謝 偉 李惠峰

（紅塔集團(tuán)大理卷煙廠，云南 大理671000）

YB618 硬條及條外透明紙包裝機(jī)（以下簡(jiǎn)稱YB618 包裝機(jī)）在機(jī)組中的主要任務(wù)是完成煙條條盒紙及條外透明紙的包裝。在生產(chǎn)過程中，YB618 包裝機(jī)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)無條盒紙停機(jī)、條盒紙堵塞停機(jī)、條盒紙折角不良和打碼噴膠位置不對(duì)等不良情況。經(jīng)過對(duì)YB618 包裝機(jī)的條盒供應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)條盒紙吸取鼓吸取條盒紙時(shí)，存在吸不住和吸取歪斜的情況，由此造成上述不良情況的發(fā)生。

針對(duì)條盒紙吸取不下及吸取歪斜而引起的停機(jī)次數(shù)及條盒浪費(fèi)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)：平均每天因條盒紙吸取不下造成停機(jī)8 次，每次處理時(shí)間1 分鐘，每次停機(jī)剔除煙條數(shù)為2 條；平均每天因條盒紙吸取歪斜造成條盒紙堵塞、條盒紙折角不良等情況10次，每次處理時(shí)間2 分鐘，同時(shí)產(chǎn)生廢品煙條4 條。綜合統(tǒng)計(jì)，平均每天需28 分鐘處理?xiàng)l盒吸取故障，處理廢品煙條56 條，影響了設(shè)備的有效作業(yè)率，也大大增加了成本的消耗。

1 YB618 包裝機(jī)條盒吸取原理

圖1 YB618 包裝機(jī)條盒紙的拾取機(jī)構(gòu)示意圖

YB618 包裝機(jī)條盒紙的吸取方式為翻轉(zhuǎn)式吸取，如圖1 所示。整個(gè)條盒拾取機(jī)構(gòu)由曲柄盤1 驅(qū)動(dòng)，滑架3 通過連桿2 與曲柄盤1 連接，并且被兩根平行的導(dǎo)桿7 導(dǎo)向。扇形齒輪6 沿著一個(gè)支架運(yùn)行生產(chǎn)了吸取鼓5 的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。吸取鼓上的吸嘴吸住條盒疊最底部一張條盒紙的左端，然后沿送紙方向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)翻轉(zhuǎn)180°，將條盒紙的左端交遞給送紙輥，之后吸嘴按原路徑返回到條盒疊最底部一張條盒紙的左端，完成一張條盒紙的吸取動(dòng)作。

2 存在問題

2.1 吸嘴變形分析

YB618 包裝機(jī)條盒吸取鼓上的吸嘴采用的是長橢圓形的橡膠吸嘴，如圖2 所示。長橢圓形接近矩形，吸嘴吸取條盒時(shí)，在負(fù)壓下變形，吸嘴唇口棱角處的變形不平整，容易漏氣，致使吸嘴吸力不足，從而條盒吸取不穩(wěn)，如圖2a；同時(shí)，吸嘴安裝在吸取鼓的吸嘴座上，只有負(fù)壓孔與吸嘴座相連，兩端無支撐，在吸取條盒時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的變形，兩端會(huì)翹起來，容易漏氣，吸力不足導(dǎo)致條盒吸取不穩(wěn)，如圖2b。

圖2 正常吸嘴和變形吸嘴

2.2 吸嘴吸力計(jì)算分析

真空吸盤水平吸取吸力計(jì)算公式：

式中：W 為吸力（N）；P 為真空度（-KPa）；C 為吸盤面積（cm2）。

橢圓面積計(jì)算公式：）

式中：c 為吸嘴工作面積（cm2）；A、B 為橢圓的長軸和短軸半徑（cm）。

橢圓吸嘴長軸3cm，短軸1cm，YB618 包裝機(jī)的真空度P 為-50KPa，帶入數(shù)據(jù)計(jì)算換算后得到一個(gè)橢圓吸嘴的吸力為1.2kg，兩個(gè)吸嘴吸力為2.4kg。

摩擦力計(jì)算公式：

式中：μ 為條盒紙的動(dòng)摩擦系數(shù)；m條盒為條盒紙料斗中紙疊的質(zhì)量。

條盒紙料斗儲(chǔ)紙量為100-600 張條盒紙，單張條盒紙重量約22g，一疊條盒紙疊重量為2.2kg～13.2kg，查閱資料[3]得μ≈0.187；根據(jù)公式（3）計(jì)算吸取紙疊最底一張需克服的摩擦力為0.41kg～2.46kg。

當(dāng)料斗的最大料位600 張條盒紙時(shí)需克服的最大摩擦力為2.46kg，而兩個(gè)吸嘴最大的吸力為2.4kg，W

3 改進(jìn)原理及措施

3.1 改進(jìn)原理

在生產(chǎn)中，我們發(fā)現(xiàn)FOCKE408 包裝機(jī)的條盒吸取較為穩(wěn)定，因此我們預(yù)想采用FOCKE408 包裝機(jī)的條盒紙吸嘴來替代YB618 包裝機(jī)的吸嘴。根據(jù)YB618 包裝機(jī)條盒紙吸嘴存在的問題，我們對(duì)FOCKE408 包裝機(jī)的吸嘴進(jìn)行變形及吸力的驗(yàn)證：

圖3 所示為FOCKE408 包裝機(jī)的吸嘴，吸嘴呈圓形，套在吸風(fēng)頭上使用。吸嘴無棱角，唇口平整，負(fù)壓下變形較小，不易漏氣；且吸風(fēng)頭上開有負(fù)壓槽，使吸力更加集中，條盒吸取穩(wěn)定；吸風(fēng)頭是金屬件，支撐著整個(gè)吸嘴，保持吸嘴不變形，防止漏氣，保證條盒吸取穩(wěn)定。

圖3 FOCKE408 包裝機(jī)條盒紙吸嘴

FOCKE408 圓形吸嘴的直徑為2cm，帶入公式（1）得到一個(gè)吸嘴的吸力為1.6kg，兩個(gè)吸嘴吸力為3.2kg，大于吸取紙疊最底一張需克服的最大摩擦力。

根據(jù)驗(yàn)證，可以采用FOCKE408 包裝機(jī)的條盒紙吸嘴來替代YB618 包裝機(jī)的吸嘴。

3.2 改進(jìn)措施

原YB618 長橢圓吸嘴和FOCKE408 圓形吸嘴結(jié)構(gòu)上差異較大，為了不影響原設(shè)備的性能，不能在原YB618 的吸取鼓上直接更換安裝替代，需進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)。

比較YB618 條盒吸取鼓和FOCKE408 條盒吸取鼓，如圖4所示，發(fā)現(xiàn)兩者吸嘴的位置不同，即吸嘴座尺寸有所差異，必須重新設(shè)計(jì)吸嘴座，使吸嘴的位置適應(yīng)YB618 的吸取鼓吸取條盒時(shí)的工作位置。

圖4 YB618 吸取鼓和FOCKE408 吸取鼓

圖5 吸嘴座設(shè)計(jì)圖紙

根據(jù)分析測(cè)繪，我們?cè)O(shè)計(jì)出了符合要求的吸嘴座，如圖5 所示。

按照設(shè)計(jì)圖紙并進(jìn)行加工，加工好吸嘴座后進(jìn)行組裝，組裝成新的YB618 條盒吸取鼓，如圖6 所示。

圖6 新吸嘴座組件和新YB618 吸取鼓

4 效果驗(yàn)證

在設(shè)備上調(diào)試好新的條盒吸取鼓之后，我們對(duì)條盒紙吸取不下、吸取歪斜而引起的停機(jī)次數(shù)及條盒浪費(fèi)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)：平均每天因條盒紙吸取不下造成停機(jī)0 次，因條盒紙吸取歪斜造成條盒紙堵塞、條盒紙折角不良等情況1 次，因此，改進(jìn)后平均每天只需2 分鐘處理?xiàng)l盒吸取故障，每天處理廢品煙條數(shù)量降至4 條。新的YB618 條盒吸取鼓上機(jī)后設(shè)備運(yùn)行正常，且條盒吸取效果得到較大的改善。

5 結(jié)論

在YB618 包裝機(jī)條盒吸取鼓的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)改進(jìn)了吸嘴座和更換了吸嘴，很好地解決了YB618 包裝機(jī)條盒輸送的穩(wěn)定性問題，降低了停機(jī)率和提高了設(shè)備的運(yùn)行效率，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，減少了條盒的消耗，為工廠創(chuàng)造了效益。