YB55小盒透明紙包裝機監測裝置改進研究

方暢 葉佳娜 袁宇豪 區錦堂

摘 要 YB55小盒透明紙包裝機是負責煙包的輸送，透明紙輸送、裁剪、折疊和熱封，同時帶動拉線供給裝置，最終實現煙包透明紙、拉線的包裹成型的設備。在生產中發現，其透明紙存在檢測裝置的不合格煙包誤剔率過高，并提出了針對檢測裝置的改造方案，降低設備誤剔率，提高設備效率，降低生產成本。

關鍵詞 YB55小盒透明紙包裝機;透明紙存在檢測;誤剔率

前言

ZB25型軟盒包裝機是中國煙草公司從意大利G.D公司引進并制造，同時在中國各卷煙企業中推廣開來的卷煙包裝設備。其中YB55小盒透明紙包裝機是自動化程度較高的包裝設備，它主要負責煙包的輸送，透明紙輸送、裁剪、折疊和熱封，同時帶動拉線供給裝置，最終實現煙包透明紙、拉線的包裹成型。而在生產過程中發現，YB55小盒透明紙包裝機在線檢測裝置的故障率高，達到了33.5%，需對產品進行質量缺陷排查。同時在連續剔除時，設備會自動停機需重新啟動設備，影響設備效率。因此，需要尋找導致誤剔率高的原因，并提出一個行之有效的改造方案。

1YB55小盒透明紙包裝機監測裝置的原理及故障分析

YB55小盒透明紙包裝機是集機、電、氣于一體的設備，其檢測裝置包括了小包外觀質量在線檢測裝置、拉線偏移在線檢測裝置、透明紙存在在線檢測裝置、透明紙散包在線檢測裝置等。通過前期的跟蹤調查發現，對比四項檢測裝置的故障現象，發現透明紙存在在線檢測裝置的故障率最高，占比70.7%。同時根據設備原理資料調查發現，其檢測主要通過安裝在傳送模盒中的兩個關電傳感器感應，并將信號傳遞給處理器，由處理器發出信號，實現不合格煙包剔除[1]。

2YB55小盒透明紙包裝機監測裝置的故障原因分析

由于設備主要通過光電傳感器的檢測來實現不合格煙包的檢測及剔除，根據我們的跟蹤調查發現，透明紙存在檢測裝置的誤剔率的影響因素主要有以下幾個方面，分別是：①成型模盒完整程度;②透明紙熱收縮率;③傳感器水平位置;④傳感器高度。

結合設備實際，通過更換模盒、更換透明紙的方法，對比原有的誤剔率，發現這兩項因素都不是故障的主要原因，對誤剔率影響較小。同時，將傳感器進行高度調整，對比不同高度情況下的誤剔率，發現高度同樣影響較小。最后，根據設備操作指導資料，光電傳感器距離透明紙端應為5mm。對故障率較高的設備進行測量發現，其光電傳感器距離透明紙端均小于5mm。同時，對該影響因素進行相關性分析，發現設備光電傳感器距離透明紙端越接近5mm，其故障率越低。因此，光電傳感器水平位置不標準是導致透明紙存在檢測裝置故障率高的原因。

3YB55小盒透明紙包裝機監測裝置改造設計

由于透明紙存在檢測裝置的光電傳感器安裝支架為固定支架，其水平位置無法調整，若想解決該故障，需對傳感器或其安裝支架進行改造。通過調查討論，提出三種改造方案，分別為：①改用可調式傳感器;②改用可調式支架;③使用可調式連接三種方案。結合改造成本、問題解決程度、實施難易程度等多方面考慮，最終選擇了可調式支架這個方案進行改造。

3.1 改造設計的連接方式

可調式支架需使得兩個傳感器相對移動，則支架需分成兩段。因此提出了三種支架連接方式，分別是分割式支架、堆疊式支架、“L”型支架三種連接方式。通過仿真模擬，對比了三種連接方式的支架調整自由度、抗變形程度，結合調整的難易程度等因素，最終將“L”型支架作為改造支架的連接方式，如圖3-1所示。

3.2 改造設計的材料選擇

由于改造后的支架主要用來固定光電傳感器，因此選擇了設備生產中常用的45#鋼、不銹鋼、塑料三種材料進行材料對比選擇。考慮到設備支架的穩定性、成本及加工難易程度等因素，選擇45#鋼作為支架改造的材料。

3.3 改造零件的尺寸設計

為了實現支架的水平調節，需要在支架上設計可調整的滑槽。由于滑槽的長度即為傳感器可調節范圍，由要因分析中可知，傳感器可調節范圍為0～5mm，則支架上的滑槽長為R=5mm+3mm（固定螺母直徑）=8mm。已知透明紙長度為A=117mm;查閱設備電氣資料，可知傳感器光斑半徑r為1.5mm，其中傳感器與透明紙端部的距離即為傳感器可調節范圍，即為5mm。另外，根據設計原理可知傳感器與支架端部的距離為8mm。因此支架的總長度：

其次，支架需固定傳感器，則支架需與傳感器匹配，測量傳感器的螺紋長8mm，則支架的厚度應為8mm。由于兩個支架需要在同一平面上做相對平直移動，因此對兩個支架的平面度有較高要求。為達到合適的平面度，小組根據支架的幾何特征、功能要求以及加工方法，查《機械設計手冊》，選擇公差等級為7，公差值為15μm。改造后的支架效果圖如圖3-2所示。

4改造效果

通過對YB55小盒透明紙包裝機的在線檢測裝置的現象調查和原因分析，最終實現在線檢測裝置固定支架的改造。經過改造后，在線檢測裝置誤剔率由原來的33.4%降至13.7%，降幅達58.98%。因此，該改造實現了節能降耗的目標，提高設備的生產效率。

參考文獻

[1] 邊永生.煙機設備修理技師培訓教材[M].北京：國家煙草專賣局職業技能鑒定指導中心，2002：17.

作者簡介

方暢（1988-），男，廣東普寧人; 學歷：本科，職稱：助理工程師，現就職單位：廣東中煙工業責任有限公司，研究方向：煙草機械。