YB45异形包装机小盒商标纸涂胶装置调整工装的设计与应用论文_张春峰

河南卷烟工业有限责任公司许昌卷烟厂卷包部 河南许昌 461000

摘要:本文通过对YB45八角异型硬盒翻盖包装机商标纸涂胶装置的结构,工作原理进行分析,结合涂胶衬辊的调整使用要求,创新性的设计一种商标纸涂胶装置调整工装,节约了设备调整时间,保证了设备调整精度,同时提高了设备有效作业率,也减少了因目测调整造成的产品包装质量缺陷问题。

关键词:YB45八角异型硬盒翻盖包装机;涂胶装置;调整工装

引言

商标纸涂胶装置是YB45八角异型硬盒翻盖包装机中的重要部件,它由商标纸胶缸和涂胶衬辊等组件组成,其作用是在商标纸输送过程中给商标纸两侧折翼涂胶区上胶,便于后续包装的完美成形,该装置设计合理,结构紧凑,其中涂胶衬辊的安装与调整以及与涂胶轮的准确对中,是保证正确涂胶,确保产品包装质量的关键。

目前,YB45八角异型硬盒包装机是在YB45标准四角硬盒翻盖包装机基础上改造而来的,由于八角硬盒商标纸两侧折翼折痕相对于标准四角硬盒商标纸的两条折痕增加为四条,且商标纸,内框纸尺寸与规格均发生了变化,不易实现异型包装。为了实现八角异型包装的完美成形,工艺要求八角硬盒商标纸上的涂胶区域和胶点数量相比标准四角商标纸上增多了,见图一。

图1

为了满足工艺要求,YB45八角异型硬盒翻盖包装机的商标纸涂胶装置中的涂胶轮和涂胶衬辊都增加为四个;每个涂胶轮外圆周面上的涂胶区以及对应的涂胶衬辊外圆周面上的扇形凸缘的数量也比标准四角设备涂胶装置上的要多,从而造成的涂胶衬辊的安装与调整的困难程度显著增加,耗时较长,也增加了维修人员的工作难度,针对此问题,创新性的设计一种商标纸涂胶装置调整工装,节约了设备调整时间,保证了设备调整精度,同时提高了设备有效作业率,也减少了因目测调整造成的产品包装质量缺陷问题。

1 存在问题

设备经过长时间运行后,商标纸涂胶装置中的涂胶轮和与其对应的涂胶衬辊见图2,产生磨损后,需要更换,更换后需要调整二者之间的相互位置;设备运行过程中,由于原辅材料的原因,商标纸在输送过程中常常会输送通道中发生堵塞故障,设备高速运转产生的震动等原因都会造成涂胶衬辊错位,需要重新调整涂胶衬辊与涂胶轮的相对位置。调整时垂直观察时用眼很难观察准确,经常会出现涂胶轮与涂胶衬辊不对中的情况,造成商标纸涂胶不准确,表面有压痕,严重的会出现切开商标纸的现象;同时商标纸涂胶不准确,一侧胶大一侧胶小或无胶点,造成小包开边,打不开盖,铝箔烟包易拉出等重质量事故,严重影响产品质量,影响设备有效作业率。

商标纸胶缸的涂胶轮或者涂胶轮对应的涂胶衬辊发生磨损后,需要更换零件,更换零件后就要调整上胶轮与对应涂胶衬辊的相互位置。

图2 涂胶轮与涂胶衬辊位置关系图

2 商标纸涂胶装置工作原理

商标纸胶水缸的动力是通过YB45硬盒包装机左机身五号轮下方传动箱输出轴见图3.输出轴经联轴器将动力传给商标纸纵向输送部件中的动力输入轴,带动安装在动力输入轴上的一组斜齿轮,斜齿轮通过过渡齿轮带动单向超越离合器,离合器组件通过花键轴驱动胶水缸转动。胶水缸的转动带动四只涂胶滚轮转动,使涂胶滚轮上胶区域带起足够的胶水,与此同时,涂胶衬辊被压下,这时输送到位的单张商标纸折翼上的涂胶区被涂上适量的胶液;偏心套可调节活动刮胶板与涂胶轮之间的间隙,用以调整涂胶轮带起的胶水量和胶液的厚度,涂胶轮两侧安装的固定刮板,可刮去涂胶轮轮缘上多余的胶水。设备停机后,汽缸工作,汽缸驱动支架的摆动,使胶水缸的传动与主传动脱开,30s后胶缸搅动电动机工作,驱动胶水缸转动,防止胶水缸上胶轮胶水干结。

图3 涂胶装置结构示意图

胶水缸的安装:将胶水缸右侧的安装孔与机器上的定位轴对中,左侧将胶水缸架在导轨上,将胶水缸推入至尽端,通过手柄将胶水缸固定。胶水缸上的涂胶轮的使用位置是通过缸体上的限位螺钉控制的,保证了胶水缸每次的安装位置准确。

3 商标纸胶水缸涂胶衬辊的工作原理

设备启动后,小盒商标纸胶水缸离合器复位和机器同步转动。四个涂胶轮的对应涂胶衬辊固定在齿轮套(3P477)上,齿轮套通过轴承安装在偏心轴上,齿轮套的转动是通过商标纸输送系统传递动力,齿轮套在偏心轴上空转。机器正常工作时,由于双向气缸2513915048的作用力,克服弹簧张力,通过关节轴承,使摆杆OP2280绕偏心轴OP2220转过一个角度,使装在OP2220上的涂胶衬辊(专用件)下降压住商标纸,涂胶衬辊压下的距离的大小通过内齿摆臂上的限位螺钉控制。停机时,由于气缸的作用,再加上弹簧力的作用,关节轴承使摆杆摆回,OP2220偏心部分抬起,涂胶衬辊随之抬起。此时,吸气板OP2286中通入负压空气,把商标纸吸起,以免涂胶轮12PAEC8继续将胶水涂在商标纸上。

4 涂胶衬辊的调整

涂胶衬辊形状见图4,在其圆周面上设有扇形凸起,每个扇形凸起与涂胶轮的涂胶区相对应。调整时通过拧松涂胶衬辊上的紧固螺钉T,通过旋转扇形轮G,使得扇形轮G的扇形区F与成型涂胶轮P的上胶区M对准。扇形轮G每移动一次,对于上述的条件都会产生商标纸上胶区缩短的现象,不能保证正确的涂胶位置。因此涂胶衬辊的调整要保证以下三个位置尺寸:一是涂胶衬辊工作面中心线与涂胶轮工作面中心线的对中;二是涂胶衬辊工作面与涂胶轮工作面之间的工作尺寸;三是涂胶衬辊轮扇形工作面与涂胶轮涂胶区的相位对准。小盒烟包的各项外观质量要求与商标纸的正确涂胶位置有很大关系,粘贴牢固并且涂胶位置正确是合格烟包的保证。目前,涂胶衬辊的调整都是依靠设备维修人员目测来保证的,存在着许多不确定因素。

图4 涂胶衬辊和涂胶轮调整示意图

5 方案选择

5.1 方案分析

根据涂胶轮涂胶衬辊调整费时费力的问题的分析,提出改进方案如下:

在YB45硬盒包装机组上很多机构相对位置的调整都是采用工装调整方式,这种形式准确、快速、可靠。如果在涂胶装置的涂胶衬辊的位置调整采用工装,将会大大缩短维修调整时间。

通过查阅资料以及到设备现场进行实际观察和测量,所有YB45八角异型包装机胶水缸的图纸统一,尺寸相同:两侧的涂胶轮厚度为9mm,中间两个涂胶轮厚度为4mm,直径168mm,两侧涂胶轮距中间两个轮片之间的距离为32mm,中间两个相距12.3mm;涂胶衬轮的外径84mm,两侧的两个厚度15mm,中间两个厚度同为10mm,见图5,这也就为工装的设计提供了尺寸保证。

图4 胶水缸和涂胶衬辊示意图

5.2插入式工装设计。

为了便于调整,设计插入式工装见图5,

图5 插入式工装示意图

使用时取下胶水缸盖,将胶水缸安装到位。工装的一端是叉形槽口直接插入涂胶轮,将涂胶衬辊与工装的上部弧形槽口(10mm)对齐并嵌入工装,见图6;

图6 插入式工装使用效果图

工装的插口和槽口采用圆弧设计,一是保证工装不对涂胶轮和涂胶衬辊造成损伤,二是使涂胶轮和涂胶衬辊与工装靠紧,保证调整精度。两侧的涂胶衬辊和工装侧面靠齐后即可保证四组涂胶衬辊与涂胶轮对中。

在使用工装调整涂胶衬辊时,手动盘车至机器相位268°时,将中间的涂胶衬辊的凸位弧长中间位置竖直向上,(凸位:烟盒铝箔纸背部打胶位置,选用此位置主要是便于螺钉紧固)使用工装校准后紧固内六角平端紧定螺钉,其余两个涂胶衬辊依照中间两个涂胶衬辊相位位置调整。

6 应用效果

通过一段时间的使用,在调整胶水缸涂胶衬辊时节约了调整时间,调整精度也得到明显提高。由过去的几十分钟缩短到十分钟左右,提高了设备有效作业率,也减少了因调整不当造成的包装质量缺陷。

参考文献:

[1] 张策主编.机械原理与机械设计 第2版.北京:机械工业出版社,2011 .10

[2] ZB45包装机组使用说明书[R] 上海烟草机械有限责任公司 2005

[3] ZB45包装机组培训教材 上海烟草机械有限责任公司 2005

[4] 成大先主编 机械设计手册[M]第五版(第二卷). 化学工业出版社,2008.5.

论文作者:张春峰

论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期

论文发表时间:2019/7/23

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