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        軟包硬化煙包二次燙封機的設(shè)計

        2021-03-27 16:35:08劉亞男金彩洪張凌高遠(yuǎn)潘永華周文建李泰
        中國設(shè)備工程 2021年5期

        劉亞男,金彩洪,張凌,高遠(yuǎn),潘永華,周文建,李泰

        (紅塔煙草(集團(tuán))有限責(zé)任公司楚雄卷煙廠,云南 楚雄 675000)

        1 前言

        軟包硬化型煙包的包裝方式在煙草行業(yè)具有獨創(chuàng)性。通過增加商標(biāo)紙的定量和厚度,包裝成煙包成品后硬度增加,煙包表面不會凹陷,煙包挺度增大,解決了軟包煙包容易變形的問題,同時,可以有效地保護(hù)煙支,避免煙支變形。由于軟包硬化使用的商標(biāo)輔料材質(zhì)較厚較硬,商標(biāo)折疊后反彈力較大,在生產(chǎn)過程中使用的熱熔膠常常不能黏貼牢固,使得生產(chǎn)的煙包側(cè)邊容易出現(xiàn)黏貼不牢而開邊的現(xiàn)象。而這樣的不合格煙包由于人工二次黏貼處理質(zhì)量不高、且耗時較長,不僅造成了成本的浪費,還增加了工人的勞動力與勞動時間。由此可知,軟包硬化煙包側(cè)邊未黏合煙包回收處理就顯得十分重要了,所以迫切希望能有一個簡易可行的技術(shù)方案在保證黏合質(zhì)量的同時,大幅提升回收處理效率,本項目軟包硬化煙包二次燙封機的及時研制恰好解決了此類問題。

        2 軟包硬化煙包回收處理的技術(shù)關(guān)鍵

        為了確定軟包硬化煙包二次燙封機的設(shè)計關(guān)鍵,需要從軟包硬化煙包包裝特性入手,得出影響煙包包裝質(zhì)量的關(guān)鍵因素。軟包硬化煙包包裝方式一是使用的商標(biāo)紙為接近硬包商標(biāo)紙?zhí)匦缘陌卓?,其質(zhì)量的定量值是軟包包裝紙的兩倍以上,基本接近硬包包裝商標(biāo)紙的定量值。二是采用軟包的包裝設(shè)備和工藝流程來生產(chǎn),常見的生產(chǎn)設(shè)備為GDX1包裝機。

        2.1 軟包硬化商標(biāo)紙?zhí)匦?/h3>

        軟包硬化、硬包、軟包商標(biāo)紙主要技術(shù)指標(biāo)比較如表1所示。

        表1 商標(biāo)紙主要技術(shù)指標(biāo)

        從主要技術(shù)指標(biāo)分析看出,由于軟包硬化使用的175克白卡紙的厚度適中、耐折度好,成型情況優(yōu)于軟包商標(biāo)紙,且比硬包商標(biāo)紙稍柔軟;由于軟包硬化商標(biāo)紙挺度橫向4,縱向5.5(實測值),包裝成小包成品后,挺度增加,煙包表面不會凹陷。但會導(dǎo)致商標(biāo)折疊后反彈力較大,商標(biāo)搭接后黏貼不牢,因此,在回收處理軟包硬化煙包時,需要合適的擠壓力對煙包側(cè)邊進(jìn)行擠壓,既保證煙包不會被擠壓變形,也能使得側(cè)邊黏合固定。

        2.2 熱熔膠特性

        軟包硬化包裝使用的煙用黏結(jié)劑為熱熔膠,主要技術(shù)指標(biāo)比較如表2所示。

        表2 熱熔膠主要技術(shù)指標(biāo)

        從熱熔膠主要技術(shù)指標(biāo)分析看出,軟包硬化包裝使用的熱熔膠軟化點為90~100℃,軟化時間為2~3s,固化時間為3~5s,此時,熱熔膠的黏結(jié)性能最佳,因此在回收處理軟包硬化煙包時需要合適的加熱溫度(90~100℃)將煙包側(cè)邊搭口的熱熔膠熔化,再施加一定的擠壓力對煙包側(cè)邊進(jìn)行擠壓3~5s,使得煙包側(cè)邊搭口的熱熔膠重新固化,從而黏合煙包。

        3 軟包硬化煙包二次燙封機的整體設(shè)計

        3.1 總體構(gòu)成

        軟包硬化煙包二次燙封機根據(jù)功能需要可以完成煙包自動移動、商標(biāo)紙側(cè)邊熱熔膠融化、商標(biāo)紙側(cè)邊黏合固定等功能,總體構(gòu)成立體圖如圖1、2所示。軟包硬化煙包二次燙封機由底座上安裝各零部件構(gòu)成,總體構(gòu)成包括發(fā)熱模塊、跑道模塊、推桿模塊、輔助模塊。

        3.2 發(fā)熱模塊設(shè)計

        軟包硬化煙包二次燙封機的發(fā)熱模塊結(jié)構(gòu)如圖2所示。底座(17)的支腳左右兩側(cè)設(shè)有橫梁,通過螺栓固定支撐鋼板(30),用于固定支撐隔熱板(35);支撐鋼板上設(shè)有通孔,通過套有套筒Ⅰ(34)的螺栓固定隔熱板,以減少發(fā)熱板(32)溫度的損失;隔熱板上設(shè)有通孔,通過套有套筒Ⅱ(33)的螺栓固定發(fā)熱板,其發(fā)熱板中設(shè)有沉頭孔,其中塞有發(fā)熱棒(31),發(fā)熱棒用于發(fā)熱板溫度的輸出,其上也設(shè)有溫度傳感器,用于控制箱(11)對發(fā)熱板溫度的控制。

        3.3 跑道模塊設(shè)計

        圖1 軟包硬化煙包二次燙封機的主視立體圖

        圖2

        圖3

        軟包硬化煙包二次燙封機的跑道模塊結(jié)構(gòu)如圖1所示。底座(17)左右兩側(cè)設(shè)有隔板吊耳Ⅰ(24)、隔板吊耳Ⅱ(14),通過焊接于底座上,其上通孔,用于隔板Ⅰ(19)、隔板Ⅱ(20)和隔板Ⅲ(5)安裝,且可進(jìn)行隔板Ⅰ、隔板Ⅱ和隔板Ⅲ距離的調(diào)節(jié),隔板Ⅰ、隔板Ⅱ和隔板Ⅲ通過螺釘固定于隔板吊耳Ⅰ、隔板吊耳Ⅱ上;隔板Ⅰ、隔板Ⅱ和隔板Ⅲ左端設(shè)有通孔,分別用于傳感器Ⅰ(23)、傳感器Ⅱ(22)和傳感器Ⅲ(21)安裝,傳感器Ⅰ和傳感器Ⅲ用于煙包的有無檢測,傳感器Ⅱ為傳感器Ⅰ和傳感器Ⅲ的對射點。

        3.4 推桿模塊設(shè)計

        軟包硬化煙包二次燙封機的底座(17)的左側(cè)支腳上連接推桿座(25);推桿座上設(shè)有凹槽,用于推桿支撐滾組(26)的安裝,推桿支撐滾組由10組滾子構(gòu)成,滾子的頂點高出推桿座上表面,與推桿Ⅰ(28)和推桿Ⅱ(27)下表面構(gòu)成線面接觸,即支撐推桿Ⅰ和推桿Ⅱ,也降低推桿Ⅰ和推桿Ⅱ在運動中的阻力。氣缸和電磁氣閥通過膠管Ⅰ(7)、膠管Ⅱ(8)連接;氣缸上的活塞桿(1)通過螺釘與推桿拉板(29)連接;推桿拉板上設(shè)有通孔,通過螺釘與推桿Ⅰ和推桿Ⅱ連接;推桿Ⅰ和推桿Ⅱ在推煙端設(shè)有凹槽,分別用于安裝推桿滾Ⅰ(39)和推桿滾Ⅱ(40),其推桿滾Ⅰ和推桿滾Ⅱ滾子下頂點高出推桿Ⅰ和推桿Ⅱ的下表面,用于支撐推桿Ⅰ和推桿Ⅱ,且與煙包跑道的金屬膠帶(18)構(gòu)成線面接觸,減小推桿Ⅰ和推桿Ⅱ在運動中的阻力。

        3.5 輔助模塊設(shè)計

        底座的桌面上安裝涼板座Ⅰ(2)、涼板座Ⅱ(6)、擠壓刷座Ⅰ(10)、擠壓刷座Ⅱ(13)、控制箱座Ⅰ(9)和控制箱座Ⅱ(38);涼板座Ⅰ和涼板座Ⅱ上固定安裝涼板(4),用于二次燙封未黏合好的煙包在人力作用下再次擠壓黏合;擠壓刷座Ⅰ和擠壓刷座Ⅱ上分別固定安裝擠壓刷吊耳Ⅰ(16)和擠壓刷吊耳Ⅱ(12);擠壓刷吊耳Ⅰ和擠壓刷吊耳Ⅱ上固定安裝擠壓刷(15),用于提供溶膠后煙包散邊黏合的擠壓力;控制箱座Ⅰ和控制箱座Ⅱ上固定安裝控制箱(11),用于發(fā)熱棒(31)和電磁氣閥(36)的控制。

        4 軟包硬化煙包二次燙封機使用及效果

        軟包硬化煙包二次燙封機所采用的技術(shù)方案為:開啟控制箱(11),控制箱控制電磁氣閥(36)工作,使氣壓通過膠管Ⅱ(8)傳遞給氣缸(3),氣缸的活塞桿(1)在氣壓的作用下伸出;控制箱控制發(fā)熱棒(31)發(fā)熱,帶動發(fā)熱板(32)發(fā)熱,待發(fā)熱板溫度達(dá)到燙封溫度。

        手動把煙包未黏合邊朝下,放入隔板Ⅰ(19)、隔板Ⅱ(20)、隔板Ⅲ(5)構(gòu)成的兩條煙包通道中的一條的前端;傳感器Ⅲ(21)或傳感器Ⅰ(23)檢測到信號傳回控制箱,控制箱控制電磁氣閥工作,使氣壓通過膠管Ⅰ(7)傳遞給氣缸,氣缸的活塞桿在氣壓的作用下縮回,帶動推桿拉板(29)縮回,推桿拉板拉動推桿Ⅰ(28)和推桿Ⅱ(27)向右推動煙包向煙包通道右側(cè)移動;煙包在通過煙包通道左前段時,在發(fā)熱板的高溫下,煙包未黏合邊的熱熔膠融化;后在推桿Ⅰ或推桿Ⅱ推動下,煙包進(jìn)入通道上端設(shè)有擠壓刷(15)的通道右后段;待煙包完全進(jìn)入到擠壓刷下的通道后,控制箱控制電磁氣閥,使氣壓通過膠管Ⅱ傳遞給氣缸,氣缸的活塞桿在氣壓的作用下伸出,帶動推桿拉板伸出,推桿拉板拉動推桿Ⅰ和推桿Ⅱ向左退出煙包通道至左前端。

        煙包在擠壓刷的擠壓下一段時間,煙包未燙封邊黏結(jié),完成不合格煙包松散邊的二次燙封。第二包煙包進(jìn)入后,重復(fù)以上過程,待進(jìn)入擠壓刷下時,第二包煙包的進(jìn)入推動第一包煙向通道右側(cè)移動,重復(fù)此過程,直至煙包完全推出通道。使用該軟包硬化煙包二次燙封機方便了回收人員作業(yè),降低了軟包硬化煙包側(cè)邊未黏合煙包回收難度,能夠節(jié)約回收時間,使回收效率大幅提升,同時,保證了回收煙包的質(zhì)量,進(jìn)而提升了車間生產(chǎn)線的產(chǎn)品質(zhì)量。

        5 結(jié)語

        本項目設(shè)計研制的軟包硬化煙包二次燙封機,成功地解決了軟包硬化煙包側(cè)邊未黏合煙包不易回收的問題,降低了工人回收處理的難度,節(jié)約了回收處理時間,極大地減輕了工人的勞動強度,創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)價值和社會效益。同時,采用本項目提出的配備推桿模塊的軟包硬化煙包二次燙封機,擁有卓越的多功能性、穩(wěn)定性和便捷性,能夠完成煙包自動推送功能,實用性更強,在軟包硬化煙包側(cè)邊未黏合煙包回收質(zhì)量的同時,大幅提升回收處理效率。

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