牛仁紅

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展及生活水平的提高，人們對(duì)購(gòu)物體驗(yàn)的要求越來(lái)越高，購(gòu)物袋便是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在購(gòu)物結(jié)束后，商場(chǎng)或者品牌店通常都會(huì)用一個(gè)大的手提購(gòu)物袋包裝物品及購(gòu)物發(fā)票或者名片，供顧客提拿。發(fā)票或者名片與物品都混裝在一個(gè)袋子中，在保存的時(shí)候會(huì)有一些不便或者容易被遺忘掉。如果購(gòu)物袋中有一個(gè)小袋，用來(lái)放置發(fā)票、名片等小物品，這一問(wèn)題就迎刃而解了。針對(duì)這一需求，一些制袋廠家開(kāi)始改良包裝袋，采用人工方式在紙上進(jìn)行小袋的黏貼，之后再放入制袋機(jī)中進(jìn)行大袋的制作。這種人工貼袋的方式，效率很低，一個(gè)人一天只能做1500～2000個(gè)袋子，導(dǎo)致生產(chǎn)袋中袋的成本很高。為此，在目前已有制袋機(jī)的基礎(chǔ)上，我們研發(fā)設(shè)計(jì)了一臺(tái)全自動(dòng)袋中袋制袋機(jī)，實(shí)現(xiàn)了袋中袋的全自動(dòng)生產(chǎn)。

袋中袋制袋機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1.總體方案設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)采用在現(xiàn)有制袋機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展的方案。經(jīng)過(guò)研究，在原來(lái)制袋機(jī)的飛達(dá)和折紙部套中間加一截，來(lái)實(shí)現(xiàn)貼小袋的功能。加的一截如圖1所示，分六大部分組成，各部分的功能如下：①放卷裝置：為保證放卷的速度與伺服牽紙的速度一致，避免紙被拉斷，故增加一個(gè)擺桿來(lái)存紙。②伺服牽紙：把紙送到剪切前面，牽紙距離精度0.5mm誤差。③剪切裝置：保證剪切不歪斜，剪切精度0.5mm。為保證剪切精度，刀片要求1個(gè)月磨一次，或者剪切100萬(wàn)次以上。④吸紙輥筒：要保證吸紙牢固，不能松動(dòng)、脫落。⑤上膠裝置：要求上膠的厚度可調(diào)，當(dāng)紙張改變時(shí)，上膠模具也可以隨之調(diào)整。⑥輸送帶：把大紙從飛達(dá)接過(guò)來(lái)，并且把大紙吸在輸送帶上，保證紙和輸送帶沒(méi)有位移，保證貼紙的準(zhǔn)確性。

2.設(shè)計(jì)參數(shù)確定

基本方案確定后，就需要確定設(shè)備的設(shè)計(jì)參數(shù)。設(shè)計(jì)參數(shù)主要包括：速度、紙張的大小、貼紙位置等。其中最主要一個(gè)參數(shù)是吸紙輥筒的直徑。因?yàn)橐粡埓蠹堎N一張小紙，而且小紙和大紙貼的距離是有要求的，所以首先必須知道大紙和大紙之間的距離。因?yàn)橹拼鼨C(jī)的原圖紙是從日本引進(jìn)，沒(méi)有傳動(dòng)圖和原理圖，設(shè)計(jì)參數(shù)我們都無(wú)法確定，為此我們把每個(gè)部套的齒輪和齒數(shù)都重新梳理一遍，畫(huà)出一張傳動(dòng)圖，最后計(jì)算出大紙和大紙的距離。之后根據(jù)實(shí)際機(jī)器走出來(lái)的結(jié)果校驗(yàn)了一遍，最終確定是785。在此基數(shù)上，最后滾筒直徑確定為250。

3.設(shè)備開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn)

設(shè)備裁剪小紙用的是伺服牽紙。制作紙袋的紙正好有一個(gè)缺口，可以利用該缺口來(lái)控制伺服電機(jī)。當(dāng)傳感器檢測(cè)到缺口時(shí)，伺服電機(jī)走定長(zhǎng)就停止，然后壓輪壓住，開(kāi)始剪切，剪切完，滾筒吸紙，吸住紙以后，壓輪松開(kāi)，紙跟著滾筒走，然后是上膠，上好膠再往下走，就貼到大紙上。具體設(shè)備的動(dòng)作過(guò)程見(jiàn)圖2、圖3。

伺服電機(jī)2帶動(dòng)輸送輪3，輸送輪3把連續(xù)紙張1往前輸送，當(dāng)色標(biāo)傳感器4發(fā)現(xiàn)紙上的色標(biāo)時(shí)停止輸送，然后壓輪6壓住紙張，剪切5開(kāi)始剪切，此時(shí)吸紙輥10的吸口要轉(zhuǎn)到剪切下來(lái)的小袋紙11的上方，并且真空打開(kāi)，開(kāi)始吸紙，吸紙的同時(shí)壓紙輪抬起，這時(shí)紙11被棍子吸到棍子上，隨著棍子旋轉(zhuǎn)。

膠斗8里面的膠水隨著預(yù)涂輥9的轉(zhuǎn)動(dòng)，附著在9上，9的一周都是膠水，所以涂膠輪7轉(zhuǎn)到高點(diǎn)時(shí)，涂到模具上隨著棍子旋轉(zhuǎn)，涂膠輥7逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，吸紙輥10順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，把模具上的膠上到紙11上，然后兩者脫離，紙11帶著膠繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，此時(shí)輸送臺(tái)13帶著大袋紙張12再往前走，當(dāng)紙11轉(zhuǎn)到紙12上，吸紙輥真空關(guān)閉，然后11和12粘到一起開(kāi)始往前一起往前走，經(jīng)過(guò)壓紙棍14，把11和12再次壓緊在一起，粘牢。

如果傳感器15檢測(cè)到?jīng)]有大袋紙張過(guò)來(lái)，那么吸紙輥10的真空就不打開(kāi)，那么小袋紙11就不動(dòng)，同時(shí)氣缸16動(dòng)作，使偏心輪17動(dòng)作，把涂膠輥7和9/10脫開(kāi)，那么涂膠輥上的膠就不會(huì)增加，也不會(huì)減少，一致在空轉(zhuǎn)。

如果機(jī)器停止運(yùn)行，那么電機(jī)18就開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)預(yù)涂輥轉(zhuǎn)動(dòng)，防止膠水流出來(lái)。

袋中袋制袋機(jī)的使用與完善

第一臺(tái)設(shè)備生產(chǎn)完成后，經(jīng)過(guò)調(diào)試及在客戶現(xiàn)場(chǎng)的試運(yùn)行、試生產(chǎn)后，證實(shí)了設(shè)備基本上實(shí)現(xiàn)了預(yù)設(shè)的所有功能，得到了客戶的極大認(rèn)可和滿意。因此客戶又追加了7臺(tái)設(shè)備的訂單。

當(dāng)然經(jīng)過(guò)調(diào)試，也發(fā)現(xiàn)了設(shè)備的一些不足之處，主要為以下4個(gè)方面：第一，設(shè)備調(diào)整不太方便；第二，吸紙裝置可靠性不高，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況；第三，設(shè)備速度基本穩(wěn)定在40張/分，還有改進(jìn)的空間；第四，設(shè)備的智能化水平不夠高，還可以進(jìn)步一提升。

針對(duì)這些不足，我們對(duì)全自動(dòng)袋中袋制袋機(jī)進(jìn)行了如下的改進(jìn)：第一，加一個(gè)齒形離合器，可以把上部的小袋裝置給切斷，在不適用小袋部分時(shí)可以斷開(kāi)，還可以通過(guò)調(diào)整齒數(shù)，調(diào)整大紙和小紙的距離，如果一個(gè)齒跳的太多，那么可以調(diào)同步帶輪的腰槽來(lái)調(diào)整袋距。第二，吸小紙改為用吸盤(pán)吸，可以減少漏氣現(xiàn)象，吸盤(pán)吸住以后，再用卡爪卡住紙，讓紙?jiān)谏夏z時(shí)不容易剝離，上完膠以后，卡爪再收回。第三，速度上不去，跟吸紙不穩(wěn)定有關(guān)，跟儲(chǔ)紙位置也有關(guān)，儲(chǔ)紙?jiān)?0°轉(zhuǎn)彎的后面，所以牽紙時(shí)再90°轉(zhuǎn)彎的地方阻力很大，造成牽紙輪打滑，所以把儲(chǔ)紙移動(dòng)到90°轉(zhuǎn)彎的前面。第四，增加真空傳感器，在檢測(cè)到?jīng)]有小紙吸時(shí)，就不放大紙過(guò)來(lái)，或者停機(jī)報(bào)警。

第二批機(jī)器按照以上改進(jìn)后，在本場(chǎng)測(cè)試4個(gè)改進(jìn)都達(dá)到了設(shè)計(jì)的預(yù)期，然后去到客戶工廠安裝調(diào)試。發(fā)現(xiàn)真空檢測(cè)不穩(wěn)定，吸盤(pán)已經(jīng)吸住紙了，傳感器顯示沒(méi)有吸住，經(jīng)過(guò)排查，發(fā)現(xiàn)不吸紙的情況下，真空度是-49，吸住紙的情況下真空度是-51，兩者相差太小，而在本場(chǎng)測(cè)試時(shí)吸住紙的真空度是-70，所以確定是客戶的真空源有關(guān)?？蛻舻恼婵赵词鞘菑恼婵辗抗苈方拥綑C(jī)器旁的，管路很長(zhǎng)，且很多設(shè)備在共用真空源，更換了獨(dú)立的真空泵以后，問(wèn)題解決。

結(jié)束語(yǔ)

目前制造完畢的8臺(tái)設(shè)備已經(jīng)全部安裝到客戶現(xiàn)場(chǎng)，投入正式運(yùn)行。設(shè)備目前穩(wěn)定開(kāi)51袋/分。按照一班8小時(shí)計(jì)算，一班可以生產(chǎn)24480個(gè)袋子，考慮到一些準(zhǔn)備時(shí)間和維修調(diào)試等損耗時(shí)間，按照80%的機(jī)器利用率來(lái)計(jì)算，一班可以生產(chǎn)19584個(gè)袋子。而一個(gè)熟練操作工，一班可以做1500個(gè)袋子。換算過(guò)來(lái)，一臺(tái)機(jī)器可以代替13個(gè)人工。大大節(jié)約了客戶公司的生產(chǎn)成本，并且提高了效率，同時(shí)還可以為國(guó)家節(jié)能減排添磚加瓦。

作者單位：上海英厚機(jī)械科技有限公司