GDX1熱熔膠噴頭固定裝置研制

法書(shū)學(xué)，王長(zhǎng)杰，劉明春

（青島卷煙廠，山東 青島 266101）

GDX1 橫包包裝機(jī)組是意大利G.D 公司設(shè)計(jì)制造的，其國(guó)產(chǎn)化后的機(jī)組代號(hào)為ZB25 型包裝機(jī)組，而現(xiàn)在有些牌號(hào)卷煙為了美觀，采用“軟盒硬包”的方式，使用冷膠時(shí)產(chǎn)能較低，多數(shù)卷煙廠家對(duì)GDX1 包裝機(jī)進(jìn)行了改造，商標(biāo)成型使用熱熔膠，商標(biāo)成型質(zhì)量和設(shè)備產(chǎn)能大大提高。改裝的熱熔膠系統(tǒng)由美國(guó)諾信公司開(kāi)發(fā)，整個(gè)熱熔膠噴膠和供膠系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,使用過(guò)程中，噴膠頭容易被膠液中的細(xì)小雜質(zhì)堵塞，造成噴膠不暢，需將噴頭進(jìn)行拆卸清理，提高噴膠質(zhì)量，以此保證盒裝商標(biāo)紙成型質(zhì)量。目前，行業(yè)內(nèi)所有使用熱熔膠的GDX1 設(shè)備噴頭固定裝置與噴頭直接相連，熱熔膠噴頭固定裝置拆裝難度大、耗時(shí)長(zhǎng)，因此，噴頭的及時(shí)快速的拆裝清理成了一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

1 問(wèn)題

通過(guò)調(diào)查生產(chǎn)過(guò)程，了解到熱熔膠的噴頭容易堵塞噴，造成噴膠拉絲、噴不到位或不噴膠，會(huì)引起商標(biāo)開(kāi)邊、臟污等質(zhì)量問(wèn)題，因此需要對(duì)堵塞的噴孔進(jìn)行及時(shí)的清理，且清理時(shí)必須拆卸噴頭，小組成員對(duì)噴頭堵塞及清理頻次進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。

表1

清理噴頭主要是拆裝用時(shí)長(zhǎng)，目前的熱熔膠噴頭固定裝置拆卸之前，需等待時(shí)間長(zhǎng)；在熱熔膠使用過(guò)程中，堵塞的噴頭會(huì)出現(xiàn)噴膠拉絲、噴射不出去，熱熔膠沿噴膠嘴溢出，沿固定裝置側(cè)壁流到底座上，糊住固定裝置的連接機(jī)構(gòu)，因此需借助錘子、鉗子等工具，且需要佩戴手套拆裝噴頭固定裝置；拆裝步驟繁雜，固定裝置沒(méi)有固定卡位，安裝后需反復(fù)調(diào)試校驗(yàn)噴膠位置，導(dǎo)致了拆裝用時(shí)長(zhǎng)。噴頭固定裝置溫度過(guò)高，在170℃以上，僅靠佩戴防護(hù)手套不能完全杜絕安全風(fēng)險(xiǎn)。

圖1

2 設(shè)計(jì)方案

熱熔膠噴頭固定裝置功能只要實(shí)現(xiàn)噴頭與設(shè)備固定板件相連即可，且固定裝置與噴頭之間需設(shè)計(jì)隔熱機(jī)構(gòu)，以此降低固定裝置溫度，為滿(mǎn)足上述條件，提出設(shè)計(jì)方案，見(jiàn)圖2。

圖2

根據(jù)噴頭快速拆裝目標(biāo)要求和問(wèn)題分析，將熱熔膠噴膠頭固定裝置拆分為噴頭承載底座、隔熱機(jī)構(gòu)、連接機(jī)構(gòu)及固定裝置底座、固定機(jī)構(gòu)4 個(gè)機(jī)構(gòu)，然后從材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)著手，進(jìn)一步確定“分體式”熱熔膠噴膠頭固定裝置的研制方案如圖3。

圖3

2.1 噴頭承載底座的方案設(shè)計(jì)

為防止溢膠沿側(cè)壁回流至固定裝置，設(shè)計(jì)左凸緣結(jié)構(gòu)和下凸緣結(jié)構(gòu)，通過(guò)比較，下凸緣結(jié)構(gòu)承載底座在底面設(shè)置往下的凸緣，使膠液沿側(cè)壁流至底部，由于重力作用，不能回流至底面，可保證固定裝置的潔凈（圖4）。

2.2 隔熱機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)

為降低固定裝置溫度，在固定裝置與承載底座設(shè)計(jì)隔熱機(jī)構(gòu)，為達(dá)到降溫效果，設(shè)計(jì)三層隔熱，隔熱材料采用電木，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙如圖5。

2.3 連接機(jī)構(gòu)及裝置底座方案設(shè)計(jì)

為實(shí)現(xiàn)快速拆分和組裝，減少對(duì)摩擦面的磨損，采用銑面十字凹凸面連接機(jī)構(gòu)，對(duì)橫向和縱向均有固定作用，插入深度可控，可設(shè)計(jì)唯一安裝位置，只需首次安裝時(shí)對(duì)噴頭位置進(jìn)行校準(zhǔn)，平時(shí)使用無(wú)須再校準(zhǔn)位置（圖6）。

為保證凹凸銑面匹配，設(shè)計(jì)尺寸均為10mm，為保證凹凸面能順利安裝，且盡可能降低匹配間隙，防止安裝后晃動(dòng)，為減少凹凸銑面的摩擦，選擇間隙較大的配合公差等級(jí)H9/f11，確定凹凸面的匹配公差。最終確定凹銑面寬度為mm，深度為mm，凸銑面寬度為mm，高度為mm。

根據(jù)設(shè)備固定板件和銑面十字凹凸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)固定裝置底座結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)圖紙如圖7。

圖5

圖6

圖7

2.4 固定機(jī)構(gòu)

借鑒GDX1 電柜固定鎖扣，靠扳動(dòng)把手實(shí)現(xiàn)兩分體結(jié)構(gòu)的固定，且把手的扳動(dòng)方向與固定桿運(yùn)動(dòng)方向垂直，實(shí)現(xiàn)了固定結(jié)構(gòu)的自鎖，設(shè)計(jì)出十字花鍵鎖結(jié)構(gòu)（圖8）。

3 裝置安裝調(diào)試及效果驗(yàn)證

根據(jù)設(shè)計(jì)圖采購(gòu)原材料，進(jìn)行加工制作，噴頭承載底座、連接機(jī)構(gòu)及裝置底座采用鋁合金材質(zhì)，隔熱材料選用電木，固定機(jī)構(gòu)選用不銹鋼材質(zhì)。各機(jī)構(gòu)的加工成型后，按照設(shè)計(jì)尺寸對(duì)各部件進(jìn)行測(cè)量驗(yàn)收，并安裝調(diào)試，并對(duì)噴頭拆裝時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

圖8

表2

改進(jìn)前拆裝時(shí)間共計(jì)32.3min，改進(jìn)后拆裝時(shí)間為0.7min，拆裝時(shí)間減少，噴頭清潔效率提高453.87%。

4 結(jié)語(yǔ)

本課題研制的熱熔膠固定裝置，采用下凸緣結(jié)構(gòu)噴頭承載底座，利用重力阻止膠液回流，臟污固定裝置；采用十字凹凸面結(jié)構(gòu)，既實(shí)現(xiàn)快速拆裝，也減少了結(jié)合面的磨損；固定機(jī)構(gòu)選用十字花鍵鎖代替固定螺栓，手柄與固定桿運(yùn)動(dòng)方向垂直，利用不同方向作用力實(shí)現(xiàn)自鎖功能。國(guó)內(nèi)GDX1 機(jī)型改裝熱熔膠系統(tǒng)的設(shè)備使用的是原裝的固定裝置，均存在拆裝不便、固定裝置溫度過(guò)高、易臟污的問(wèn)題，因此，研制的新型固定裝置具有很高的推廣價(jià)值。