ZB45包裝機組內框紙輸送輥清潔裝置的設計

杜春林

摘 要：ZB45包裝機組在生產過程中，當遇到金卡內框紙為原輔料的時候，由于內框紙生產工藝的不同，部分內框紙的表面涂層顆粒和刻痕切割時產生的紙屑容易粘附在下輸送輥的工作面上，這些粘附物會在內框紙的正面壓出印痕，造成產品質量缺陷，所以需要經常對下輸送輥工作面進行清理，就降低了設備的有效作業率。通過分析研究內框紙輸送輥對部件的結構，提出在內框紙下輸送輥處增設清潔裝置，使之能清除下輸送輥工作面上的粘附物。經過實踐證明，該裝置簡單可靠，消除了內框紙壓痕缺陷，延長了內框紙下輸送輥的維保清理周期，提高了設備的有效作業率。

關鍵詞：金卡內框紙；壓痕；下輸送輥；清潔；刮板；吹風

前言

ZB45是意大利G.D公司的G.D X2包裝機組的國產代號，ZB45包裝機組是目前國內卷煙生產企業廣泛使用的卷煙包裝設備，同時也是很多企業的主力機型。ZB45機組在使用金卡內框紙進行生產時，由于內框紙生產工藝的不同，部分金卡內框紙的表面涂層顆粒和刻痕切割產生的紙屑容易粘附在內框紙輸送輥對的下輸送輥工作面上，隨著輸送輥對對內框紙帶的擠壓輸送，這些粘附物會在內框紙的正面壓處印痕從而造成產品質量缺陷。為了消除這一質量缺陷就必須經常對內框紙下輸送輥的工作面進行維護清理，但是由于機器結構的原因，每次清理都比較費時，因此對設備有效作業率的影響較大。為了能消除壓痕，減少維護清理時間，提高設備的有效作業率，就需要對內框紙輸送輥部件進行分析和研究，以期能制定出行之有效的改進措施。

1 ZB45包裝機組內框紙輸送部件工作原理

內框紙帶經一系列導引輥后進入內框紙折痕切割傳動箱，被刻痕切割后繼續向后輸送，折痕切割傳動箱的結構如圖1所示。

在該箱體內有兩對滾輪，前面（圖示左邊）一對是折痕切割輥對，下面的是切割刀輥，上面的是托輥，在內框紙帶的間歇輸送過程中切出2條虛線和U形線交替組合的痕跡，便于之后內框紙的折疊成型；后面一對是輸送輥對，上下輥對在直徑輥面上分別做成一缺角、一導角的形狀，便于在輸送內框紙帶的同時壓出左、右各一道微量折痕，使成形后的煙包翻蓋打開后能順利合上。

2 存在的問題

內框紙帶經過刻痕切割后繼續向后輸送，而由于內框紙生產工藝的不同，部分金卡內框紙的表面涂層顆粒和刻痕切割產生的紙屑容易粘附在內框紙輸送輥對中的下輸送輥工作面上，并且由于上、下輥子的相互擠壓作用，這些粘附物會難以脫落且越積越多，這樣一來就會在內框紙正面壓出一些印痕；而且由于金卡紙的表面光潔度比白卡紙高得多，所以壓痕也會更加明顯，造成產品的質量缺陷。為了消除這一質量缺陷就需要在出現壓痕時對下輸送輥工作面進行維保清理，經調查統計后發現每一班基本都會清理一次；并且由于下輸送輥位于箱體內部，操作工必須先把護罩拆卸后才能進行清理，所以清理所需的時間較長，對設備的有效作業率造成較大影響。具體情況見表1。

通過對上表的分析，可以知道內框紙壓痕缺陷在所有被調查機臺都存在，而且維保清理的周期很短，每班維保清理花費的時間平均為17分鐘，既增加了操作工的勞動量、又降低了設備的有效作業率，因此需對內框紙輸送輥部件進行分析和研究，以便制定出改進方案。

3 改進方案

3.1 方案提出

在對內框紙輸送輥對的結構和工作原理進行分析后發現其與ZB45包裝機組小盒商標紙第一折邊壓緊輥對類似，而G.D公司為了清理該下壓緊輥工作面上的粘附物，在該處設計了一個刮板機構。

于是借鑒這一設計，提出了在內框紙下輸送輥處增設一個清潔裝置的改進方案：設計一個支座用來安裝刮板，用刮板將下輸送輥工作面上的粘附物刮除，以保證內框紙表面的平整光潔；并且為了延長下輸送輥的維保清理周期，還要在支座上設計一個吹風口，用壓縮空氣來及時清除刮板刮下來的粘附物。

3.2 可行性分析

根據改進設計的思路，對設備相關部位進行了測量，并根據測量結果制作出簡單的模型加以比對，證實了改進方案具有可行性。

4 方案實施

4.1 清潔裝置的結構設計與工作原理

清潔裝置的結構設計：在與下輸送輥對應的機架上安裝兩個支座，分別對應里、外的輥子，在支座下部斜向安裝一個刮板，刮板前端做成尖角，并靠攏輸送輥工作面；在支座的一側安裝有一個氣管接頭，通過氣管與氣路相連，再加工一個與之相通的正對刮板工作部位的出風口。結構如圖2所示（由于安裝位置的限制，里、外兩個支座的氣管接頭安裝于相對的一面，圖2中的刮板支座為位于里面的那個支座）。

其工作原理是：當折痕切割后的內框紙帶在上、下輸送輥的共同作用下，沿圖示A向繼續向后輸送，如果其表面涂層顆粒和紙屑在經過輸送輥對時粘附在下輸送輥的工作面上，當這些粘附物隨下輸送輥沿圖示B向旋轉至與刮板接觸處時就會被刮板清除，因此，下輸送輥在其工作區間內就能保持清潔的狀態；與此同時，壓縮空氣從氣管通過吹風口沿圖示C向對刮板的工作面吹氣，把刮板刮下的粘附物吹走，延長了下輸送輥的維保清理周期。

4.2 零件設計

4.2.1 刮板支座的材料選擇及設計

基于降低成本和滿足性能的考慮，支座的材料選用45號鋼，坯料下好后作正火處理，加工完成后再作表面發黑處理。

同時由于受到安裝位置空間的限制，里、外兩個支座安裝氣管接頭的面不一樣。如圖3所示。

圖示支座為兩個支座中位于里面的那一個，氣管接頭安裝于左視圖上所標注的A面，而位于外面的另一個支座的氣管接頭安裝于其B面，除此之外兩個支座的其余結構均相同。從主視圖中可以看到在支座左下角加工出一個斜向的凹槽，也就是左視圖中標注的“刮板安裝凹槽”，其中心位置有一個用于安裝刮板的螺孔，兩側的凸起能起到定位的作用；從主視圖和左視圖可以看到安裝氣管接頭的螺孔和吹風口相通并且開口位置位于相互垂直的兩個面上；從俯視圖中可以看到支座的安裝孔設計成腰形，這是為了便于支座安裝位置的微調。

4.2.2 刮板的材料選擇及設計

為了避免刮板對下輸送輥的工作面造成磨損以及考慮到刮板的耐用性，加工刮板的材料選用QAl 10-4-4鋁青銅，這種材料具有良好的減摩性和耐磨性，同時還具備較好的可切削性，是加工刮板很好的選擇。刮板的設計如圖4所示。

刮板的工作端做成尖角，與輸送輥的工作面相對應并稍寬于輸送輥的工作面。從俯視圖中可以看到把刮板的安裝孔設計成腰形，用于調節刮板與輸送輥的間隙，同時還可以延長刮板的使用壽命。

4.2.3 吹風口的設計

為了能及時清除刮板工作時刮下的粘附物，本裝置還設計了一個吹風口，如圖5所示。

吹風氣路包括節流閥、氣管、氣管接頭和吹風口。壓縮空氣從A端經過節流閥沿箭頭所示方向在氣管中流動（氣管又與氣管接頭相連），然后從吹風口沿圖示B向吹出，把刮板工作時刮下的粘附物清除，因為刮下的粘附物很輕，所以只需要很小的氣流就能達到目的，節流閥的作用就是調節吹風口的氣流大小，使吹風既能吹走刮下的粘附物，又不至于吹得四處飄散。

5 使用效果

在加裝清潔裝置并使用一個月后，對內框紙壓痕現象再次進行了調查統計。具體情況見表2。

由表2可以看出，增加清潔裝置后平時正常生產過程中已無內框紙壓痕現象出現；而且只需在周保時對下輸送輥進行檢查，視情況再進行維保清理，維保清理周期由改進前的每班延長至現在的每周，對設備的有效作業率基本沒有影響。

結束語

本項目針對ZB45包裝機組在生產以金卡內框紙為原輔料的卷煙時內框紙正面出現壓痕，導致需要經常對內框紙下輸送輥進行維保清理的情況，通過在下輸送輥處增加新設計的清潔裝置，消除了內框紙壓痕缺陷，延長了下輸送輥的維保清理周期，有效地提高了設備的有效作業率，較好地實現了改進的預期目標。

參考文獻

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