YB45包裝機三號輪吹風(fēng)剔除裝置的設(shè)計

高鵬

摘 要：介紹了YB45包裝機三號輪剔除裝置的工作原理，通過對剔除原理及剔除情況分析，發(fā)現(xiàn)剔除過程中上剔除臂推送作用不足、模盒與剔除板之間存在間隙，引起剔除失敗。本文設(shè)計了一種三號輪剔除裝置，設(shè)計增加了吹風(fēng)輔助剔除，剔除成功率從原來的98.71%增加到99.97%。

關(guān)鍵詞：YB45包裝機；三號輪；剔除不完全；吹風(fēng)裝置

1 前言

目前針對三號輪剔除檢測裝置改進有兩種：一種為增加剔除板尺寸減少了剔除板與模盒之間的間隙，以提高剔除成功率，但是對鋁箔紙破損、內(nèi)裹包變形的情況改善不明顯。一種增加后置檢測以剔除存在鋁箔紙缺陷的煙包，這樣可以有效降低產(chǎn)品缺陷率，但沒有解決因殘留鋁箔紙、煙支損壞設(shè)備的情況。本文用一種采用壓縮空氣輔助剔除鋁箔煙包的方法來解決問題。

2 存在問題

三號輪剔除裝置負(fù)責(zé)對不合格鋁箔煙包的剔除，如圖1所示，剔除裝置執(zhí)行機構(gòu)主要由上剔除臂和下剔除臂組成，當(dāng)檢測到不合格鋁箔煙包時，電器系統(tǒng)給出剔除信號，機器內(nèi)部電磁鐵通電帶動離合片進入拔叉，此時拔叉剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，使一直旋轉(zhuǎn)的凸輪、連桿通過離合器連接到上下剔除臂的傳動齒輪軸，從而實現(xiàn)向下動作完成剔除動作，剔除完成后電器系統(tǒng)給出信號，電磁鐵斷電離合脫開，剔除臂依靠彈簧復(fù)位。[1、2]剔除失敗后的殘留鋁箔紙、殘缺煙支會使下面多個鋁箔煙包引起質(zhì)量缺陷。

在實際運行過程中，三號輪剔除裝置不能完整地剔除鋁箔煙包。剔除不完整會導(dǎo)致殘留煙支、鋁箔紙阻塞在模盒與上導(dǎo)軌、模盒與剔除板之間，從而引起后續(xù)煙包鋁箔紙破損等，嚴(yán)重時可能會損壞3號輪模盒、輪芯、剔除臂裝置組件等。此外剔除通道由于空間受限，坡度小、行程短，被剔除的鋁箔紙煙包會堆積在剔除通道下面，同時由于剔除通道在設(shè)備內(nèi)側(cè)，不方便觀察與清潔，堆積過多時，也會造成剔除動作受阻撞壞設(shè)備。經(jīng)統(tǒng)計我廠包裝機三號輪剔除成功率為98.71%。

1、剔除板 2、三號輪模盒 3、上剔除臂 4、下剔除臂

圖1三號輪剔除裝置

3 原因分析

引起剔除不干凈的因素主要有三個：

①速度快，剔除時間短。YB45包裝機設(shè)計運行速度為400包/分，一個工位時間為150ms。三號輪所用馬耳他輪為8個工位，運動時間與停頓時間為3：5，其中停頓時間96ms，也就是剔除動作不足0.1秒，時間很短。②上剔除臂行程短，推動作用小。上下剔除臂由在一個傳動齒輪軸分別帶動兩個不同傳動比的齒輪軸.在實際剔除時，下剔除板幾乎完全豎直，但上剔除臂受模盒空間位置所限，動作幅度很小，如圖1所示，這樣對鋁箔紙煙包的推動作用小，對于變形鋁箔紙煙包不能提供完整有效剔除。③容易殘留。模盒內(nèi)尺寸87*55mm，剔除板74*49mm，如圖3所示，剔除板的寬度比模盒要小6mm，長度小13mm，變形破損后的鋁箔紙或殘留裸露的煙支容易卡在剔除板與模盒之間。此外模盒與下導(dǎo)軌間隙，殘留鋁箔紙和煙支也容易阻塞在它們之間。

這樣0.1秒內(nèi)不能100%將對不好的鋁箔紙煙包剔除干凈，尤其是變形嚴(yán)重、破損的鋁箔紙煙包剔除干凈，會有殘留鋁箔紙、殘留煙支[3]。

4 改進方案

4.1改進思路

為了解決上述問題，在三號輪第二工位的模盒正上方增加一個吹風(fēng)裝置以輔助剔除，依靠合適的壓縮空氣強行將鋁箔煙包吹落，還可以有效清除通道推積的鋁箔煙包，無其他不良影響。該裝置主要由一個安裝在三號輪上導(dǎo)軌上的吹風(fēng)板與接近式檢測開關(guān)組成，接近式檢測開關(guān)檢測到三號輪剔除臂動作時，控制電磁閥使壓縮空氣開啟，將不合格的鋁箔煙包剔除。

4.2 固定吹風(fēng)板的設(shè)計

將吹風(fēng)板設(shè)計成設(shè)計為回字型，不影響上剔除臂的動作，如圖2所示，緊挨著剔除板，其中進氣口采用英制螺紋管接頭G1/8； 進氣管、一級通道直、二級通道、吹風(fēng)孔直徑分為6mm、4mm、3mm、2.5mm。同時實現(xiàn)得出最值氣壓0.6MPa。這樣4個吹風(fēng)孔可以提供的壓力為0.6Mpa×3.14×（0.0025m/2）2×4=11.8N，而一包鋁箔紙煙包約重18～20g，即0.2N，可以得出在煙包吹出瞬間可以提供約58倍的壓力。

圖2 吹風(fēng)通道

將吹風(fēng)裝置安裝在三號輪上導(dǎo)軌處，可以承載壓縮空氣的反沖力

4.3 剔除板的改造

壓縮空氣吹出后分布呈擴散形，將剔除板開設(shè)4個對應(yīng)的直槽形風(fēng)口，保證了在剔除臂向下動作時，壓縮空氣仍能夠作用在煙包上。

4.4 壓縮空氣的控制與安裝

壓縮空氣不能常開，要求在剔除動作時準(zhǔn)確啟停，需要用電磁閥控制。這里選擇MFH-3-1/8的常閉、單電控二位三通電磁閥，同時是參考三號輪上剔除臂動作為剔除信號來源，增設(shè)一個接近開關(guān)。當(dāng)上剔除板剛開始動作時，即在煙包剛剛被剔除臂帶動向下運動的同時，壓縮空氣啟動。當(dāng)剔除板結(jié)束動作回到原位時，壓縮空氣才停止。

4.5 檢測的安裝

最后用一個不銹鋼支架將檢測支架一端固定在附近的線槽蓋板從而不損壞箱體，一端安裝檢測探頭，如下圖3所示。

圖3

5 改進效果

新型三號輪吹風(fēng)裝置對正常鋁箔紙煙包的傳輸沒有影響，對變形煙包、鋁箔紙歪斜、煙支外漏的鋁箔紙煙包剔除能夠有效吹出，無殘留鋁箔紙或殘留煙支，除剔除功能執(zhí)行可靠，改進之后，結(jié)合長達3個月的在線運行觀察，剔除成功率從98.71%提高到了99.97%。

參考文獻

[1]上海煙草機械有限責(zé)任公司.ZB45型硬盒硬條包裝機組2006.

[2]《GDX2盒包裝機隨機圖冊》. 意大利GD公司.

[3] 王榮疆，張煉加.GDX2包裝機3號輪剔除裝置缺陷改進.《裝備制造技術(shù)》.2013，8.

[4]潘安岳.卷煙包裝機小盒鋁箔紙缺陷檢測裝置的設(shè)計與應(yīng)用.《科技論壇》.2012，5.

[5]劉靜安，謝水生.鋁合金材料的應(yīng)用與技術(shù)開發(fā)[M].冶金工業(yè)出版社.2004：50-56.

[6]辛連學(xué)，李海金.液壓與氣動技術(shù)（第2版）[M].北京航空航天大學(xué)出版社.2010：72-74.

[7]俞阿龍，李正.傳感器原理及應(yīng)用[M].南京大學(xué)出版社.2010：12-20.