GDX2硬盒包裝機(jī)白卡紙?zhí)摼€刀更換工裝設(shè)計(jì)

許強(qiáng)，喬建軍

（河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司黃金葉生產(chǎn)制造中心，河南鄭州450000）

GDX2硬盒包裝機(jī)白卡紙?zhí)摼€刀更換工裝設(shè)計(jì)

許強(qiáng)，喬建軍

（河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司黃金葉生產(chǎn)制造中心，河南鄭州450000）

GDX2白卡紙?zhí)摼€刀由兩付刀組成，其位置既有軸向要求，又有周向要求，并需要兩付刀具位置一致，每次更換需要反復(fù)對(duì)位，維修難度較大。使用工裝后，在進(jìn)行虛線刀更換時(shí)，可以快速、準(zhǔn)確確定新刀各位置，減少調(diào)整步驟。

白卡紙；虛線刀；調(diào)整；工裝設(shè)計(jì)

1 立項(xiàng)原因

GDX2白卡紙?zhí)摼€刀由兩付刀組成，其位置既有軸向要求，也有周向要求，同時(shí)需要兩付刀具位置一致。每次更換需要反復(fù)對(duì)位，維修難度較大。

1.1 內(nèi)框紙成型

單張內(nèi)框紙是由內(nèi)框紙帶經(jīng)過折痕、切割后，再進(jìn)行最后裁切而成型的。圖1左面是經(jīng)過折痕切割的內(nèi)框紙帶，中間兩條折痕線是由虛線切割X和U形切割Y交替組合而成的，進(jìn)行包裝時(shí)就在此處折彎，兩側(cè)的微量折痕是紙的外邊略微向下傾斜，便于以后包裝過程中內(nèi)框紙的輸送以及煙包翻蓋能順利的合上，不會(huì)因內(nèi)框紙而受阻。

1.2 內(nèi)框紙成型原理

內(nèi)框紙帶的輸送動(dòng)力及折痕切割均包含在折痕切割箱體內(nèi)（圖2），內(nèi)框紙折痕切割箱體由折痕切割輥對(duì)、切割輸送輥對(duì)、偏心調(diào)節(jié)輪、調(diào)整齒輪、鎖緊螺釘、傳動(dòng)齒輪和軸等主要零件組成，傳遞動(dòng)力是由內(nèi)框紙傳動(dòng)箱中的槽輪機(jī)構(gòu)，其運(yùn)動(dòng)由槽輪結(jié)構(gòu)控制實(shí)現(xiàn)內(nèi)框紙輸送、裁切的間歇運(yùn)動(dòng)，即每向前輸送一張內(nèi)框紙的距離即停頓一次，便于內(nèi)框紙的最后切割。

1.3 內(nèi)框紙的調(diào)整

（1）調(diào)整要求。白卡紙?jiān)谡{(diào)整時(shí)，虛線中U形切割段與裁切端面有要求，如圖3所示，切割完成后，U形虛線段與切割端面間距y=22 mm，兩虛線間距54 mm。

圖1 白卡紙?zhí)摼€切割圖

圖2 虛線刀切割裝置圖

（2）調(diào)整方法（圖4）。U形虛線段與切割端面間距y的調(diào)整：①擰松螺釘和螺母。②轉(zhuǎn)動(dòng)割痕輥，直至滿足y＝22 mm的要求。③鎖定螺柱和螺母，調(diào)節(jié)雙齒輪，以消除齒輪側(cè)隙。

2 現(xiàn)狀分析

2.1 更換白卡紙?zhí)摼€刀精度不易控制

因白卡紙的調(diào)整即用周向精度要求，又有軸向精度要求。在更換新刀時(shí)需要脫開主傳動(dòng)，當(dāng)新刀安裝后其位置發(fā)生變化，對(duì)其安裝精度就會(huì)產(chǎn)生較大影響。即使在更換前做好記號(hào)或測量位置，也不易保證其精度與更換前一致。如果刀具與原刀具有差異，其精度控制更加困難。

圖3 白卡紙成型圖

2.2 更換白卡紙?zhí)摼€刀時(shí)間較長

更換該刀時(shí)，需取下該總成，虛線刀安裝調(diào)整后，要將總成安裝至設(shè)備上驗(yàn)證調(diào)整精度，為保證調(diào)整要求需要反復(fù)多次拆卸安裝，耗時(shí)較多（每次更換需2～3 h），維修效率偏低。

3 設(shè)計(jì)思路和使用方法

3.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)和思路

（1）目標(biāo)。根據(jù)白卡紙?zhí)摼€刀的安裝結(jié)構(gòu)和組成原理，擬設(shè)計(jì)一套對(duì)刀裝置，實(shí)現(xiàn)虛線刀更換快速、可靠。

（2）思路。根據(jù)傳動(dòng)齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一個(gè)定位套，作為虛線刀對(duì)刀工裝限位。制作一套虛線刀定位工裝，配合基準(zhǔn)定位套，確定虛線刀與基準(zhǔn)周向位置。制作一個(gè)定位塊，配合虛線刀定位工裝，確定兩把虛線刀間距。

3.2 使用方法

（1）在更換虛線刀前，使用基準(zhǔn)定位套固定傳動(dòng)周向位置，用原虛線刀確定定位工裝位置，用定位塊確定兩虛線刀間距，然后用螺釘緊固工裝各位置。

（2）拆卸舊刀，安裝新刀，然后用已固定位置的工裝來確定虛線刀各位置，這樣就可以保證新刀與舊刀位置一致。

4 工裝設(shè)計(jì)

4.1 工裝的組成

虛線刀工裝由基準(zhǔn)定位套、定位刀固定架和定位刀等3部分組成。

（1）基準(zhǔn)定位套設(shè)計(jì)。基準(zhǔn)定位套是確定虛線刀周向位置既相位的裝置，由齒輪套和固定板組成。定位套根據(jù)白卡紙?zhí)摼€壓痕組成主傳動(dòng)齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，根據(jù)主傳動(dòng)齒輪結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理設(shè)計(jì)如圖5所示，左邊為齒輪套，右邊為固定板。

（2）定位刀固定架。定位刀固定架主要由支撐架（圖6）、限位板（圖7）和定位塊（圖8）等3部分組成。支撐架是用于安放在虛線刀架上，確定定位刀安裝的載體；限位塊是確定定位刀高低位置的，兩者組合后可以確定定位刀；定位塊用于確定兩虛線刀間距。

（3）定位刀。定位刀主要作用是用于確定虛線刀周向位置（圖9）。定位安裝后其刀刃置于虛線刀間隔縫中，用于約束虛線刀周向轉(zhuǎn)動(dòng)。

4.2 工裝使用

（1）基準(zhǔn)定位套使用。使用時(shí)基準(zhǔn)定位套安裝在白卡紙傳動(dòng)主齒輪上，定位套上設(shè)有與連接齒輪平鍵相適配的開口，以使定位套套裝于齒輪上且與平鍵相卡，然后接用固定板使之固定。

（2）定位刀使用。待基準(zhǔn)定位套固定完畢，使定位刀固定架固定到白卡紙傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)架上，并安裝定位刀，使刀刃與白卡紙?zhí)摼€刀缺口吻合，并調(diào)整鎖緊限位板，使定位刀位置確定，然后調(diào)整定位塊，使之兩側(cè)與虛線刀刃口對(duì)齊后鎖緊。

（3）更換新刀。使用工裝后該白卡紙?zhí)摼€刀周向、軸向位置均確定，更換新刀時(shí)松開基準(zhǔn)定位套壓板，卸下定位套，并拿下已鎖緊的定位刀組件，按照要求更換新刀后，再重新按照基準(zhǔn)定位套并用壓板壓緊，把已鎖緊定位的定位刀組件安裝在機(jī)架上，使新刀缺口與定位刀刃口吻合，并調(diào)整新刀軸向位置使兩虛線刀間距與定位塊兩側(cè)對(duì)齊后鎖緊各緊固螺釘，即可保證新刀周向和軸向位置與原刀一致。

圖4 白卡紙調(diào)整結(jié)構(gòu)圖

圖5 基準(zhǔn)定位套組件

圖6 支撐架

圖7 限位板

圖8 限位塊

圖9 定位刀

5 效果

使用工裝后，進(jìn)行虛線刀更換時(shí)，可以快速、準(zhǔn)確確定新刀各位置，減少調(diào)整步驟。實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)對(duì)位，節(jié)省維修時(shí)間，減少調(diào)整錯(cuò)誤。每次安裝調(diào)整節(jié)省工時(shí)2 h以上，按照每個(gè)工時(shí)100元計(jì)算，卷包車間共28組，每年更換2次，直接經(jīng)濟(jì)效益1.12萬元。2 h可生產(chǎn)80件卷煙，1年則可多生產(chǎn)8960件，按照每天產(chǎn)量4000箱計(jì)算，可少用0.448 d，每年可產(chǎn)生間接經(jīng)濟(jì)效益8.96萬元（每生產(chǎn)1 d費(fèi)用20萬元）。該項(xiàng)目可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益為10.08萬元。

［1］汪家駒，周培清，黃德良，等.卷煙包裝設(shè)備[M].北京：北京工業(yè)出版社，2001.

［2］成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（2）（第五版）[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

［3］機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

〔編輯 凌瑞〕

TS43

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.03.28