設(shè)計(jì)YB95 條煙透明包裝機(jī)U 形刀更換專(zhuān)用工具

楊立強(qiáng)，張寶龍，杜 斌

（山東中煙有限責(zé)任公司濟(jì)南卷煙廠(chǎng)，山東濟(jì)南 250100）

0 引言

濟(jì)南卷煙廠(chǎng)生產(chǎn)車(chē)間現(xiàn)有的ZB45 硬盒包裝機(jī)，是從意大利公司引進(jìn)的，生產(chǎn)能力為每分鐘400 包，承擔(dān)著多種品牌的加工任務(wù)，是生產(chǎn)設(shè)備的重要組成部分。ZB45 包裝機(jī)由YB45 小盒包裝機(jī)、YB55 小透明包裝機(jī)、YB65 條盒包裝機(jī)和YB95 條透明包裝機(jī)組成，其中YB95 條透明包裝機(jī)上用于切割條透明紙拉線(xiàn)的U 形刀的鋒利程度對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量極為重要[1-2]。

1 YB95 條煙透明包裝機(jī)U 形刀更換存在的問(wèn)題

1.1 U 形刀的切割原理

U 形刀安裝于刀架上，壓簧安裝于U 形刀的刀把孔內(nèi)。當(dāng)U 形刀旋轉(zhuǎn)至圖1 所示位置時(shí)，由于對(duì)應(yīng)輪的微量擠壓，使U形刀向傳動(dòng)軸的軸心方向微量回縮，在U 形刀的刀刃和對(duì)應(yīng)輪的擠壓作用下，在透明紙與拉帶的粘合處切割出一個(gè)U 形撕口。

1.2 問(wèn)題分析

更換U 形刀的步驟為：①將兩顆M5 螺釘松開(kāi)，此時(shí)需要手指壓住非工作面，克服壓簧的彈力，防止U 形刀在壓簧的作用下向上竄出，對(duì)維修人員造成傷害；②取下螺釘和定位塊；③輕輕抬起U 形刀，將其取下；④將新的U形刀放入卡槽內(nèi)，同樣需要用手指壓住非工作面，克服壓簧的作用，裝上螺釘和定位塊；⑤將安裝好的U 形刀位置、方向進(jìn)一步調(diào)整準(zhǔn)確。

由于壓簧力量較大，更換工作需要兩個(gè)人協(xié)助操作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。整個(gè)更換過(guò)程中，需要按照操作規(guī)程謹(jǐn)慎操作，以防手指打滑，對(duì)維修人員造成傷害。

2 改進(jìn)方案

在使用一段時(shí)間后，YB95 條煙透明包裝機(jī)U 形刀會(huì)出現(xiàn)拉頭切不斷、條透明紙輸送歪斜、條裝煙拉線(xiàn)錯(cuò)口等現(xiàn)象，導(dǎo)致停機(jī)故障率及物料消耗增加。當(dāng)采取增加切割壓力措施后也無(wú)法改善情況時(shí)，只能更換切刀。根據(jù)U 形刀切割部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用杠桿原理設(shè)計(jì)U 形刀專(zhuān)用更換工具，縮減更換步驟，減少更換時(shí)長(zhǎng)，提高了設(shè)備生產(chǎn)效率。

圖1 U 形刀的切割結(jié)構(gòu)

2.1 專(zhuān)用工具的設(shè)計(jì)

根據(jù)測(cè)量，專(zhuān)用更換工具短桿受設(shè)備空間所限，應(yīng)為80 mm，長(zhǎng)桿的尺寸需經(jīng)過(guò)計(jì)算得出。查閱資料，可知U 形刀彈簧的勁度系數(shù)為5600 N/m，自由變量為35 mm，根據(jù)杠桿公式和彈簧彈力公式計(jì)算得出動(dòng)力和長(zhǎng)桿長(zhǎng)度（表1）。

表1 專(zhuān)用更換工具長(zhǎng)桿尺寸的計(jì)算

從表1 可以看出，隨著長(zhǎng)桿尺寸的增加，所需要提供的動(dòng)力越小，即越省力，但是長(zhǎng)桿尺寸的增加也會(huì)帶來(lái)使用中的不便利，綜合考慮省力、安全、便捷等因素，最終取長(zhǎng)桿長(zhǎng)度為300 mm。經(jīng)驗(yàn)證，可以輕松提供52.3 N 的壓力。根據(jù)以上計(jì)算分析，設(shè)計(jì)了U 形刀專(zhuān)用更換工具機(jī)械設(shè)計(jì)圖紙（圖2）。

圖2 U 形刀專(zhuān)用更換工具機(jī)械設(shè)計(jì)圖紙

2.2 專(zhuān)用工具的工作原理

拆卸U 形刀時(shí)，以壓紙輪的軸為支點(diǎn)，將掛鉤鉤住壓紙輪軸。長(zhǎng)桿壓在U 形刀上，拆掉兩顆M5 螺栓。在長(zhǎng)桿向下壓的作用力下，取下調(diào)節(jié)塊，慢慢抬起長(zhǎng)桿，釋放壓簧向上的反彈力，然后取出U 形刀和壓簧。

安裝時(shí)采用同樣方法。

3 使用效果

利用新型的專(zhuān)用更換工具拆卸安裝U 形刀時(shí)有如下便利：①解決了以往多人操作費(fèi)時(shí)費(fèi)力的問(wèn)題；②優(yōu)化了拆解步驟，提高了操作的安全性；③滿(mǎn)足拆卸安裝的技術(shù)要求，大大縮短了更換時(shí)間；④提高了設(shè)備運(yùn)行效率，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。