卷筒式包裝材料自動(dòng)定位安裝裝置簡析

趙霙

上海煙草集團(tuán)有限責(zé)任公司天津卷煙廠工程設(shè)備科 300163

卷筒式包裝材料自動(dòng)定位安裝裝置簡析

趙霙

上海煙草集團(tuán)有限責(zé)任公司天津卷煙廠工程設(shè)備科 300163

本文介紹了一種用于GD機(jī)型的條盒透明紙卷筒式包裝材料自動(dòng)定位安裝裝置的設(shè)計(jì)原理及其各部件的設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)，此種裝置的運(yùn)用不僅降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且減少了條盒透明紙的上紙時(shí)間，提高了設(shè)備的有效作業(yè)率。

條盒透明紙；連桿機(jī)構(gòu)；弧形托板；鎖死裝置；傾斜量

前言

GDX1和GDX2包裝機(jī)是我廠生產(chǎn)卷煙的主力機(jī)型，我廠的煙支包裝工作均由這兩種機(jī)型完成。在實(shí)際使用中GD包裝機(jī)具有運(yùn)行平穩(wěn)、有效作業(yè)率高、維修方便等諸多優(yōu)點(diǎn)。

但隨著時(shí)間的推移，通過與操作人員的交流，我們發(fā)現(xiàn)由于條盒透明紙的重量以及透明紙安裝位置、空間等原因造成操作人員更換大條玻璃紙的過程費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

為減少操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高設(shè)備的有效作業(yè)率，我們決定設(shè)計(jì)一套便于玻璃紙更換安裝的裝置。

1.問題的提出

車間現(xiàn)有條盒透明紙凈重約為14.4～17.2kg，透明紙盤軸重量約為17.8kg，在大條玻璃紙更換時(shí)，操作人員要將條盒玻璃紙裝在紙盤軸上，并將裝有條盒透明紙的紙盤軸裝在設(shè)備條盒透明紙支架上。

由于透明紙小包條盒擋車工均為女同志，而條盒透明紙與紙盤軸共重32.2～35kg，操作人員很難一人將其放置在透明紙支架上，經(jīng)常由兩個(gè)人同時(shí)將條盒透明紙安裝到位。這樣不僅浪費(fèi)了換紙時(shí)間而且增加了擋車人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且在搬運(yùn)過程中，容易對(duì)操作人員造成傷害，存在一定的安全隱患。

我們根據(jù)上述情況，了解全國其他廠家的情況，知道有的機(jī)械制造廠家已經(jīng)將該條盒透明紙上紙部分采用氣動(dòng)漲緊，或都采用軌道移動(dòng)上紙等方式。每臺(tái)機(jī)器的改造費(fèi)用均在10萬元左右，我廠共有十臺(tái)包裝機(jī)，如果讓煙機(jī)制造廠改造預(yù)估需要100萬左右，為降低成本，我們決定自己設(shè)計(jì)一種裝置—我們把它命名為卷筒式包裝材料自動(dòng)定位安裝裝置，以使條盒透明紙的上紙工作可由一人輕松地獨(dú)立完成，降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作的安全系數(shù)。

2.方案設(shè)計(jì)

2.1 基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)以上情況我們決定采用連桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)條盒透明紙紙盤軸的安裝動(dòng)作。

圖1 基本結(jié)構(gòu)簡圖

從圖1中可以看出，若將條盒透明紙及其紙盤軸置于桿1上，向右拉動(dòng)桿3可以帶動(dòng)桿1做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)條盒透明紙紙盤軸隨桿1的傾斜垂直落入條盒透明紙支架的軸孔內(nèi)，完成透明紙上紙工作。

2.2 部件設(shè)計(jì)

我們將桿1設(shè)計(jì)為一個(gè)直徑與條盒透明紙直徑相等的弧形托板，以保證條盒透明紙?jiān)诰硗彩桨b材料自動(dòng)定位安裝裝置上的穩(wěn)定性。

為了方便操作人員將卷筒式包裝材料自動(dòng)定位安裝裝置輕松移至指定安裝位置，我們?cè)谠O(shè)計(jì)裝置底座的時(shí)候?yàn)槠浼友b了四個(gè)簡易轱轆。

為使條盒透明紙能夠在下落過程中紙盤軸順利進(jìn)入透明紙支架的軸孔內(nèi)，就要保證透明紙置于托盤上時(shí)，其紙盤軸軸心要高于條盒透明紙支架軸孔的中心，已知條盒透明紙支架上軸孔的中心距地面為310mm，則需保證

H+H1-H2+R＞310mm

其中H為桿2及其運(yùn)動(dòng)副的總高度，H1為底座距離地面的高度，H2為托板，R為透明紙的半徑，所以H＞310-150+70.18-30=200.18mm。據(jù)此我們將桿2及其運(yùn)動(dòng)副的總高度設(shè)計(jì)為205mm。

為保證條盒透明紙?jiān)谘b置上的穩(wěn)定性，我們將板1（支架1）的高度設(shè)計(jì)為205mm。同時(shí)為了使裝置在上紙動(dòng)作前能保連桿持鎖死狀態(tài)，我們?cè)谥Ъ?上開一個(gè)孔，并將桿3（拉桿）進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，同時(shí)安裝一壓桿裝置（圖2），以防止拉桿受條盒透明紙重力作用動(dòng)作。

同時(shí)為了保證托板的傾斜量，我們?cè)诶瓧U上安裝了擋圈，通過調(diào)節(jié)擋圈的位置，我們就可以有效地控制托板的傾斜量，托板的傾斜量要滿足以下條件：

S透明紙下落＞H+H1-H2+R-310=205+30-70.18+150-310=4.82mm

在裝置處于非工作狀態(tài)時(shí)，拉桿上的槽處于支架1孔下部，壓桿裝置壓迫拉桿，以保持連桿機(jī)構(gòu)的鎖死狀態(tài)。當(dāng)操作人員將卷筒式包裝材料自動(dòng)定位安裝裝置推放到位，拉動(dòng)拉桿使拉桿克服壓桿裝置彈簧壓力進(jìn)入支架1上直徑較大的孔內(nèi)，使拉桿帶動(dòng)托板運(yùn)動(dòng)，使托板傾斜，條盒透明紙軸隨托板的傾斜垂直落入條盒透明紙軸架的軸孔內(nèi)，完成上紙工作。

3.效果驗(yàn)證

我們對(duì)人工上紙方式和利用安裝裝置方式上紙進(jìn)行了三班跟蹤試驗(yàn)，并對(duì)時(shí)間進(jìn)行了記錄。從統(tǒng)計(jì)表1中可以看出，卷筒式包裝材料自動(dòng)定位安裝裝置的使用減少了停車上條盒透明紙的時(shí)間。

同時(shí)卷筒式包裝材料自動(dòng)定位安裝裝置的使用使條盒透明紙的上紙工作可由一人獨(dú)立完成，并且保證了操作人員在上紙過程中的人身安全，降低了擋車人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

4.總結(jié)

通過這一次技術(shù)創(chuàng)新，我的理論知識(shí)得到了提高，維修技能得到了進(jìn)一步的加強(qiáng)和鍛煉。在有關(guān)人員和同事們的大力幫助，本次設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期的效果，并已向?qū)＠诌M(jìn)行了專利申報(bào)。在此我表示衷心的感謝。在今后的工作中我將不斷地學(xué)習(xí)，不斷地充實(shí)自己，努力提升自己的技能水平，積極思索，不斷探討研究生產(chǎn)過程中遇到的實(shí)際問題，努力為提升設(shè)備對(duì)產(chǎn)量、質(zhì)量的保障作用盡自己最大的努力。

圖2 壓桿裝置半剖視圖

表1 三班實(shí)驗(yàn)記錄表

[1]吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)（上、下冊(cè)）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.1

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.01.043

趙霙,本科,機(jī)械,畢業(yè)后一直從事設(shè)備管理工作。