GDX6S 一號(hào)輪檢修平臺(tái)的研制

袁 武

（紅塔煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司玉溪卷煙廠，云南玉溪 653100）

1 研制背景

GDX6S 型包裝機(jī)組是玉溪卷煙廠目前使用的高達(dá)600 包/min的軟包包裝機(jī)組，承擔(dān)著工廠重要的軟包生產(chǎn)任務(wù)。GDX6S 包裝機(jī)上游機(jī)輸送過來的煙支經(jīng)過煙支下煙通道，由第一推進(jìn)器將煙支依次推入盒模輸送帶的盒模內(nèi)形成7—6—7 排列的煙組，合格的煙組被第二推進(jìn)器推入一號(hào)輪右側(cè)的盒模內(nèi)。一號(hào)輪主要完成煙支的傳送和鋁箔紙匯合后進(jìn)入二號(hào)輪。在整個(gè)工藝流程的前端工序中，一號(hào)輪起著重要作用。

不過，一號(hào)輪結(jié)構(gòu)復(fù)雜而緊湊，其內(nèi)部的凸輪及盒模夾桿軸在高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中容易磨損，造成煙支掛亂等嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷。維修或更換凸輪及夾桿軸時(shí)，需要把整個(gè)一號(hào)輪拆下，更換磨損件后還要再進(jìn)行煩瑣復(fù)雜的安裝定位調(diào)整（圖1）。

經(jīng)過統(tǒng)計(jì)，修理人員在GDX6S 一號(hào)輪定位調(diào)整的過程中，平均耗時(shí)長(zhǎng)達(dá)45.5 min，維修效率低、停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)，從而降低了整個(gè)設(shè)備的MTTR（Mean Time To Repair，平均故障修理時(shí)間）。而且，整個(gè)拆除、更換、安裝、調(diào)試過程勞動(dòng)強(qiáng)度大，耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)生產(chǎn)成本控制和生產(chǎn)效率的提高極為不利。如果在安裝、調(diào)試過程中定位調(diào)整不當(dāng)，還會(huì)產(chǎn)生較大的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

圖1 一號(hào)輪結(jié)構(gòu)

2 需求分析

為了更好地解決上述問題，需要新研制一個(gè)GDX6S 包裝機(jī)一號(hào)輪檢維修平臺(tái)，以縮短設(shè)備停機(jī)時(shí)間，提高維修效率，改善整個(gè)設(shè)備的MTTR，并進(jìn)一步減少修理人員定位調(diào)整一號(hào)輪的復(fù)雜煩瑣程度，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

目前安裝定位調(diào)整過程如圖2 所示。

圖2 安裝定位調(diào)整過程

一號(hào)輪右側(cè)有4 個(gè)盒模，其內(nèi)部有1 個(gè)共軛凸輪帶動(dòng)8 根拉桿軸，從而控制16 個(gè)夾煙爪進(jìn)行工作，因此，定位調(diào)整時(shí)至少要反復(fù)裝夾4 次以上，并且拉桿軸定位調(diào)整時(shí)易竄動(dòng)返工，轉(zhuǎn)動(dòng)共軛凸輪聯(lián)軸器無有效工具。

為了達(dá)到需求目標(biāo)，主要解決以下3 個(gè)問題：①避免反復(fù)裝夾一號(hào)輪造成的時(shí)間浪費(fèi)；②避免內(nèi)部拉桿軸定位調(diào)整時(shí)竄動(dòng)造成的返工時(shí)間；③設(shè)計(jì)一種新的方式，代替定位調(diào)整時(shí)使用螺絲刀或膠把鉗轉(zhuǎn)動(dòng)共軛凸輪聯(lián)軸器。

3 研制思路

針對(duì)以上的多個(gè)技術(shù)問題，研制的GDX6S 包裝機(jī)一號(hào)輪檢維修平臺(tái)應(yīng)具備以下5 個(gè)功能。

（1）工作臺(tái)360°正反方向都能旋轉(zhuǎn)，在定位調(diào)整時(shí)方便維修人員觀察和操作。

（2）一號(hào)輪安裝在工作臺(tái)上，能夠?qū)崿F(xiàn)繞一號(hào)輪軸線360°正反方向都能旋轉(zhuǎn)，只需裝夾一次就能實(shí)現(xiàn)4 個(gè)盒模的定位調(diào)整。

（3）設(shè)計(jì)有8 個(gè)拉桿軸定位螺釘，在定位調(diào)整時(shí)通過螺釘便可限制拉桿軸的竄動(dòng)。

（4）為了方便共軛凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)計(jì)手輪和軸，手輪軸能夠軸向移動(dòng)和繞軸線360°正反方向旋轉(zhuǎn)。

分析上述功能，將GDX6S 一號(hào)輪檢修平臺(tái)分解為以下5 個(gè)部分，再在每一部分進(jìn)行方案選擇（圖3）。

根據(jù)上述方案分解，本著能夠滿足功能要求和經(jīng)濟(jì)合理的原則，就圖3 所示5 個(gè)方案進(jìn)行對(duì)比，選擇最佳方案為：平臺(tái)支撐采用箱體支撐的方式；圓盤底座旋轉(zhuǎn)方式采用滑動(dòng)摩擦旋轉(zhuǎn)的方式；軸的支撐方式采用周濤支撐；手輪類型選擇外波紋手輪，其材質(zhì)為膠木；附屬零件均采用標(biāo)準(zhǔn)件（圖4）。

圖3 一號(hào)輪檢修平臺(tái)分解為5 個(gè)部分

圖4 最終確定的一號(hào)輪檢修平臺(tái)方案

4 方案實(shí)施

根據(jù)最佳方案的確定，制定研制實(shí)施表并逐一進(jìn)行實(shí)施制作（表1）。

表1 研制實(shí)施表

研制加工組裝的GDX6S一號(hào)輪檢修平臺(tái)如圖5 所示。

5 效果檢查及效益分析

GDX6S 一號(hào)輪檢修平臺(tái)研制完成后，多次用檢修平臺(tái)對(duì)一號(hào)輪進(jìn)行定位調(diào)整的試驗(yàn)，平均定位調(diào)整耗時(shí)23.6 min。因而，一號(hào)輪檢修平臺(tái)的研制比較成功，達(dá)到了預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了所需功能。

圖5 研制組裝的一號(hào)輪檢修平臺(tái)

GDX6S 包裝機(jī)一號(hào)輪的檢維修平臺(tái)的研制，有效地解決一號(hào)輪定位調(diào)整難的問題，特別是縮短設(shè)備的停機(jī)時(shí)間，提高了設(shè)備維修的效率和MTTR，降低維修人員的工作強(qiáng)度。具體來看，使用檢修平臺(tái)對(duì)一號(hào)輪進(jìn)行定位調(diào)整，平均耗時(shí)23.6 min，較之前的45.5 min顯著降低。具體維修效率提高率為（45.5-23.25）/45.5×100%=48.9%。這一提高率對(duì)整個(gè)設(shè)備的MTTR 改善顯著貢獻(xiàn)，同時(shí)極大地減少了修理人員定位調(diào)整一號(hào)輪的復(fù)雜煩瑣程度，也降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

6 標(biāo)準(zhǔn)化及總結(jié)

為了對(duì)研制的成果進(jìn)行固化，進(jìn)行了以下標(biāo)準(zhǔn)化工作：①將新研制的一號(hào)輪檢修平臺(tái)技術(shù)資料和使用要求存檔；②在《GDX600 設(shè)備保養(yǎng)手冊(cè)》中添加了該工裝的定期檢查保養(yǎng)內(nèi)容；③對(duì)相關(guān)修理技術(shù)人員進(jìn)行使用培訓(xùn)；④申請(qǐng)發(fā)明專利和實(shí)用新型專利。

GDX6S 一號(hào)輪檢修平臺(tái)的研制完美解決了一號(hào)輪定位調(diào)整煩瑣復(fù)雜，耗時(shí)較長(zhǎng)問題，提高了維修效率，也降低了維修人員的工作強(qiáng)度，是一次較成功的嘗試。不僅給煙草行業(yè)包裝設(shè)備的維修保養(yǎng)工作提供了實(shí)用的新型工具，其他卷煙工廠相同機(jī)型也可以借鑒使用。