研制拆箱机小展翼气缸防脱落装置

崔嵬+陈孔军+李峰+赵强+程林峰

摘 要：针对拆箱机副展翼气缸在捅开烟箱的过程中，小展翼气缸经常脱落等问题，研制一种脱落保护装置，保护小展翼及其装置，在副展翼主杆松动时及时停止脱落。防脱落装置由导向杆、防脱落销和缓冲套组成。装置制造安装后，经试验证明，拆箱机小展翼气缸月均脱落次数由有6次降为0次。

关键词：拆箱机；小展翼气缸；装置；防脱落；研制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.240

0 前言

拆箱机是卷烟工厂制丝车间制叶生产工序中的第一道关键设备，其主要任务是将叶组配方库送来的烟箱经过搬箱、拆箱、脱箱、码箱、输送等環节，脱掉外包装箱皮[1]。在生产过程中发现拆箱机故障频繁，平均每月6次，尤其是副展翼气缸在捅开烟箱的过程中，造成推动的小展翼气缸经常脱落，往往造成副展翼气缸轴丝损坏，还造成辅连空压管及其拖链断裂，严重的需要更换气缸，增加了维修费用和备件费用，影响了设备运行效率。

1 方案确定

小展翼气缸防脱落装置由导向杆、防脱落销和缓冲套组成。防脱落销安装在导向杆上方，当小展翼气缸发生脱落时，防脱落销能有效卡死导向杆的滑落，从而防止整体脱落，保护小展翼及其装置。

2 方案细化

2.1 导向杆的设计

根据抗拉强度公式对导向杆进行了强度的校核[2]。

所以确定导向杆直径取整为11mm。

为了满足拆箱机小展翼气缸的工作需要，对副展翼气缸行程进行了测量，从而确定导向杆杆长度为1040mm，这个尺寸可以满足拆箱机副展翼气缸最大工作行程的要求，又保有余量。

2.2 防脱落销的设计

在整个过载保护装置中，防脱落销起防脱落的主要作用，承受力的冲击最大，根据小展翼气缸脱落最大力设计防脱落销的切断面直径。T10工具钢中[t]的许用切应力为600Mpa[3]，剪切销断面的直径为：

设计防脱落销切断面的初步计算最小直径为7.9mm，运用黄金分割法得出0～13mm区间有一最优直径，然后通过比较，将范围优化为5～13mm，然后进一步进行分析，得出理论上的最优直径为10mm。

2.3 缓冲套的设计

缓冲套主要是为了缓冲防脱落销与连接块的冲击力[4]，已知小展翼重m=10kg，下落高度h=1m，冲击时间t=0.04s（通过视频帧数计算得出），求出该冲击力大小为

防脱落销承受最大冲击力为750N，需缓冲掉350N的力。根据缓冲掉的力的大小，查阅《材料手册》并根据防脱落销的尺寸，确定缓冲套的内径为φ10mm，外径φ14mm。

3 试验验证

拆箱机小展翼气缸防脱落装置研制完成后，我们进行了进行10批次（每批次气缸活动40次）的人为脱落试验并进行统计，得到表1。

实验结果表明，拆箱机小展翼气缸脱落次数为0次，本装置可方便的实现防止拆箱机小展翼气缸的脱落，降低了维修人员的劳动强度，提高了设备的运行效率。

4 结语

本文对拆箱机副展翼气缸在捅开烟箱过程中，经常出现的小展翼气缸经常脱落等问题，研制了一种脱落保护装置，保护小展翼及其装置，在副展翼主杆松动时及时停止脱落。防脱落装置由导向杆、防脱落销和缓冲套组成。装置制造安装后，经试验证明，拆箱机小展翼气缸月均脱落次数由有6次降为0次。降低了维修人员的劳动强度，提高了工作效率。

参考文献：

[1]许祥.烟草行业中的自动化物流系统[J].中国新通信，2015（22）：14.

[2]谢丹，游庆，赵言正，王美龄，李常勇等.烟草拆箱机械手设计[J]. 机械工程师，2007（02）：78-79.

[3]张海滨.全自动开箱机结构设计[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2015.

[4]谢丹.烟草拆箱机械手及其系统[D].上海：上海交通大学2007.

作者简介：崔嵬（1988-），男，山东新泰人，硕士研究生。