GDX2包装机商标纸涂胶反衬辊的改进

摘 要：针对GDX2包装机存在商标纸涂胶不良质量问题，本文结合GDX2包装机涂胶装置的上胶原理，对产生上胶不良问题的原因进行了详细分析。通过对涂胶反衬辊结构进行了改进设计，解决了GDX2包装机商标纸因平整性差而引起的商标纸涂胶不良的质量问题，提高了GDX2包装机对商标纸的上机适应性。

关键词：涂胶不良；涂胶反衬辊；改进设计；平整性差；上机适应性

GDX2型硬盒包装机是上海烟草机械有限责任公司从意大利G.D公司引进G.DX2包装机组全套技术，经消化吸收后国产化的卷烟包装设备，是目前应用比较广泛的卷烟中速包装机。在使用过程中发现该机型的商标纸涂胶装置对商标纸适应性较差，影响设备有效作业率和产品质量。经仔细分析设备运行情况，发现该问题与商标纸涂胶不良有关。进一步分析发现造成商标纸涂胶不良的主要原因是由于GDX2包装机的商标纸涂胶反衬辊的工作面是凹形结构。对此，围绕GDX2包装机商标纸涂胶反衬辊进行改进设计。

1 问题的提出

1.1 商标纸涂胶工作原理

商标纸涂胶装置的涂胶原理如图1所示，商标纸在输送辊对的夹持下向前输送，当到达涂胶位置时，商标纸与涂胶轮、商标纸与涂胶反衬辊之间的接触是线接触。通过涂胶反衬辊的压力，使涂胶轮将表面附着的乳胶涂布在商标纸涂胶区域上。涂胶轮和涂胶反衬辊在旋转过程的压紧下完成商标纸涂胶，最后由加速输送辊输送至五号轮下方。

涂胶轮在转动过程中伴随着乳胶的涂布，商标纸的涂胶均匀状况和涂胶量的大小都会对产品质量造成影响。传递到商标纸的胶水量取决于乳胶的流变特性、胶水缸刮胶板的调节程度、涂胶反衬辊与涂胶轮之间的间隙以及涂胶反衬辊与商标纸接触面积和接触压力。涂胶反衬辊与商标纸接触的表面积越大，乳胶与商标纸间的作用力就越大。

1.2 存在的问题

通过统计GDX2包装机运行情况，发现小盒开口、铝箔纸粘贴不牢、小盒打不开等质量缺陷出现频次高，而该质量缺陷具有一定的隐蔽性，操作人员难以及时检查到位，极易造成批量的质量缺陷，给生产效率、产品质量和成本的控制带来不利。

2 原因分析

2.1 商标纸平整性差

目前所使用的商标纸多数为塑料膜彩印商标纸。商标纸在成品前通常以大纸卷形式在，由于受到环境的温湿度影响，而导致纸张纤维吸水或者失水，由于纤维横向伸缩率远远大于纤维的纵向伸缩率，所以商标在吸水或者失水情况下均会发生弯曲。因此商标纸不可避免地都存在自然的轻微卷曲，另外还有在外界应力作用下而导致商标纸弯曲现象。弯曲的商标纸平整性较差，尤其对于涂胶区域的不平整容易造成商标纸产生涂胶不良质量缺陷。

2.2 涂胶反衬辊存在凹陷结构

通过观察发现，涂胶反衬辊的工作面是凹形的（见图2），涂胶轮与涂胶反衬辊之间的隙是0.15mm至0.2mm，而商标纸的厚度在0.28mm-0.32mm之间波动，使涂胶轮在涂胶时的下压力F产生变化。当不同厚度品牌在换牌时，部分商标纸因受力不均而产生“拱起”现象，导致商标纸涂胶量产生较大变化。

3 改进方案与方案实施

3.1 改进方案

1）改进涂胶反衬辊结构。为有效压住拱起的商标纸，设想将涂胶反衬辊改为实心结构，涂胶反衬辊外围为实心体，使弯曲的商标纸能与涂胶反衬辊有效的接触，从而达到消除小盒商标纸涂胶不饱满的现象及减少商标纸非涂胶区域涂胶的机率。但由于涂胶反衬辊与商标纸的接触面积增大而导致两者之间的摩擦力增大，因此选材时从热处理方面来提高涂胶反衬辊的耐磨性。

2）考慮涂胶反衬辊动平衡问题。实心结构的涂胶反衬辊在重量上要比凹陷结构的涂胶反衬辊重，为避免涂胶反衬辊因过重而引起轴承磨损，将涂胶反衬辊的外径保持不变，厚度由18mm改薄到15mm，同时对两侧涂胶反衬辊在直径60mm处加工5个直径为10mm的通孔，对中间涂胶反衬辊在直径60mm处加工6个直径为10mm的通孔，这样可使得改造前后的涂胶反衬辊重量大致保持一致。

3.2 改进方案实施

改进后的涂胶反衬辊设计图见图3。由于涂胶反衬辊在使用过程中受到冲击载荷的作用，在设计涂胶反衬辊时，需要充分考虑其表面的硬度、强度和耐磨性能。因此，选择锰钢作为涂胶反衬辊的材料，并采用调质热处理，为提高压轮表面硬度，表面镀层厚度为0.02mm。

4 效果验证

GDX2包装机涂胶反衬辊改造之后，在一区卷包车间8台GDX2包装机组推广应用，运行效果良好。通过技术攻关，2017年卷包车间月报表中，涂胶反衬辊造成商标纸涂胶不良的缺陷频次由原来的4次/月降低到0.5次/月，实现了设计要求。

参考文献

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[4]骆光林.《浅析覆膜涂胶均匀状况与涂胶量》.北京：今日印刷，2008（08），39-40

作者简介

李桂林（1985-），男，助理工程师，大学本科，研究方向：卷烟包装设备的管理。