基于循環(huán)利用煙箱對YP18型卷煙裝封箱機的優(yōu)化改進

李敏

摘 要：針對循環(huán)利用煙箱煙箱本體、各折蓋折線等部位軟化變形嚴重，導致卷煙裝封箱設備難以適應，不能正常生產(chǎn)使用等情況，以YP18型裝封箱機組為例，從煙箱材料特性及包裝折疊工藝原理等方面進行了分析，采用預防維修方法提出優(yōu)化改進方案，使循環(huán)利用煙箱能重復使用3次以上，解決了卷煙裝封箱機不能正常生產(chǎn)使用循環(huán)利用煙箱的難題。

關鍵詞：循環(huán)利用煙箱；裝封箱機組；軟化變形；支撐；矯正裝置

中圖分類號：TF306 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）26-0057-02

1 概述

隨著時代發(fā)展，節(jié)能環(huán)保越來越得到國家和社會的大力提倡。在煙草行業(yè)，卷煙包裝箱（下稱煙箱）原來都是一次性使用，卷煙成品銷售到市場之后，已使用過的煙箱一般作為廢品計重賣掉，因此每年都有數(shù)以億計的煙箱成為廢紙品。紙質(zhì)的煙箱制造需要消耗大量的木材和能源，同時在制造過程中也會排放一些對環(huán)境有害的廢棄物，這與國家節(jié)能環(huán)保的倡議是相背離的。為減少資源浪費及對環(huán)境造成的影響，降低煙箱的使用量，2013年6月中國國家煙草專賣局下發(fā)文件，明確要求在煙草行業(yè)工商企業(yè)間開展卷煙包裝箱的循環(huán)利用工作。

但是循環(huán)利用煙箱在重復使用之后，煙箱本體、各折片的折線等部位軟化變形嚴重，在生產(chǎn)應用中碰到裝封箱設備不適應，并難以正常生產(chǎn)使用的難題。本文以YP18型裝封箱機組為例，從循環(huán)利用煙箱特性及煙箱折疊成型原理等方面進行分析，對YP18型裝封箱機組進行了一些優(yōu)化改進，以期解決循環(huán)利用煙箱在YP18型裝封箱機組上正常生產(chǎn)使用的難題。

2 存在問題及原因分析

2.1 YP18型卷煙裝封箱機工藝流程簡介

如圖1所示，條盒由橫向輸入裝置接收并輸送到堆垛裝置（步驟1）。當接近開關發(fā)出信號時，堆垛裝置即開始工作（步驟2）。當堆垛的層數(shù)達到預定的要求時，堆垛完成，檢測開關發(fā)出信號，控制入箱推進裝置推手將一垛條盒通過擴口裝置推入紙箱（步驟5）。

條盒進行堆垛的同時，煙箱庫輸送帶將煙箱輸送至待吸取工位，紙箱成形裝置中帶吸盤的機械手從煙箱輸送裝置中直接吸取箱坯（步驟3），進入條煙入箱工位，兩個機械手作相對旋轉(zhuǎn)運動將紙箱打開成形（步驟4）。煙箱成形后，擴口前進，進入煙箱起撐箱和導向作用。當?shù)诙鈼l盒被推入煙箱，箱滿信號檢測開關發(fā)出信號，真空關閉，吸杯釋放，兩個后側(cè)折邊機構(gòu)向前推動后側(cè)折板向內(nèi)折進90°，然后煙箱后推手推動裝滿條盒的煙箱沿著紙箱軌道經(jīng)過固定折邊機構(gòu)、噴膠系統(tǒng)進入夾緊工位，噴膠系統(tǒng)將膠噴到側(cè)蓋上，然后夾緊裝置由氣缸驅(qū)動將紙箱上下蓋壓在側(cè)蓋上（步驟6）。在下一個工作循環(huán)紙箱前推手的推動下，經(jīng)過膠帶自動粘貼裝置，進入下游機（步驟7）。

2.2 存在問題

YP18型裝封箱機在使用循環(huán)利用煙箱時，由于煙箱本體、各折蓋折線等部位軟化變形嚴重，設備不適用，故障停機頻率過高，不能正常生產(chǎn)。其存在的主要問題有：

（1）條煙入箱過程易撞箱；箱滿檢測易誤檢測，導致條煙入箱過程提前結(jié)束，造成空箱或箱中少條等質(zhì)量缺陷。

（2）煙箱兩端各折蓋成型易折疊錯位并阻塞。

（3）煙箱庫待吸取工位煙箱易脫出支撐輥掉落，造成卡箱故障。

2.3 原因分析

YP18型裝封箱機設計為使用新煙箱，沒有配套煙箱軟化變形后的支撐和矯正裝置。循環(huán)利用煙箱本體、各折蓋折線部位軟化變形嚴重，上機后不能正常使用，分析其原因主要是：

（1）在煙箱展開后沒有煙箱各折蓋的支撐裝置，導致煙箱展開后各折蓋呈自由狀態(tài)。在應力作用下，煙箱的內(nèi)蓋折片易合攏，在條煙輸入端易阻擋條煙入箱造成撞箱；在條煙輸入另一端則易使煙箱箱滿檢測誤檢測提前結(jié)束條煙垛入箱過程，導致空箱或箱中少條質(zhì)量缺陷。同時在應力和重力的雙重作用下，煙箱兩端的上大折蓋易自然下垂，在條煙推入端下垂的上大折蓋會阻擋條煙入箱造成撞箱；在條煙推入的另一端，兩側(cè)的內(nèi)折蓋則易受到下垂的上大折蓋阻塞，易造成煙箱折疊錯位故障。

（2）煙箱庫沒有配套適應的支撐和矯正裝置，導致煙箱本體軟化變形后吸盤吸取煙箱難度增大，易產(chǎn)生錯位。軟化變形的箱體邊沿在煙箱庫待吸取工位易脫出支撐輥的限位，造成煙箱掉落。

3 改進方法及效果

針對以上問題，我們對YP18裝封箱機工藝流程上相關位置進行了優(yōu)化改進，配套增加了煙箱軟化變形后的支撐和矯正裝置。

（1）在煙箱展開入箱位置增加了四套撐展機構(gòu)和兩套固

定扶持機構(gòu)，使煙箱在打開成型及閉合輸送等工序，箱體按照預定的工位運行，避免箱體各折蓋變軟造成的不到位產(chǎn)生堵塞等現(xiàn)象，使煙箱折疊成型和輸送穩(wěn)定。

在煙箱展開成型后，四套撐展機構(gòu)的撐桿在微型擺動氣缸動作作用下?lián)握归_，支撐住煙箱兩端的四個內(nèi)折蓋，阻止其在應力作用下合攏。撐展機構(gòu)開合由PLC根據(jù)煙箱及煙條的工位信號點時間延時控制，不會對煙條的進箱造成影響。

兩套固定扶持機構(gòu)則在在煙箱展開成型后支撐煙箱兩端的上大折蓋，使大折蓋不受重力和應力作用自然下垂。

（2）將煙箱庫待吸取工位支撐輥改為可調(diào)節(jié)支撐輥，減少煙箱掉落。可根據(jù)煙箱尺寸和軟化變形程度調(diào)節(jié)支撐輥，使煙箱能保持穩(wěn)定在待吸取工位，實施后煙箱掉落現(xiàn)象有較明顯的減少。

（3）在煙箱庫待吸取工位上方中間位置增加一套壓緊導

向機構(gòu)，壓緊導向板在扭簧和壓簧的作用下對煙箱料垛產(chǎn)生擠壓力，在煙箱進給時可以擠緊煙箱料垛，使煙箱間結(jié)合緊密，使前端的煙箱保持挺直，對煙箱本體的變形具有矯正作用，利于吸盤吸取煙箱。同時壓緊導向機構(gòu)對煙箱料垛具有夾緊作用，在受到吸盤推力時不易后仰移動，壓緊導向板前端可鉤住煙箱坯垛，使待吸取工位煙箱不易脫出支撐輥，防止煙箱掉落。同時再調(diào)節(jié)好支撐輥位置，煙箱掉落現(xiàn)象基本消除。

改進措施實施完成后，使用循環(huán)利用煙箱上機試用觀察，條煙入箱錯誤、煙箱成型折疊錯位、煙箱掉落等問題基本得到了解決，停機頻率和使用新煙箱時的停機頻率相差無幾，循環(huán)利用煙箱可以和新煙箱一樣在YP18型裝封箱機正常上機使用。之后在7組YP18型裝封箱機上將成果推廣應用的效果表明，循環(huán)利用煙箱可回收重復使用3次以上，效果良好。

4 結(jié)束語

循環(huán)利用煙箱在裝封箱機不能正常上機使用的難題得以解決后，企業(yè)新煙箱使用量及生產(chǎn)成本相應地得到了較大幅度的降低。如果煙箱綜合循環(huán)回收利用率能達到20%，一個中等規(guī)模卷煙生產(chǎn)企業(yè)按卷煙年產(chǎn)量60萬箱計算，每年可減少新煙箱使用量60萬只，節(jié)約成本可達200余萬元。在取得巨大的經(jīng)濟效益的同時，也節(jié)約了大量的資源，取得更為可觀的生態(tài)效益、環(huán)境效益和社會效益。

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