GDX2包装机铝箔纸司标微调装置的改进

[摘要]  GDX2包装机带有司标的铝箔纸在生产过程中会经常跑偏，从而影响烟包的美观及内在质量。针对此问题，考虑到原先的司标微调装置是通过调整偏心轴方式来实现的，操作起来空间小、难度大，耗时又不能保证一次性调整到位。于是，经过设计与创新，使其在原理相同的情况下加装一个微调装置，改变其调整方式：利用螺栓与螺母旋转特性，把旋转运动变成直线往复运动。改进后的微调装置可以做到在不停机的情况下微调司标，既省时又简单有效。

[关键词]     铝箔纸  司标  微调装置  偏心轴  直线导轨

包装机的压花辊对铝箔纸进行碾压，产生各种纹路的压花图案，这种图案称之为“司标”即“PULL”，这也是每个烟厂特有的标志。司标作为一个品牌标记的同时还要考虑到其精确位置，但由于铝箔纸在输送过程中因毛刷磨损等各种原因会经常跑偏，而原先的司标微调装置在调整过程中受到空间的限制，操作起来不方便，因此，为了解决这个问题，根据经验及实际情况进行了分析、研究，制订了具体的改进方案，最终决定对司标微调装置部位进行改进，以便提高生产效率及产品质量。

1问题分析

1.1铝箔纸司标位置跑偏

正常生产时，铝箔纸在输送过程中由于各种原因会经常跑偏，比如铝箔纸偏薄、压辊与输送辊位置不当、单向轴承咬死、毛刷磨损等。其中一般情况下影响司标跑偏的最主要因素是毛刷的磨损，因为铝箔纸在输送过程中紧贴毛刷，有一定的压力，在压力作用下毛刷容易磨损，而毛刷的磨损改变了压花辊轮与切纸刀之间的铝箔纸长度，进而改变了铝箔纸司标的位置导致产生不合格品，这就要求随时对司标的位置进行调整。

1.2铝箔纸司标微调装置调整不方便 

铝箔纸偏心轴调整装置调整空间小——调整该偏心轴需要拧松其轴上两颗定位螺钉，而螺钉设计为无头拧紧螺钉，用内六角来调整，调整空间位置小，不易操作。

铝箔纸偏心轴调整装置调整难度大，调整司标位置精度不高——偏心轴转动角度与所需调整量不好掌握，往往需要多次调整才能达到理想位置。

不能在线调整——铝箔纸偏心轴调整装置需停机调整，影响有效作业时间及产量。

2司标微调装置工作原理

2.1铝箔纸输送过程、原理

图1  铝箔纸输送示意图

1.毛刷 2.烟徽微调装置（偏心轴）3.压花装置4.盘纸5.刀架

如图1所示，GDX2包装机铝箔纸的输送要经过输送辊、压花辊、导纸辊、切纸刀组件、吸风输送带、加速轮等完成输送到下一工位。铝箔纸在压花辊轮与切纸刀之间的输送途中，有一与润滑油路接通的毛刷装置，输送过程中铝箔纸紧贴加油毛刷，其目的是使铝箔纸伸展更挺刮、输送更通畅。铝箔纸与毛刷之间紧密接触，有个压力角，在压力的作用下容易引起毛刷的磨损，进而改变了这个压力角，压力角的改变引起压花辊轮与切纸刀之间铝箔纸长度的变化，最终导致了司标左右位置的变化。

2.2司标微调装置调整原理

铝箔纸在输送途中，压花辊轮装置下方有一个安装在偏心轴上的输送辊。通过调整偏心轴的位置来实现压花辊轮与切纸刀之间铝箔纸长度的改变，从而使司标调整到合理的位置。

具体调整过程如下：用内六角拧松偏心轴上两颗定位螺钉，把手从偏心轴下方伸进去，转动偏心轴，然后固定定位螺钉，接着从新开机检验司标位置是否在精确位置。如果还没调整到精确位置，那么需要重复上述调整过程，直到调整完毕。

3改进思路

3.1确保司标位置精度的改进思路

考虑到在GDX2包装机上应用偏心轴来调整司标位置，其调整过程难度大，而且不能达到理想地调整精度，因此根据实践经验设计出一种更为合理地司标位置调整思路。就是在压花辊装置下方增加一个输送辊，通过改变两个输送辊之间的距离来实现压花辊与切纸刀之间铝箔纸长度的改变，从而实现司标的精度位置。

3.2确保调整方便，实现在线调整

考虑到铝箔纸输送通道在GDX2包装机上位置的局限性，决定把原来带有偏心轴的输送辊去掉，另外并排重新加装两个输送辊，位置就在压花辊装置下方。同时改变其调整方式：利用螺栓与螺母旋转特性，把旋转运动变成直线往复运动。此设计的目的就是确保调整方便，实现在线调整。

3.3固定轴的确定和活动轴移动方式的方案选择

3.3.1固定轴方案

假设右轴为可移动轴，如果改变右轴位置那就会改变铝箔纸与添油装置毛刷之间的角度，也就改变了毛刷与铝箔纸之间的贴合角度：要么贴合角度过大，造成毛刷磨损加剧，铝箔纸易变形；要么贴合角度过小或者造成毛刷与铝箔纸无接触，使毛刷不起作用，从而影响铝箔纸的顺利输送，因此此假设不能成立。所以最终决定针对左半边调整原理示意图选定左轴为移动轴，右轴为固定轴。而右半边调整原理示意图固定轴和活动轴的确定正好相反。

3.3.2活动轴移动方式方案

a.凹凸型导轨的方案：

该方案的优点是承载力比较大，结构简单。其缺点是凹凸面之间接触面大而且重量相对也大，因此移动比较困难。另外，在长期生产过程中导轨内表面容易积灰从而容易引起卡住。

b.直线型导轨的方案：

直线型导轨采用导轨轴与滚动轴承相匹配的结构，与凹凸型导轨相比由面接触变成点接触，因此其接触面积更小，摩擦系数更低，具有更灵活地运行性。采用导轨轴与滚动轴承相匹配的结构，相当于把轴的两端套在轴承里，因此它具有更高地定位精度，并且可同时承受上下左右等各方位的负荷，运行能耗低，使其使用周期更长。

对比以上两种导轨各自的特点，综合考虑改进后的微调装置其实际面临的承载力较小，但是需要定位精确以及调整方便灵活，最后选用第二方案——直线型导轨。

4 方案的实施

4.1改进后司标微调装置的结构及工作原理

4.1.1改进后司标微调装置的结构

a.该微调装置是一个独立地组件，可以单独拆装。其结构组成主要有两根导轨轴、一根螺纹轴、两个导辊，一个固定支架、一个活动支架以及数个轴承、挡圈、螺母等。

b.为了便于拆卸更换，辊筒直径应小于轴承安装外径孔，辊筒直径选定为25mm。轴上轴承的固定形式采用两端点固定式，拆卸时，只需拆卸其中一端挡圈即可拆卸辊筒。

c.铝箔纸司标微调装置底部采用定位销定位，4枚M6外六角螺钉固定。箱体壁距离螺钉孔130mm；中心尺寸为160×173mm。

4.1.2 改进后司标微调装置的工作原理

司标微调装置用4枚M6外六角螺钉固定直接固定在压花辊装置下方，便是改进后的铝箔纸司标微调装置，松开紧固螺钉后旋转手柄就可以直接调整司标的精确位置。

其具体工作原理解剖如下：

a.活动导轨的运行原理

活动导轨是通过螺栓与螺母的旋转运动带动导轨作往复直线运动。当烟徽跑偏需要调整时，不须停机，只要先松开紧固螺钉4，然后根据跑偏的方向转动刻有刻度盘的调节螺帽5，即可把烟徽调整到合适的位置，最后重新拧紧紧固螺钉4调整结束。

b.活动导轨的固定

采用紧固定位形式固定，另外，为了提高调整的精度，设计时螺纹螺距采用M12×1mm细牙螺纹，其螺距间距小，具有自锁性，用开口槽式紧固螺钉将螺栓固定在支架上。

4.2零件设计

4.2.1材料选用

导轨材料采用45钢调质处理，并表面淬硬。支架采用轻质铝合金材料表面阳极氧化处理，辊筒采用45钢表面镀铬处理，调整螺钉及螺母采用铜材料。

4.2.2轴承及调整螺钉选用

直线导轨滚动轴承外形尺寸采用：10×20×32mm。为了得到较高的控制副来控制上下左右等方向承载力，采用一根导轨上装两只滚动轴承形式来提高直线导轨控制精度和承载力，直线导轨滚动轴承型号选用KB12-PP。辊子轴承型号选用6000-2RZ ，外形尺寸：9×26×8mm。固定调整螺钉为了得到旋转精度，采用轴承为支架，减少摩擦力矩，选用轴承型号608-2Z，外形尺寸：8×22×7mm。

5结束语

改进后发现，原先偏心轴微调装置的调整余量在32mm之内，而改进后的铝箔纸司标微调装置调整余量达到55mm以上，这就更方便了对司标位置的随时调整，同时也变相延长了毛刷的使用周期。改进后的装置维护简单可单独拆卸。采用的轴承全部采用通用轴承，更换备件方便。

改进后的微调装置结构简单、运行可靠，在应用过程中，提高了司标位置调整的精确度及调整速度，也就进一步提高了设备的有效作业率，降低了设备停机率，进一步完善了包装机的性能同时提高了烟包包装的内在质量和生产效率，并在实际生产中获得了较高地实用经济价值。

参考文献资料

1.《YB45型硬盒包装机使用说明书》  上海烟草机械有限责任公司

2.《烟机设备修理技师培训教材  包装设备》   范铁桢

3.《机械制图》  张永耀   机械工业出版社  2001年8月第一版

4.《机械设计手册》　徐灏　机械工业出版社　2000年6月