YB65型包裝機(jī)鋼印鎖緊裝置的改良研究

李俊良

摘 要：鋼印是煙包的重要組成部分，是追溯煙包質(zhì)量問題的重要依據(jù)。YB65型包裝機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)中的隱患容易使鋼印脫落，造成質(zhì)量事故。文章主要通過對原鋼印鎖緊裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，從而進(jìn)行改良研究，達(dá)到鎖緊以及防松的目的，保證產(chǎn)品質(zhì)量，并為類似設(shè)備改造提供一種思路。

關(guān)鍵詞：鋼印鎖緊裝置；彈簧；改良

中圖分類號：TH16 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）21-0061-02

1 概述

YB65型包裝機(jī)是將來自上游機(jī)器的煙包按順序用硬盒紙包成條狀煙盒的機(jī)器。在運(yùn)行過程中有一道工序是打鋼印，鋼印是組成卷煙產(chǎn)品的重要部分，對于消費(fèi)者而言，這是防偽標(biāo)志；對于公司而言，這是生產(chǎn)代碼；對于車間管理者而言，這是查驗(yàn)質(zhì)量問題源頭的依據(jù)。保證鋼印的清晰、完好、整齊是非常重要的，不僅可以讓煙包更具規(guī)范性，更可以讓管理者方便把控質(zhì)量過程，防止質(zhì)量事故的擴(kuò)大。但是現(xiàn)有機(jī)器結(jié)構(gòu)存在著一定的隱患，鋼印有不能鎖緊導(dǎo)致脫落的風(fēng)險，因此，改良鋼印鎖緊裝置是十分有必要的。

2 YB65型包裝機(jī)鋼印鎖緊裝置原理簡介

YB65型包裝機(jī)鋼印裝載器是依靠兩個小彈簧提供壓力，開關(guān)和壓塊依靠齒形結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)鋼印的鎖緊。當(dāng)開關(guān)打向左邊，此時與壓塊嚙合，鋼印可自由取出，當(dāng)開關(guān)打向右邊，與壓塊不嚙合，并將壓塊往前頂出，使壓塊卡在鋼印的槽中，此時利用彈簧的力使其保持現(xiàn)狀，達(dá)到卡緊鋼印的目的。壓塊和開關(guān)長期受力橫向摩擦，容易有部分磨出間隙，造成虛位，而兩個小彈簧在兩邊給予力，容易因受力不均造成不均疲勞磨損，導(dǎo)致兩端有輕微不平，容易造成開關(guān)走位，最終導(dǎo)致部分鋼印脫落，引起質(zhì)量問題。而且由于沒有自動復(fù)位功能，操作人員在更換鋼印過程中，如果忘記把開關(guān)撥回，則會出現(xiàn)鋼印鎖緊，造成質(zhì)量事故。因此，對于鋼印鎖緊機(jī)構(gòu)，最需要實(shí)現(xiàn)的功能是鎖緊以及防松。

3 鋼印鎖緊裝置的改良設(shè)計思路

針對鋼印缺失的問題，查閱機(jī)械、電氣以及新型科技領(lǐng)域相關(guān)資料，并結(jié)合經(jīng)濟(jì)成本、復(fù)雜程度、時間成本等方面考慮，利用機(jī)械傳動，配合機(jī)械動作，在材料傳輸過程中完成工序動作較適合現(xiàn)狀。從改善機(jī)械結(jié)構(gòu)的角度來說，成本較低，總的設(shè)計制造時間容易把握，完成時間較短。

針對舊式鋼印鎖緊裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對其總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分解，可知應(yīng)從三個方面進(jìn)行改良，分別為：鎖緊機(jī)構(gòu)、防松機(jī)構(gòu)、主體機(jī)構(gòu)。

3.1 主體機(jī)構(gòu)設(shè)計

為方便安裝，減少工程量，應(yīng)保持原有的輔助膠輪不變，為保持協(xié)調(diào)度，因此主體的輪型機(jī)構(gòu)采用與輔助膠輪同心的圓體，半徑也為一樣，即半徑250mm，厚度30mm。在原有機(jī)構(gòu)的情況下，配合鎖緊與防松機(jī)構(gòu)，設(shè)計出主體，盡量使結(jié)構(gòu)變化降低在最小，使更改后隱患保持最低。

3.2 鎖緊機(jī)構(gòu)設(shè)計

設(shè)計杠桿，利用杠桿力將壓塊壓緊，外力不卸則一直壓緊，達(dá)到鎖緊作用。為了得到壓塊鎖緊鋼印的最優(yōu)力矩，用鋼印進(jìn)行試驗(yàn)，從5N開始以5N為一刻度逐漸加力，測量鋼印此時的在5mm范圍的移動量，得到表1數(shù)據(jù)。從表1得到，當(dāng)壓塊剛開始受力不再移動時，此時壓力足夠，再給予恰當(dāng)?shù)挠嗔浚瑢簤K的鎖緊力定為45N。根據(jù)現(xiàn)場原有鋼印安裝位置，盡量不影響其他部件，因此選用把手帶動壓塊的形式，利用銷作為傳動，設(shè)計杠桿，在現(xiàn)場測量后得出，壓塊的進(jìn)退距離為10mm。取消原有的分塊式機(jī)構(gòu)，改為一體式，使機(jī)械結(jié)構(gòu)因長時間運(yùn)動造成的磨損量將為最低，配合圓形主體，將壓塊設(shè)計為圓弧形，根據(jù)力學(xué)原理，使壓塊對鋼印的力均勻分布。壓塊如圖1所示。

3.3 防松機(jī)構(gòu)設(shè)計

選擇適合的彈簧，利用彈簧的反彈力將壓塊始終保持壓緊狀態(tài)，提供阻力防止松脫。利用杠桿原理，在另一端的力矩上用一個把手開啟壓塊，打開力度應(yīng)以一個人能以手指力打開為宜。根據(jù)鎖緊機(jī)構(gòu)中定的彈簧壓力，對照工藝手冊以及機(jī)器結(jié)構(gòu)實(shí)際情況，可得彈簧的直徑應(yīng)在18mm～22mm之間，并選擇熱軋彈簧鋼為彈簧材料。根據(jù)人體工程學(xué)，設(shè)計一個把手，并在把手上設(shè)計防滑功能，并設(shè)計銷為支點(diǎn)以及限位點(diǎn)，再讓彈簧的限位槽在把手后，從而達(dá)到杠桿效果。此時壓塊為常閉狀態(tài)，如不加外力，無法打開，且當(dāng)不受力時，壓塊自動因彈簧作用力關(guān)閉。壓塊如圖2所示。

4 應(yīng)用效果與分析

根據(jù)零部件的部分設(shè)計，可得主體機(jī)構(gòu)配合尺寸，并制造成實(shí)體，將其他部件和主體一起配裝得到主體總成，如圖3。改良后的鋼印鎖緊裝置工作原理為：當(dāng)按下把手時，銷帶動壓塊，使之離開鋼印，此時鋼印可取出，當(dāng)松開把手時，彈簧將把手頂住，此時壓塊卡進(jìn)鋼印槽，鋼印受到限位，不可去除。鋼印鎖緊裝置改良后在機(jī)器上運(yùn)行效果明顯，不僅消除了鋼印在槽中的虛位，更加強(qiáng)了鋼印的牢固性，達(dá)到了改進(jìn)的目的。

5 結(jié)束語

通過對鋼印鎖緊裝置的改良設(shè)計和實(shí)際應(yīng)用，有效解決了鋼印脫落的問題，消除人為以及設(shè)備磨損可能帶來的隱患，使鋼印脫落可能性大幅降低，滿足工藝要求，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，更為今后工作中類似的設(shè)備改造和維修方面提供了經(jīng)驗(yàn)。

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