研制拆箱機小展翼氣缸防脫落裝置

崔嵬+陳孔軍+李峰+趙強+程林峰

摘 要：針對拆箱機副展翼氣缸在捅開煙箱的過程中，小展翼氣缸經常脫落等問題，研制一種脫落保護裝置，保護小展翼及其裝置，在副展翼主桿松動時及時停止脫落。防脫落裝置由導向桿、防脫落銷和緩沖套組成。裝置制造安裝后，經試驗證明，拆箱機小展翼氣缸月均脫落次數由有6次降為0次。

關鍵詞：拆箱機；小展翼氣缸；裝置；防脫落；研制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.240

0 前言

拆箱機是卷煙工廠制絲車間制葉生產工序中的第一道關鍵設備，其主要任務是將葉組配方庫送來的煙箱經過搬箱、拆箱、脫箱、碼箱、輸送等環節，脫掉外包裝箱皮[1]。在生產過程中發現拆箱機故障頻繁，平均每月6次，尤其是副展翼氣缸在捅開煙箱的過程中，造成推動的小展翼氣缸經常脫落，往往造成副展翼氣缸軸絲損壞，還造成輔連空壓管及其拖鏈斷裂，嚴重的需要更換氣缸，增加了維修費用和備件費用，影響了設備運行效率。

1 方案確定

小展翼氣缸防脫落裝置由導向桿、防脫落銷和緩沖套組成。防脫落銷安裝在導向桿上方，當小展翼氣缸發生脫落時，防脫落銷能有效卡死導向桿的滑落，從而防止整體脫落，保護小展翼及其裝置。

2 方案細化

2.1 導向桿的設計

根據抗拉強度公式對導向桿進行了強度的校核[2]。

所以確定導向桿直徑取整為11mm。

為了滿足拆箱機小展翼氣缸的工作需要，對副展翼氣缸行程進行了測量，從而確定導向桿桿長度為1040mm，這個尺寸可以滿足拆箱機副展翼氣缸最大工作行程的要求，又保有余量。

2.2 防脫落銷的設計

在整個過載保護裝置中，防脫落銷起防脫落的主要作用，承受力的沖擊最大，根據小展翼氣缸脫落最大力設計防脫落銷的切斷面直徑。T10工具鋼中[t]的許用切應力為600Mpa[3]，剪切銷斷面的直徑為：

設計防脫落銷切斷面的初步計算最小直徑為7.9mm，運用黃金分割法得出0～13mm區間有一最優直徑，然后通過比較，將范圍優化為5～13mm，然后進一步進行分析，得出理論上的最優直徑為10mm。

2.3 緩沖套的設計

緩沖套主要是為了緩沖防脫落銷與連接塊的沖擊力[4]，已知小展翼重m=10kg，下落高度h=1m，沖擊時間t=0.04s（通過視頻幀數計算得出），求出該沖擊力大小為

防脫落銷承受最大沖擊力為750N，需緩沖掉350N的力。根據緩沖掉的力的大小，查閱《材料手冊》并根據防脫落銷的尺寸，確定緩沖套的內徑為φ10mm，外徑φ14mm。

3 試驗驗證

拆箱機小展翼氣缸防脫落裝置研制完成后，我們進行了進行10批次（每批次氣缸活動40次）的人為脫落試驗并進行統計，得到表1。

實驗結果表明，拆箱機小展翼氣缸脫落次數為0次，本裝置可方便的實現防止拆箱機小展翼氣缸的脫落，降低了維修人員的勞動強度，提高了設備的運行效率。

4 結語

本文對拆箱機副展翼氣缸在捅開煙箱過程中，經常出現的小展翼氣缸經常脫落等問題，研制了一種脫落保護裝置，保護小展翼及其裝置，在副展翼主桿松動時及時停止脫落。防脫落裝置由導向桿、防脫落銷和緩沖套組成。裝置制造安裝后，經試驗證明，拆箱機小展翼氣缸月均脫落次數由有6次降為0次。降低了維修人員的勞動強度，提高了工作效率。

參考文獻：

[1]許祥.煙草行業中的自動化物流系統[J].中國新通信，2015（22）：14.

[2]謝丹，游慶，趙言正，王美齡，李常勇等.煙草拆箱機械手設計[J]. 機械工程師，2007（02）：78-79.

[3]張海濱.全自動開箱機結構設計[D].哈爾濱：哈爾濱工業大學，2015.

[4]謝丹.煙草拆箱機械手及其系統[D].上海：上海交通大學2007.

作者簡介：崔嵬（1988-），男，山東新泰人，碩士研究生。