軟包硬化在GDX1包裝機(jī)的設(shè)計(jì)與改造

冷旭東 劉明春 法書(shū)學(xué)

摘要：針對(duì) GDX1軟包硬化機(jī)組（白乳膠式）在生產(chǎn)軟包硬化產(chǎn)品過(guò)程中所出現(xiàn)的商標(biāo)紙吸拾不暢和商標(biāo)紙粘貼不牢制約了設(shè)備的運(yùn)行速度等相關(guān)問(wèn)題，進(jìn)行科學(xué)分析，對(duì)商標(biāo)紙吸風(fēng)嘴、涂膠器、四號(hào)輪弧形導(dǎo)板等部件進(jìn)行局部改造，解決了商標(biāo)紙吸取不暢、商標(biāo)紙側(cè)長(zhǎng)邊及底邊粘貼不牢等問(wèn)題，提高了GDX1包裝機(jī)軟包硬化產(chǎn)品的質(zhì)量和設(shè)備運(yùn)行速度。拓展了 GDX1包裝機(jī)的使用功能，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)軟、硬兩種模式煙包的功能互換。使功能單一的軟包機(jī)組，轉(zhuǎn)變成為能夠“軟硬兼施”的包裝設(shè)備。

關(guān)鍵詞：軟包硬化（白乳膠式）;商標(biāo)紙吸拾;商標(biāo)紙粘貼;提速

1GDX1包裝機(jī)使用“硬化”商標(biāo)紙出現(xiàn)的問(wèn)題

在生產(chǎn)軟包硬化產(chǎn)品過(guò)程中，遇到的問(wèn)題主要有以下幾點(diǎn)：

（1）?????? 商標(biāo)紙扇形吸紙輪取紙困難，下紙歪斜，甚至無(wú)法吸取商標(biāo)紙，故障停機(jī)頻繁;

（2）?????? 商標(biāo)紙粘貼不良，在輸送過(guò)程中出現(xiàn)開(kāi)邊現(xiàn)象。

（3）?????? 設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定，設(shè)備包裝速度較慢（150包 / 分鐘），停機(jī)率較高，產(chǎn)能較低，原輔材料消耗過(guò)高。

GDX1軟包硬化機(jī)組（白乳膠式）局部改造前設(shè)備運(yùn)行速度和產(chǎn)能都無(wú)法滿足生產(chǎn)需要，下表為四臺(tái)包裝機(jī)的日產(chǎn)量：

2原因分析

根據(jù)商標(biāo)紙包裝的工藝流程，對(duì)所涉及的各個(gè)部位進(jìn)行了仔細(xì)觀察與分析后得出：

（1）?????? 通過(guò)對(duì)比可以看出軟包硬化卷煙使用的商標(biāo)紙定量為175g/m2，厚度約為0.2毫米，定量和厚度是軟盒商標(biāo)紙（85-95g/m2，厚度一般在0.08毫米左右）的2倍多，商標(biāo)紙變厚變硬，商標(biāo)紙扇形吸紙輪的吸力沒(méi)有發(fā)生變化，因此造成商標(biāo)紙難以吸取，商標(biāo)紙吸拾故障停機(jī)次數(shù)較多。

（2）?????? 通過(guò)對(duì)商標(biāo)紙包裝原理進(jìn)行分析，商標(biāo)紙經(jīng)過(guò)涂膠以后，要經(jīng)過(guò)第三輪、第四輪以及煙包輸出通道、出口轉(zhuǎn)盤才能到達(dá)輸送帶并經(jīng)輸送帶輸送到下游機(jī)。這個(gè)過(guò)程要經(jīng)過(guò)大約80包煙的工位，在車速400包/ 分鐘的情況下要經(jīng)過(guò)12秒鐘左右。也就是說(shuō)，使用的普通軟包商標(biāo)紙?jiān)谕磕z以后，再經(jīng)過(guò)大約12秒鐘就可以粘貼牢固。但在生產(chǎn)軟盒硬化產(chǎn)品時(shí)，由于商標(biāo)紙厚度大，商標(biāo)紙變得很硬，彈性也很大，商標(biāo)紙經(jīng)上膠、折疊、粘合后，出現(xiàn)煙包側(cè)長(zhǎng)邊及底邊粘合不牢固，在輸送通道中商標(biāo)紙容易散開(kāi)，無(wú)法正常生產(chǎn)。在設(shè)備較高速度運(yùn)行下干燥過(guò)程不能夠滿足膠液水分的干燥，從而發(fā)生涂膠位置的開(kāi)膠現(xiàn)象，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)論證軟盒硬化商標(biāo)紙要經(jīng)過(guò)30秒鐘左右才能牢固地粘貼。因此車速要降低到150包 / 分鐘以內(nèi)，才能基本保證商標(biāo)紙能夠牢固粘貼住。

3?????? 改進(jìn)方案

3.1?? 改造商標(biāo)紙吸拾裝置，提高商標(biāo)紙吸風(fēng)嘴的吸拾能力

通過(guò)對(duì)商標(biāo)紙扇形吸紙輪難以吸取商標(biāo)紙的問(wèn)題進(jìn)行研究、分析，認(rèn)為由于設(shè)備隨時(shí)可能生產(chǎn)軟盒產(chǎn)品，不宜對(duì)設(shè)備作太多改變。根據(jù)軟盒硬化商標(biāo)紙與軟盒商標(biāo)紙的不同，分析認(rèn)為可以對(duì)設(shè)備采取以下改進(jìn)方案。

3.2?? 改進(jìn)商標(biāo)紙涂膠裝置，解決商標(biāo)紙底邊粘貼不良

通過(guò)調(diào)整商標(biāo)紙涂膠器的涂膠量來(lái)保證商標(biāo)紙底邊粘貼牢固，但是涂膠量增大后，商標(biāo)紙散開(kāi)的現(xiàn)象消除了，但是膠液溢出的現(xiàn)象明顯，造成商標(biāo)紙污臟，質(zhì)量不符合工藝要求;同時(shí)造成商標(biāo)紙輸送通道殘留膠嚴(yán)重，增加了操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度?？尚行圆?。

4?????? 方案實(shí)施

4.1?? 擴(kuò)大商標(biāo)紙吸風(fēng)嘴孔徑，增加商標(biāo)紙吸風(fēng)嘴負(fù)壓流量在設(shè)備負(fù)壓系統(tǒng)中，負(fù)壓集中提供，流量基本保持不變。

依據(jù)公式 Q=AV??????? （1）

式中：Q——流量 m3/S V ——流速，m/S

A——?dú)饴吠◤降慕孛娣e，m2

可知擴(kuò)大商標(biāo)紙吸風(fēng)嘴的孔徑，可增加商標(biāo)紙吸風(fēng)嘴吸附流量，即：Q（改）/Q（原）=V*A（改）/V*A（原）=A（改）/A（原）。以便增大商標(biāo)紙吸風(fēng)嘴的吸附力，從而確保商標(biāo)紙拾取穩(wěn)定，消除商標(biāo)紙的吸附故障。由于商標(biāo)紙吸風(fēng)嘴固定部位為 M8螺紋，螺紋小徑為6.6mm，內(nèi)孔擴(kuò)大的最大直徑不可能超過(guò)6.6mm。原吸風(fēng)嘴內(nèi)孔直徑3.5mm，與6.6mm 相差3.1mm。在方案實(shí)施過(guò)程中，制作了3種孔徑尺寸的吸風(fēng)嘴.首先將商標(biāo)紙吸風(fēng)嘴孔徑由Φ3.5mm 增大至Φ4mm，但是商標(biāo)紙吸取不暢的情況仍然頻繁;隨后將商標(biāo)紙吸風(fēng)嘴孔徑由Φ3.5mm 增大至Φ5mm，商標(biāo)紙吸取較穩(wěn)定，但出現(xiàn)商標(biāo)紙輸送偏斜的問(wèn)題;通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，最終確定將商標(biāo)紙吸風(fēng)嘴孔徑從Φ3.5mm 擴(kuò)大為Φ4.5mm，可以保證商標(biāo)紙拾取穩(wěn)定和輸送正常。吸風(fēng)嘴孔徑從φ3.5mm 擴(kuò)大為φ4.5mm，改進(jìn)前后流量的比值為

A（改）——改進(jìn)后吸風(fēng)嘴孔徑的截面積[π·（4.5mm/2）2]/A（原）——改進(jìn)前吸風(fēng)嘴孔徑的截面積[π·（3.5mm/2）2]≈1.65

通過(guò)上述改進(jìn)，商標(biāo)紙吸風(fēng)通道的吸附流量是原來(lái)的1.6倍多，可確保商標(biāo)紙拾取穩(wěn)定，消除商標(biāo)紙的吸附不穩(wěn)定故障。

4.2?? 改變商標(biāo)紙底部涂膠器的形狀，增加底部涂膠量

對(duì)商標(biāo)紙底部涂膠器形狀進(jìn)行改進(jìn)。原底部涂膠器寬30mm、厚4.5mm，現(xiàn)改為寬16mm、厚4.5mm，并在商標(biāo)紙底部涂膠器的涂膠面上鉆上三個(gè)深為1mm 直徑為2mm 的孔，然后根據(jù)商標(biāo)紙底部涂膠部位的形狀，把涂膠器涂膠表面加工成梯形狀，使膠水在粘貼后不容易溢出，避免了商標(biāo)紙輸送通道殘留膠過(guò)多的現(xiàn)象。改進(jìn)后，加大了商標(biāo)紙底部涂膠量，使商標(biāo)紙粘貼牢固。

5?????? 效果分析

GDX1軟包硬化機(jī)組（白乳膠式）局部改造后設(shè)備運(yùn)行速度和產(chǎn)能都能保證生產(chǎn)需要，下表為改造后四臺(tái)包裝機(jī)的日產(chǎn)量：

根據(jù)以上改造方案，對(duì)設(shè)備進(jìn)行了較為系統(tǒng)的改進(jìn)，商標(biāo)紙吸嘴的吸附能力得到了大幅度的增強(qiáng)，在目前的軟包硬化生產(chǎn)過(guò)程中，商標(biāo)紙拾取正常、輸送平穩(wěn)，因商標(biāo)紙傳遞故障而頻繁停機(jī)的現(xiàn)象已不復(fù)存在。通過(guò)對(duì)相應(yīng)零部件進(jìn)行改造和調(diào)整后，軟包硬化產(chǎn)品粘貼不良的工藝缺陷得到了根治，設(shè)備的穩(wěn)定性得到了大幅度提高。改進(jìn)后，GDX1包裝機(jī)的包裝速度由改進(jìn)前的150包 / 分鐘提高到330包 / 分鐘以上，最高單班產(chǎn)量更是高達(dá)63.6箱 / 班。

6?????? 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)局部改造，設(shè)備有效作業(yè)率得到明顯提高。尤其是通過(guò)改進(jìn)使得GDX1包裝機(jī)在進(jìn)行軟包硬化和傳統(tǒng)軟包這兩種包裝模式之間轉(zhuǎn)換時(shí)變得簡(jiǎn)便易行，拓展了 GDX1包裝機(jī)的包裝功能，達(dá)到了預(yù)期改造目的。

在實(shí)際工作中，發(fā)現(xiàn)煙包的側(cè)面膠粘面延底部烙鐵表面運(yùn)行時(shí)，由于拍煙板間歇運(yùn)動(dòng)的作用造成煙包與輸出通道底部烙鐵之間產(chǎn)生了輕微的跳動(dòng)，使煙包在步進(jìn)輸送過(guò)程中有較大一段時(shí)間與烙鐵表面沒(méi)有很好的吻合，底部烙鐵溫度在空氣流動(dòng)狀態(tài)下造成大量流失，沒(méi)有達(dá)到很好的干燥目的。針對(duì)上述現(xiàn)象，設(shè)想利用設(shè)備的現(xiàn)有條件設(shè)計(jì)加裝通道頂部?jī)啥瓮捷斔蛶?duì)煙包的跳動(dòng)進(jìn)行校正，使煙包在步進(jìn)輸送過(guò)程中與底部烙鐵表面完全吻合，這有待今后對(duì)該項(xiàng)目的不斷完善。

參考文獻(xiàn)：

[1《] ZB25型包裝機(jī)組》全國(guó)煙草行業(yè)統(tǒng)編教材[2《] GDX-1調(diào)整手冊(cè)》設(shè)備隨機(jī)資料