G.D包装机小盒透明纸拼接装置的研制

G.D包装机小盒透明纸拼接装置的研制

于连群王超

（河南中烟工业有限责任公司许昌卷烟厂461000）

摘要：随着企业对产品质量和设备性能的要求进一步提高，针对小包透明机组无透明纸自动换纸装置，影响设备有效作业率的现状，为了提高设备的自动化程度，降低操作人员的劳动强度，借鉴采用现有的技术，根据CH包装机的具体的设备现况，和透明纸受热粘接的特性，对其透明纸转换部分进行了改进，加装了一套自动拼接换纸装置，使透明纸在不停机的状态下，利用一对旋转加热器，实现了透明纸的自动拼接转换，由手动拼接改为自动拼接，由停机更换透明纸改为自动转换透明纸，提高了设备有效作业率，降低了劳动强度。

关键词： 透明纸  手动拼接  自动拼接换卷降速拼接温度设定

1．前言

GDX1、GDX2型包装机是工厂引进的包装生产的主力机型，结构紧凑，运行平稳，但是由于小包透明纸包装机没有透明纸盘卷换卷自动拼接功能，在一定程度上制约了设备有效作业率的提高，也增加了操作工的劳动强度，而随着企业对产品质量、材料消耗及设备有效作业率要求的进一步提高，希望实现GDX1-CH包装机小包透明纸的自动转换，以达到提高机组运行效率，降低材料消耗的目的，这成为一个新的研究目标。

2.存在问题

在上述人工拼接过程中，由于拼接时须停机，上下游机连接通道内烟包暂时停止输送，如果拼接操作过程稍有延误，主机就有可能因烟包通道阻塞而停机等待，影响了设备的正常运转，当CH包装机开机后，主机须重新启动，由于主机停机后再启动时因系统原因会剔除部分烟包，不但浪费了生产的时间，而且造成了原辅材料的浪费。

3.改进思路

为了减轻操作工的劳动强度，降低原辅材料的浪费，提高设备的有效作业率，根据CH包装机的设备实际情况，对拼接装置加以改进,实现透明纸盘卷换卷自动拼接，使设备在运行中，备用透明纸盘卷的拼接头加以定位，保证拼接时备用纸的位置正确，实现不停机换纸。

实现透明纸盘卷换卷自动拼接，可以借鉴B1透明纸包装机透明纸自动拼接装置的原理。B1透明纸包装机的拼接装置是一对安装有弧形加热板的拼接辊，见图3。其原理是：当需要转换透明纸盘卷时，这对拼接辊会同时相向旋转，新旧透明纸处于拼接辊中间，利用加热板将两个透明纸粘接在一起，并切断已用完的透明纸。

4. 总体方案

4.1自动拼接装置工作原理分析

图4为自动拼接装置示意图，此装置动力源为电动机1，通过一组齿轮传动使一对旋转烙铁同时向内旋转，利用加热器将两个透明纸粘接在一起，并切断已用完的透明纸。实现不停机换纸。

在设备运行中，当检测杆5（利用CH包装机原来的检测杆和微动开关）到达设定的透明纸的余量位置时，触动微动开关，发出信号，程序控制系统接到信号后发出指令，CH包装机机开始降速。当降到设定车速后运行2至3秒 ，车速稳定后，透明纸拼接装置开始工作，两个旋转加热器3同时向内旋转1/2周，在旋转过程中粘接透明纸，同时压纸板摆动，夹住在用透明纸，粘接后用完的透明纸由锯齿形切刀切割分离，完成透明纸的拼接转换，在用透明纸切断后的纸头被压纸板4压住，防止飘落。

4.2 拼接辊拼接速度及透明纸输送速度计算

图5为拼接装置示意图，电机1的转速是2750转/分，减速器的速比是38:1，齿轮3,4，5安装在同一平面上，齿轮3的齿数是80,模数为1，齿轮4,5相同，齿数为100，模数为1。

电机1通过减速器2带动齿轮3作顺时针转动，齿轮3带动齿轮4做逆时针转动，齿轮4带动齿轮5一起做相向转动，同时带动两个拼接辊相向转动，完成拼接动作。

由以上条件可计算拼接辊的转速n为：

电机转速÷减速器速比×齿轮传动比=拼接辊的转速

代入为：n = 2750÷38×≈57.8（转/分）

拼接辊设计直径d =100mm，则拼接辊拼接时线速度为：

= πdn/60

= 3.14×100×57.8 / 60 = 302.49（ mm/秒）

透明纸每张长度为160mm，按CH包装机转速400包/分计算，透明纸的输送速度为：

= 转速×单张透明纸长度 / 60

= 400×160/60 = 1066.67（ mm/秒）

5.主要零件设计

5.1 拼接装置零件设计

墙板：根据机器此部位的尺寸，墙板外形尺寸设计为300×300×25（mm）的钢板，与机器墙板连接，作为拼接装置的安装底板。

弧形加热板见图6：用黄铜加工的弧形加热板中间位安装烙铁芯（烙铁芯的另一半安装在拼接辊体上），作用是在旋转过程中，与另一个拼接辊上的弹性衬块一起对透明进行粘接。弧面长为38mm。

5.2其他相关零件的改动

由于CH包装机空间的限制，需重新将自动拼接装进行布局，并对结构重新进行调整，因安装蜡缸的支架板影响了拼接装置的安装，为此对支架板进行了改造，见图7。

5.3电气控制系统的设计

根据以下动作顺序自行设计了电气控制部分：当检测杆到达设定透明纸余量时，触动微动开关，微动开关发出信号，设备降速，低速运行一定时间后，拼接电机启动，开始拼接动作，拼接完成后，电机停止转动，等待下一次拼接，当用透明纸拼接接头包裹的烟包运动到达包装机的剔除位置时，烟包剔除系统将其剔除，共剔除4包烟，这4包烟包括包裹拼接头的烟包、及其前、后两包烟包+辅助烟包（辅助烟包或前或后，因每次推进和剔除一次是重叠两包包装形式决定），完成烟包剔除后，机器迅速提速至原车速。至此透明纸的自动换纸工作完成。然后操作人员将用完的透明纸盘卷取下，装上新的透明纸盘卷备用。

6.安装调试

首先调整透明纸剩余量检测螺钉，见（图8），由于摆杆3上的螺钉压住微动开关2，微动开关发出信号后，设备降速运行一段时间，将原来的剩余量加大，把透明纸的剩余量调整到最经济的位置，以保证拼接时透明纸不会用尽，同时将原来的停机信号，改为降速信号。

然后对拉带供给部分（见图9）进行了调整，由于使用了涂有胶水的拉带，蜡缸2不再使用，先把蜡缸2拆掉，并将箱体内的传动链条拆除，为了便于安装拼接装置，将拉线蜡缸的上传动箱部分，换成盖板；再将滚筒6拆下。滚筒拆下后，同时将靠在滚筒上的刮胶板以及拉带加热器5一起拆除。

把支架板4和安装支架板的轴拆下，由于轴比较长，不方便以后的操作，和操作的安全，拆下后，把多余的部分去掉，仅留下安装支架板的长度，完成以后，重新安装轴和改进后的支架板。

以CH包装机透明纸固定支架墙板为基准连接自动拼接系统墙板，并保证安装的导纸辊和拼接辊与透明纸纸圈架平行，并与固定墙板垂直；

为了不影响CH包装机的其他功能，和便于今后的维修，将电气控制箱安装在机身墙板后面。外接温度控制系统，实现温度的自控；设计了独立的温控系统和手动拼接开关、实现透明纸的随时转换，方便操作。烟包剔除部分自行设计后、并入包装机与包装机联机运行，这样既不影响包装机的功能；而且能根据需要随时转换透明纸。

7.结束语

经过一年多的运行，设备运行正常，拼接效果良好，虽然是借鉴其他的拼接装置，但经过消化、吸收、改进，已经和CH包装机有机的结合在一起，在安装了透明纸自动拼接装置后，解决了GD机组在运行中，因停机进行人工手动更换透明纸盘卷而导致的主机停机、材料消耗等一系列问题，进一步提高了设备有效作业率和设备自动化程度，减轻了操作工劳动强度。

参考文献  ：黄德良主编. ZB25包装机组. 北京：中国科学技术出版社.2001

GDX1包装机组立体图册

B1包装机立体图册

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