白俊奎

(河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司許昌卷煙廠,河南許昌　461000)

GDX2包裝機(jī)儲(chǔ)煙庫的改進(jìn)與應(yīng)用

白俊奎

(河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司許昌卷煙廠,河南許昌461000)

為消除卷煙包裝透明紙磨損，避免缺陷產(chǎn)品流入市場(chǎng)，損害消費(fèi)者利益。根據(jù)設(shè)備工作原理和現(xiàn)狀，對(duì)包裝機(jī)儲(chǔ)煙庫裝置進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，有效避免了儲(chǔ)煙庫底層煙包的磨損，使因摩擦產(chǎn)生的不合格煙包由平均每天45盒左右減少為0，避免了煙包磨損產(chǎn)品質(zhì)量問題的發(fā)生，并且節(jié)省了操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度，有效提升了質(zhì)量保障能力。

卷煙包裝機(jī)儲(chǔ)煙庫煙包磨損

圖1　煙包補(bǔ)充裝置改進(jìn)后示意圖

圖2　煙包補(bǔ)充裝置改進(jìn)優(yōu)化示意圖

圖3　改進(jìn)后煙包補(bǔ)充氣動(dòng)原理圖

由于高速流水線作業(yè)，在卷煙包裝過程中不可避免的會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量缺陷品，為維護(hù)消費(fèi)者利益，在設(shè)計(jì)時(shí)就在包裝機(jī)安裝有各種檢測(cè)裝置，在包裝成型前將有缺陷的煙包自動(dòng)剔除。同時(shí)又在條盒包裝工序前設(shè)置了一個(gè)補(bǔ)煙裝置—儲(chǔ)煙庫，當(dāng)發(fā)生煙盒剔除時(shí)，由控制裝置發(fā)出信號(hào)，在進(jìn)入條盒包裝機(jī)前的轉(zhuǎn)塔處進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)煙，避免出現(xiàn)缺盒等問題。但是在產(chǎn)品抽檢時(shí)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)小盒透明紙有許多磨擦痕跡，甚至有磨爛現(xiàn)象，嚴(yán)重影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該問題占全年煙包缺陷總數(shù)量的24.3%，不容忽視。經(jīng)過問題排查，該問題主要發(fā)生在儲(chǔ)煙庫補(bǔ)煙之后，且各個(gè)機(jī)臺(tái)問題發(fā)生的規(guī)律相同。為此對(duì)該裝置結(jié)構(gòu)和工作方式進(jìn)行了分析，并針對(duì)性進(jìn)行了改進(jìn)，使問題得到徹底解決。

1　存在問題分析

儲(chǔ)煙庫安裝在煙包通道上，可豎放三十多包煙，其工作原理是當(dāng)轉(zhuǎn)塔上缺少煙包后，利用煙包的自重作用，由最下層煙包依次落下填充到缺煙的轉(zhuǎn)塔煙槽中。但是從原理上分析，當(dāng)生產(chǎn)中長(zhǎng)時(shí)間沒有煙包剔除，即長(zhǎng)時(shí)間不需要補(bǔ)充煙包時(shí)，儲(chǔ)煙庫里面最底層一盒煙包會(huì)與轉(zhuǎn)塔內(nèi)煙包不斷接觸摩擦，根據(jù)當(dāng)前包裝機(jī)運(yùn)行速度計(jì)算，每分鐘大概摩擦200多次，極易使小盒煙包透明紙磨損甚至破損。為驗(yàn)證該推論，人為按不同時(shí)間間隔設(shè)置缺陷進(jìn)行煙包剔除，同時(shí)查看煙包的磨損情況，煙包剔除間隔時(shí)間從9分鐘至44分鐘分別進(jìn)行，通過試驗(yàn)收集的數(shù)據(jù)可以看出，儲(chǔ)煙庫煙包表面磨損與時(shí)間成正相關(guān)關(guān)系，剔除時(shí)間小于20分鐘，煙包沒有發(fā)生磨損。超過20分鐘沒有煙包剔除，即不需要補(bǔ)煙，儲(chǔ)煙庫煙包表面開始出現(xiàn)輕微磨損，且時(shí)間越久，煙包磨損的越嚴(yán)重。超過40分鐘沒有補(bǔ)煙，儲(chǔ)煙庫煙包已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重磨損現(xiàn)象。由跟蹤統(tǒng)計(jì)可知，平均每天每個(gè)機(jī)臺(tái)由此磨損的煙包數(shù)量在45盒左右，為造成煙包磨損的主要因素。目前對(duì)于此類問題的解決辦法主要進(jìn)人工或自動(dòng)定期剔除，但時(shí)間不好把握，控制精度不高，容易出現(xiàn)漏剔或誤剔。還需要從原理上進(jìn)行分析和改進(jìn)，使問題徹底解決。

2　改進(jìn)方法

根據(jù)原理分析可知，要想避免補(bǔ)償煙庫底部的儲(chǔ)備煙包與合格煙包之間產(chǎn)生摩擦，最好的辦法就是將補(bǔ)償煙庫底部的儲(chǔ)備煙包與輸出轉(zhuǎn)盤中的合格煙包之間留出一定的間隙。因此，在儲(chǔ)煙庫底部通過彈簧和氣缸設(shè)計(jì)一夾煙器，采用氣夾緊并提升煙包的方法，使儲(chǔ)煙庫里待補(bǔ)煙包和煙道上流動(dòng)煙包分離，不會(huì)發(fā)生磨擦，這樣儲(chǔ)煙庫煙包表面也就不會(huì)磨損。如圖1所示。

其工作原理是如下:設(shè)備在運(yùn)行中當(dāng)煙包被剔除后，當(dāng)空模盒運(yùn)轉(zhuǎn)到補(bǔ)充工位時(shí)電器控制器發(fā)出信號(hào)，使氣缸(2)工作，氣缸的活塞帶動(dòng)夾緊板(1)運(yùn)動(dòng)松開夾緊的煙包，煙包靠自身重量補(bǔ)充到空模盒內(nèi)，達(dá)到補(bǔ)償煙包的目的。當(dāng)煙包補(bǔ)償?shù)侥：兄泻?，電氣控制使氣?7)工作，氣缸的活塞向上移動(dòng)，帶動(dòng)提升板(6)向上運(yùn)動(dòng)，將煙包提升超出轉(zhuǎn)盤底平面約8mm后，電器控制使氣缸(2)再次工作，重新夾緊煙包。等煙包夾緊動(dòng)作結(jié)束后，電器控制使氣缸(7)再次工作，氣缸活塞帶動(dòng)提升板向下移動(dòng)復(fù)位，達(dá)到需補(bǔ)充的煙包與運(yùn)行中的煙包和模合分離的目的。改進(jìn)后應(yīng)用效果明顯，但是該控制思路設(shè)計(jì)的獨(dú)立動(dòng)作過多，在保證每個(gè)動(dòng)作的同步協(xié)調(diào)上較難達(dá)到預(yù)期效果，需要重新設(shè)計(jì)電路信號(hào)，并對(duì)電控M icro II系統(tǒng)進(jìn)行編程等技術(shù)。

為此，對(duì)改進(jìn)方案又進(jìn)行了優(yōu)化。即使用4個(gè)微型氣缸，其中2個(gè)

············對(duì)煙包進(jìn)行夾持，另外2個(gè)對(duì)煙包進(jìn)行提升，見圖2。當(dāng)機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，氣缸1，4夾緊煙包，氣缸2，3向上提起。當(dāng)有不合格煙包被剔除需要補(bǔ)充煙包時(shí)，氣缸2，3向下頂出，氣缸1，4松開煙包，煙包依靠自身重力落入模盒內(nèi)。此后，氣缸l，4再次夾緊煙包，同時(shí)氣缸2，3向上提升。因此煙庫底層的煙包與模盒內(nèi)煙包之間始終保持一定的間隙，避免了磨損。

由于實(shí)現(xiàn)了機(jī)械構(gòu)件的巧妙設(shè)計(jì)，所有零部件不存在與流水線的運(yùn)動(dòng)體空間相互交錯(cuò)的內(nèi)容，所以在能保證煙包及時(shí)釋放補(bǔ)充的前提下，基本無其它相關(guān)控制要求，，可以脫離GD的編程控制模式以外圍設(shè)計(jì)電路來實(shí)現(xiàn)檢測(cè)及控制功能煙包補(bǔ)充過程快速且能滿足設(shè)備高速生產(chǎn)運(yùn)行的技術(shù)要求?？刂茒A緊、提升氣缸的氣動(dòng)原理見圖3。由一只二位五通電磁閥Y 1控制2只夾緊氣缸，另一只二位五通電磁閥Y 2控制2只提升氣缸，其中的單向節(jié)流閥用來調(diào)節(jié)氣缸的進(jìn)退快慢。當(dāng)檢測(cè)器檢測(cè)到空模盒時(shí)，電磁閥Y1得電，左右夾緊氣缸松開煙包，煙包下落到空模盒中;延時(shí)0.5ms后，電磁閥Y2得電，左右提升氣缸向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)補(bǔ)包完成后，電磁閥Y l失電，左右夾緊氣缸夾緊煙包;延時(shí)0.5ms后，電磁閥Y 2失電，左右提升氣缸將煙包向上提升，完成整個(gè)補(bǔ)包過程。

3　效果驗(yàn)證

硬盒包裝機(jī)組補(bǔ)償煙庫改進(jìn)后，有效避免了補(bǔ)償煙庫底層煙包的磨損，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，性能可靠穩(wěn)定。在實(shí)際使用過程中，因摩擦產(chǎn)生的不合格煙包由平均每天45盒左右減少為0，較好地解決了補(bǔ)償煙庫煙包磨損問題，避免了煙包磨損產(chǎn)品質(zhì)量問題的發(fā)生，并且節(jié)省了操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

4　結(jié)語

通過項(xiàng)目的實(shí)施，較好地解決了補(bǔ)償煙庫煙包磨損問題，同時(shí)也存在不足，該改進(jìn)適用于硬盒包裝，對(duì)軟盒煙由于其可承受支撐力不夠大，不能采用此種改進(jìn)方法。還需要進(jìn)一步尋找適合軟包設(shè)備的改善方法。