機科煙用開（拆）包機空箱碼垛氣動手爪的改進

薛智勇

摘要：為解決機科解包機空箱碼垛時氣動手爪抓拖空煙箱產生的脫箱現象，對氣動手爪進行改進。延長上手爪長度，并在延長部分末端安裝兩個抓釘，抓釘與延長部分通過螺紋聯結，可以用來調整抓釘插入煙箱的角度及深度，防止抓釘拖動煙箱時脫開。改進前生產過程中每個批次平均有5.6個煙箱產生脫箱，改進后完全解決了氣動手爪抓拖空煙箱產生的脫箱現象。

關鍵詞：空箱碼垛;脫箱現象;氣動手爪;抓釘

機科煙用開（拆）包機在卷煙生產過程廣泛使用，具有原料煙葉箱自動搬運、拆箱、空箱疊合、空箱輸送、空箱碼垛等功能，是用于原料煙葉箱自動拆箱的專用設備。煙用開（拆）包機是由機械、電氣和氣動等部分組成的綜合設備。機械部分是由翻箱機、皮帶輸送機、脫箱機、空箱碼垛機等部分組成。電氣控制部分主要由PLC控制系統硬件及相應的軟件組成。該設備為人工操作半自動設備，主要用于減輕人工勞動強度，操作靈活簡單、工作效率高、結構緊湊。

一、問題分析

（一）工作原理

脫箱機把煙箱與煙葉脫離后并將煙箱疊成片狀以便于空箱碼垛機夾取。碼垛機拖箱機構從取箱等待位前進至取箱位，到位后氣動手爪動作夾住箱翼，向后拖走空煙箱，并把空箱拖到放箱位，此時氣動手爪松開，空煙箱落到升降臺上后，升降臺自動下降一個疊箱位，拖箱機構繼續后退到放箱脫離位，氣動手爪夾緊;待升降臺下降一個疊箱位完成后，拖箱機構前進到取箱等待位，并張開手爪等待下一次的作業循環。

（二）存在問題

拖箱機構的氣動手在取箱位夾住折疊后的煙箱，并向后拖動時，煙箱從手爪中脫開，沒有完成拖動煙箱到放箱位。此時要進行人工干預，解包機暫停工作，后續設備回潮機因來料不足而停止，造成回潮機出口水分產生波動，影響回潮質量。如圖所示為手爪的結構。手爪為氣缸驅動通過鉸鏈來夾住煙箱，手爪端部與煙箱接觸為線或平面，且只在煙箱表面，未嵌入煙箱，因此在拖動過程中手爪與煙箱的摩擦力不夠，導致煙箱從手爪中滑掉。

二、改進方法

通過改變思路，將手爪夾住煙箱變為扎入煙箱。延長手爪端部100mm，并在延伸部位放置兩個貫通的螺紋孔，為增加抓釘的強度，且避免延伸部位因螺紋孔過大導致強度降低，把螺紋孔設置為M12。把長度為80mm的M12螺栓的一端加工成錐度為6：25，為了增強錐度部分的強度，選取了螺栓性能等級為12.9 。將加工后的螺栓旋入手爪端部的螺紋孔。調整螺栓，當氣動手爪處于抓箱位時，調整兩個螺栓頂尖部位剛好貼住煙箱，然后把兩個螺栓同時旋入20mm，使得兩個螺栓在抓取煙箱時同時扎入煙箱并有一定的深度，以保證在拖動過程中煙箱不會從手爪中脫離。

三、效果驗證

改進后，經過三個月的跟蹤，空箱碼垛氣動手爪抓拖空煙箱產生沒有再產生脫箱現象，且手爪及鋼釘未發生變形現象。

四、結論

通過對氣爪的改進，完全解決了氣動手爪的脫箱現象，使得生產順利、連續的進行，減小操作工人的勞動強度，保證了煙葉回潮質量的穩定。