jìn)行鈍化處理，同時(shí)改變煙包定位板表面及端面形狀。

因商標(biāo)紙紙質(zhì)改變，商標(biāo)紙庫(kù)內(nèi)只能放置極少量商標(biāo)紙，否則吸風(fēng)嘴無法從紙庫(kù)內(nèi)吸取商標(biāo)紙，極大增加了操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度，為克服這一缺陷，針對(duì)商標(biāo)紙庫(kù)進(jìn)行了多次改造，最后確定在商標(biāo)紙庫(kù)前擋板增裝2個(gè)頂紙針，解決了這一缺陷。

3 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)今國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，硬化軟包已成為高檔軟包卷煙生產(chǎn)的一種趨勢(shì)。但是，許多廠家在生產(chǎn)軟包香煙“軟包硬化”產(chǎn)品時(shí)都會(huì)出現(xiàn)不同程度的煙包折痕爆裂、爆色，平整性差，小包長(zhǎng)邊搭口錯(cuò)牙，小包刮損等一系列包裝性能不好的情況。且大部分廠家在生產(chǎn)該產(chǎn)品時(shí)設(shè)備效率低下，在生產(chǎn)過程中常出現(xiàn)商標(biāo)紙扇形吸風(fēng)輪無法吸下商標(biāo)紙，小包商標(biāo)搭口暴等現(xiàn)象。我公司通過對(duì)28#GDX1包裝機(jī)組的“軟包硬化”改造，使設(shè)備完全適應(yīng)了硬化煙包的生產(chǎn)，運(yùn)行速度可達(dá)320包/分鐘，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。此項(xiàng)改造的完成及硬化軟包產(chǎn)品的成功生產(chǎn)，可以增加消費(fèi)者對(duì)七匹狼卷煙品牌的認(rèn)同感，填補(bǔ)了公司在軟包硬化卷煙生產(chǎn)上的空白，對(duì)我公司高檔煙生產(chǎn)具有深遠(yuǎn)的意義。

[1] 劉煥明. GDX1卷筒式包裝機(jī)封簽預(yù)展控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J]. 科學(xué)技術(shù), 2010, (8): 18-19.

[2] 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2008.

[3] GDX1軟盒包裝機(jī)備件手冊(cè)[M], 意大利GD公司.