新型FOCKE 包裝機條盒紙吸取的破空裝置的設計及應用

楊紹榮 徐正剛 楊曉明

（紅塔煙草（集團）有限責任公司，云南 玉溪653100）

1 存在問題

FOCKE 條盒透明紙包裝機，是煙草包裝設備中，用于包裝條盒紙和透明紙的設備，在實際生產中經常發生條盒紙吸取故障。如表1 所示,是我廠6 臺FLCKE 包裝機一個月內條盒紙吸取故障次數達的統計表。

表1 原破空裝置使用一個月條盒紙吸取故障次數統計表

2 原因分析

原設備破空機構如圖1 所示，吸取鼓的負壓破空機構是一個餃鏈四桿，它由軸承2、連桿3、膠墊4、擺桿5、彈簧6、吸嘴7、夾緊桿8、銷軸9 和擺桿10 等零件組成。通過吸嘴7 直接吸附并順時針旋轉輸送條盒紙，而吸嘴7 的真空由中空的擺桿5 提供，擺桿5 的真空通過與膠墊4 粘接為一體的真空軸供給。當膠墊4 與擺桿5 接觸無間隙時，真空軸內的真空能夠通過擺桿5 到達吸嘴7，吸附條盒紙，并隨著真空軸一起順時針旋轉輸送；當真空軸旋轉到位時，膠墊4 與擺桿5 不接觸時，真空軸內的真空斷開，不能到達吸嘴7，吸嘴7 釋放條盒紙。真空軸再逆時針旋轉回位，準備下一工作循環。而膠墊4 和擺桿5 的接觸與否（即吸嘴7 真空的通斷）是由連桿3、擺桿5、夾緊桿8 和擺桿10 組成的餃鏈四桿機構實現的。

圖1 吸取鼓結構示意圖

吸取鼓順時針轉動，將要到達極限位置時，如圖1，軸承2碰到釋放擋塊1 時，擺桿10 順時針轉動被限制，而夾緊桿8 仍順時針轉動，因此擺桿10 將相對于夾緊桿8 產生逆時針轉動，在連桿3 作用下，擺桿5 將相對于夾緊桿8 產生轉動，擺桿10越過死點位置，在圖1 中彈簧6 的作用下處于穩定位置，擺桿5和膠墊4 之間產生間隙，輸送到吸嘴7 的真空被破壞，吸嘴7 釋放條盒紙。

吸取鼓到達極限位置后，轉化成逆時針轉動，當軸承2 碰到復位擋塊11 時，擺桿10 逆時針轉動被限制，而夾緊桿8 則要繼續逆時針轉動，因此擺桿10 將相對于夾緊桿8 產生順時針轉動，在連桿3 作用下，擺桿5 將相對于夾緊桿8 產生轉動，使連桿3、擺桿5 和擺桿10 復位,此時擺桿10 越過死點位置，擺桿5接觸膠墊4 后，擺桿5 相對于夾緊桿8 逆時針轉動被限制，在彈簧6 的作用下同樣處于穩定位置，擺桿5 和膠墊4 之間的間隙消除，輸送到吸嘴7 的真空通路恢復，吸取條盒紙。為下一工作循環作好準備。

該破空機構在軸承2 碰到釋放擋塊1 時，和軸承2 碰到復位擋塊11 時都有沖擊，機構復雜，零件細小而輕薄，極容易磨損，并且運行過程需要精密配合，調整要求高，因此條盒紙歪斜導致包裝不良和條盒紙吸取故障頻繁發生。

3 改進方案

針對FOCKE 包裝機條盒紙吸取過程的特點，結合設備結構，經過反復調查分析和驗證，設計了FOCKE 包裝機條盒紙吸取的破空裝置（如圖2）,實現條盒紙在特定位置的吸附和釋放。該裝置由螺釘（1）、吸取鼓（2）、真空軸（3）、管（4）、吸盤（5）、分配器（6）、管a（7）、管b（8）、接口a（9）、接口b（10）、銷（11）、軸承（12）、旋轉軸（13）、墻板（14）、彈簧（15）、放氣盤（17）、固定法蘭（18）、螺釘（19）、配氣盤（20）、盤（21）和螺釘（22）等零件組成。

吸嘴（5）通過管（4）直接與真空軸相連接，真空軸內的真空直接供給到吸嘴（5）上。

螺釘（1）將吸取鼓（2）夾緊在真空軸（3）上，分配器（6）的管a（7）、管b（8）、接口a（9）相通，管a（7）接通真空系統，管b（8）接通放氣盤（17）接口b（10）, 接口a（9）與真空軸（3）接通，銷（11）將放氣盤（17）周向固定，使其不能轉動，而只能在彈簧（15）的作用下緊靠在配氣盤（20）上，固定法蘭（18）通過螺釘（19）固定在旋轉軸（13）上，盤（21）通過三顆螺釘（22）將配氣盤（20）固定在固定法蘭（18）上，并可以通過配氣盤（20）的環形槽調整相對于固定法蘭（18）的周向位置，因此配氣盤（20）可隨旋轉軸（13）旋轉。

圖2 FOCKE 包裝機條盒紙吸取的破空裝置圖

放氣盤（17）的結構如圖3，有兩個G1/8 的管螺紋孔中心過軸心，垂直的分布在放氣盤（17）上；并且在與軸同心，直徑為80mm 的圓上還有兩個直徑為10mm 的孔與G1/8 的管螺紋孔相貫；同時有一個直徑為8mm 的定位銷孔，用于放氣盤（17）的周向固定；此外，還有三個直徑為9mm 的彈簧安裝孔。

配氣盤（20）的結構如圖4，在與軸同心，直徑為80mm 的圓周上開有一寬度為10mm 的腰形槽，腰形槽長度如圖所示，并開有三個與固定法蘭（18）的三顆緊固螺釘相配合，寬度為6.5mm，弧長約為四分之一圓周長的腰形槽均勻分布在圓周上。

如圖2 所示，放氣盤（17）和配氣盤（20）安裝后，放氣盤（17）的兩個直徑為10mm 的孔和配氣盤（20）寬度為10mm 的腰形槽，均位于直徑為80mm 的圓周上。在彈簧（15）的作用下放氣盤（17）緊靠在配氣盤（20）上，旋轉軸（13）帶動配氣盤（20）轉動，當放氣盤（17）的兩個直徑為10mm 的孔都處于配氣盤（20）寬度為10mm 的腰形槽范圍時，放氣盤（17）的兩個直徑為10mm 的孔，被配氣盤（20）寬度為10mm 的腰形槽接通，即圖2 所示的放氣口（16）和接口b（10）被接通，放氣口（16）的空氣通過配氣盤（20）寬度為10mm 的腰形槽，再進入放氣盤（17）的接口b（10），再經過分配器（6）的管b（8）進入分配器（6），此時分配器（6）內的真空被破壞，條盒紙被吸盤（5）釋放出來。

隨著配氣盤（20）旋轉，放氣盤（17）的兩個直徑為10mm 的孔，任何一個不處于配氣盤（20）寬度為10mm 的腰形槽范圍時，即放氣盤（17）的兩個直徑為10mm 的孔之一被配氣盤（20）封住，放氣口（16）的空氣不能進入分配器（6），此時分配器（6）真空在真空系統的作用下恢復，吸盤就能吸取條盒紙。

圖3 放氣盤結構示意圖

圖4 配氣盤結構示意圖

4 結果和結論

方案實施后，對設備條盒紙吸取故障進行了跟蹤調查，調查結果如表2。

表2 新裝置應用后一個月條盒紙吸取故障次數統計表

由上表可以看出，改進后條盒紙吸取故障明顯減少，由原來的每月24.67 次降為每月1 次改造取得明顯效果。該新型FOCKE 包裝機條盒紙吸取的破空裝置采用了放氣盤和配氣盤相結合的真空解除裝置（即破空裝置），相對運動的零件之間無沖擊，減少了磨損和設備故障，提高了設備效率，維護了品牌形象，提高了企業效益。