軟包硬化煙包二次燙封機的設(shè)計

劉亞男，金彩洪，張凌，高遠，潘永華，周文建，李泰

（紅塔煙草（集團）有限責任公司楚雄卷煙廠，云南 楚雄 675000）

1 前言

軟包硬化型煙包的包裝方式在煙草行業(yè)具有獨創(chuàng)性。通過增加商標紙的定量和厚度，包裝成煙包成品后硬度增加，煙包表面不會凹陷，煙包挺度增大，解決了軟包煙包容易變形的問題，同時，可以有效地保護煙支，避免煙支變形。由于軟包硬化使用的商標輔料材質(zhì)較厚較硬，商標折疊后反彈力較大，在生產(chǎn)過程中使用的熱熔膠常常不能黏貼牢固，使得生產(chǎn)的煙包側(cè)邊容易出現(xiàn)黏貼不牢而開邊的現(xiàn)象。而這樣的不合格煙包由于人工二次黏貼處理質(zhì)量不高、且耗時較長，不僅造成了成本的浪費，還增加了工人的勞動力與勞動時間。由此可知，軟包硬化煙包側(cè)邊未黏合煙包回收處理就顯得十分重要了，所以迫切希望能有一個簡易可行的技術(shù)方案在保證黏合質(zhì)量的同時，大幅提升回收處理效率，本項目軟包硬化煙包二次燙封機的及時研制恰好解決了此類問題。

2 軟包硬化煙包回收處理的技術(shù)關(guān)鍵

為了確定軟包硬化煙包二次燙封機的設(shè)計關(guān)鍵，需要從軟包硬化煙包包裝特性入手，得出影響煙包包裝質(zhì)量的關(guān)鍵因素。軟包硬化煙包包裝方式一是使用的商標紙為接近硬包商標紙?zhí)匦缘陌卓?，其質(zhì)量的定量值是軟包包裝紙的兩倍以上，基本接近硬包包裝商標紙的定量值。二是采用軟包的包裝設(shè)備和工藝流程來生產(chǎn)，常見的生產(chǎn)設(shè)備為GDX1包裝機。

2.1 軟包硬化商標紙?zhí)匦?/h3>

軟包硬化、硬包、軟包商標紙主要技術(shù)指標比較如表1所示。

表1 商標紙主要技術(shù)指標

從主要技術(shù)指標分析看出，由于軟包硬化使用的175克白卡紙的厚度適中、耐折度好，成型情況優(yōu)于軟包商標紙，且比硬包商標紙稍柔軟；由于軟包硬化商標紙挺度橫向4，縱向5.5（實測值），包裝成小包成品后，挺度增加，煙包表面不會凹陷。但會導(dǎo)致商標折疊后反彈力較大，商標搭接后黏貼不牢，因此，在回收處理軟包硬化煙包時，需要合適的擠壓力對煙包側(cè)邊進行擠壓，既保證煙包不會被擠壓變形，也能使得側(cè)邊黏合固定。

2.2 熱熔膠特性

軟包硬化包裝使用的煙用黏結(jié)劑為熱熔膠，主要技術(shù)指標比較如表2所示。

表2 熱熔膠主要技術(shù)指標

從熱熔膠主要技術(shù)指標分析看出，軟包硬化包裝使用的熱熔膠軟化點為90～100℃，軟化時間為2～3s，固化時間為3～5s，此時，熱熔膠的黏結(jié)性能最佳，因此在回收處理軟包硬化煙包時需要合適的加熱溫度（90～100℃）將煙包側(cè)邊搭口的熱熔膠熔化，再施加一定的擠壓力對煙包側(cè)邊進行擠壓3～5s，使得煙包側(cè)邊搭口的熱熔膠重新固化，從而黏合煙包。

3 軟包硬化煙包二次燙封機的整體設(shè)計

3.1 總體構(gòu)成

軟包硬化煙包二次燙封機根據(jù)功能需要可以完成煙包自動移動、商標紙側(cè)邊熱熔膠融化、商標紙側(cè)邊黏合固定等功能，總體構(gòu)成立體圖如圖1、2所示。軟包硬化煙包二次燙封機由底座上安裝各零部件構(gòu)成，總體構(gòu)成包括發(fā)熱模塊、跑道模塊、推桿模塊、輔助模塊。

3.2 發(fā)熱模塊設(shè)計

軟包硬化煙包二次燙封機的發(fā)熱模塊結(jié)構(gòu)如圖2所示。底座（17）的支腳左右兩側(cè)設(shè)有橫梁，通過螺栓固定支撐鋼板（30），用于固定支撐隔熱板（35）；支撐鋼板上設(shè)有通孔，通過套有套筒Ⅰ（34）的螺栓固定隔熱板，以減少發(fā)熱板（32）溫度的損失；隔熱板上設(shè)有通孔，通過套有套筒Ⅱ（33）的螺栓固定發(fā)熱板，其發(fā)熱板中設(shè)有沉頭孔，其中塞有發(fā)熱棒（31），發(fā)熱棒用于發(fā)熱板溫度的輸出，其上也設(shè)有溫度傳感器，用于控制箱（11）對發(fā)熱板溫度的控制。

3.3 跑道模塊設(shè)計

圖1 軟包硬化煙包二次燙封機的主視立體圖

圖2

圖3

軟包硬化煙包二次燙封機的跑道模塊結(jié)構(gòu)如圖1所示。底座（17）左右兩側(cè)設(shè)有隔板吊耳Ⅰ（24）、隔板吊耳Ⅱ（14），通過焊接于底座上，其上通孔，用于隔板Ⅰ（19）、隔板Ⅱ（20）和隔板Ⅲ（5）安裝，且可進行隔板Ⅰ、隔板Ⅱ和隔板Ⅲ距離的調(diào)節(jié)，隔板Ⅰ、隔板Ⅱ和隔板Ⅲ通過螺釘固定于隔板吊耳Ⅰ、隔板吊耳Ⅱ上；隔板Ⅰ、隔板Ⅱ和隔板Ⅲ左端設(shè)有通孔，分別用于傳感器Ⅰ（23）、傳感器Ⅱ（22）和傳感器Ⅲ（21）安裝，傳感器Ⅰ和傳感器Ⅲ用于煙包的有無檢測，傳感器Ⅱ為傳感器Ⅰ和傳感器Ⅲ的對射點。

3.4 推桿模塊設(shè)計

軟包硬化煙包二次燙封機的底座（17）的左側(cè)支腳上連接推桿座（25）；推桿座上設(shè)有凹槽，用于推桿支撐滾組（26）的安裝，推桿支撐滾組由10組滾子構(gòu)成，滾子的頂點高出推桿座上表面，與推桿Ⅰ（28）和推桿Ⅱ（27）下表面構(gòu)成線面接觸，即支撐推桿Ⅰ和推桿Ⅱ，也降低推桿Ⅰ和推桿Ⅱ在運動中的阻力。氣缸和電磁氣閥通過膠管Ⅰ（7）、膠管Ⅱ（8）連接；氣缸上的活塞桿（1）通過螺釘與推桿拉板（29）連接；推桿拉板上設(shè)有通孔，通過螺釘與推桿Ⅰ和推桿Ⅱ連接；推桿Ⅰ和推桿Ⅱ在推煙端設(shè)有凹槽，分別用于安裝推桿滾Ⅰ（39）和推桿滾Ⅱ（40），其推桿滾Ⅰ和推桿滾Ⅱ滾子下頂點高出推桿Ⅰ和推桿Ⅱ的下表面，用于支撐推桿Ⅰ和推桿Ⅱ，且與煙包跑道的金屬膠帶（18）構(gòu)成線面接觸，減小推桿Ⅰ和推桿Ⅱ在運動中的阻力。

3.5 輔助模塊設(shè)計

底座的桌面上安裝涼板座Ⅰ（2）、涼板座Ⅱ（6）、擠壓刷座Ⅰ（10）、擠壓刷座Ⅱ（13）、控制箱座Ⅰ（9）和控制箱座Ⅱ（38）；涼板座Ⅰ和涼板座Ⅱ上固定安裝涼板（4），用于二次燙封未黏合好的煙包在人力作用下再次擠壓黏合；擠壓刷座Ⅰ和擠壓刷座Ⅱ上分別固定安裝擠壓刷吊耳Ⅰ（16）和擠壓刷吊耳Ⅱ（12）；擠壓刷吊耳Ⅰ和擠壓刷吊耳Ⅱ上固定安裝擠壓刷（15），用于提供溶膠后煙包散邊黏合的擠壓力；控制箱座Ⅰ和控制箱座Ⅱ上固定安裝控制箱（11），用于發(fā)熱棒（31）和電磁氣閥（36）的控制。

4 軟包硬化煙包二次燙封機使用及效果

軟包硬化煙包二次燙封機所采用的技術(shù)方案為：開啟控制箱（11），控制箱控制電磁氣閥（36）工作，使氣壓通過膠管Ⅱ（8）傳遞給氣缸（3），氣缸的活塞桿（1）在氣壓的作用下伸出；控制箱控制發(fā)熱棒（31）發(fā)熱，帶動發(fā)熱板（32）發(fā)熱，待發(fā)熱板溫度達到燙封溫度。

手動把煙包未黏合邊朝下，放入隔板Ⅰ（19）、隔板Ⅱ（20）、隔板Ⅲ（5）構(gòu)成的兩條煙包通道中的一條的前端；傳感器Ⅲ（21）或傳感器Ⅰ（23）檢測到信號傳回控制箱，控制箱控制電磁氣閥工作，使氣壓通過膠管Ⅰ（7）傳遞給氣缸，氣缸的活塞桿在氣壓的作用下縮回，帶動推桿拉板（29）縮回，推桿拉板拉動推桿Ⅰ（28）和推桿Ⅱ（27）向右推動煙包向煙包通道右側(cè)移動；煙包在通過煙包通道左前段時，在發(fā)熱板的高溫下，煙包未黏合邊的熱熔膠融化；后在推桿Ⅰ或推桿Ⅱ推動下，煙包進入通道上端設(shè)有擠壓刷（15）的通道右后段；待煙包完全進入到擠壓刷下的通道后，控制箱控制電磁氣閥，使氣壓通過膠管Ⅱ傳遞給氣缸，氣缸的活塞桿在氣壓的作用下伸出，帶動推桿拉板伸出，推桿拉板拉動推桿Ⅰ和推桿Ⅱ向左退出煙包通道至左前端。

煙包在擠壓刷的擠壓下一段時間，煙包未燙封邊黏結(jié)，完成不合格煙包松散邊的二次燙封。第二包煙包進入后，重復(fù)以上過程，待進入擠壓刷下時，第二包煙包的進入推動第一包煙向通道右側(cè)移動，重復(fù)此過程，直至煙包完全推出通道。使用該軟包硬化煙包二次燙封機方便了回收人員作業(yè)，降低了軟包硬化煙包側(cè)邊未黏合煙包回收難度，能夠節(jié)約回收時間，使回收效率大幅提升，同時，保證了回收煙包的質(zhì)量，進而提升了車間生產(chǎn)線的產(chǎn)品質(zhì)量。

5 結(jié)語

本項目設(shè)計研制的軟包硬化煙包二次燙封機，成功地解決了軟包硬化煙包側(cè)邊未黏合煙包不易回收的問題，降低了工人回收處理的難度，節(jié)約了回收處理時間，極大地減輕了工人的勞動強度，創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟價值和社會效益。同時，采用本項目提出的配備推桿模塊的軟包硬化煙包二次燙封機，擁有卓越的多功能性、穩(wěn)定性和便捷性，能夠完成煙包自動推送功能，實用性更強，在軟包硬化煙包側(cè)邊未黏合煙包回收質(zhì)量的同時，大幅提升回收處理效率。