ZB45包裝機(jī)膠缸設(shè)計(jì)

鄭以龍

（安徽中煙滁州卷煙廠，安徽 滁州 239000）

0 引言

ZB45包裝機(jī)是我廠主要包裝機(jī)組，其包裝質(zhì)量較穩(wěn)定，生產(chǎn)運(yùn)行平穩(wěn)，在行業(yè)中使用廣泛。但在原輔材料變化較大的情況下，ZB45小盒包裝機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)小盒盒蓋易開(kāi)膠、小盒脫色、小盒側(cè)面溢膠等質(zhì)量缺陷及商標(biāo)紙輸送時(shí)有堵塞現(xiàn)象。為保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高設(shè)備有效作業(yè)率，必須對(duì)ZB45包裝機(jī)膠缸進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。首先對(duì)ZB45包裝機(jī)膠缸工作原理進(jìn)行了分析：兩外斜角的涂膠點(diǎn)設(shè)計(jì)為中間略大，邊沿較小，采用中間大、周邊小的變直徑涂膠點(diǎn)設(shè)計(jì)方案。這樣不僅保證了產(chǎn)品質(zhì)量、提高了設(shè)備效率，且節(jié)約了用膠量，乳膠用量減少2/5，而且也使商標(biāo)紙?jiān)谳斔屯ǖ篮托『性跓煱斔屯ǖ郎戏e膠的情況大為改善。經(jīng)過(guò)實(shí)際運(yùn)行和設(shè)備故障統(tǒng)計(jì)及產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)，有效地保證了產(chǎn)品質(zhì)量并提高了設(shè)備作業(yè)率。

1 膠缸工作原理

ZB45包裝機(jī)膠缸工作原理如下：商標(biāo)紙吸取裝置將疊放的商標(biāo)紙一張一張地吸取到商標(biāo)紙輸送模盒內(nèi)，輸送模盒將單張商標(biāo)紙輸送到商標(biāo)紙?zhí)嵘b置上方，經(jīng)過(guò)商標(biāo)紙?zhí)嵘b置提升后，由推送裝置推入商標(biāo)紙縱向輸送于上膠裝置，并由商標(biāo)紙展開(kāi)輸送輪組夾持著沿商標(biāo)紙縱向輸送裝置輸送，同時(shí)在輸送過(guò)程中，可以進(jìn)行日期的壓印[1]。商標(biāo)紙經(jīng)過(guò)日期壓印后繼續(xù)向前輸送進(jìn)行商標(biāo)紙的上膠。如圖1所示，ZB45包裝機(jī)商標(biāo)紙主機(jī)膠缸主要由儲(chǔ)膠盤、膠缸座2、7、膠缸軸1、涂膠輪5、刮膠板3、4等組成，其作用是給是商標(biāo)紙涂膠。主機(jī)膠缸與一個(gè)由氣缸控制的反襯輥配合（如圖2），當(dāng)商標(biāo)從上下輸送輥之間（即反襯輥和涂膠輪之間）穿過(guò)時(shí)，即在紙的非印刷面兩側(cè)和中間各上膠點(diǎn)涂上膠水。涂膠后的商標(biāo)紙如圖3所示[2]。

圖1 ZB45包裝機(jī)膠缸圖

圖2 膠缸與一個(gè)由氣缸控制的反襯輥配合圖

商標(biāo)紙膠缸在商標(biāo)紙上的主要涂膠區(qū)域如圖3所示。

圖3 商標(biāo)紙涂膠區(qū)示意圖

設(shè)計(jì)前膠缸涂膠區(qū)域膠點(diǎn)太過(guò)密集，這樣就會(huì)造成已涂膠商標(biāo)紙涂膠區(qū)域邊沿的膠點(diǎn)在前后、左右斜角距商標(biāo)紙邊線的距離相等，都為3～4 mm，其距離偏小，這樣其結(jié)果就會(huì)造成商標(biāo)紙涂膠區(qū)的膠量偏大，從而造成商標(biāo)紙經(jīng)過(guò)涂膠后在輸送過(guò)程中膠液容易沾到商標(biāo)紙輸送通道上。這樣在設(shè)備高速運(yùn)行（400包/min）一段時(shí)間后，會(huì)造成商標(biāo)紙輸送堵塞，影響設(shè)備正常運(yùn)行，或者商標(biāo)紙折疊成型錯(cuò)位、商標(biāo)紙反折等質(zhì)量缺陷，甚至造成質(zhì)量事故。涂膠輪如圖4所示。

圖4 商標(biāo)紙涂膠輪實(shí)物圖

2 原因分析

為了準(zhǔn)確查找到上述現(xiàn)象的原因，做了如下三方面研究：1）小盒側(cè)面外斜角粘貼不牢的質(zhì)量缺陷是外斜角上的膠量偏少；按照維修手冊(cè)對(duì)商標(biāo)紙膠缸膠量進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)節(jié)：長(zhǎng)邊刮膠板距離涂膠輪為0.01 mm，側(cè)面刮膠板距離涂膠輪為0.02 mm[3]；2）小盒劃痕是因?yàn)樾『休斔屯ǖ烙蟹e膠；3）小盒商標(biāo)紙輸送時(shí)有堵塞現(xiàn)象是商標(biāo)紙輸送通道積膠造成的。

對(duì)小盒側(cè)面外斜角粘貼不牢等質(zhì)量缺陷，對(duì)小盒側(cè)面外斜角進(jìn)行膠量調(diào)整和清潔，并統(tǒng)計(jì)2019年1—3月8#ZB45包裝機(jī)小盒質(zhì)量缺陷，缺陷統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。

表1 8#ZB45包裝機(jī)小盒質(zhì)量缺陷統(tǒng)計(jì)

小盒側(cè)面外斜角粘貼不牢任然占比最高，因此改進(jìn)小盒兩外斜角涂膠設(shè)計(jì)是降低小盒側(cè)面外斜角粘貼不牢，提高產(chǎn)品質(zhì)量的較為有效的方法。

對(duì)于商標(biāo)紙輸送故障較高的現(xiàn)象，統(tǒng)計(jì)8#ZB45包裝機(jī)組在2019年1—3月商標(biāo)紙部分故障如表2所示。

表2 8#ZB45包裝機(jī)組商標(biāo)紙輸送故障統(tǒng)計(jì) 次

為了分析商標(biāo)紙輸送通道和小盒輸送通道積膠產(chǎn)生的原因，于2019年1—3月對(duì)商標(biāo)紙輸送成型部位相關(guān)因素進(jìn)行調(diào)查，并作出相應(yīng)的調(diào)整和更換相應(yīng)的部件，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表3所示。

表3 調(diào)整更換商標(biāo)紙輸送成型相關(guān)件后是否積膠統(tǒng)計(jì)表

通過(guò)對(duì)上述統(tǒng)計(jì)進(jìn)行分析，可排除的因素為：商標(biāo)紙輸送輥壓力、商標(biāo)紙涂膠壓輪壓力、調(diào)整商標(biāo)紙加速輪相位、調(diào)整商標(biāo)紙輸送旋轉(zhuǎn)蓋板位置、調(diào)整商標(biāo)紙輸送C型推手、調(diào)整5號(hào)輪模盒、調(diào)整商標(biāo)紙輸送鴨嘴組件、調(diào)整商標(biāo)紙輸送弧形導(dǎo)軌、調(diào)整5號(hào)輪12點(diǎn)折疊，從而能夠確定膠缸為造成積膠的主要因素，改進(jìn)膠缸設(shè)計(jì)非常必要。

3 涂膠輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及實(shí)施

設(shè)計(jì)思路著眼于兩外斜角的設(shè)計(jì)和主涂膠區(qū)的設(shè)計(jì)，兩外斜角重點(diǎn)是要求粘貼牢固，確保消除小盒盒蓋易開(kāi)膠方面的產(chǎn)品質(zhì)量隱患；而主涂膠區(qū)側(cè)重于消除小盒脫色、小盒側(cè)面溢膠等質(zhì)量缺陷和確保減少商標(biāo)紙輸送堵塞現(xiàn)象，從而提升設(shè)備有效作業(yè)率。

1）兩外斜角涂膠設(shè)計(jì)及實(shí)施。根據(jù)設(shè)計(jì)思路，要求新設(shè)計(jì)的商標(biāo)紙涂膠輪需要達(dá)到以下要求：即有足夠的乳膠在商標(biāo)紙的兩外斜角上（小盒盒蓋的外側(cè)見(jiàn)圖5及圖6）。因?yàn)樾『械耐庑苯敲娣e較小，它是21 mm×25 mm×24 mm×12.5 mm的直角梯形（如圖6），其25 mm的邊是壓線邊，即商標(biāo)紙外斜角在此處折疊。ZB45小盒包裝容易開(kāi)膠的地方就在此處，也是基于上述原因。商標(biāo)紙外斜角示意圖如圖5所示，實(shí)物圖如圖6所示。

圖5 商標(biāo)紙涂膠區(qū)示意圖

圖6 小盒外斜角粘貼不牢實(shí)物圖

考慮到如果將兩外斜角的涂膠點(diǎn)設(shè)計(jì)為中間略大（直徑2 mm）、邊沿較?。?.2～1.5 mm），即采用中間大、周邊小的變直徑涂膠點(diǎn)設(shè)計(jì)方案，會(huì)達(dá)到既能夠?qū)⑸虡?biāo)紙兩外斜角粘貼牢固又能夠防止膠液外溢到小盒表面。兩外斜角改進(jìn)后加工出的實(shí)物圖如圖7所示。

圖7 兩外斜角的改進(jìn)后加工后的實(shí)物圖

2）主涂膠區(qū)涂膠設(shè)計(jì)及實(shí)施。在商標(biāo)紙上的主涂膠區(qū)的設(shè)計(jì)要求：為達(dá)到小盒消除小盒脫色、小盒側(cè)面溢膠等質(zhì)量缺陷，確保減少商標(biāo)紙輸送堵塞現(xiàn)象從而使設(shè)備有效作業(yè)率的提升，這就需要在主涂膠區(qū)涂膠點(diǎn)不能太過(guò)密集造成涂膠后膠點(diǎn)涂膠成片狀，而且距離商標(biāo)紙邊沿大于4～5 mm。這樣就會(huì)使商標(biāo)紙?jiān)谳斔屯ǖ垒斔蜁r(shí)通道積膠的情況得到明顯改善?；径沤^因通道積膠而產(chǎn)生的小盒劃痕問(wèn)題，提高設(shè)備作業(yè)率，減少商標(biāo)紙的浪費(fèi)。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)觀察，當(dāng)主涂膠區(qū)涂膠點(diǎn)設(shè)計(jì)為直徑1.5 mm，3排涂膠點(diǎn)，距離涂膠輪邊緣各2 mm。主涂膠區(qū)創(chuàng)新設(shè)計(jì)前后對(duì)比如圖8所示，改進(jìn)后的涂膠效果最佳。

圖8 主涂膠區(qū)創(chuàng)新設(shè)計(jì)前后對(duì)比圖

新設(shè)計(jì)的涂膠輪主涂膠區(qū)涂膠點(diǎn)數(shù)為224個(gè)，由原350減少到224個(gè)，減少2/5，涂膠點(diǎn)直徑也由原來(lái)的2 mm減小到1.5 mm。新設(shè)計(jì)的膠缸既保證了產(chǎn)品質(zhì)量、提高設(shè)備作業(yè)率，又降低了消耗，減輕了操作維修勞動(dòng)強(qiáng)度。主涂膠區(qū)涂膠點(diǎn)設(shè)計(jì)為直徑1.5 mm，3排涂膠點(diǎn)，距離涂膠輪邊緣各2 mm。主涂膠區(qū)創(chuàng)新設(shè)計(jì)前后實(shí)物圖對(duì)比如圖9所示。

圖9 涂膠區(qū)創(chuàng)新設(shè)計(jì)前后對(duì)實(shí)物圖對(duì)比圖

4 設(shè)計(jì)效果

在2019年8、9、10三個(gè)月對(duì)ZB45包裝8#機(jī)組白班小盒盒蓋與鋁箔紙粘連、商標(biāo)紙部分停機(jī)次數(shù)及占比進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，其中五輪缺盒片、五六輪堵塞是商標(biāo)紙通道積膠造成的，其中8月與9月分別用四川金時(shí)商標(biāo)紙和安徽安泰新型包裝材料有限公司商標(biāo)紙，10月對(duì)8#ZB45機(jī)組白班用坤弘印務(wù)商標(biāo)紙（黃山記憶）部分停機(jī)次數(shù)及占比進(jìn)行調(diào)查。

表4 8#ZB45機(jī)組坤弘印務(wù)商標(biāo)紙（黃山記憶）停機(jī)次數(shù)及占比調(diào)查結(jié)果

根據(jù)生產(chǎn)不同廠家（硬一品用四川金時(shí)和安徽安泰新型包裝材料有限公司商標(biāo)紙）及不同品牌（硬一品和黃山記憶）的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，改造后效果良好。

5 結(jié)語(yǔ)

將ZB45包裝機(jī)膠缸膠輪采用以下改進(jìn)方法：1）兩外斜角的涂膠點(diǎn)設(shè)計(jì)為中間略大（直徑2 mm），邊沿略?。?.2～1.5 mm），中間大、周邊小的變直徑涂膠點(diǎn)設(shè)計(jì)；2）將主涂膠區(qū)涂膠點(diǎn)設(shè)計(jì)為直徑1.5 mm，由原5排涂膠點(diǎn)設(shè)計(jì)為3排涂膠點(diǎn)，且距離涂膠輪邊緣各2 mm；3）將主涂膠區(qū)涂膠點(diǎn)數(shù)減少2/5之后。兩外斜角的涂膠點(diǎn)設(shè)計(jì)為中間略大、邊沿較小，采用中間大、周邊小的變直徑涂膠點(diǎn)設(shè)計(jì)方案。這樣不僅保證了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了設(shè)備效率且節(jié)約了用膠量，乳膠用量減少2/5，而且也使商標(biāo)紙?jiān)谳斔屯ǖ篮托『性跓煱斔屯ǖ郎戏e膠的情況大為改善，基本杜絕因通道積膠而產(chǎn)生的小盒劃痕問(wèn)題，提高設(shè)備作業(yè)率，減少商標(biāo)紙的浪費(fèi)。