陳榮寬

（重慶中煙工業(yè)有限責(zé)任公司重慶卷煙廠，重慶 400064）

0 引言

YB45 型硬盒包裝機(jī)是ZB45 包裝機(jī)組的主機(jī)設(shè)備，該機(jī)組屬于20 世紀(jì)80 年代的技術(shù)，隨著卷煙包裝設(shè)備制造及控制技術(shù)的不斷推陳出新，該設(shè)備無(wú)論是在速度方面還是技術(shù)方面都顯得比較落后。然而該型包裝機(jī)在全國(guó)眾多卷煙廠中還具有重要的地位，仍在卷煙生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用，是目前生產(chǎn)的主力機(jī)型之一。YB45 包裝機(jī)快換限位塊型6 號(hào)輪模盒涉及的技術(shù)改進(jìn)，就是主要針對(duì)在日常生產(chǎn)過(guò)程中YB45 型硬盒包裝機(jī)出現(xiàn)的影響維修效能以及運(yùn)行效率的問(wèn)題展開(kāi)，以追求卓越、不斷超越的理念，針對(duì)緊急日常維修作業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)，以期達(dá)到不斷提升效能、提高效率的目的，為中煙公司及卷煙廠打造“直轄市中支煙特色卷煙工廠”目標(biāo)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 YB45 包裝機(jī)6 號(hào)輪模盒組件及其安裝結(jié)構(gòu)問(wèn)題

6 號(hào)輪的功能是：實(shí)現(xiàn)小盒煙包的最終折疊成型（在5 號(hào)輪進(jìn)入6 號(hào)輪過(guò)程中，依靠擋避的作用自動(dòng)完成側(cè)邊的折疊，并通過(guò)6 號(hào)輪上下兩個(gè)輻板限制側(cè)邊的位置，避免側(cè)邊彈開(kāi)，且促使商標(biāo)紙表面涂附的膠液充分吸收）、不合格小盒煙包的剔除（隨著6 號(hào)輪的間隙轉(zhuǎn)動(dòng)，在煙包到達(dá)6 號(hào)輪第三工位停頓時(shí)，由凸輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)推頭及翻板裝置向下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)壞包煙的剔除過(guò)程）、小盒煙包的旋轉(zhuǎn)輸送（小盒煙包在水平面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)270°后，在停頓期間，由上下運(yùn)行的推接桿夾持并向上輸送）。其中6 號(hào)輪模盒組件則實(shí)現(xiàn)小盒煙包的夾持定位，8 個(gè)模盒組件等分定位安裝在6 號(hào)輪圓周輪盤(pán)上，6 號(hào)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)由馬爾它輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)作間隙運(yùn)動(dòng)。

單個(gè)6 號(hào)輪模盒組件（圖1）由模盒1、限位塊、彈簧、彈簧擋板和小軸等主要零件組成。在上述主要零件中，限位塊是損壞頻率最高、且更換最為繁瑣的零件；彈簧擋板也極易受壓變形（煙包從5 號(hào)輪進(jìn)入6 號(hào)輪過(guò)程中發(fā)生壞煙堵塞等情況時(shí)），從而導(dǎo)致彈簧丟失，進(jìn)一步引發(fā)小盒煙包變形、擦傷、掛爛等潛在質(zhì)量隱患的發(fā)生。更換限位塊需要先抽出小軸才能拆下，然而受6 號(hào)輪上下兩輻板的遮擋，無(wú)法直接接觸到小軸并將之抽出，必須先拆卸6 號(hào)輪模盒組件，才能抽出小軸更換新限位塊，隨后再穿入小軸裝上彈簧（必要時(shí)還需更換新的彈簧擋板），最后將6 號(hào)輪模盒組件利用兩顆M8 的專用定位螺栓安裝到6 號(hào)輪圓周輪盤(pán)上。該方式受結(jié)構(gòu)位置的限制，需花費(fèi)大量時(shí)間拆除6 號(hào)輪模盒，且更換限位塊步驟復(fù)雜、費(fèi)時(shí)費(fèi)力，單個(gè)模盒及限位塊的拆裝更換需用時(shí)10～12 min。因此在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生上述問(wèn)題，將嚴(yán)重影響生產(chǎn)的連續(xù)性及生產(chǎn)效率。

圖1 原6 號(hào)輪模盒安裝結(jié)構(gòu)

針對(duì)6 號(hào)輪模盒更換效能偏低，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率的問(wèn)題，其他煙廠作過(guò)一些改進(jìn)，其中比較成熟且運(yùn)用比較廣泛的是將限位塊、彈簧、彈簧擋板和小軸組裝成一套夾持組件，由一塊不銹鋼槽型板限制其位置，然后利用4 顆M3 的自攻螺釘安裝在模盒的兩側(cè)邊凹槽內(nèi)，限位塊損壞后不用拆除整個(gè)6 號(hào)輪模盒組件，僅需松脫4 顆M3 的自攻螺釘，將夾持組件拆下，再抽出小軸更換新限位塊，然后再次穿入小軸裝入彈簧，最后將夾持組件安裝到模盒上，至此完成限位塊的更換。該方式雖然不用拆除模盒組件，但受結(jié)構(gòu)位置的限制和安裝設(shè)計(jì)的特殊性影響，仍需花費(fèi)較多時(shí)間拆除夾持組件，并且更換限位塊的步驟仍然相當(dāng)繁瑣，單次拆裝夾持組件更換限位塊也需5 min 以上。尤其是4 顆自攻螺釘?shù)牟鹧b相當(dāng)耗時(shí)，甚至在經(jīng)過(guò)多次拆裝后，因模盒屬于塑料制品（受結(jié)構(gòu)限制，模盒1 不宜制成金屬制品），自攻螺釘?shù)穆菘着紶枙?huì)出現(xiàn)底孔滑絲、圓孔的情況，這樣就必須拆卸舊的模盒，更換新的完好的模盒，同樣需要較長(zhǎng)的維修時(shí)間，影響生產(chǎn)。

經(jīng)過(guò)反復(fù)的分析論證和現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)，原結(jié)構(gòu)中的主要問(wèn)題在于：更換夾持煙包的主要結(jié)構(gòu)件——限位塊，上述兩種結(jié)構(gòu)均須先將小軸抽出，其中無(wú)論是原機(jī)結(jié)構(gòu)還是經(jīng)部分煙廠改進(jìn)后的帶夾持組件的6 號(hào)輪模盒組件，抽出小軸都需要先期拆下6 號(hào)輪模盒組件或夾持組件，而該過(guò)程需要耗費(fèi)較多工時(shí)，不利于維修效能的提高。綜合分析上述兩種方式，更換限位塊耗時(shí)費(fèi)力的主要原因是小軸限制了限位塊橫向的自由度，而模盒側(cè)面凹槽則限制了限位塊縱向的自由度，快速更換限位塊則必須消除其中一個(gè)自由度方能實(shí)現(xiàn)。因此需要轉(zhuǎn)換思路，消除小軸或模盒對(duì)限位塊的限制作用。從6 號(hào)輪模盒的安裝位置、傳動(dòng)過(guò)程來(lái)看，改變模盒的結(jié)構(gòu)形式并不是最佳方案，考慮從改變小軸的限制作用入手，如果能在不抽出小軸或者實(shí)現(xiàn)小軸的快速拆裝，甚至取消小軸結(jié)構(gòu)的前提下實(shí)現(xiàn)限位塊的更換，將大大改善日常維修的便捷性，提高維修效率。

2 YB45 包裝機(jī)6 號(hào)輪模盒組件的改進(jìn)

針對(duì)YB45 包裝機(jī)6 號(hào)輪模盒組件的改進(jìn)，主要考慮從限位塊、彈簧的功能特點(diǎn)出發(fā)，設(shè)計(jì)一個(gè)具有綜合性能的零件，使其兼具彈簧和限位塊的功能，利用薄板彈簧鋼彎形的方式，折彎出煙包導(dǎo)向的斜面、直角面以及用于自身定位的彎形結(jié)構(gòu)和短邊；重新設(shè)計(jì)用于限制限位彈簧件自由度的結(jié)構(gòu)形式，并且在不改變?cè)：兄饕Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)的前提下，仍然利用模盒兩個(gè)側(cè)邊的槽型結(jié)構(gòu)，預(yù)留出新設(shè)計(jì)件的安裝位置。新結(jié)構(gòu)用于限位彈簧件的定位，并與該件的結(jié)構(gòu)特征相適應(yīng)，利用兩塊帶有位置相錯(cuò)槽口的框型件（定位塊和限位塊）重疊安裝在模盒兩側(cè)的凹槽外壁，利用4 顆M3 的自攻螺釘定位，其主要作用是限制彈簧件水平方向的兩個(gè)自由度，使其不會(huì)發(fā)生移位。煙包進(jìn)入6 號(hào)輪模盒，及進(jìn)入6 號(hào)輪模盒后的限位，則依靠彈簧件長(zhǎng)邊的彎形結(jié)構(gòu)以及其彈性形變來(lái)完成。

改進(jìn)方案（圖2）：利用定位塊與限位塊的特殊結(jié)構(gòu)，與模盒體兩端的開(kāi)槽組成一個(gè)相對(duì)封閉的槽型腔（定位塊與限位塊上的開(kāi)槽是用于彈簧定位及拆卸時(shí)預(yù)留的孔），便于彈簧的定位及限位；同時(shí)利用彈簧限位塊材料的彈性形變，實(shí)現(xiàn)其在定位塊與限位塊之間的安裝定位，當(dāng)彈簧從模盒上槽口的前端開(kāi)口處插入凹槽內(nèi)時(shí)，凹槽及定位塊所形成的長(zhǎng)槽結(jié)構(gòu)限制了彈簧橫向和縱向兩個(gè)方向的4 個(gè)自由度。此時(shí)，彈簧短邊在彈力作用下恢復(fù)原始狀態(tài)，并穿過(guò)定位板的槽口，限位彈簧的短邊端部靠持在限位塊與定位塊交錯(cuò)的縫隙處，完成彈簧的定位，避免彈簧短邊脫離限位塊的范圍，而使彈簧無(wú)法定位；同時(shí)，彈簧短邊的前端面則靠近定位塊內(nèi)槽口的端面，限制彈簧向槽口方向的移動(dòng)。當(dāng)彈簧進(jìn)入模盒槽口時(shí)，彈簧根部抵靠在限位塊后側(cè)的凸起處，完成彈簧的限位，避免彈簧向模盒槽的后側(cè)移位，從而限制了彈簧的兩個(gè)移動(dòng)自由度。其彈簧短邊的加工尺寸則滿足限位彈簧在定位塊與限位塊之間的理想定位，至此完成6 號(hào)輪模盒組件的整體安裝。

圖2 改進(jìn)后的6 號(hào)輪模盒安裝結(jié)構(gòu)

當(dāng)5 號(hào)輪預(yù)折商標(biāo)紙包裹的煙包推送進(jìn)入6 號(hào)輪模盒時(shí)，限位彈簧前端的斜形結(jié)構(gòu)對(duì)煙包進(jìn)行導(dǎo)向，并利用煙包向前的推力，推動(dòng)限位彈簧3 的長(zhǎng)邊向兩側(cè)推開(kāi)，當(dāng)煙包進(jìn)入6 號(hào)輪模盒體1 的空腔位置時(shí)，煙包脫離彈簧長(zhǎng)邊前端斜面的位置，限位彈簧3 的長(zhǎng)邊在自身材料彈力的作用下，向內(nèi)自行復(fù)位，前端部的直角彎形結(jié)構(gòu)限制煙包向模盒外移動(dòng)，保護(hù)煙包在間隙轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)被甩出而造成刮傷、撞傷等質(zhì)量缺陷。

改進(jìn)設(shè)計(jì)的6 號(hào)輪模盒組件安裝過(guò)程為：在生產(chǎn)過(guò)程中限位彈簧3 出現(xiàn)損壞或嚴(yán)重變形需要更換時(shí)，其拆卸只需從定位板與限位板中間的槽口處輕壓彈簧的短邊，輕拉彈簧的限位長(zhǎng)邊，即可快速拆卸彈簧，不需再拆卸整個(gè)6 號(hào)輪模盒組件或夾持組件，可節(jié)約大量時(shí)間。安裝過(guò)程相反，輕壓彈簧的兩邊，使其相互靠近，然后保持好彈簧限位長(zhǎng)邊處于相對(duì)的方向，從模盒與定位塊和限位塊之間形成的槽口內(nèi)插入彈簧，并輕推彈簧進(jìn)入模盒的凹槽內(nèi)，當(dāng)聽(tīng)到“咔”的一聲輕響，彈簧即安裝到位。如沒(méi)有聽(tīng)到“咔”的響聲，僅需用一個(gè)細(xì)棒形工具輕推彈簧的彎形凹陷處，即可完成安裝。

3 結(jié)語(yǔ)

改進(jìn)設(shè)計(jì)的6 號(hào)輪模盒組件安裝過(guò)程所需時(shí)間不到10 s，而且操作簡(jiǎn)單，大大提高了維修效能，滿足連續(xù)生產(chǎn)需要。