GDX2包裝機儲煙庫的改進與應用

白俊奎

(河南中煙工業有限責任公司許昌卷煙廠,河南許昌　461000)

GDX2包裝機儲煙庫的改進與應用

白俊奎

(河南中煙工業有限責任公司許昌卷煙廠,河南許昌461000)

為消除卷煙包裝透明紙磨損，避免缺陷產品流入市場，損害消費者利益。根據設備工作原理和現狀，對包裝機儲煙庫裝置進行了改進設計，有效避免了儲煙庫底層煙包的磨損，使因摩擦產生的不合格煙包由平均每天45盒左右減少為0，避免了煙包磨損產品質量問題的發生，并且節省了操作工的勞動強度，有效提升了質量保障能力。

卷煙包裝機儲煙庫煙包磨損

圖1　煙包補充裝置改進后示意圖

圖2　煙包補充裝置改進優化示意圖

圖3　改進后煙包補充氣動原理圖

由于高速流水線作業，在卷煙包裝過程中不可避免的會出現質量缺陷品，為維護消費者利益，在設計時就在包裝機安裝有各種檢測裝置，在包裝成型前將有缺陷的煙包自動剔除。同時又在條盒包裝工序前設置了一個補煙裝置—儲煙庫，當發生煙盒剔除時，由控制裝置發出信號，在進入條盒包裝機前的轉塔處進行自動補煙，避免出現缺盒等問題。但是在產品抽檢時經常發現小盒透明紙有許多磨擦痕跡，甚至有磨爛現象，嚴重影響產品外觀質量。據統計，該問題占全年煙包缺陷總數量的24.3%，不容忽視。經過問題排查，該問題主要發生在儲煙庫補煙之后，且各個機臺問題發生的規律相同。為此對該裝置結構和工作方式進行了分析，并針對性進行了改進，使問題得到徹底解決。

1　存在問題分析

儲煙庫安裝在煙包通道上，可豎放三十多包煙，其工作原理是當轉塔上缺少煙包后，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塔煙槽中。但是從原理上分析，當生產中長時間沒有煙包剔除，即長時間不需要補充煙包時，儲煙庫里面最底層一盒煙包會與轉塔內煙包不斷接觸摩擦，根據當前包裝機運行速度計算，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。為驗證該推論，人為按不同時間間隔設置缺陷進行煙包剔除，同時查看煙包的磨損情況，煙包剔除間隔時間從9分鐘至44分鐘分別進行，通過試驗收集的數據可以看出，儲煙庫煙包表面磨損與時間成正相關關系，剔除時間小于20分鐘，煙包沒有發生磨損。超過20分鐘沒有煙包剔除，即不需要補煙，儲煙庫煙包表面開始出現輕微磨損，且時間越久，煙包磨損的越嚴重。超過40分鐘沒有補煙，儲煙庫煙包已經出現嚴重磨損現象。由跟蹤統計可知，平均每天每個機臺由此磨損的煙包數量在45盒左右，為造成煙包磨損的主要因素。目前對于此類問題的解決辦法主要進人工或自動定期剔除，但時間不好把握，控制精度不高，容易出現漏剔或誤剔。還需要從原理上進行分析和改進，使問題徹底解決。

2　改進方法

根據原理分析可知，要想避免補償煙庫底部的儲備煙包與合格煙包之間產生摩擦，最好的辦法就是將補償煙庫底部的儲備煙包與輸出轉盤中的合格煙包之間留出一定的間隙。因此，在儲煙庫底部通過彈簧和氣缸設計一夾煙器，采用氣夾緊并提升煙包的方法，使儲煙庫里待補煙包和煙道上流動煙包分離，不會發生磨擦，這樣儲煙庫煙包表面也就不會磨損。如圖1所示。

其工作原理是如下:設備在運行中當煙包被剔除后，當空模盒運轉到補充工位時電器控制器發出信號，使氣缸(2)工作，氣缸的活塞帶動夾緊板(1)運動松開夾緊的煙包，煙包靠自身重量補充到空模盒內，達到補償煙包的目的。當煙包補償到模盒中后，電氣控制使氣缸(7)工作，氣缸的活塞向上移動，帶動提升板(6)向上運動，將煙包提升超出轉盤底平面約8mm后，電器控制使氣缸(2)再次工作，重新夾緊煙包。等煙包夾緊動作結束后，電器控制使氣缸(7)再次工作，氣缸活塞帶動提升板向下移動復位，達到需補充的煙包與運行中的煙包和模合分離的目的。改進后應用效果明顯，但是該控制思路設計的獨立動作過多，在保證每個動作的同步協調上較難達到預期效果，需要重新設計電路信號，并對電控M icro II系統進行編程等技術。

為此，對改進方案又進行了優化。即使用4個微型氣缸，其中2個

············對煙包進行夾持，另外2個對煙包進行提升，見圖2。當機器正常運轉時，氣缸1，4夾緊煙包，氣缸2，3向上提起。當有不合格煙包被剔除需要補充煙包時，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。此后，氣缸l，4再次夾緊煙包，同時氣缸2，3向上提升。因此煙庫底層的煙包與模盒內煙包之間始終保持一定的間隙，避免了磨損。

由于實現了機械構件的巧妙設計，所有零部件不存在與流水線的運動體空間相互交錯的內容，所以在能保證煙包及時釋放補充的前提下，基本無其它相關控制要求，，可以脫離GD的編程控制模式以外圍設計電路來實現檢測及控制功能煙包補充過程快速且能滿足設備高速生產運行的技術要求。控制夾緊、提升氣缸的氣動原理見圖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，其中的單向節流閥用來調節氣缸的進退快慢。當檢測器檢測到空模盒時，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0.5ms后，電磁閥Y2得電，左右提升氣缸向下運動。當補包完成后，電磁閥Y l失電，左右夾緊氣缸夾緊煙包;延時0.5ms后，電磁閥Y 2失電，左右提升氣缸將煙包向上提升，完成整個補包過程。

3　效果驗證

硬盒包裝機組補償煙庫改進后，有效避免了補償煙庫底層煙包的磨損，且結構簡單，裝拆方便，性能可靠穩定。在實際使用過程中，因摩擦產生的不合格煙包由平均每天45盒左右減少為0，較好地解決了補償煙庫煙包磨損問題，避免了煙包磨損產品質量問題的發生，并且節省了操作工的勞動強度。

4　結語

通過項目的實施，較好地解決了補償煙庫煙包磨損問題，同時也存在不足，該改進適用于硬盒包裝，對軟盒煙由于其可承受支撐力不夠大，不能采用此種改進方法。還需要進一步尋找適合軟包設備的改善方法。