戚亚东,马孝宗,邝紫云
(河南中烟工业有限责任公司驻马店卷烟厂,河南 驻马店 463000)
YB25卷烟小盒包装机是目前国内软盒包装设备的主流机型,目前,国内卷烟工业企业生产的软盒卷烟包装设备大多在其基础上进行改进,但其封签输送机构传送不稳定,传送精度要求高,故障率普遍较高是此类机型的共性。封签输送机构的主要工艺目的是为小盒烟包提供合格的打好白乳胶胶线的封签纸。
封签输送机构通过扇型轮将封签库中的封签逐张吸附下来并送到导纸板处,在导纸板处,封签纸被送往第一导纸凸轮和第一压紧轮之间,然后,在第一导纸凸轮和第一压紧轮的作用下,再经导纸板和第一压紧轮支座的导向面导向,由水平输送作90度转向,垂直输送进入垂直下纸通道,在下纸通道中配合封签胶缸的打胶片完成上胶并经第二导纸轮输送,在第三导纸轮和从动滚轮的作用下进入下纸基准盒中。
封签输送机构由于其要与主机配合、对接完成封签的拾取、输送、释放和黏结,由于机械动作多、摩擦力精度要求高,该部位一直故障率较高。在设备实际运行过程中通过信息系统采集和停机记录分析,发现封签输送机构的主要故障表现为以下三个方面。
YB25主机设备对封签纸的要求是,裁切整齐平整,所以封签纸能顺利地弯曲作90度向下输送直至完成整个输送过程。但在实际生产中,封签纸在印刷和储存过程中会出现弯曲现象,整个平面沿长度方向弯曲翘起,这样一来,封签纸在第一导纸凸轮处输送时,上翘的角会碰撞到第一压紧轮支座导向圆弧面,摩擦力会导致封签纸输送时歪斜,产生封签纸粘贴歪斜的不合格烟包,甚至出现封签纸在第一压紧轮支座的导向圆弧面入口处受到干扰使封签纸输送瞬间停滞,导致封签纸堵塞停机。
另外,在封签纸输送过程中,由于扇型轮吸取封签纸时,两吸嘴作用在封签纸前端的两个角上翘。当吸封签轮将封签纸输送到第一导纸凸轮和第一压紧轮之间后,吸封签轮作回程动作时,虽然在真空分配阀的作用下,吸封签轮已将封签纸释放,但在高速运行时,会出现真空余气将封签纸往回拉的现象,而这时封签纸的中间部位已被第一导纸凸轮和第一压紧轮压紧,封签纸前端的两个角会上翘弯曲。当封签纸作90度转向输送时,翘起的两角会碰撞在第一压紧轮支座的导向圆弧面上端,封签纸在传送过程中在阻力的作用下会出现输送迟滞,不能及时进入下纸通道,从而影响下一张封签纸输送造成堵塞现象。
在正常情况下,上胶轮的上胶区域与封签纸之间的相位是一致的。如果封签纸在第一压紧轮支座的导向圆弧面入口处输送迟滞,则会产生封签纸的相位不能与上胶轮的上胶区域相位相同步,就会引起上胶不完全、胶线错位的现象,致使封签纸因上胶不全、胶线错位而黏贴不牢固、粘贴时产生溢胶等现象,进而造成烟包相互粘连或封签纸粘贴歪斜不居中等不合格烟包。
当封签纸经涂胶输送辊上胶后,传送到第二、第三导纸轮时,由于导纸轮的结构采用中间开槽式,由导纸轮两侧圆弧线与封签纸接触,导致封签纸与输送轮的摩擦力较小。而且由于是靠两侧摩擦力输送还容易造成封签纸受力不均衡的现象,进而导致封签纸传输不稳定、封签纸产生歪斜无法顺利进入下纸基准盒,出现堵塞停机或使烟包产生封签纸粘贴歪斜不居中等,导致质量缺陷烟包的产生。
根据封签纸歪斜堵塞的原因分析,对产生封签纸故障的主要部位第一压紧轮支座的导向曲面以及第二、第三导纸轮的外圆面进行改进。
(1)第一压紧轮支座的圆弧曲面及其延伸段是封签纸90度转向输送的导向板。通过对第一压紧轮支座的导向圆弧面在结构上作出改进,将原第一压紧轮支座的导向圆弧面从结构上分为导向面与非接触面两个区域。既保留中间部位作为导向面,两边进行加工构成两个非接触区域,封签纸在作90度转向输送时,由于中间部位在第一压紧轮的作用下能较好地弯曲转向而不会与导向圆弧面相碰撞,而经过加工的两边恰好避免了封签纸两角上翘时产生碰撞干扰现象。经测量,第一压紧轮支座总宽度为27mm,根据计算和实验结果把中间宽度为11mm的圆弧面为导向区域,剩余宽度两边各为8mm的区域作非导向区域,其弧度和弧长保持不变,圆心向上移动2.6mm,中间保留的导向区域,保证了第一压紧轮支座的导向面的导向功能,而加工后得到的新圆弧面与封签纸的距离较大,减小了封签与圆弧面之间的摩擦力,避免了封签纸弯曲与导向面产生的相互干涉,使封签纸在第一压紧轮处平稳输送。
(2)第二、第三导纸轮为两个开槽式的输送轮,结合封签纸输送原理,为避免因封签纸材料的变化,导致第二、第三导纸轮输送时封签纸两边受力不均匀,采用增加封签纸与输送轮接触面的方法以增强其输送稳定性,即将原来与封签纸两条线接触的传送方式改为面接触式传送方式,使封签纸在第二、第三导纸轮上始终保持平面接触,增加输送轮与封签纸的摩擦力,提高传动的平稳性。把原来的开槽式改为无槽的整体圆弧面,将导纸轮与封签纸在相对运动时的线接触改为面接触,即将原导纸轮外圆面宽2mm×2mm的沟槽改为4.5mm宽的外圆面作为与封签纸接触的工作面。改进后,长约4.5mm的接触面正好位于20mm宽的封签纸中心,增加了封签纸的挺括性和摩擦力,避免线接触传送封签纸时两边受力不均产生的封签歪斜、堵塞等问题,保证封签纸准确下落至下纸基准盒内,增强了封签纸输送的稳定性。
经过以上改进措施,据生产数据统计2019年8月至12月封签部位的故障由改进前的245小时降至107.8小时,该部位故障率降低了近55%,设备的运行速度有原来的385包/分提高到395包/分以上,提高效率约1.5%。改进前因封签原因造成的停机每班大于9次,改进后每班封签部位停机减少到3次左右,改进效果十分明显。
此次改进是在原有的机械构造上进行的,只是针对原装机上零配件进行改进而已。通过这样的技术改造,不仅减少了停机时间和维修次数,还提高了设备运行效率,保障了产品质量,节约了数额可观的维修费用,有效弥补了YB25机型封签输送机构的设计缺陷。