譚仕威，胡國(guó)勝，金鑫

（上海煙草機(jī)械有限責(zé)任公司，上海 201206）

新型硬盒包裝機(jī)的研發(fā)試制

譚仕威，胡國(guó)勝，金鑫

（上海煙草機(jī)械有限責(zé)任公司，上海 201206）

為了填補(bǔ)國(guó)內(nèi)中高速卷煙包裝機(jī)組的空白，以YB47硬盒包裝機(jī)組技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)研究煙包輸出通道技術(shù)、內(nèi)框紙輸送系統(tǒng)、商標(biāo)紙輸送系統(tǒng)以及機(jī)組防護(hù)安全罩與整體美觀設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)研發(fā)了單路橫包式500包/分YB415型硬盒包裝機(jī)，機(jī)組經(jīng)過(guò)安裝調(diào)試后運(yùn)行速度達(dá)到要求且比YB47更穩(wěn)定。

卷煙硬盒包裝機(jī)；煙包輸出；內(nèi)框紙輸送；商標(biāo)紙輸送；防護(hù)罩

0　引言

隨著現(xiàn)代煙機(jī)工業(yè)的迅猛發(fā)展和煙機(jī)市場(chǎng)的逐步市場(chǎng)化以及用戶需求的個(gè)性化，煙機(jī)工業(yè)出現(xiàn)了新的變化，雖然超高速機(jī)組在國(guó)內(nèi)有部分市場(chǎng)份額，但超高速機(jī)組數(shù)量較少，對(duì)備件管理，設(shè)備維護(hù)、維修人員提出更高的要求。因此，國(guó)內(nèi)卷煙工業(yè)對(duì)中高速卷煙硬盒包裝機(jī)有強(qiáng)烈需求。

國(guó)內(nèi)主流卷煙硬盒包裝機(jī)速度主要為中低速的400包/分以及超高速的800包/分，與外煙機(jī)相比，國(guó)產(chǎn)煙機(jī)在可靠性、產(chǎn)品的質(zhì)量保證能力等方面還有差距，為了縮短與國(guó)外先進(jìn)煙機(jī)制造公司產(chǎn)品和技術(shù)的差距，順應(yīng)市場(chǎng)變化滿足用戶需求，為卷煙工業(yè)企業(yè)提供技術(shù)成熟、運(yùn)行穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，操作便捷，外形美觀，布局優(yōu)化的卷煙包裝設(shè)備，國(guó)產(chǎn)500包/分YB415硬盒硬條包裝機(jī)的研發(fā)勢(shì)在必行。國(guó)產(chǎn)500包/分YB415硬盒硬條包裝機(jī)的研發(fā)可以提升公司形象，方便煙廠布局，提高煙廠單位面積產(chǎn)量，同時(shí)填補(bǔ)國(guó)內(nèi)中高速卷煙包裝機(jī)組的空白，可以更好的與ZJ118卷煙機(jī)組形成穩(wěn)定的卷包機(jī)組生產(chǎn)線，為卷煙工業(yè)企業(yè)裝備技術(shù)改造和平臺(tái)統(tǒng)一以及中煙機(jī)械集團(tuán)公司卷接包產(chǎn)品整線營(yíng)銷創(chuàng)造有利條件。

通過(guò)對(duì)卷煙工業(yè)企業(yè)的調(diào)研得知：卷煙工業(yè)企業(yè)在設(shè)備選型時(shí)，通常會(huì)優(yōu)先考慮選用其在用設(shè)備的系列產(chǎn)品，這種方式可大大加快相關(guān)人員對(duì)設(shè)備操作、維修保養(yǎng)的適應(yīng)，同時(shí)原輔材料和生產(chǎn)產(chǎn)品的一致性對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)管理和產(chǎn)品市場(chǎng)推廣也帶來(lái)極大的便利。因此國(guó)產(chǎn)500包/分YB415硬盒硬條包裝機(jī)的研發(fā)主要以YB47硬盒包裝機(jī)組的技術(shù)為基礎(chǔ)，主要通過(guò)煙包輸出技術(shù)的研究、內(nèi)框紙輸送系統(tǒng)和商標(biāo)紙輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，防護(hù)罩外觀設(shè)計(jì)以及其他優(yōu)化ZB47卷煙硬盒包裝機(jī)的途徑完成國(guó)產(chǎn)500包/分YB415硬盒硬條包裝機(jī)的研發(fā)。

1　煙包輸出技術(shù)

YB47型硬盒包裝機(jī)是國(guó)內(nèi)煙草機(jī)械工業(yè)新一代的設(shè)備，具有高速、高效和良好的運(yùn)行穩(wěn)定性等特點(diǎn)，但其煙包輸出通道過(guò)長(zhǎng)，不能滿足大多數(shù)煙廠廠房要求。因此在YB415研發(fā)時(shí)，以縮小機(jī)組整體占地面積，提高煙廠單位面積產(chǎn)能為宗旨，為節(jié)約占地空間，提高場(chǎng)地的使用效率，需將原輸出通道進(jìn)行縮短設(shè)計(jì)，從而了縮短整機(jī)的占地長(zhǎng)度。YB47機(jī)組的長(zhǎng)通道是為了讓硬盒煙包在上膠之后有足夠的時(shí)間讓其自然冷卻，為了不影響通道縮短后的煙包干燥效果，YB415設(shè)計(jì)通道加熱裝置（圖1），提高煙包的干燥效果。該加熱裝置空間較小，機(jī)械和電氣部分又能與原輸出通道進(jìn)行很好的整合；煙包輸出后由風(fēng)機(jī)裝置輸出到高架通道，為節(jié)省成本和減少噪聲考慮，取消風(fēng)機(jī)裝置，采用低架通道輸出（圖2）。

圖1　加熱通道示 意圖

圖2　輸出通道縮短示意圖

2　內(nèi)框紙輸送系統(tǒng)

煙包輸出通道縮短設(shè)計(jì)后，原內(nèi)框紙卷筒輸送裝置由于總體長(zhǎng)度較長(zhǎng)，影響整機(jī)布局如圖3所示，因此對(duì)內(nèi)框紙卷筒輸送裝置重新設(shè)計(jì)。為了YB415整機(jī)更加緊湊，廠房空間使用率更大，設(shè)計(jì)中將內(nèi)框紙卷筒輸送裝置移至機(jī)身左側(cè)，與機(jī)身垂直安裝如圖4所示。將內(nèi)框紙卷筒輸送裝置移至與機(jī)身垂直后為保證內(nèi)框紙?jiān)械妮斔托?，設(shè)計(jì)了一個(gè)能使內(nèi)框紙傳送帶進(jìn)行90°轉(zhuǎn)彎的機(jī)構(gòu)；此外原有的內(nèi)框紙卷筒輸送裝置安裝復(fù)雜，為了將其簡(jiǎn)化研發(fā)出新的內(nèi)框紙消耗檢測(cè)裝置；為提高有效作業(yè)率，減小操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，設(shè)計(jì)了內(nèi)框紙自動(dòng)拼接裝置取代原有的手動(dòng)拼接裝置，使內(nèi)框紙紙筒在拼接條件達(dá)到時(shí)能進(jìn)行自動(dòng)拼接，保證內(nèi)框紙的持續(xù)供應(yīng)，減少了操作者的工作內(nèi)容，提高了整套機(jī)組的自動(dòng)化、智能化水平。

3　商標(biāo)紙輸送系統(tǒng)

將煙包輸出通道設(shè)計(jì)縮短、內(nèi)框紙卷筒輸送裝置移位后，原商標(biāo)紙堆疊輸送裝置會(huì)與內(nèi)框紙卷筒輸送裝置有機(jī)械干涉，而且原商標(biāo)紙堆疊輸送裝置占用空間大；商標(biāo)紙堆庫(kù)位于機(jī)身后面，增加了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度同時(shí)也不利于維護(hù)工人對(duì)機(jī)器進(jìn)行維護(hù)。

本著提高機(jī)組緊湊型的宗旨，YB415重新設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更加緊湊的商標(biāo)紙堆疊輸送裝置，安裝于機(jī)身左側(cè)，同時(shí)也將商標(biāo)紙庫(kù)設(shè)計(jì)位于機(jī)身左側(cè)、內(nèi)框紙卷筒輸送裝置的上方，如圖4、圖5所示。

商標(biāo)紙堆疊輸送裝置工作原理如圖6所示，伺服電機(jī)1驅(qū)動(dòng)工作平臺(tái)4作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，伺服電機(jī)2控制擺臂3作擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，氣缸A可使商標(biāo)紙堆傾斜90°從而進(jìn)行排齊動(dòng)作，此套商標(biāo)紙堆輸送裝置結(jié)構(gòu)緊湊，有效利用了整機(jī)空間，商標(biāo)紙堆庫(kù)與內(nèi)框紙卷筒在機(jī)組同一位置，使得操作工人在添加商標(biāo)紙與內(nèi)框紙時(shí)可以同時(shí)進(jìn)行，提高了工作效率。

圖3　YB47機(jī)組布局

圖4　YB415整機(jī)布局

圖5　商標(biāo)紙堆疊輸送裝置及商標(biāo)紙庫(kù)

YB47機(jī)組在商標(biāo)紙輸送存在不穩(wěn)定的情況，為了提高商標(biāo)紙輸送的穩(wěn)定性，對(duì)商標(biāo)紙輸送導(dǎo)軌，輸送輥輪、輸送皮帶及部分五號(hào)輪折疊導(dǎo)軌，包括部分商標(biāo)紙折疊器等等重新進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高商標(biāo)紙輸送和折疊的穩(wěn)定性，提高商標(biāo)紙不同牌號(hào)，不同規(guī)格及復(fù)合膜商標(biāo)紙（俗稱金卡）的適應(yīng)性。

圖6　商標(biāo)紙堆疊工作原理

4　機(jī)組防護(hù)罩整體工業(yè)設(shè)計(jì)

整個(gè)機(jī)組防護(hù)罩進(jìn)行大的改進(jìn)，綜合美觀，安全性，操作的方便性考慮，借助于專業(yè)化工業(yè)設(shè)計(jì)公司對(duì)機(jī)組罩殼的整體造型進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，秉承G.D公司對(duì)防護(hù)罩流線型總體設(shè)計(jì)思路，對(duì)機(jī)組外部防護(hù)罩進(jìn)行曲面造型設(shè)計(jì)，使美觀度更上一個(gè)層次。

防護(hù)罩選用鈑金噴漆+不銹鋼作為整機(jī)的主材質(zhì)，選用不銹鋼材作為外部抗磨損部位主材質(zhì)，通過(guò)拉絲處理提升產(chǎn)品的觸覺感受，并通過(guò)穿孔方式增強(qiáng)表面視覺沖擊力，使產(chǎn)品更有空間感和穿透性，并起到了降低噪音的功效，同時(shí)降低了生產(chǎn)制造表面平整度對(duì)外觀的影響，YB47與YB415外觀對(duì)比圖如圖7所示。

5　結(jié)論

YB415機(jī)組經(jīng)過(guò)1年多時(shí)間的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)，現(xiàn)已完成安裝及調(diào)試，其運(yùn)行速度達(dá)到500包/分，重新設(shè)計(jì)的煙包輸出通道、內(nèi)框紙輸送系統(tǒng)、商標(biāo)紙輸送系統(tǒng)和外觀防護(hù)罩都能滿足功能需求，整機(jī)運(yùn)行比YB47穩(wěn)定，現(xiàn)產(chǎn)品已交付客戶使用。

圖7　YB47與YB415外觀對(duì)比圖

[1] 國(guó)家煙草專賣局關(guān)于啟動(dòng)超高速卷接包機(jī)組研制重大專項(xiàng)的通知.國(guó)家煙草專賣局文件.國(guó)煙科〔2010〕449號(hào)，60~68.

[2] 湯劍青，胡國(guó)勝，吳旭.YB47型硬盒包裝機(jī)左大連桿受力分析[J].陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2007,27

[3] 中國(guó)煙草機(jī)械技術(shù)中心有限責(zé)任公司.YB47型硬盒煙草包裝機(jī)說(shuō)明書[R]，2004:12.

[4] 中國(guó)煙草機(jī)械技術(shù)中心有限責(zé)任公司.GDX6型硬盒煙草包裝機(jī)械調(diào)節(jié)說(shuō)明書[R]，2014:05.

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