YB611型硬條及條外透明紙包裝機螺旋提升器故障分析及改進措施

摘要：為減少YB611型硬條及條外透明紙包裝機螺旋提升器故障次數，針對煙包供料流程和入口煙包對中流程，分析了造成螺旋提升器故障的主要原因——煙包回撤距離小，煙包間存在間隙，通過增加尋零傳感器，增大煙包回撤距離來解決了上述問題。由對用戶機組的跟蹤調查得知，改進后螺旋提升器故障次數由原來的日均5.05次降低至日均1.53次，大大提高了設備的有效作業率。

關鍵詞：YB611;螺旋提升器;故障次數;煙包回撤

中圖分類號：TS43? ? 文獻標志碼：A? ? 文章編號：1671-0797（2024）11-0059-03

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2024.11.015

0? ? 引言

ZB416型硬盒硬條包裝機組由YB416型硬盒包裝機、YB511型盒外透明紙包裝機和YB611型硬條及條外透明紙包裝機三部分組成，是上海煙草機械有限責任公司在整合國內外包裝機組技術優點的基礎上，集成創新與自主創新相結合，研制出的國產高速硬盒包裝機組。該機組填補了國產600包/min橫包式包裝機的空白，為行業高速卷煙包裝設備升級換代提供了支撐，是面向未來、面向行業高質量發展的主力機型。該機組的穩定運行，是行業內各煙廠重點關注的項目。

1? ? 存在問題

自2023年來，公司接到各煙廠反饋，其廠內ZB416型包裝機自使用以來，整體運行比較穩定，但其中YB611型硬條及條外透明紙包裝機的螺旋提升器容易發生故障，而螺旋提升器故障處理困難且耗時，降低了包裝機的有效作業率，同時增加了操作人員的工作量。

通過對多家煙廠的跟蹤調查，統計出螺旋提升器故障次數為日均5.05次。為解決該問題，需對YB611煙包供料流程及入口煙包對中流程進行分析，以減少螺旋提升器故障次數，提高產量。

2? ? 問題分析

2.1? ? 煙包供料流程分析

YB611型硬條及條外透明紙包裝機的煙包供料裝置由入口輸送帶、螺旋提升器和旋轉推煙器三部分構成[1]，如圖1所示。

YB511成型的透明紙煙包從其輸送通道輸出，經由入口輸送帶有序地傳送至螺旋提升器，煙包在螺旋通道中旋轉提升至旋轉推煙器，旋轉推煙器的推手按照特定的軌跡運動，將成組煙包推送到第一推煙桿的推煙起始位置。下面詳細介紹煙包供料裝置各組成部分。

1）入口輸送帶：由YB511盒外透明紙包裝機包裝完成的煙包通過輸送帶傳到YB611硬條及條外透明紙包裝機的入口輸送帶右側入口，輸送皮帶在伺服電機的驅動下將煙包有序傳送至螺旋提升器。伺服電機由齒輪將動力分為兩路，分別驅動上下兩條輸送帶轉動[2]。

2）螺旋提升器：螺旋提升器由傳動同步帶帶動順時針轉動（從上方看），底部由十個均布的煙包入口槽組成，入口輸送帶將煙包逐個推入，相鄰兩煙包入口槽合并成為一條螺旋通道，兩個煙包完成堆疊后在螺旋通道中旋轉提升，最后兩兩堆疊的煙包從五個獨立的螺旋通道輸出，形成緊密相鄰的二五平包排列的煙包組。

3）旋轉推煙器：螺旋提升器將煙包排列成二五平包的煙包組輸出后，由輸送帶上下夾持煙包組向包裝工位輸送。在煙包前進過程中，旋轉推煙板進入輸送通道，將煙包組往前推送，保證成組煙包到達準確位置。

2.2? ? 入口煙包對中流程分析

為了讓煙包能夠更順利地進入快速旋轉的螺旋提升器，YB611采用了伺服電機控制入口輸送帶來與螺旋提升器配合。整個煙包入口對中裝置由伺服電機32M902、伺服電機驅動器以及對射式光纖傳感器32B168組成[3]，其位置如圖2所示。

對射式光纖傳感器32B168用于管理由無刷電機驅動的煙包入口輸送帶，以便保持煙包緊湊，讓煙包在正確的時刻進入螺旋提升器。其主要工作原理為當YB511型盒外透明紙包裝機出口皮帶上的煙包數量變少，31B539（CH出口槽最低填充水平）的信號消失之后，螺旋提升器脫開嚙合，YB611型硬條及條外透明紙包裝機入口輸送帶上的煙包會回撤，直到32B168的信號消失之后煙包再往前走一段距離，直到再次觸發傳感器32B168，入口輸送帶對中尋零結束[4]。

入口輸送帶結構如圖3所示，煙包從右往左輸送，需根據煙包厚度Spa調節入口高度Y=Spa-0.5 mm，出口高度X=Spa-1 mm。由于入口輸送帶在結構上入口松、出口緊，如果回撤距離小，煙包回撤的位置靠近入口輸送帶出口，此時上板1將煙包壓得比較緊，入口輸送帶在向前輸送過程中，由于后續煙包的推力較小，無法消除入口輸送帶出口煙包之間的間隙。如果煙包間存在間隙，煙包在進入螺旋提升器時可能并未靠在螺旋提升器內壁上，容易在提升過程中受到擠壓[5]，進而造成螺旋提升器故障。

為了確定煙包回撤距離對螺旋提升器故障的影響，增大回撤距離，記錄不同回撤距離時，螺旋提升器發生故障情況。每次調整增加5 mm，每一個回撤距離驗證60次，記錄螺旋提升器故障次數，結果如表1所示。

通過上述統計結果可以看出，螺旋提升器故障次數與煙包回撤距離呈負相關，即煙包回撤距離越大，螺旋提升器故障次數越少，當回撤距離大于140 mm時，螺旋提升器故障次數才會趨近于零。而目前煙包回撤位置以傳感器32B168為基準，回撤距離僅為5 mm，煙包間隙較大，容易造成螺旋提升器故障。

3? ? 改進措施

由于傳感器32B168除具備尋零功能外還同時具備糾偏功能，不能隨意改變位置，因此為了增大回撤距離，新增尋零傳感器32B9036，編寫相關程序，使得新的回撤位置以傳感器32B9036為基準。32B9036的安裝位置如圖4所示。

3.1? ? 尋零傳感器選型

尋零傳感器檢測對象是煙包，是非金屬，選用電容式傳感器，考慮到入口輸送帶位置較小，選擇的傳感器要便于安裝，經討論最終選用得利捷的一組型號分別為SM-PR-2-F00-PP-SV2511和SM-PR-2-

G00-XG-SV2511的對射式光電開關，該傳感器體積小，安裝方便，滿足現場需求。

3.2? ? 尋零傳感器安裝位置確定

根據分析可知，增大回撤距離，可以減少螺旋提升器故障次數，但回撤距離又不能過大，如果回撤距離過大，會造成煙包回撤后YB511出口槽最低填充水平31B539感應到，影響設備的正常運行。于是通過試驗確定傳感器的最佳安裝位置。回撤距離大于100 mm時，螺旋提升器故障次數較少，為了進一步確定最佳安裝位置，從100 mm開始，每次試驗增加5 mm，每一個回撤距離試驗60次，記錄螺旋提升器故障次數，結果如表2所示。

通過試驗發現，回撤距離為150 mm時，可將螺旋提升器故障次數降為0，因此，將新增的尋零傳感器32B9036安裝在距離螺旋提升器入口150 mm處，既能最大程度增大煙包回撤距離，又能保證煙包回撤后傳感器31B539不被感應到，不影響設備的穩定運行。

4? ? 改進效果

對ZB416機組安裝尋零傳感器32B9036，并進行跟蹤調查，統計螺旋提升器故障次數。根據調查結果，改進后煙包在入口輸送帶上的回撤位置由32B168變為32B9036，入口輸送帶出口煙包的間隙減小，螺旋提升器故障次數降至日均1.53次，大大提高了機組的有效作業率。

5? ? 結束語

為了減少YB611型硬條及條外透明紙包裝機螺旋提升器故障次數，首先分析了YB611的煙包供料流程和入口煙包對中過程，確定入口煙包回撤距離小、煙包間隙過大是造成螺旋提升器故障的原因。于是新增尋零傳感器32B9036將煙包回撤距離由5 mm變至150 mm，增大145 mm。最后，根據調查結果可知，此改進方法可將螺旋提升器故障次數由原來的日均5.05次降低為日均1.53次，大大提高了設備的有效作業率。

[參考文獻]

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[3] 何成建，趙濤，李力，等.淺談C800小盒透明紙包裝機入口通道改造[J].中國設備工程，2023（2）：115-117.

[4] 施忠兵，吳建軍，陸宇楨.ZB45異型硬盒硬條包裝機組的設計[J].煙草科技，2020，53（11）：97-102.

[5] 商保鵬.YB917壓板狀態檢測裝置的設計應用[J].價值工程，2017，36（7）：85-86.

收稿日期：2024-01-30

作者簡介：湯鏇蓉（1995—），女，江蘇人，助理工程師，研究方向：煙草行業包裝機組電氣設計。