烟包辅助剔除装置的设计与应用

王建荣 雷梁良

摘 要： 本文对GDX1软盒包装机组CH小盒透明纸包装机剔除缺陷烟包的动作和效果进行分析，发现剔除过程会出现因烟包未及时剔除而挤坏或卡在剔除口的现象，存在质量隐患和设备损坏的风险，造成原辅材料的浪费。为此我们针对烟包辅助剔除装置展开研究，解决了剔除过程存在的类似问题，消除了该位置存在的产品质量隐患及原辅材料浪费现象。

关键词： CH小盒透明纸包装机；烟包剔除；吹气；加速；改进

前言

GDX2硬盒包装机组和GDX1软盒包装机组是目前国内卷烟包装设备的主流机型，均配套CH小盒透明纸包装机。其在剔除过程中常出现不合格品未能及时掉落，挤坏在转盘处，后续烟包易碰皱流入下到工序，存在质量隐患和设备损坏风险。通过对烟包输送、剔除原理的研究与分析，设计辅助剔除装置以保证不合格品成功剔除。

1.CH小盒透明纸包装机烟包剔除原理

设备在正常运行过程中，裹有透明纸的烟包被送到出口转盘上的隔腔中，经由压板下的烟包轨道继续向下道工序输送。在小盒透明纸包装机运转过程中，相关检测器若检测到透明纸拼接头、透明纸散开、缺拉线等缺陷烟包时或手动剔除时，将向出口转盘处烟包剔除装置发送一个信号，不合格烟包在到达剔除工位时，则电磁铁得电动作，通过适当的杠杆作用，剔除支架向里侧摆动，此时在烟包轨道形成一个缺口，不合格烟包因重力下落剔除，完成一次剔除动作后电磁铁失电，剔除支架通过弹簧拉力的作用，自动复位，至此完成一个剔除周期的工作。

2.存在问题及原因分析

小盒透明纸烟包剔除时，剔除板打开，烟包自由下落，速度慢，造成烟包在剔除口处挤后无法掉落，如遇到散包或者由于停机过久产生烟包粘连在剔除过程中更容易出现烟包在剔除口处而无法完全顺利下落，从而引起后续输送的烟包破损变形的质量缺陷。

3.改进方案

小盒碰皱质量缺陷及卡烟包的是由于烟包本身自重较轻，在散包和烟包粘连的情况下，剔除口空间狭小，烟包靠自重在短时间内不容易顺利下落，剔除支架回位时易把烟包卡在剔除口。

通过分析，可以增加一外力使煙包在剔除时加速下落。为保证吹气动作与剔除支架动作一致，可采用二位三通电磁阀控制吹气通断，同时电信号从与剔除气缸相连接的二位五通电磁阀接口接出；或采用二位三通气动阀亦可实现。

4.方案实施

4.1 气动控制工作原理

裹有透明纸烟包经由出口转盘处的压板下的烟包轨道继续向下游传送。当出口转盘处烟包剔除装置接收到剔除信号，不合格烟包在到达剔除工位时，则二位五通电磁阀动作，气路导通，压缩空气分为两路输出，一路作用于剔除气缸，使剔除支架向内侧摆动，使小盒透明纸包装机烟包轨道下方形成一个缺口。另一路输送到控制阀的信号端，使气动阀动作，剔除装置的吹气座接通压缩空气，通过吹气座的两个小孔输出压缩空气流，并在需剔除的烟包上形成喷射作用，加速烟包下落。

烟包辅助剔除装置主要由支架、吹气座、储气罐、单向阀、气动阀等组成。吹气底座通过螺栓固定在支架上，支架由螺栓安装在压板上。储气罐、单向阀组合在一起，为剔除辅助装置提供稳定的压缩空气，气动阀实现吹气底压缩空气的通断，作为控制元件，储气罐、单向阀、气动阀三个元件一起固定在安装在空间较大的小盒透明纸包装机和条盒包装机连接部位的侧面上。

4.2机械部分设计

4.2.1吹气座的设计

吹气座是剔除辅助装置的执行元件，通过螺栓与支架连接为一体，安装在转盘轨道上方的压板上。由于吹气座是安装在压板上，且经常需要手动打开压板取烟包，此时要求打开的时候不能与其他构件相干涉，放回原位时需保证不能与安装在补偿烟库底部侧边的偏心轴承产生干涉，且重量要轻，便于操作。因此吹气座要小巧，尺寸不宜过大，采用铝合金材料制作，材料易得。设计如图7所示，其中管螺纹孔G1/8用于管接头的连接，为压缩空气的输入口；的深孔为气流的传输通道，其端部M 6的螺纹用于与紧钉螺栓的配合，避免漏气；压缩空气最后小孔吹出，作用在需剔除的烟包上，根据小盒烟包尺寸，为保证喷流作用与烟包的两端部区域，取吹气座上的吹气空间的距离为51㎜；为保证吹射高压气流的集聚性，取吹气小孔的直径为1.5㎜。

4.2.2吹气座安装支架的设计

支架对吹气座起着固定支撑作用，由于空间有限，采用薄板材料进行制作，形状设计成L形，这就要求需要有足够的强度、塑性和韧性，所以采用不锈钢薄板制作。其中两侧的用于吹气座的连接，螺栓通过中间的孔将支架和吹气座安装在压板上。

4.3辅助剔除装置的安装应用

根据吹气座安装位置，安装支架，在出口转盘半圆弧压板上进行钻孔、攻螺纹固定安装支架；根据气动原理图对各气动元件进行选型并组合安装；将各零件装配起来，并装机使用。

5.改进后效果

对车间CH包装机进行该装置逐步改进后，效果良好，随后开始对其余其他进行改进。安装后并进行跟踪，收集数据，发现剔除不下的故障现象不存在了。同时可实现机器额定速度下的顺利剔除不合格烟包，且不会对烟包包裹质量产生影响，杜绝了产生挤烟现象，降低质量风险。

通过对CH包装机烟包辅助剔除装置的设计应用，增进对电磁铁、气动等相关知识的了解，提高剔除动作的可靠性，降低质量隐患，避免不必要的人力、材料和时间花费，进一步提升设备运行稳定性和有效作业率。

参考文献

[1] 机械设计基础[M] . 杨可桢，程光蕴主编.北京：高等教育出版社.1999.

[2] 机械设计手册 . 第1卷[M]. 成大先主编.北京：化学工业出版社.2002.

[3] 液压与气动技术（第三版）[M] . 左健民主编. 北京：机械工业出版社.2010.