卷筒式包裝材料自動定位安裝裝置簡析

趙霙

上海煙草集團有限責任公司天津卷煙廠工程設備科 300163

卷筒式包裝材料自動定位安裝裝置簡析

趙霙

上海煙草集團有限責任公司天津卷煙廠工程設備科 300163

本文介紹了一種用于GD機型的條盒透明紙卷筒式包裝材料自動定位安裝裝置的設計原理及其各部件的設計關鍵點，此種裝置的運用不僅降低了操作人員的勞動強度，而且減少了條盒透明紙的上紙時間，提高了設備的有效作業率。

條盒透明紙；連桿機構；弧形托板；鎖死裝置；傾斜量

前言

GDX1和GDX2包裝機是我廠生產卷煙的主力機型，我廠的煙支包裝工作均由這兩種機型完成。在實際使用中GD包裝機具有運行平穩、有效作業率高、維修方便等諸多優點。

但隨著時間的推移，通過與操作人員的交流，我們發現由于條盒透明紙的重量以及透明紙安裝位置、空間等原因造成操作人員更換大條玻璃紙的過程費時費力。

為減少操作人員的勞動強度，提高設備的有效作業率，我們決定設計一套便于玻璃紙更換安裝的裝置。

1.問題的提出

車間現有條盒透明紙凈重約為14.4～17.2kg，透明紙盤軸重量約為17.8kg，在大條玻璃紙更換時，操作人員要將條盒玻璃紙裝在紙盤軸上，并將裝有條盒透明紙的紙盤軸裝在設備條盒透明紙支架上。

由于透明紙小包條盒擋車工均為女同志，而條盒透明紙與紙盤軸共重32.2～35kg，操作人員很難一人將其放置在透明紙支架上，經常由兩個人同時將條盒透明紙安裝到位。這樣不僅浪費了換紙時間而且增加了擋車人員的勞動強度，而且在搬運過程中，容易對操作人員造成傷害，存在一定的安全隱患。

我們根據上述情況，了解全國其他廠家的情況，知道有的機械制造廠家已經將該條盒透明紙上紙部分采用氣動漲緊，或都采用軌道移動上紙等方式。每臺機器的改造費用均在10萬元左右，我廠共有十臺包裝機，如果讓煙機制造廠改造預估需要100萬左右，為降低成本，我們決定自己設計一種裝置—我們把它命名為卷筒式包裝材料自動定位安裝裝置，以使條盒透明紙的上紙工作可由一人輕松地獨立完成，降低操作人員的勞動強度，提高工作的安全系數。

2.方案設計

2.1 基本結構設計

根據以上情況我們決定采用連桿機構來實現條盒透明紙紙盤軸的安裝動作。

圖1 基本結構簡圖

從圖1中可以看出，若將條盒透明紙及其紙盤軸置于桿1上，向右拉動桿3可以帶動桿1做逆時針轉動，這時條盒透明紙紙盤軸隨桿1的傾斜垂直落入條盒透明紙支架的軸孔內，完成透明紙上紙工作。

2.2 部件設計

我們將桿1設計為一個直徑與條盒透明紙直徑相等的弧形托板，以保證條盒透明紙在卷筒式包裝材料自動定位安裝裝置上的穩定性。

為了方便操作人員將卷筒式包裝材料自動定位安裝裝置輕松移至指定安裝位置，我們在設計裝置底座的時候為其加裝了四個簡易轱轆。

為使條盒透明紙能夠在下落過程中紙盤軸順利進入透明紙支架的軸孔內，就要保證透明紙置于托盤上時，其紙盤軸軸心要高于條盒透明紙支架軸孔的中心，已知條盒透明紙支架上軸孔的中心距地面為310mm，則需保證

H+H1-H2+R＞310mm

其中H為桿2及其運動副的總高度，H1為底座距離地面的高度，H2為托板，R為透明紙的半徑，所以H＞310-150+70.18-30=200.18mm。據此我們將桿2及其運動副的總高度設計為205mm。

為保證條盒透明紙在裝置上的穩定性，我們將板1（支架1）的高度設計為205mm。同時為了使裝置在上紙動作前能保連桿持鎖死狀態，我們在支架1上開一個孔，并將桿3（拉桿）進行相應的設計，同時安裝一壓桿裝置（圖2），以防止拉桿受條盒透明紙重力作用動作。

同時為了保證托板的傾斜量，我們在拉桿上安裝了擋圈，通過調節擋圈的位置，我們就可以有效地控制托板的傾斜量，托板的傾斜量要滿足以下條件：

S透明紙下落＞H+H1-H2+R-310=205+30-70.18+150-310=4.82mm

在裝置處于非工作狀態時，拉桿上的槽處于支架1孔下部，壓桿裝置壓迫拉桿，以保持連桿機構的鎖死狀態。當操作人員將卷筒式包裝材料自動定位安裝裝置推放到位，拉動拉桿使拉桿克服壓桿裝置彈簧壓力進入支架1上直徑較大的孔內，使拉桿帶動托板運動，使托板傾斜，條盒透明紙軸隨托板的傾斜垂直落入條盒透明紙軸架的軸孔內，完成上紙工作。

3.效果驗證

我們對人工上紙方式和利用安裝裝置方式上紙進行了三班跟蹤試驗，并對時間進行了記錄。從統計表1中可以看出，卷筒式包裝材料自動定位安裝裝置的使用減少了停車上條盒透明紙的時間。

同時卷筒式包裝材料自動定位安裝裝置的使用使條盒透明紙的上紙工作可由一人獨立完成，并且保證了操作人員在上紙過程中的人身安全，降低了擋車人員的勞動強度。

4.總結

通過這一次技術創新，我的理論知識得到了提高，維修技能得到了進一步的加強和鍛煉。在有關人員和同事們的大力幫助，本次設計達到了預期的效果，并已向專利局進行了專利申報。在此我表示衷心的感謝。在今后的工作中我將不斷地學習，不斷地充實自己，努力提升自己的技能水平，積極思索，不斷探討研究生產過程中遇到的實際問題，努力為提升設備對產量、質量的保障作用盡自己最大的努力。

圖2 壓桿裝置半剖視圖

表1 三班實驗記錄表

[1]吳宗澤.機械設計師手冊（上、下冊）.北京：機械工業出版社，2002.1

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.01.043

趙霙,本科,機械,畢業后一直從事設備管理工作。