王建榮 雷梁良

摘 要： 本文對(duì)GDX1軟盒包裝機(jī)組CH小盒透明紙包裝機(jī)剔除缺陷煙包的動(dòng)作和效果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)剔除過(guò)程會(huì)出現(xiàn)因煙包未及時(shí)剔除而擠壞或卡在剔除口的現(xiàn)象，存在質(zhì)量隱患和設(shè)備損壞的風(fēng)險(xiǎn)，造成原輔材料的浪費(fèi)。為此我們針對(duì)煙包輔助剔除裝置展開(kāi)研究，解決了剔除過(guò)程存在的類似問(wèn)題，消除了該位置存在的產(chǎn)品質(zhì)量隱患及原輔材料浪費(fèi)現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞： CH小盒透明紙包裝機(jī)；煙包剔除；吹氣；加速；改進(jìn)

前言

GDX2硬盒包裝機(jī)組和GDX1軟盒包裝機(jī)組是目前國(guó)內(nèi)卷煙包裝設(shè)備的主流機(jī)型，均配套CH小盒透明紙包裝機(jī)。其在剔除過(guò)程中常出現(xiàn)不合格品未能及時(shí)掉落，擠壞在轉(zhuǎn)盤處，后續(xù)煙包易碰皺流入下到工序，存在質(zhì)量隱患和設(shè)備損壞風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)對(duì)煙包輸送、剔除原理的研究與分析，設(shè)計(jì)輔助剔除裝置以保證不合格品成功剔除。

1.CH小盒透明紙包裝機(jī)煙包剔除原理

設(shè)備在正常運(yùn)行過(guò)程中，裹有透明紙的煙包被送到出口轉(zhuǎn)盤上的隔腔中，經(jīng)由壓板下的煙包軌道繼續(xù)向下道工序輸送。在小盒透明紙包裝機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，相關(guān)檢測(cè)器若檢測(cè)到透明紙拼接頭、透明紙散開(kāi)、缺拉線等缺陷煙包時(shí)或手動(dòng)剔除時(shí)，將向出口轉(zhuǎn)盤處煙包剔除裝置發(fā)送一個(gè)信號(hào)，不合格煙包在到達(dá)剔除工位時(shí)，則電磁鐵得電動(dòng)作，通過(guò)適當(dāng)?shù)母軛U作用，剔除支架向里側(cè)擺動(dòng)，此時(shí)在煙包軌道形成一個(gè)缺口，不合格煙包因重力下落剔除，完成一次剔除動(dòng)作后電磁鐵失電，剔除支架通過(guò)彈簧拉力的作用，自動(dòng)復(fù)位，至此完成一個(gè)剔除周期的工作。

2.存在問(wèn)題及原因分析

小盒透明紙煙包剔除時(shí)，剔除板打開(kāi)，煙包自由下落，速度慢，造成煙包在剔除口處擠后無(wú)法掉落，如遇到散包或者由于停機(jī)過(guò)久產(chǎn)生煙包粘連在剔除過(guò)程中更容易出現(xiàn)煙包在剔除口處而無(wú)法完全順利下落，從而引起后續(xù)輸送的煙包破損變形的質(zhì)量缺陷。

3.改進(jìn)方案

小盒碰皺質(zhì)量缺陷及卡煙包的是由于煙包本身自重較輕，在散包和煙包粘連的情況下，剔除口空間狹小，煙包靠自重在短時(shí)間內(nèi)不容易順利下落，剔除支架回位時(shí)易把煙包卡在剔除口。

通過(guò)分析，可以增加一外力使煙包在剔除時(shí)加速下落。為保證吹氣動(dòng)作與剔除支架動(dòng)作一致，可采用二位三通電磁閥控制吹氣通斷，同時(shí)電信號(hào)從與剔除氣缸相連接的二位五通電磁閥接口接出；或采用二位三通氣動(dòng)閥亦可實(shí)現(xiàn)。

4.方案實(shí)施

4.1 氣動(dòng)控制工作原理

裹有透明紙煙包經(jīng)由出口轉(zhuǎn)盤處的壓板下的煙包軌道繼續(xù)向下游傳送。當(dāng)出口轉(zhuǎn)盤處煙包剔除裝置接收到剔除信號(hào)，不合格煙包在到達(dá)剔除工位時(shí)，則二位五通電磁閥動(dòng)作，氣路導(dǎo)通，壓縮空氣分為兩路輸出，一路作用于剔除氣缸，使剔除支架向內(nèi)側(cè)擺動(dòng)，使小盒透明紙包裝機(jī)煙包軌道下方形成一個(gè)缺口。另一路輸送到控制閥的信號(hào)端，使氣動(dòng)閥動(dòng)作，剔除裝置的吹氣座接通壓縮空氣，通過(guò)吹氣座的兩個(gè)小孔輸出壓縮空氣流，并在需剔除的煙包上形成噴射作用，加速煙包下落。

煙包輔助剔除裝置主要由支架、吹氣座、儲(chǔ)氣罐、單向閥、氣動(dòng)閥等組成。吹氣底座通過(guò)螺栓固定在支架上，支架由螺栓安裝在壓板上。儲(chǔ)氣罐、單向閥組合在一起，為剔除輔助裝置提供穩(wěn)定的壓縮空氣，氣動(dòng)閥實(shí)現(xiàn)吹氣底壓縮空氣的通斷，作為控制元件，儲(chǔ)氣罐、單向閥、氣動(dòng)閥三個(gè)元件一起固定在安裝在空間較大的小盒透明紙包裝機(jī)和條盒包裝機(jī)連接部位的側(cè)面上。

4.2機(jī)械部分設(shè)計(jì)

4.2.1吹氣座的設(shè)計(jì)

吹氣座是剔除輔助裝置的執(zhí)行元件，通過(guò)螺栓與支架連接為一體，安裝在轉(zhuǎn)盤軌道上方的壓板上。由于吹氣座是安裝在壓板上，且經(jīng)常需要手動(dòng)打開(kāi)壓板取煙包，此時(shí)要求打開(kāi)的時(shí)候不能與其他構(gòu)件相干涉，放回原位時(shí)需保證不能與安裝在補(bǔ)償煙庫(kù)底部側(cè)邊的偏心軸承產(chǎn)生干涉，且重量要輕，便于操作。因此吹氣座要小巧，尺寸不宜過(guò)大，采用鋁合金材料制作，材料易得。設(shè)計(jì)如圖7所示，其中管螺紋孔G1/8用于管接頭的連接，為壓縮空氣的輸入口；的深孔為氣流的傳輸通道，其端部M 6的螺紋用于與緊釘螺栓的配合，避免漏氣；壓縮空氣最后小孔吹出，作用在需剔除的煙包上，根據(jù)小盒煙包尺寸，為保證噴流作用與煙包的兩端部區(qū)域，取吹氣座上的吹氣空間的距離為51㎜；為保證吹射高壓氣流的集聚性，取吹氣小孔的直徑為1.5㎜。

4.2.2吹氣座安裝支架的設(shè)計(jì)

支架對(duì)吹氣座起著固定支撐作用，由于空間有限，采用薄板材料進(jìn)行制作，形狀設(shè)計(jì)成L形，這就要求需要有足夠的強(qiáng)度、塑性和韌性，所以采用不銹鋼薄板制作。其中兩側(cè)的用于吹氣座的連接，螺栓通過(guò)中間的孔將支架和吹氣座安裝在壓板上。

4.3輔助剔除裝置的安裝應(yīng)用

根據(jù)吹氣座安裝位置，安裝支架，在出口轉(zhuǎn)盤半圓弧壓板上進(jìn)行鉆孔、攻螺紋固定安裝支架；根據(jù)氣動(dòng)原理圖對(duì)各氣動(dòng)元件進(jìn)行選型并組合安裝；將各零件裝配起來(lái)，并裝機(jī)使用。

5.改進(jìn)后效果

對(duì)車間CH包裝機(jī)進(jìn)行該裝置逐步改進(jìn)后，效果良好，隨后開(kāi)始對(duì)其余其他進(jìn)行改進(jìn)。安裝后并進(jìn)行跟蹤，收集數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)剔除不下的故障現(xiàn)象不存在了。同時(shí)可實(shí)現(xiàn)機(jī)器額定速度下的順利剔除不合格煙包，且不會(huì)對(duì)煙包包裹質(zhì)量產(chǎn)生影響，杜絕了產(chǎn)生擠煙現(xiàn)象，降低質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

通過(guò)對(duì)CH包裝機(jī)煙包輔助剔除裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)用，增進(jìn)對(duì)電磁鐵、氣動(dòng)等相關(guān)知識(shí)的了解，提高剔除動(dòng)作的可靠性，降低質(zhì)量隱患，避免不必要的人力、材料和時(shí)間花費(fèi)，進(jìn)一步提升設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性和有效作業(yè)率。

參考文獻(xiàn)

[1] 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M] . 楊可楨，程光蘊(yùn)主編.北京：高等教育出版社.1999.

[2] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) . 第1卷[M]. 成大先主編.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2002.

[3] 液壓與氣動(dòng)技術(shù)（第三版）[M] . 左健民主編. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2010.