GDX1包裝機鋁箔紙刻R弧形裝置改進

摘要：文章闡述了由于GDX1機組鋁箔紙輸送機構刻R弧形裝置原因，并結合X1小包機鋁箔紙輸送供給裝置的工作原理，分析了使用過程中該部位發生的故障，通過對鋁箔紙刻R弧形裝置的兩對刻痕輪改進為三對刻R弧形的刻痕輪，并對印凹壓輪結構進行改進，保證鋁箔紙挺括，解決了鋁箔紙在輸送過程中的彎曲打卷和堵塞問題。

關鍵詞：X1小包機；鋁箔紙輸送系統；刻R弧形；鋁箔紙挺括

中圖分類號：TS434 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）16-0037-02

GDX1包裝機組是由意大利GD公司制造的X1型卷煙橫包機組，具有20世紀80年代國際先進水平，是目前卷煙行業主要的卷煙包裝設備，它具有自動化程度高、運行速度快、性能穩定、包裝質量好等優點。但由于該輸送系統刻R弧形裝置的結構原因，在生產運行中經常出現鋁箔紙輸送不穩定，發生漂移卷曲，鋁箔紙堵塞，導致設備效率低。在維修調試過程中，由于鋁箔紙刻痕原因，經常堵塞，要停機對設備進行維修調整，影響設備穩定運行，同時對原輔材料的消耗量增大，產品質量得不到保證。根據設備狀況，提出對鋁箔紙輸送刻痕機構改進。

1 鋁箔紙輸送工作原理

如圖1，GDX1機組X1小盒包裝機的鋁箔供給輸送工作原理：在鋁箔紙紙盤架上有兩個卷筒式鋁箔紙盤，經過導紙輥牽引，進入內部裝有單向離合器的單向導輪R1或R2和滾輪之間，其作用是當鋁箔紙由于紙張強度因素突然中斷時，下行的鋁紙不受影響。在單向輪R1、R2的驅動下，鋁箔紙下落到壓筋刻鋼印的壓輪組件處，壓筋凸輪（鋼印膠輥）上有兩個0.5mm寬的彈簧鋼圈，其直徑比刻痕凸輪直徑大1mm，即單邊高出0.5mm，與彈簧鋼圈相對應的帶有鋼印的壓筋凹輪處有兩個1mm寬的凹槽，使鋁箔紙通過后其上便留有2條刻印，即實現對鋁箔紙刻上鋼印，其作用是：（1）實現鋁箔紙盤的展開；（2）對鋁箔紙兩側滾壓刻痕，防止鋁箔紙卷曲；（3）對鋁箔紙刻上產品標識碼。當鋁箔紙輸送至刻R弧形裝置處時，印凹壓輪和壓印輪對鋁箔紙進行第二次刻痕，實現印凹壓輪、壓印輪將鋁箔紙中間部位壓出兩道R小圓弧，增大鋁箔紙抗彎強度，增強鋁箔紙的挺括度，使鋁箔紙順利進入切割裝置部位進行切割?？蘎弧形裝置的作用是通過鋁箔紙發生物理變化，增大鋁箔紙抗彎強度，長度方向不彎曲和打皺，使鋁箔紙挺括，保證每次等長切割，滿足包裝時定位精準、折邊可靠。

刻有壓痕的鋁箔紙在切割裝置通過切割后形成定長鋁箔紙，再經過兩對送紙滾輪R7、R8和R9、R10將定長鋁箔紙輸送到加速輪R11和壓緊加速輪R12處，加速輪使鋁箔紙快速到達基準位置，并與一輪傳送來的煙支在推桿作用下共同送入二輪，進行煙包鋁箔紙的折疊過程。

2 現狀調查及原因分析

如圖1所示，在設備運行時輸送鋁箔紙發生偏移、卷曲，而堵塞鋁箔紙輸送通道原因：一是由于X1小盒包裝機的鋁箔輸送供給裝置的壓筋凸輪上凸起的彈簧鋼圈和壓筋凹壓輪上凹槽磨損，鋁箔紙刻痕受力不均、刻痕不到位；二是受其他倉儲和運送環境溫度改變，造成鋁箔紙產生變形；三是壓痕凸凹輪磨損變形，鋁箔紙卷曲、行走偏移；四是通道結構缺陷，在輸送軌道上存在兩處間距較大對鋁箔紙無導向支撐，即鋁箔紙加速輪與下紙到位基準之間，鋁箔紙切刀與送紙滾輪R7、R8之間。在此處，鋁箔紙不挺括產生彎曲、漂移，造成對原輔材料的消耗量增大，產品質量得不到保證，也增加了操作人員的勞動量，嚴重影響設備運行穩定性。通過對鋁箔紙輸送不穩定的故障原因探究分析：要保證鋁箔紙輸送穩定，而不發生卷曲、行走偏移等故障的最根本方法是保證在鋁箔紙輸送過程中鋁箔紙有抗彎強度保持堅挺不彎曲。在現有技術中，卷煙包裝鋁箔紙刻R弧形裝置中的印凹壓輪和與其配合的壓印輪設有兩對，其中印凹壓輪采用縱向截面為凹型的圓柱面，其凹型的圓柱面圓弧凹陷深度不夠，同時與其配對的壓印輪采用縱向截面為凸型的圓柱面，其凸型的圓柱面圓弧短，無法進行調整，導致印凹壓輪與壓印輪接觸面小，使鋁箔紙產生物理變形小，在鋁箔紙縱向上刻痕形成兩道R小圓弧形，即瓦楞刻痕結構的壓痕不到位，導致鋁箔紙挺度差，滿足不了包裝工藝要求。

為此，在不改變原有通道結構和導向作用的前提下對鋁箔紙刻R弧形裝置進行改進，加大印凹壓輪與壓印輪接觸面，增加鋁箔紙物理變形量，在縱向壓出一道“凹”型R弧形的瓦楞壓痕結構，瓦楞槽深度加大，保證鋁箔紙形成瓦楞結構且鋁箔紙不被壓破，使鋁箔紙更加挺括，不發生卷曲。

3 改進措施

若想在鋁箔紙上刻痕效果滿足工藝要求，增大鋁箔紙物理變形量，以通過改進印凹壓輪的結構，實現鋁箔紙挺括。

（1）如圖2所示，在不改變原導板位置和刻痕裝置兩輪傳動軸間距的情況下，對原刻痕裝置的印凹壓輪的結構進行改進，即將原印凹壓輪縱向截面為凹陷的圓柱面結構改進為縱向截面為帶槽的V型的圓柱面結構，增大圓柱面圓弧弧度，使其凹陷深度增加，從而增大印凹壓輪與壓印輪接觸面，當印凹壓輪與壓印輪配合擠壓鋁箔紙時，鋁箔紙產生物理變形加大，即在縱向壓出“凹”型小弧形的瓦楞壓痕結構，瓦楞槽深度加大，加大壓弧力度，使鋁箔紙形成瓦楞結構且鋁箔紙不被壓破，增大鋁箔紙強度，使鋁箔紙挺括，滿足工藝要求。因此在不改變印凹壓輪傳動部件基本結構的前提下，只對印凹壓輪本身結構進行改良，保證了鋁箔紙挺括。

（2）在輸送通道上存在兩處間距較大對鋁箔紙無導向支撐部分，增設導向支撐，保證鋁箔紙順利到達送紙輪機構，防止鋁箔紙輸送時漂移堵塞通道。

（3）印凹壓輪具體實施是：將印凹壓輪的凹槽半徑由12mm改為弧形中間帶環形槽其寬6mm×底部直徑Ф19mm，印凹壓輪縱向截面為V弧形；印凹壓輥輥體直徑不變；壓印輥的凸面半徑和凸面寬度不變；同時將兩對凹壓輪和壓印輪改進為三對，對中間一對將其印凹壓輪和壓印輪相對位置調換裝配，使鋁箔紙刻上反方向的R圓弧形壓痕，從而使鋁箔紙更加挺括。

（4）如圖3，此刻R圓弧形裝置是基于在原刻R圓弧形裝置的印凹壓輪與壓印輪組件上由兩對刻R圓弧形的刻痕輪改進為三對刻R圓弧形的刻痕輪，即增加一對印凹壓輪與壓印輪，改進后的卷煙包裝鋁箔紙刻R圓弧形裝置，鋁箔紙在經過刻R弧形裝置時就能壓出三道較深的壓弧，避免鋁箔紙輸送行走發生漂移，在長度方向彎曲和打皺，有效保證切割長度等值，包裝時定位精確，折邊可靠，達到預期效果。

4 改進效果

通過對GDX1包裝機組刻R弧形裝置改進，經過六個月使用，在鋁箔紙輸送過程中，經常出現鋁箔紙刻痕不到位，導致鋁箔紙不挺括，在鋁箔紙卷切成定長鋁箔紙輸送過程中，鋁箔紙發生長度方向彎曲、堵塞和打皺，切割不等長等質量缺陷得到有效控制。設備運行穩定，降低了設備故障、提高了卷煙包裝質量。設備有效作業率提高了4.36個百分點。改進后的刻R弧形裝置，保證了鋁箔紙挺括，鋁箔紙輸送運行穩定、工作正常、性能可靠。

5 經濟效益

（1）通過對鋁箔紙輸送刻痕裝置進行改進運用，解決了因鋁箔紙卷曲而無法進入送紙輪機構造成堵塞輸送通道等停機現象，提高了設備生產效率。

（2）通過對其改進成功，使該機組的維修費用降低。根據改前維修記錄調查統計，單臺設備4個月左右維修更換1次壓筋凸凹輪；而改進后單臺設備8個月左右更換壓筋凸凹輪1次。使用效果好，我們對其余3臺GDX1機組進行了改進。減少了因鋁箔紙問題而帶來原輔材料消耗，節約了原輔材料消耗，據調查統計，原輔材料鋁箔紙單耗從改造前的0.3853km/箱降至改造后的0.3809km/箱。

（3）減輕了機臺操作人員勞動強度，降低了因控制不穩定造成的質量風險。

參考文獻

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作者簡介：屈飚（1969—），男，湖北恩施人，湖北中煙工業有限責任公司恩施卷煙廠工程師，研究方向：機械應用與設計。