GDX1熱熔膠噴頭固定裝置研制

法書學，王長杰，劉明春

（青島卷煙廠，山東 青島 266101）

GDX1 橫包包裝機組是意大利G.D 公司設計制造的，其國產化后的機組代號為ZB25 型包裝機組，而現在有些牌號卷煙為了美觀，采用“軟盒硬包”的方式，使用冷膠時產能較低，多數卷煙廠家對GDX1 包裝機進行了改造，商標成型使用熱熔膠，商標成型質量和設備產能大大提高。改裝的熱熔膠系統由美國諾信公司開發，整個熱熔膠噴膠和供膠系統結構復雜,使用過程中，噴膠頭容易被膠液中的細小雜質堵塞，造成噴膠不暢，需將噴頭進行拆卸清理，提高噴膠質量，以此保證盒裝商標紙成型質量。目前，行業內所有使用熱熔膠的GDX1 設備噴頭固定裝置與噴頭直接相連，熱熔膠噴頭固定裝置拆裝難度大、耗時長，因此，噴頭的及時快速的拆裝清理成了一個亟待解決的問題。

1 問題

通過調查生產過程，了解到熱熔膠的噴頭容易堵塞噴，造成噴膠拉絲、噴不到位或不噴膠，會引起商標開邊、臟污等質量問題，因此需要對堵塞的噴孔進行及時的清理，且清理時必須拆卸噴頭，小組成員對噴頭堵塞及清理頻次進行了統計。

表1

清理噴頭主要是拆裝用時長，目前的熱熔膠噴頭固定裝置拆卸之前，需等待時間長；在熱熔膠使用過程中，堵塞的噴頭會出現噴膠拉絲、噴射不出去，熱熔膠沿噴膠嘴溢出，沿固定裝置側壁流到底座上，糊住固定裝置的連接機構，因此需借助錘子、鉗子等工具，且需要佩戴手套拆裝噴頭固定裝置；拆裝步驟繁雜，固定裝置沒有固定卡位，安裝后需反復調試校驗噴膠位置，導致了拆裝用時長。噴頭固定裝置溫度過高，在170℃以上，僅靠佩戴防護手套不能完全杜絕安全風險。

圖1

2 設計方案

熱熔膠噴頭固定裝置功能只要實現噴頭與設備固定板件相連即可，且固定裝置與噴頭之間需設計隔熱機構，以此降低固定裝置溫度，為滿足上述條件，提出設計方案，見圖2。

圖2

根據噴頭快速拆裝目標要求和問題分析，將熱熔膠噴膠頭固定裝置拆分為噴頭承載底座、隔熱機構、連接機構及固定裝置底座、固定機構4 個機構，然后從材料選擇和結構設計著手，進一步確定“分體式”熱熔膠噴膠頭固定裝置的研制方案如圖3。

圖3

2.1 噴頭承載底座的方案設計

為防止溢膠沿側壁回流至固定裝置，設計左凸緣結構和下凸緣結構，通過比較，下凸緣結構承載底座在底面設置往下的凸緣，使膠液沿側壁流至底部，由于重力作用，不能回流至底面，可保證固定裝置的潔凈（圖4）。

2.2 隔熱機構方案設計

為降低固定裝置溫度，在固定裝置與承載底座設計隔熱機構，為達到降溫效果，設計三層隔熱，隔熱材料采用電木，結構設計圖紙如圖5。

2.3 連接機構及裝置底座方案設計

為實現快速拆分和組裝，減少對摩擦面的磨損，采用銑面十字凹凸面連接機構，對橫向和縱向均有固定作用，插入深度可控，可設計唯一安裝位置，只需首次安裝時對噴頭位置進行校準，平時使用無須再校準位置（圖6）。

為保證凹凸銑面匹配，設計尺寸均為10mm，為保證凹凸面能順利安裝，且盡可能降低匹配間隙，防止安裝后晃動，為減少凹凸銑面的摩擦，選擇間隙較大的配合公差等級H9/f11，確定凹凸面的匹配公差。最終確定凹銑面寬度為mm，深度為mm，凸銑面寬度為mm，高度為mm。

根據設備固定板件和銑面十字凹凸結構特點，設計固定裝置底座結構，設計圖紙如圖7。

圖5

圖6

圖7

2.4 固定機構

借鑒GDX1 電柜固定鎖扣，靠扳動把手實現兩分體結構的固定，且把手的扳動方向與固定桿運動方向垂直，實現了固定結構的自鎖，設計出十字花鍵鎖結構（圖8）。

3 裝置安裝調試及效果驗證

根據設計圖采購原材料，進行加工制作，噴頭承載底座、連接機構及裝置底座采用鋁合金材質，隔熱材料選用電木，固定機構選用不銹鋼材質。各機構的加工成型后，按照設計尺寸對各部件進行測量驗收，并安裝調試，并對噴頭拆裝時間進行統計。

圖8

表2

改進前拆裝時間共計32.3min，改進后拆裝時間為0.7min，拆裝時間減少，噴頭清潔效率提高453.87%。

4 結語

本課題研制的熱熔膠固定裝置，采用下凸緣結構噴頭承載底座，利用重力阻止膠液回流，臟污固定裝置；采用十字凹凸面結構，既實現快速拆裝，也減少了結合面的磨損；固定機構選用十字花鍵鎖代替固定螺栓，手柄與固定桿運動方向垂直，利用不同方向作用力實現自鎖功能。國內GDX1 機型改裝熱熔膠系統的設備使用的是原裝的固定裝置，均存在拆裝不便、固定裝置溫度過高、易臟污的問題，因此，研制的新型固定裝置具有很高的推廣價值。