折纸机应用及运行维护浅析

王俊杰，李 轩，安小康

（兰州生物制品研究所有限责任公司，甘肃兰州 730046）

0 引言

随着现代科学与技术迅速发展，机械化设备与日俱增，实现各种功能，给人类提供各种方便快捷的生活，同时，机械化设备大大提高了人工产量，减轻劳力。随着我国医药行业不断壮大，药品种类增多，为满足各生产需求，机械化折纸机满足了国内生产企业产品说明书自动化折叠，每分钟可自动折叠数百张，并配备小盒机或包装机达到纸张折叠包装功能，将说明书折叠后输送到小盒机或包装机料仓，实现制品或制剂等和说明书整体装入包装盒内形成包装品。尤其是GUK 折纸机，稳定性好，而且运行速率高，在现代化生物制品行业得到广泛使用。折纸机的设计理念就是将放在堆纸仓的一摞说明书通过吸嘴和拨叉配合，逐张由胶辊送入折页板内，每张说明书到达折页板所需位置（即折板内挡板位置）再由胶辊压痕折叠再送入下一层折页板，以此循环，形成对折、四折或八折等多折说明书，为便于满足不同折叠形式要求，折纸机配备4 个或6 个折页槽，使用过程中可根据生产需求，调节折页板内挡板位置实现不同折叠样式。

1 GUK 折纸机的应用现状

GUK 折纸机安装在小盒机内部，与小盒机以1：1 速度同步运行，取代人工折叠纸张的工作，实现了高速自动折叠，配合小盒机完成单独包装（图1）。

图1 折纸机在小盒机安装位置

GUK 折纸机都有堆纸仓（放纸仓），经过专业培训的操作人员只需将说明书放入堆纸仓（放纸仓），说明书总量高度不可低于3 cm 也不可高于挡杆最高点以下3 cm 处，否则极易出现纸张多张或卡纸等不良情况，造成折纸机胶辊或内部元件磨损、发生故障，影响纸叠效果。

1.1 结构

GUK 折纸机属于德国进口设备，常见GUK 折纸机有在线折叠以及成册下料机（辅助折叠），其中有FA21/91 和FA21/2000 型折纸机等，而FA21/91 型折纸机内部结构直观，稳定性高，深受制药行业青睐，其结构主要有安全手轮、主驱动轴、拨叉、拉簧、凸轮块、吹气挡板、左中右吸嘴、堆纸仓（放纸仓）、分纸勾、真空电磁阀、调压阀、拉纸棍、内侧胶辊、外侧胶辊、全胶辊及折页板等。

1.2 工作原理

1.2.1 GUK 2000

GUK 2000 通过吸纸板将说明书送入折纸机内，吸纸板将纸张拉动到一定位置后，通过转动轴滚轮带动纸张进入胶辊，然后胶辊将纸张输送入折页板内，完成预折叠。GUK 2000 可电动调节折纸方式，折叠速率每分钟可达到500 张（图2）。随着进入折页板的数量，折叠层数也会随着不断增加。

图2 GUK 2000 折纸机结构

1.2.2 GUK 91

相较于GUK 2000 折纸机而言，GUK 91 折纸机的结构简易，使用可调节吸嘴吸取纸张，胶辊间无数显式调节旋钮，需手动调节顶丝顶杆来控制胶辊间隙（图3）。它通过吸嘴吸住单张纸张，然后分纸叉和吹气孔将单张纸张与其他纸张剥离，在吸纸辊和压纸轮的配合下将单张纸张送入胶辊间折页板、完成预折叠，最后进入下一个折板完成双折或四折等；折叠好的纸张将通过输送带进入上夹爪，再由上夹爪输送入小盒机内下夹爪，其他设备也会将折叠好的说明书通过输送带传送到收纸台或设备内夹爪内。

图3 GUK 91 折纸机结构

2 GUK 折纸机故障分析

在运行过程中，由于误操作或机械工位错位等原因会导致折纸机的折纸效果较差，因此要排查每一种不同故障。GUK 2000折纸机可电动调节原点位置以及下纸张方式，但GUK 91 则需要手动调节机械工位来解决相应故障，常见故障有以下6 种。

2.1 纸张折叠正常但不折叠不齐

折纸机运行过程中，纸张正常折叠并与小盒机速度匹配，但发现折叠出来的纸张参差不齐。这就要观察折叠后的纸张，如果是无规律的参差不齐，则需要先检查胶辊是否有异物沾黏，清洁胶辊后检查折页板内有无残存纸屑，若故障仍无法排除则需要手动降速观察调整胶辊间距；如果纸张是有规律的参差不齐，只需调整对应折痕的折页板挡板位置，挡板具有相应刻度，通常情况只动一折、二折或三折，第四折折页板基本属于挡板无调整意义（图4）。

图4 GUK 91 折纸机4 个折页板示意

2.2 连续不下纸张或双张

当纸张无法进入胶辊时，首先要考虑纸张材质问题，确保纸张长度、厚度、柔软度以及湿度等满足折纸机要求，所有折纸机都会对纸张有要求。对于GUK 91 折纸机而言，纸张长度320 mm、厚度30～70 g/m2、湿度46%～58%、20 ℃微偏硬哑光铜版有光泽的薄印张可满足300 张/min 的折纸速度，但是当纸张长度高于320 mm 时则需要降速。这是因为，当纸张长度过长或厚度过厚，负载能力将增加，折纸机运行速率过高会导致胶辊磨损，而且高速运行过程中元器件易发热，加剧磨损程度，纸张太长太厚使得底部纸张受力增加，同时也增加了吸嘴将单张纸张下拉到进纸辊处吸力，当吸嘴无法下拉到位，纸张无法进入进纸辊内，等吸嘴运行下一周期动作时，就会出现连续不下纸张或双张。

其次，观察堆纸仓（放纸仓）面板角度，面板角度既不可过低也不可过高，过低极易造成卡纸，过高则导致吸嘴与纸张面夹角增大，吸嘴无法吸到纸张，而理想状态下的角度必须是堆纸仓（放纸仓）面板低于吸嘴在最高点时1～2 mm（图5）。

图5 GUK 91 折纸机面板与吸嘴调整位置

折纸机吸嘴吸力异常也会造成连续不下纸张或双张，首先应检查真空泵压力是否满足0.7 bar（70 kPa）、吸嘴吸力处于-20～-45 kPa。吸嘴吸力的大小取决于现场折纸机对相应折叠能力，如果吸嘴压力处于范围内时，通过折纸机后端微调阀对吸嘴压力进行微调，检查单张纸张在吸嘴下拉时两侧吸力，吸力较小调整相应一侧单个开关打开1/3，另一侧开关关闭（图6）。

图6 GUK 91 折纸机吸嘴微调阀

通过上述检查、处理后，如果仍存在连续不下纸张或双张的情况，则应检查机械原件（如分纸勾、吸嘴、进纸辊和主驱动轴上轴承拨叉等）的磨损情况，如有异常更换相应磨损件后设备可恢复正常运行。

2.3 纸张卡在折纸机内

纸张卡在折纸机内，需要脱开折纸机与小盒机联轴器或刹车，使得折纸机可单独手动操作，拆除折页板，然后在折纸机后端观察异常和调试（图7），轻微盘动折纸机手轮，取出卡纸后单张下纸，观察是否进入折页板内或纸张是否卷边。这种情况可调整折页板顶丝，使得折页板刚好处于胶辊间隙，确保纸张进入折页板无阻碍，顺便检查胶辊间距，确保预折、二折、三折和四折胶辊间距满足各折叠胶辊间距。具体处理方法有：手动操作至相应胶辊，感受胶辊间距力度，保证各折叠工位的胶辊间距输送纸张时不松动，检查输送皮带是否磨损或脱落，最后检查纸张传动部分的轴承是否磨损而导致纸张无法传动、造成卡纸现象。

图7 GUK 91 折纸机后端操作示意

2.4 纸张无法与小盒机匹配，无法完成后续包装工作

折纸机运行过程中下纸张正常，但无法与小盒机匹配，导致后续包装内缺少折叠好的纸张，造成包装内无产品介绍书或说明书，这种情况在制药行业属于不合格产品，不符合GMP（Good Manufacturing Practice，药品生产质量管理规范）要求。当出现这种故障时，应检查纸张从折纸机内进入上夹爪位置，纸张需在上夹爪过来前提前等待。通常情况下将折纸机下方纸张等待原点定在两个上夹爪之间靠后一个上夹爪2/3 处，当折纸机将纸张输送到等待原点时，上夹爪刚好不影响纸张在皮带内运行，为配合小盒机运行，还需将上夹爪与小盒机内下夹爪对应，小盒机下夹爪与上夹爪对齐时需将下夹爪行程至前2～4 mm。如此调整机械位置，可以确保折叠好的纸张垂直于小盒机料仓，不影响包装效果。

2.5 纸张褶皱、歪斜，扫码失败或影响包装效果

首先，检查压纸轮和进纸辊间隙。如果间隙较大，则压纸轮未压紧纸张，纸张会有回弹现象，导致进入胶辊倾斜后输送到折页板，说明书不仅会出现褶皱现象，还会卡在折页板内造成折纸机卡纸。

其次，检查胶辊间隙。如果胶辊间隙不平衡，纸张进入胶辊后由于压力不均，也会纸张回弹倾斜，造成折叠过程中纸张褶皱、倾斜。

然后，检查黄色输送带是否松紧不一致。两端黄色输送带松紧不同会造成折叠好的纸张运行过程中倾斜，进入小盒机会出现歪斜，影响扫码和包装效果。

最后，检查纸张是否不平整。将纸张放入堆纸仓（放纸仓）前，检查纸张平整度，若纸张有褶皱或不平整，则需手动将纸张压工整或揉平后再放入堆纸仓（放纸仓），避免纸张在进入折纸机前就倾斜，导致纸张褶皱、歪斜或卡纸。

2.6 折纸机保养

（1）折纸机要定期进行保养工作，维保人员除了定期更换易损件皮带等，还需检查胶辊、轴承、传动皮带、吸嘴、拨叉、挡片以及夹爪的磨损程度，并及时清理异物和油污后使用克虏伯润滑油涂抹在折纸机轴承、胶辊两端齿轮、拨叉和夹爪传动部位。

（2）涂抹周期要按照折纸机运行周期约3 个月，涂抹量以涂膜表面光滑无明显油渍堆积，否则运行过程中易造成凸轮打滑或纸张被油渍污染等情况。

（3）最后使用相应的工具检查固定件和紧固螺丝有无松动、是否需要加固等。

3 结束语

GUK 折纸机全自动折叠纸张为药品生产包装行业提供了强有力协助，在当今机械化生产时代，自动机械设备已经和生产密不可分，而自动化机械设备也不一定是万无一失，也会出现一点故障或磨损，所以需要人员定期对其进行相应维护和保养，保养过程中对设备检查、更换易损件，避免生产过程中突发情况频繁发生，提高生产效率。本文对GUK 折纸机结构、原理以及故障的分析，可以加深相关操作人员对折纸机的了解，认识到影响设备运行的因素，预防生产过程中误操作导致设备故障停机，同时提高相应故障的维修效率。