GDX2包裝機(jī)商標(biāo)紙涂膠反襯輥的改進(jìn)

摘 要：針對GDX2包裝機(jī)存在商標(biāo)紙涂膠不良質(zhì)量問題，本文結(jié)合GDX2包裝機(jī)涂膠裝置的上膠原理，對產(chǎn)生上膠不良問題的原因進(jìn)行了詳細(xì)分析。通過對涂膠反襯輥結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計，解決了GDX2包裝機(jī)商標(biāo)紙因平整性差而引起的商標(biāo)紙涂膠不良的質(zhì)量問題，提高了GDX2包裝機(jī)對商標(biāo)紙的上機(jī)適應(yīng)性。

關(guān)鍵詞：涂膠不良；涂膠反襯輥；改進(jìn)設(shè)計；平整性差；上機(jī)適應(yīng)性

GDX2型硬盒包裝機(jī)是上海煙草機(jī)械有限責(zé)任公司從意大利G.D公司引進(jìn)G.DX2包裝機(jī)組全套技術(shù)，經(jīng)消化吸收后國產(chǎn)化的卷煙包裝設(shè)備，是目前應(yīng)用比較廣泛的卷煙中速包裝機(jī)。在使用過程中發(fā)現(xiàn)該機(jī)型的商標(biāo)紙涂膠裝置對商標(biāo)紙適應(yīng)性較差，影響設(shè)備有效作業(yè)率和產(chǎn)品質(zhì)量。經(jīng)仔細(xì)分析設(shè)備運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)該問題與商標(biāo)紙涂膠不良有關(guān)。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)造成商標(biāo)紙涂膠不良的主要原因是由于GDX2包裝機(jī)的商標(biāo)紙涂膠反襯輥的工作面是凹形結(jié)構(gòu)。對此，圍繞GDX2包裝機(jī)商標(biāo)紙涂膠反襯輥進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計。

1 問題的提出

1.1 商標(biāo)紙涂膠工作原理

商標(biāo)紙涂膠裝置的涂膠原理如圖1所示，商標(biāo)紙在輸送輥對的夾持下向前輸送，當(dāng)?shù)竭_(dá)涂膠位置時，商標(biāo)紙與涂膠輪、商標(biāo)紙與涂膠反襯輥之間的接觸是線接觸。通過涂膠反襯輥的壓力，使涂膠輪將表面附著的乳膠涂布在商標(biāo)紙涂膠區(qū)域上。涂膠輪和涂膠反襯輥在旋轉(zhuǎn)過程的壓緊下完成商標(biāo)紙涂膠，最后由加速輸送輥輸送至五號輪下方。

涂膠輪在轉(zhuǎn)動過程中伴隨著乳膠的涂布，商標(biāo)紙的涂膠均勻狀況和涂膠量的大小都會對產(chǎn)品質(zhì)量造成影響。傳遞到商標(biāo)紙的膠水量取決于乳膠的流變特性、膠水缸刮膠板的調(diào)節(jié)程度、涂膠反襯輥與涂膠輪之間的間隙以及涂膠反襯輥與商標(biāo)紙接觸面積和接觸壓力。涂膠反襯輥與商標(biāo)紙接觸的表面積越大，乳膠與商標(biāo)紙間的作用力就越大。

1.2 存在的問題

通過統(tǒng)計GDX2包裝機(jī)運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)小盒開口、鋁箔紙粘貼不牢、小盒打不開等質(zhì)量缺陷出現(xiàn)頻次高，而該質(zhì)量缺陷具有一定的隱蔽性，操作人員難以及時檢查到位，極易造成批量的質(zhì)量缺陷，給生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和成本的控制帶來不利。

2 原因分析

2.1 商標(biāo)紙平整性差

目前所使用的商標(biāo)紙多數(shù)為塑料膜彩印商標(biāo)紙。商標(biāo)紙在成品前通常以大紙卷形式在，由于受到環(huán)境的溫濕度影響，而導(dǎo)致紙張纖維吸水或者失水，由于纖維橫向伸縮率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于纖維的縱向伸縮率，所以商標(biāo)在吸水或者失水情況下均會發(fā)生彎曲。因此商標(biāo)紙不可避免地都存在自然的輕微卷曲，另外還有在外界應(yīng)力作用下而導(dǎo)致商標(biāo)紙彎曲現(xiàn)象。彎曲的商標(biāo)紙平整性較差，尤其對于涂膠區(qū)域的不平整容易造成商標(biāo)紙產(chǎn)生涂膠不良質(zhì)量缺陷。

2.2 涂膠反襯輥存在凹陷結(jié)構(gòu)

通過觀察發(fā)現(xiàn)，涂膠反襯輥的工作面是凹形的（見圖2），涂膠輪與涂膠反襯輥之間的隙是0.15mm至0.2mm，而商標(biāo)紙的厚度在0.28mm-0.32mm之間波動，使涂膠輪在涂膠時的下壓力F產(chǎn)生變化。當(dāng)不同厚度品牌在換牌時，部分商標(biāo)紙因受力不均而產(chǎn)生“拱起”現(xiàn)象，導(dǎo)致商標(biāo)紙涂膠量產(chǎn)生較大變化。

3 改進(jìn)方案與方案實施

3.1 改進(jìn)方案

1）改進(jìn)涂膠反襯輥結(jié)構(gòu)。為有效壓住拱起的商標(biāo)紙，設(shè)想將涂膠反襯輥改為實心結(jié)構(gòu)，涂膠反襯輥外圍為實心體，使彎曲的商標(biāo)紙能與涂膠反襯輥有效的接觸，從而達(dá)到消除小盒商標(biāo)紙涂膠不飽滿的現(xiàn)象及減少商標(biāo)紙非涂膠區(qū)域涂膠的機(jī)率。但由于涂膠反襯輥與商標(biāo)紙的接觸面積增大而導(dǎo)致兩者之間的摩擦力增大，因此選材時從熱處理方面來提高涂膠反襯輥的耐磨性。

2）考慮涂膠反襯輥動平衡問題。實心結(jié)構(gòu)的涂膠反襯輥在重量上要比凹陷結(jié)構(gòu)的涂膠反襯輥重，為避免涂膠反襯輥因過重而引起軸承磨損，將涂膠反襯輥的外徑保持不變，厚度由18mm改薄到15mm，同時對兩側(cè)涂膠反襯輥在直徑60mm處加工5個直徑為10mm的通孔，對中間涂膠反襯輥在直徑60mm處加工6個直徑為10mm的通孔，這樣可使得改造前后的涂膠反襯輥重量大致保持一致。

3.2 改進(jìn)方案實施

改進(jìn)后的涂膠反襯輥設(shè)計圖見圖3。由于涂膠反襯輥在使用過程中受到?jīng)_擊載荷的作用，在設(shè)計涂膠反襯輥時，需要充分考慮其表面的硬度、強(qiáng)度和耐磨性能。因此，選擇錳鋼作為涂膠反襯輥的材料，并采用調(diào)質(zhì)熱處理，為提高壓輪表面硬度，表面鍍層厚度為0.02mm。

4 效果驗證

GDX2包裝機(jī)涂膠反襯輥改造之后，在一區(qū)卷包車間8臺GDX2包裝機(jī)組推廣應(yīng)用，運(yùn)行效果良好。通過技術(shù)攻關(guān)，2017年卷包車間月報表中，涂膠反襯輥造成商標(biāo)紙涂膠不良的缺陷頻次由原來的4次/月降低到0.5次/月，實現(xiàn)了設(shè)計要求。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介

李桂林（1985-），男，助理工程師，大學(xué)本科，研究方向：卷煙包裝設(shè)備的管理。