YB45A硬盒包裝機(jī)內(nèi)襯紙輸送裝置的改進(jìn)

李家貴，楊天，孔臣，張雅婧

1.江蘇中煙工業(yè)有限責(zé)任公司淮陰卷煙廠，江蘇省淮安市一品梅路32號223002

2.江蘇中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，南京市中山北路406-3號210011

近年來，隨著國內(nèi)細(xì)支卷煙市場規(guī)模不斷擴(kuò)大，YB45A細(xì)支卷煙硬盒包裝機(jī)組被更廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)中。該機(jī)組額定速度為300包/min，但實(shí)際生產(chǎn)中需要在內(nèi)襯紙表面涂抹石蠟或者橄欖油才能保證設(shè)備在280包/min速度下運(yùn)行，運(yùn)行效率不到92%［1］。主要原因是內(nèi)襯紙?jiān)谳斔瓦^程中容易出現(xiàn)前后漂移、歪斜、輸送不穩(wěn)定問題，造成輸送堵塞或煙包中存在內(nèi)襯紙折皺、折爛、內(nèi)襯紙缺失等現(xiàn)象［2］。針對這一問題，曾峰等［3］設(shè)計(jì)了在內(nèi)襯紙表面涂抹石蠟的裝置，通過減小摩擦阻力使內(nèi)襯紙便于輸送與折疊；楊勇等［4］開發(fā)了電渦流傳感器內(nèi)襯紙缺陷檢測系統(tǒng)，控制內(nèi)襯紙缺陷產(chǎn)品進(jìn)入市場；劉亦堅(jiān)［5］增加了傳動(dòng)輥表面摩擦系數(shù)，改善內(nèi)襯紙?jiān)谳斔洼佒星昂笠苿?dòng)現(xiàn)象；李乃利等［6］在原凹凸導(dǎo)紙輥組件上加裝一組凹凸輪，可緩解內(nèi)襯紙?jiān)谳斔瓦^程中彎曲嚴(yán)重引起的堵塞；呂小波等［7］將吸風(fēng)平帶改為齒形吸風(fēng)帶，解決了兩根吸風(fēng)帶傳動(dòng)比不同造成的輸送歪斜、堵塞現(xiàn)象；劉威［8］改造了細(xì)支煙內(nèi)襯紙?zhí)蕹龣C(jī)構(gòu)，以解決內(nèi)襯紙?zhí)蕹坏轿辉斐傻妮斔投氯F(xiàn)象。上述改進(jìn)中，文獻(xiàn)［3］的研究作為輔助手段可提升內(nèi)襯紙輸送穩(wěn)定性，但增加了運(yùn)行成本與產(chǎn)品污染的風(fēng)險(xiǎn)；文獻(xiàn)［4］的研究只是減少了由于內(nèi)襯紙輸送問題產(chǎn)生的缺陷產(chǎn)品流入市場，并沒有解決內(nèi)襯紙輸送存在的問題；文獻(xiàn)［4］、［5］的研究主要針對切割前的內(nèi)襯紙輸送進(jìn)行了改進(jìn)，緩解了內(nèi)襯紙由于質(zhì)量問題引起的輸送不穩(wěn)定現(xiàn)象。但在實(shí)際生產(chǎn)過程中，內(nèi)襯紙輸送出現(xiàn)的問題主要是切割后的內(nèi)襯紙段脫離內(nèi)襯紙總體約束，受后續(xù)輸送裝置結(jié)構(gòu)、性能影響，在吸風(fēng)輸送過程中存在過多的輸送歪斜、堵塞、偏移等現(xiàn)象，在加速分離過程中產(chǎn)生大幅度歪斜、偏移等現(xiàn)象。文獻(xiàn)［6］、［7］的研究針對的是切割后內(nèi)襯紙段輸送的改進(jìn)，但文獻(xiàn)［6］的研究解決的是維修過程中兩根吸風(fēng)帶難以調(diào)整松緊一致使內(nèi)襯紙段輸送歪斜的問題，文獻(xiàn)［7］的研究針對的是不合格煙支剔除時(shí)，內(nèi)襯紙?zhí)蕹粫硢栴}。它們并沒有在根本上徹底解決內(nèi)襯紙段輸送過程中存在的問題。為此，以YB45A硬盒包裝機(jī)為研究對象，深入分析輸送內(nèi)襯紙段的兩個(gè)機(jī)構(gòu)——吸風(fēng)組件與加速輥對組件的結(jié)構(gòu)與性能，找出其中影響內(nèi)襯紙段輸送穩(wěn)定性的因素，并進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)設(shè)計(jì)，以期全面提升設(shè)備的性能與各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)。

1 問題分析

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及問題

YB45A內(nèi)襯紙輸送由若干輸送輥與吸風(fēng)組件先后完成，如圖1所示。內(nèi)襯紙帶12穿過輥筒13、14，由壓紋輥11、15壓紋后，分別經(jīng)過可調(diào)節(jié)輥筒16、涂抹石蠟油或橄欖油的羊毛氈10、聚氨酯輥8與輥筒輥9、輥筒7、半圓刀送紙輥對6，達(dá)到切刀5位置，由切刀5切割成單張內(nèi)襯紙段。內(nèi)襯紙段1被負(fù)壓吸風(fēng)組件4吸附并輸送至加速輥對組件3中，經(jīng)加速輥對3快速下拉并最終送到托腳2上，為包裹煙支束做好準(zhǔn)備。

圖1內(nèi)襯紙輸送示意圖Fig.1 Schematic diagram of innerliner conveying

從內(nèi)襯紙輸送過程可知，內(nèi)襯紙輸送系統(tǒng)可分為兩個(gè)部分：切割前的內(nèi)襯紙帶輸送與切割后內(nèi)襯紙段輸送。切割前的內(nèi)襯紙帶輸送由7只（對）輸送輥（對）完成，此時(shí)內(nèi)襯紙是一個(gè)整體，輸送過程中的主要問題是前后偏移問題，前人的研究［3，5］已經(jīng)給出了較好的解決方案。

切割后的內(nèi)襯紙段成為獨(dú)立個(gè)體，更容易出現(xiàn)歪斜、堵塞、偏移等現(xiàn)象，在實(shí)際生產(chǎn)中是內(nèi)襯紙輸送故障的多發(fā)環(huán)節(jié)，而且相關(guān)研究較少［4］。

1.2 故障原因分析

切割后的內(nèi)襯紙段主要經(jīng)過到負(fù)壓吸風(fēng)組件和加速輥對兩個(gè)機(jī)構(gòu)，因此分別從這兩個(gè)機(jī)構(gòu)入手分析問題及原因。

以真空鍍鋁環(huán)保鋁箔紙為研究對象，厚度在0.037 mm左右，寬度114 mm，克重為50 g/m2，內(nèi)襯紙段長度為130 mm。

1.2.1 改進(jìn)前的內(nèi)襯紙負(fù)壓吸風(fēng)組件

改進(jìn)前的吸風(fēng)組件示意圖見圖2。吸風(fēng)板上有5個(gè)直徑為3.5 mm吸風(fēng)孔連通吸風(fēng)室的負(fù)壓腔，開有小孔的吸風(fēng)帶緊貼吸風(fēng)板表面移動(dòng)，當(dāng)小孔與吸風(fēng)孔連通時(shí)，吸風(fēng)帶表面產(chǎn)生負(fù)壓，依靠這個(gè)負(fù)壓，吸風(fēng)帶吸附并向前輸送內(nèi)襯紙段。

吸風(fēng)帶上的小孔為兩列，列間距為1 mm，孔直徑為1.5 mm，單列的孔間距為6 mm，兩列小孔交錯(cuò)排列，如圖2所示。

圖2吸風(fēng)組件Fig.2 Suction assembly

根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算可得，每個(gè)吸風(fēng)孔每次只能與一個(gè)小孔相連通并提供負(fù)壓。因此，每個(gè)吸風(fēng)孔產(chǎn)生的有效吸力最大位為：

式中：P為設(shè)備運(yùn)行需要的負(fù)壓，要求為0.06 MPa；S為吸風(fēng)帶上單個(gè)小孔的面積，m2。

內(nèi)襯紙段在吸風(fēng)組件上輸送經(jīng)歷3個(gè)階段：進(jìn)入吸風(fēng)組件、在吸風(fēng)組件表面輸送與被吸風(fēng)組件輸出。3個(gè)階段中吸風(fēng)組件對內(nèi)襯紙段作用與影響各不相同，因此對各個(gè)階段分別建立模型，分析吸風(fēng)組件輸送內(nèi)襯紙段的效果。

1.2.1.1 內(nèi)襯紙段進(jìn)入吸風(fēng)組件表面

為有效分析內(nèi)襯紙段在進(jìn)入吸風(fēng)組件表面的過程中產(chǎn)生問題的原因，繪制此過程中內(nèi)襯紙段受力示意圖，如圖3所示。在內(nèi)襯紙向下輸送時(shí)，下邊緣總體上有向外彎曲的現(xiàn)象，試樣放置30 min后的卷曲度為8 mm［9］，生產(chǎn)過程即時(shí)彎曲度實(shí)測達(dá)到105 mm。

由于內(nèi)襯紙下邊緣存在彎曲，在以一定速率向下輸送時(shí)，彎曲部分產(chǎn)生的空氣阻力為：

式中：F阻為空氣對內(nèi)襯紙彎曲部分的阻力，N；k為空氣阻力系數(shù)，一般可取為2.937；S為物體迎風(fēng)面積，m2；V為內(nèi)襯紙輸送速度，m/s。由上式可知，正常情況下F阻與V成正比。

圖3內(nèi)襯紙受力示意圖Fig.3 Schematic diagram of force acting on innerliner

在內(nèi)襯紙到達(dá)第1組吸風(fēng)孔前，還未被切刀切割，此時(shí)內(nèi)襯紙受半圓刀輸送紙輥對驅(qū)動(dòng)，不易產(chǎn)生堵塞。當(dāng)內(nèi)襯紙被切斷后，其下邊緣已超過第1組吸風(fēng)孔，但還未到達(dá)第2組吸風(fēng)孔。

此時(shí)，當(dāng)F′阻=F阻×sinα≥G時(shí)，

式中：α為內(nèi)襯紙彎曲的偏轉(zhuǎn)角，α=12/×l/R，rad；l為彎曲部分長度，m；R為彎曲部分的半徑，m；G為彎曲部分內(nèi)襯紙所受重力，N。

或當(dāng)F″阻=F阻×cosα≥F1+F2時(shí)，

此時(shí)，內(nèi)襯紙彎曲增大，直至邊緣碰撞到外側(cè)擋板，發(fā)生內(nèi)襯紙堵塞。

式（1）和式（2）均表明，當(dāng)內(nèi)襯紙底邊緣超過吸風(fēng)孔較少，即長度l與角度α較小時(shí)，空氣阻力對內(nèi)襯紙輸送沒有太大影響。

由于吸風(fēng)板的第1、2個(gè)吸風(fēng)孔有20 mm的間距，隨著內(nèi)襯紙向下輸送，l逐漸變大，由式（1）V≥0.167×1/sinα，內(nèi)襯紙彎曲度為105 mm時(shí)，α=0.24 rad，則V≥0.645 m/s，即機(jī)器速度只要大于等于298包/min，內(nèi)襯紙底邊緣所受阻力大于重力，會造成輸送受阻，表現(xiàn)為內(nèi)襯紙堵塞。

此外，在機(jī)器啟動(dòng)過程中，由于存在加速度α，式（1）變?yōu)檎f明機(jī)器速度還未達(dá)到設(shè)定速度時(shí)就會堵塞，這也是機(jī)器在啟動(dòng)時(shí)更容易產(chǎn)生堵塞的原因。

1.2.1.2 內(nèi)襯紙?jiān)谖L(fēng)組件上輸送過程

內(nèi)襯紙被切斷進(jìn)入吸風(fēng)組件后，由吸風(fēng)帶通過負(fù)壓吸力帶動(dòng)向下輸送。為更好地分析內(nèi)襯紙段的受力情況，依據(jù)其位置與狀態(tài)分為3個(gè)部分：還未進(jìn)入吸風(fēng)組件的上部分、處于吸風(fēng)室倒角過渡部位的中間部分與被吸風(fēng)負(fù)壓吸附住兩側(cè)邊緣的下部分。根據(jù)3個(gè)部分的受力情況，分別建立受力數(shù)學(xué)模型。

（1）內(nèi)襯紙被切斷后，上部分處于不受控制的自由狀態(tài)。在機(jī)器減速或停機(jī)時(shí)，上部分下垂并包裹吸風(fēng)室頂部的圓弧表面，向下輸送時(shí)與圓弧表面產(chǎn)生摩擦阻力。根據(jù)軟體包裹柱體摩擦力計(jì)算方法［10］，產(chǎn)生的摩擦力為：

式中：N1為內(nèi)襯紙包裹頂部圓弧面產(chǎn)生的摩擦力；G1為上部分內(nèi)襯紙重力；α1為上部分內(nèi)襯紙包裹角度；μ為內(nèi)襯紙與圓弧面間摩擦系數(shù)，取

0.308［11］。

機(jī)器正常運(yùn)行過程中，內(nèi)襯紙沒有下垂包裹圓弧表面時(shí)，α1=0，G1為上部分內(nèi)襯紙重力，此時(shí)N1=G1，公式同樣適用。

（2）中間部分內(nèi)襯紙受到兩種摩擦力作用：一是內(nèi)襯紙與倒角面間摩擦力；二是倒角的轉(zhuǎn)角摩擦力。則此部分摩擦阻力為：

式中：N2為中間部分的摩擦力；G2為中間部分內(nèi)襯紙的重力；α2為倒角轉(zhuǎn)角角度，轉(zhuǎn)角以存在過渡的圓弧計(jì)算。

（3）下部分的內(nèi)襯紙受重力G3、左右兩邊吸風(fēng)帶吸力產(chǎn)生的摩擦拉力F1與F2。其中：

式中：F1為左吸風(fēng)帶吸力摩擦力；n1為單邊接通的吸風(fēng)孔數(shù)，F(xiàn)′1為單孔吸附力；μ′為內(nèi)襯紙與吸風(fēng)帶間摩擦系數(shù)。

式中：F2為左吸風(fēng)帶吸力摩擦力；n2為單邊接通的吸風(fēng)孔數(shù)，F(xiàn)′2為單孔吸附力；μ′為內(nèi)襯紙與吸風(fēng)帶間摩擦系數(shù)。

內(nèi)襯紙段整體能夠被順利輸送，需要F1與F2產(chǎn)生有效拉動(dòng)，因此取下部分進(jìn)行受力分析。下部分在吸風(fēng)帶上輸送過程受力見圖4。F為所有阻礙內(nèi)襯紙向下運(yùn)動(dòng)力的合力。

圖4內(nèi)襯紙受力示意圖Fig.4 Schematic diagram of force acting on innerliner

在實(shí)際生產(chǎn)中受吸風(fēng)堵塞及氣壓不穩(wěn)定影響，存在F′1≠F′2；受吸風(fēng)帶孔交替作用影響，存在：n1≠n2。由式（5）、（6），則F1≠F2?n×Fmax×μ′。

因此，根據(jù)受力情況，內(nèi)襯紙段在吸風(fēng)組件表面輸送時(shí)可能存在以下3種狀態(tài)：

（1）兩邊吸風(fēng)帶吸力產(chǎn)生的摩擦力F1與F2足夠大時(shí)，即（F1，F(xiàn)2）min≥0.5（F-G3），內(nèi)襯紙能夠被正常輸送。

（2）當(dāng)F1與F2大小存在顯著差異，且（F1，F(xiàn)2）min≤0.5（F-G3）≤（F1，F(xiàn)2）max時(shí)，內(nèi)襯紙輸送向F1與F2中較小的一方歪斜。

（3）當(dāng)F1與F2均小于F與G3的合力一半，即（F1，F(xiàn)2）max≤0.5（F-G3）時(shí)，內(nèi)襯紙輸送不暢，會產(chǎn)生堵塞。

根據(jù)（2）、（3）狀態(tài)的條件，要使此過程中內(nèi)襯紙段能夠被有效輸送，即轉(zhuǎn)化為狀態(tài)（1），可通過減小輸送阻力合力F或增大兩邊吸風(fēng)帶吸力產(chǎn)生的摩擦力F1與F2。

對于F，在不考慮運(yùn)行速度變化以及忽略一些較小的影響因素，可由式（3）、式（4）得：

式（7）表明，F(xiàn)受μ的自然指數(shù)倍影響，減小μ值可有效減小F。生產(chǎn)過程中在內(nèi)襯紙表面涂抹橄欖油或石蠟是有效減小μ值進(jìn)而增加內(nèi)襯紙輸送穩(wěn)定性的重要途徑，但石蠟的使用增加了運(yùn)行成本以及產(chǎn)品污染的風(fēng)險(xiǎn)。

對于F1與F2，由式（5）、式（6）可知，通過增加n1與n2或增加F′1與F′2，可有效增大F1與F2。目前為止通過此種途徑改善內(nèi)襯紙段輸送狀態(tài)的情況尚未見文獻(xiàn)報(bào)道。

1.2.1.3 內(nèi)襯紙被吸風(fēng)組件輸出過程

吸風(fēng)室下部的加速輥對到吸風(fēng)室最后一個(gè)孔的距離為120 mm，到倒數(shù)第2個(gè)孔的距離為136.5 mm，內(nèi)襯紙段長度為130 mm。

上述距離顯示，當(dāng)內(nèi)襯紙段向下輸送離開倒數(shù)第2個(gè)孔時(shí)，下邊緣距離加速輥對還有6.5 mm，只依靠兩邊各一個(gè)吸風(fēng)孔吸附輸送。

內(nèi)襯紙只受重力G=0.007 3 N、吸附摩擦力F1與F2作用，此時(shí)，F(xiàn)1與F2方向向上。

由于F1max=F2max=P×S×μ=0.032 6 N＞G/2，一般情況下襯紙不會歪斜。

但在實(shí)際生產(chǎn)過程中，隨著吸風(fēng)帶在吸風(fēng)板表面的滑行，吸力交替產(chǎn)生，F(xiàn)1、F2大小波動(dòng)甚至可能瞬時(shí)為0，或受吸風(fēng)堵塞及氣壓不穩(wěn)定影響，使得F1或F2＜G/2，進(jìn)而使內(nèi)襯紙段發(fā)生歪斜。

1.2.2 改進(jìn)前的加速輥對組件

加速輥對機(jī)構(gòu)是由加速鋼輥與加速聚氨酯輥組成的開關(guān)式機(jī)構(gòu)：一端為鉸鏈連接，另一端通過卡扣鎖住，卡扣可通過偏心機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)兩輥間隙。圖5為加速輥對結(jié)構(gòu)簡易圖。

圖5加速輥對Fig.5 Accelerating roller pair

在內(nèi)襯紙寬度方向上，內(nèi)襯紙寬度b為114 mm，聚氨酯輥長度l為49 mm（中間值），可有效控制內(nèi)襯紙寬度的比值為43%。

在內(nèi)襯紙長度方向上，內(nèi)襯紙長度L為130 mm，聚氨酯輥直徑D為26.5 mm，每輸送一張完整的內(nèi)襯紙，聚氨酯輥需轉(zhuǎn)動(dòng)1.56圈。

由于加速對輥對內(nèi)襯紙寬度方向上控制比為43%，長度方向上輸送比為1.56，表明加速輥對對內(nèi)襯紙輸送不穩(wěn)定具有放大作用，因此加速輥對的狀態(tài)嚴(yán)重影響內(nèi)襯紙輸送效果。具體情況分析如下：

（1）當(dāng)要求內(nèi)襯紙輸送后歪斜不得超過1 mm時(shí)，加速輥對誤差允許值為：

式中：δ為加速輥對誤差允許值，mm；C*代表軸承游隙，標(biāo)準(zhǔn)值為0.002～0.013 mm；G代表其他間隙之和，如鉸鏈與聚氨酯輥與軸間隙，達(dá)到0.01～0.015 mm。

結(jié)果要求δ＜0.02 mm，這是一個(gè)加速輥對的鋼輥與聚氨酯輥之間非常高的間隙調(diào)整要求。

（2）當(dāng)內(nèi)襯紙剛進(jìn)入加速輥對時(shí)，其上部仍未脫離吸風(fēng)帶的吸力控制。輥對間壓力太大，則δ誤差加大；太小則不能克服吸風(fēng)帶吸力而進(jìn)行有效輸送；且兩邊需要保持力的平衡以免輸送歪斜。

（3）在使用過程中，受精度的變化、零件的磨損、材料不穩(wěn)定等因素影響，需要頻繁校準(zhǔn)加速輥對平衡位置。

（4）在實(shí)際工作中，需要人工憑感覺進(jìn)行反復(fù)調(diào)整。

因此，加速輥對間壓力、間隙及平行度難以得到有效保障，是造成內(nèi)襯紙?jiān)诩铀佥亴χ休斔蜁r(shí)產(chǎn)生歪斜的根本原因。

2 改進(jìn)設(shè)計(jì)

2.1 吸風(fēng)組件改進(jìn)設(shè)計(jì)

改進(jìn)后的吸風(fēng)室如圖6所示。取消了吸風(fēng)板，吸風(fēng)室為平板兩側(cè)分別加工成兩條寬2 mm、長86 mm的槽。與原孔式板相比，吸風(fēng)位置在上端上移5 mm，下端下移了8 mm。

圖6改進(jìn)后的吸風(fēng)室Fig.6 Modified suction chamber

改進(jìn)后的輸送帶如圖7所示。吸風(fēng)小孔直徑不變，孔距離增大為4.4 mm，孔間距減小為4 mm。

圖7改進(jìn)后的吸風(fēng)帶Fig.7 Modified suction belt

這一改進(jìn)對應(yīng)解決了吸風(fēng)組件輸送鋁箔過程中存在問題。與改進(jìn)前相比：

（1）吸風(fēng)帶的小孔一旦進(jìn)入吸風(fēng)槽位置便形成穩(wěn)定的吸力，內(nèi)襯紙下邊緣不再出現(xiàn)彎曲進(jìn)而造成堵塞。

（2）根據(jù)改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)測算，每根吸風(fēng)帶至少保持有21個(gè)小孔接通負(fù)壓，將式（5）、（6）中的n1與n2增加了至少5.2倍。使得圖4受力始終平衡，即，內(nèi)襯紙段不會再因克服不了摩擦阻力而產(chǎn)生輸送歪斜或堵塞，也不需在內(nèi)襯紙表面涂抹橄欖油或石蠟。

（3）內(nèi)襯紙段到達(dá)加速輥前，每邊至少被8個(gè)吸風(fēng)帶小孔的負(fù)壓吸住，不再因吸力交替變化產(chǎn)生歪斜。

2.2 加速輥對改進(jìn)設(shè)計(jì)

改進(jìn)后的加速輥對見圖8。在原有的機(jī)構(gòu)中，將加速輥對設(shè)計(jì)成凹凸型配合，聚氨酯輥被加工成凹槽，鋼輥表面相應(yīng)加工成凸筋。

圖8改進(jìn)后的加速輥對示意圖Fig.8 Schematic diagram of modified accelerating roller pair

內(nèi)襯紙?jiān)诟倪M(jìn)后的加速輥對中輸送狀態(tài)見圖9。此時(shí)，平整的內(nèi)襯紙被鋼輥的凸筋壓入聚氨酯輥的凹槽中，受到壓力F作用。由此，聚氨酯輥凹槽兩側(cè)的柱面產(chǎn)生作用力Fi與F′i，且

由Fi與F′i產(chǎn)生的摩擦力可作為拉動(dòng)內(nèi)襯紙向下輸送的拉力，大小只決定于F，也即內(nèi)襯紙被壓狀態(tài)。因此內(nèi)襯紙輸送效果也就不再受輥對松緊與平行度影響。

綜合工藝要求、內(nèi)襯紙性能與試驗(yàn)結(jié)果，聚氨酯凹槽工藝尺寸為0.75 mm×2 mm，鋼輥凸筋工藝尺寸為0.5 mm×1.5 mm。

圖9內(nèi)襯紙狀態(tài)示意圖Fig.9 Schematic diagram of innerliner state

3 應(yīng)用效果

3.1 材料與方法

設(shè)備：江蘇中煙工業(yè)有限責(zé)任公司淮陰卷煙廠4#YB45A硬盒包裝機(jī)。

材料：“南京（炫赫門）”牌超細(xì)卷煙（直徑5.4 mm、長度97 mm）。內(nèi)襯紙為真空鍍鋁內(nèi)襯紙。

方法：4#YB45A包裝機(jī)運(yùn)行時(shí)間22.3 h/d，試驗(yàn)周期為60 d，對改進(jìn)前后設(shè)備運(yùn)行指標(biāo)及內(nèi)襯紙部位維護(hù)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并按照YC/T 273—2016要求對內(nèi)襯紙質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)［12］。

按以下公式計(jì)算設(shè)備運(yùn)行效率：運(yùn)行效率=單位時(shí)間內(nèi)實(shí)際運(yùn)行速度下的實(shí)際產(chǎn)量/單位時(shí)間內(nèi)實(shí)際運(yùn)行速度下的理論產(chǎn)量。

3.2 數(shù)據(jù)分析

表1結(jié)果表明，改進(jìn)后設(shè)備運(yùn)行速度提升了80包/min，增幅高達(dá)32%。在此基礎(chǔ)上，設(shè)備運(yùn)行效率增加4.9百分點(diǎn)；內(nèi)襯紙質(zhì)量缺陷率減少5.87百分點(diǎn)；商標(biāo)紙、殘煙、內(nèi)襯紙等消耗分別減少了0.26 kg/箱、0.06 kg/箱、5.02張/箱，產(chǎn)、質(zhì)、耗等方面的設(shè)備性能得到全面提升。

表2結(jié)果表明，改進(jìn)后內(nèi)襯紙部位故障率極低。降低了設(shè)備維護(hù)成本，吸風(fēng)通道由每班都要清潔減少到只要輪保清潔即可，加速輥對與吸風(fēng)帶使用壽命提高了50%。內(nèi)襯紙輸送部位的維護(hù)已不再作為設(shè)備的主要維護(hù)項(xiàng)目。

表1改進(jìn)前后設(shè)備運(yùn)行指標(biāo)統(tǒng)計(jì)Tab.1 Statistics of running indexes before and after improvement

表2改進(jìn)前后內(nèi)襯紙部位維護(hù)情況統(tǒng)計(jì)Tab.2 Statistics of maintenance situation of innerliner system before and after improvement

4 結(jié)論

針對YB45A硬盒包裝機(jī)內(nèi)襯紙切斷后輸送不穩(wěn)定，易造成堵塞、漂移、歪斜等問題，通過建立內(nèi)襯紙輸送過程中在各裝置中的受力模型，分析影響內(nèi)襯紙輸送的關(guān)鍵因素，并作出相應(yīng)的改進(jìn)：改進(jìn)設(shè)計(jì)了雙槽式吸風(fēng)板且對應(yīng)地改進(jìn)了吸風(fēng)帶；將加速輥對改進(jìn)為凹凸型。

生產(chǎn)線實(shí)際應(yīng)用效果表明：改進(jìn)后內(nèi)襯紙輸送系統(tǒng)的運(yùn)行速度可由250包/min提高到330包/min，同時(shí)設(shè)備運(yùn)行效率提升5.5百分點(diǎn)，內(nèi)襯紙部位故障停機(jī)次數(shù)降為0次，內(nèi)襯紙消耗、殘煙、商標(biāo)紙消耗降幅分別為9.7%、10.3%、67%，吸風(fēng)通道清潔頻率減少98.6%，加速輥對與吸風(fēng)帶使用壽命提高50%，內(nèi)襯紙質(zhì)量缺陷減少71%。有效提升了設(shè)備的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性，降低了原輔材料消耗，減少了設(shè)備維護(hù)需求，延長了備件使用壽命。