FOCKEFX2硬盒包裝機中支商標紙預折疊導軌改進設計與應用

摘" 要：為解決FOCKE FX2硬盒包裝機（中支）商標紙短頂斜角邊、側(cè)長斜角邊在預折疊導軌中折疊成型時易產(chǎn)生二次折疊從而導致煙包斜角露白質(zhì)量問題，設計一種新型的商標紙固定成型折疊機構(gòu)。該機構(gòu)取消原有預折疊功能，由第一折疊組件、第二折疊組件、第三折疊組件及邊導條4個部分組成，其中第一折疊組件負責承接經(jīng)上膠裝置涂膠后的煙包，并將煙包引導扶正，保證煙包兩側(cè)斜角邊不發(fā)生偏移；第二折疊組件與第一折疊組件首尾相連安裝并保持內(nèi)側(cè)邊相齊平，給煙包提供更加精準的水平導向；第三折疊組件在底部提升器垂直向上頂起煙包時能沿折痕將商標紙短頂斜角邊及側(cè)長斜角邊同時向下翻折貼附在煙包上，通過一次性折疊完成煙包的最終成型；內(nèi)、外邊導條設置在通道底板上，間距與煙包厚度相當，為煙包提供阻擋限位和導向作用。以曲靖卷煙廠使用的2臺FX2超高速包裝機組（中支）為對象進行測試，結(jié)果表明，新設計的三段式固定成型折疊機構(gòu)能夠有效保持煙包在傳遞交接過程中不發(fā)生二次折疊，煙包4個斜角邊貼合度接近100%，提高上膠后的商標紙折疊品質(zhì)，降低原輔材料消耗，為推動工廠提質(zhì)降耗精益化生產(chǎn)提供有力支撐。

關(guān)鍵詞：FOCKE FX2硬盒包裝機；商標紙；預折疊；固定成型折疊；貼合度

中圖分類號：TS43" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2025）09-0120-04

Abstract： In order to solve the problem that the short top beveled edge and side long beveled edge of trademark paper in the FOCKE FX2 hard box packaging machine （middle branch） are prone to secondary folding when they are folded in the pre-folding guide rail， resulting in white quality exposure at the beveled angle of the cigarette pack， a new type of trademark paper fixed forming folding mechanism is designed. The mechanism cancels the original pre-folding function and consists of four parts： a first folding component， a second folding component， a third folding component and an edge guide strip. The first folding component is responsible for receiving the cigarette packet glued by the gluing device and guiding and righting the cigarette packet to ensure that the angled edges on both sides of the cigarette packet do not deviate; the second folding component and the first folding component are installed end to end and keep the inner edges flush， providing more accurate horizontal guidance for the cigarette packet; when the bottom lifter lifts the cigarette pack vertically upward， the third folding assembly can simultaneously fold the short top beveled edge and the side long beveled edge of the trademark paper downward and attach them to the cigarette pack along the crease， and complete the final forming of the cigarette pack through one-time folding; the inner and outer guide strips are arranged on the channel bottom plate， and the spacing is equivalent to the thickness of the cigarette pack， providing blocking， limiting and guiding effects for the cigarette pack. Testing was conducted on two FX2 ultra-high-speed packaging units （middle branch） used by Qujing Cigarette Factory. The results showed that the newly designed three-stage fixed forming folding mechanism can effectively prevent cigarette packs from occurring twice during the transfer and handover process. The fit degree of the four beveled edges of the cigarette packs is close to 100%， which improves the folding quality of trademark paper after gluing， reduces the consumption of raw and auxiliary materials， and provides strong support for promoting the factory's quality improvement， consumption reduction and lean production.

Keywords： FOCKE FX2 hard box packaging machine; trademark paper; pre-folding; fixed forming folding; fit

FOCKE FX2包裝機組是從德國FOCKE公司引進的全進口超高速硬盒雙通道包裝機組，額定生產(chǎn)速度700包/min，主要由703型硬盒翻蓋包裝機、741型煙包儲存器、753型薄膜小包機和779型條包機等幾大部分組成，可用于生產(chǎn)標準支規(guī)格（直徑×長度=7.8 mm×84 mm）和中支規(guī)格（直徑×長度=6.4 mm×88 mm）的卷煙產(chǎn)品，是目前國內(nèi)煙草生產(chǎn)企業(yè)中最為先進的包裝設備之一[1]。但在中支煙實際生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，帶鋁包的商標紙在通過上膠裝置涂膠、預折疊后已基本為成型煙包，在輸送過程中極易出現(xiàn)煙包斜角折疊不良現(xiàn)象，即成品出現(xiàn)斜角露白，嚴重時導致傳遞轉(zhuǎn)塔處發(fā)生卡阻造成設備停機，清理起來不僅費時費力，降低設備有效作業(yè)率，而且存在質(zhì)量缺陷風險。近年來，國內(nèi)卷煙生產(chǎn)企業(yè)對FOCKE包裝機煙包折疊成型的研究主要集中在覆膜商標紙表面摩擦系數(shù)、壓痕參數(shù)等對設備運行的影響[2-4]，以及對FOCKE 350包裝機單通道預折疊導軌的改進應用[5]，而基于設備原理對FX2雙通道包裝機煙包折疊成型的研究則未見報道。為此，通過研究FX2包裝機商標紙折疊成型的工作原理，分析了煙包斜角露白的主要原因，采用“第一折疊組件+第二折疊組件+第三折疊組件”的固定成型折疊機構(gòu)提高了煙包短頂斜角邊及側(cè)長斜角邊的折疊品質(zhì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

1" 問題分析

1.1" 工藝流程

如圖1所示，F(xiàn)X2包裝機的工藝流程：從卷煙機生產(chǎn)出來的煙支流在下降通道中排列成7-6-7雙通道煙支組，通過第一推鏈通道時首先進行鋁箔紙和內(nèi)框紙的包裹，之后進入商標折疊轉(zhuǎn)塔，完成除商標紙短頂斜角邊、側(cè)長斜角邊外其余的折疊，第二推進器將煙包從折疊轉(zhuǎn)塔推出進入第二推鏈通道，煙盒在經(jīng)過上膠裝置大膠缸時在短頂斜角邊、側(cè)長斜角邊兩側(cè)涂上膠水，通過商標預折疊導軌形成成型煙包，再由下底部的提升器垂直送入提升轉(zhuǎn)塔的壓縮模盒中，最終完成商標紙的全部折疊。

1.2" 存在問題

如圖2所示，預折疊導軌的折疊原理是煙包沿螺旋折疊導條弧形面將兩側(cè)短頂斜角邊及側(cè)長斜角邊從水平位置翻折到豎直位置，由于中支煙圓周尺寸變細，煙包厚度隨之變小，導致其兩側(cè)短頂斜角邊及側(cè)長斜角邊打膠面變窄，經(jīng)過預折疊后的成型煙包傳輸至提升器還有一段運行距離，此時煙包側(cè)面尚未粘貼牢固，商標紙?zhí)幱诓皇芟拗茽顟B(tài)，預折疊后反彈力較大，會出現(xiàn)兩側(cè)斜角邊再次彈開，容易產(chǎn)生兩側(cè)膠水外溢，輸送通道積膠，進入提升轉(zhuǎn)塔后形成二次折疊錯位，從而造成煙包斜角露白、翻折、彎曲變形等外觀質(zhì)量缺陷，嚴重時在傳遞轉(zhuǎn)塔處頻繁發(fā)生阻塞造成設備停機。

2" 系統(tǒng)設計

2.1" 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

為了解決現(xiàn)有機構(gòu)存在的問題和不足，根據(jù)FOCKE FX2原機預成型折疊裝置尺寸結(jié)構(gòu)及包裝工藝，在第二推鏈通道上利用原機安裝孔位進行改進設計，改進后的折疊機構(gòu)取消預折疊功能，采用“第一折疊組件+第二折疊組件+第三折疊組件”的固定成型折疊機構(gòu)提高短頂斜角邊及側(cè)長斜角邊的折疊品質(zhì)，如圖3所示。其中第一折疊組件負責承接經(jīng)上膠裝置涂膠后的煙包，并將煙包引導扶正，保證煙包兩側(cè)斜角邊不發(fā)生偏移；第二折疊組件與第一折疊組件首尾相連安裝并保持內(nèi)側(cè)邊相齊平，給煙包提供更加精準的水平導向；第三折疊組件在底部提升器垂直向上頂起煙包時能沿折痕將商標紙短頂斜角邊及側(cè)長斜角邊同時向下翻折貼附在煙包上，通過一次性折疊完成煙包的最終成型。由于FX2機組是雙通道包裝模式，其內(nèi)道和外道包裝原理完全一樣，下面單獨以內(nèi)道煙包折疊成型做簡要說明。

2.2" 第一折疊組件的設計

第一折疊組件（圖4）處于上膠裝置的下游位置，包括頂部支座，頂部支座上沿第二推鏈通道正上方設有煙包堵塞感應組件，支座上沿通道兩側(cè)上邊緣設有內(nèi)、外壓條，在壓條上設有內(nèi)、外導條；內(nèi)、外壓條包括基本段和“喇叭口”段，內(nèi)、外壓條分別與內(nèi)、外導條之間的間隙形成一道導向滑槽；內(nèi)、外壓條的“喇叭口”段則保證上方商標紙短頂斜角邊、側(cè)長斜角邊的扶正引導，之后兩側(cè)斜角邊進入導向滑槽，通過上方壓條和內(nèi)、外導條的支撐作用保證斜角邊的壓緊定位，防止斜角邊變形或反彈；當商標紙由于變形無法通過導向滑槽時，會引起上方堵塞感應蓋板抬起觸發(fā)停機。

2.3" 第二折疊組件的設計

第二折疊組件（圖5）與第一折疊組件首尾相連，包含頂部支座，頂部支座沿通道兩側(cè)上邊緣設有內(nèi)、外壓條，在壓條上同樣設有內(nèi)、外導條，內(nèi)、外壓條分別與內(nèi)、外導條之間的間隙形成一道導向滑槽，下方通過4條邊導條保持通道內(nèi)側(cè)相齊平，為煙包提供更加精準的水平導向作用，并沿導軌運動固定水平展開效果。

2.4" 第三折疊組件的設計

第三折疊組件（圖6）處于煙包提升器的正上方位置，包含中間支座、中導板和內(nèi)、外側(cè)支座及內(nèi)、外側(cè)導板，中間支座及內(nèi)、外側(cè)支座安裝在通道底板上，中間導板及內(nèi)、外側(cè)導板分別與中間支座及內(nèi)、外側(cè)支座通過螺釘連接，支座與導板之間的間隙同樣形成一道導向滑槽，導板的“L”型直角部位均進行過渡圓角處理，避免煙包向上提升過程中出現(xiàn)刮白現(xiàn)象。

2.5" 邊導條的設計

在通道的底板上設有4條對稱安裝的內(nèi)、外邊導條，橫跨第一、第二折疊組件下方導軌并延伸至第三折疊組件通道內(nèi)且保持內(nèi)側(cè)邊相齊平；在邊導條內(nèi)側(cè)面的進口方向設有斜導角，沿長度方向的上下兩邊緣也設置有導角邊結(jié)構(gòu)；內(nèi)、外邊導條之間的間距與煙包厚度相當，為煙包提供阻擋限位和導向作用。

工作時，當涂膠后的煙包被第二推鏈推耙向前推進過程中，煙包首先進入兩側(cè)的邊導條內(nèi)，隨后短頂斜角邊及側(cè)長斜角邊也由“喇叭口”進入第一折疊組件的導向滑槽內(nèi)，完成煙包的初始扶正導向，不合格的爛煙包會頂起檢測蓋板觸發(fā)停機而被清理；之后進入首尾相連的第二折疊組件導向滑槽內(nèi)，保持更精準的水平導向；最后隨著煙包被推入第三折疊組件導軌內(nèi)，在提升器的推動下垂直向上運動，短頂斜角邊及側(cè)長斜角邊在中間導板及內(nèi)、外側(cè)導板的限位作用下沿折痕向下翻折貼附在煙包上，完成煙包的最終折疊成型。

如圖7所示，三段式折疊組件的設計能夠有效地加強煙包在輸送過程中的導正精度，邊導條上斜導角、導角邊的設計，能保證對煙包的定位導向過程中不會劃傷煙包表面；斜角邊的涂膠部分在導向滑槽內(nèi)始終處于懸空狀態(tài)，不與滑槽導軌直接接觸，因此不會對通道導軌造成污染。

3" 應用效果

3.1" 試驗設計

材料：“云煙（小熊貓家園）”和“云煙（黑金剛印象）”牌卷煙（紅云紅河煙草（集團）有限責任公司曲靖卷煙廠）。

設備：2臺中支FOCKE FX2超高速硬盒包裝機（德國FOCKE公司）。

方法：FOCKE FX2機組包裝速度為700包/min，運行時間為三班制18 h/d，取樣周期為90 d，對改進前后2臺FX2機組包裝不同商標紙輔料的4個斜角邊貼合度、煙包卡阻故障停機次數(shù)及報廢煙包剔除數(shù)量進行統(tǒng)計，取平均值。

3.2" 數(shù)據(jù)分析

表1結(jié)果表明，改進后商標紙固定成型折疊機構(gòu)煙包斜角邊貼合度接近100%，煙包卡阻故障停機次數(shù)平均減少了9.5次/班，報廢煙包數(shù)量平均減少了106包/班。商標紙預折疊導軌改進后設備運行穩(wěn)定，能夠有效保持煙包傳遞交接過程中不發(fā)生二次折疊，保證了煙包外觀質(zhì)量，節(jié)約商標紙輔料成本效果顯著。

4" 結(jié)論

改進后的商標紙固定成型折疊機構(gòu)，取消原有預折疊功能，通過第一折疊組件承接經(jīng)上膠裝置涂膠后的煙包，并將煙包引導扶正；第二折疊組件給煙包提供更加精準的水平導向；第三折疊組件在底部提升器垂直向上頂起煙包時能沿折痕將商標紙短頂斜角邊及側(cè)長斜角邊同時向下翻折貼附在煙包上，通過一次性折疊完成煙包的最終成型。結(jié)果表明：改造后煙包斜角邊貼合度接近100%，煙包卡阻故障停機次數(shù)平均減少9.5次/班，報廢煙包數(shù)量平均減少106包/班，有效地改善了煙包外觀質(zhì)量，降低了原輔材料消耗，推動了工廠提質(zhì)降耗生產(chǎn)目標的實現(xiàn)。

參考文獻：

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