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0引言

硬盒包裝機(jī)組是90年代初德國(guó)某公司制造 的一種卷煙包裝設(shè)備叫在現(xiàn)代煙草生產(chǎn)中，煙草的包裝效率在 很大程度匕決定著煙草的生產(chǎn)效率。所以解決好煙草的包裝問(wèn) 題在生產(chǎn)中具有重大的實(shí)際意義氣但是,機(jī)器原有的第四輸送 輾對(duì)主動(dòng)相與被動(dòng)輾釆用拉簧連接，不但拆裝困難，不利于維修 調(diào)整，而且拉簧容易失效，在商標(biāo)紙第四輸送輻處容易出現(xiàn)商標(biāo) 紙阻塞。此外，在針對(duì)不同牌號(hào)的煙包換牌后，由于不同商標(biāo)紙 表面的摩擦系數(shù)不同，對(duì)于不同的商標(biāo)紙不便于調(diào)整輸送輾與 被動(dòng)輟之間的壓力，在工作中經(jīng)常出現(xiàn)換牌后商標(biāo)紙輸送不順 暢,甚至發(fā)生商標(biāo)紙阻塞，造成頻繁停機(jī),影響設(shè)備有效作業(yè)率， 同時(shí)也增加了商標(biāo)紙的消耗。

1存在的問(wèn)題及原因分析

1.1工作原理

商標(biāo)紙輸送軌道的工作原理如圖1所示。商標(biāo)紙架內(nèi)的商 標(biāo)紙由拾取鼓將其吸下傳送給輸送輻順利向下輸送，在到達(dá)第 二輸送輻之間時(shí),由日期打印輾在此進(jìn)行日期打印，當(dāng)輸送到涂 膠根對(duì)（第三輸送相）時(shí)，由涂膠輾涂上膠水。當(dāng)商標(biāo)紙輸送到 第四輸送輻時(shí)，在此位置底預(yù)折器完成商標(biāo)紙底折頁(yè)的預(yù)折疊 動(dòng)作。最后商標(biāo)紙被傳送到商標(biāo)紙停止器處，此時(shí)，商標(biāo)紙已完 全脫離輸送輾和被動(dòng)輻，商標(biāo)紙定位器確保商標(biāo)紙?jiān)诒慌陌鍓?入折疊轉(zhuǎn)塔的模盒之前能被準(zhǔn)確定位田。

1.2問(wèn)題分析

（1）連接主動(dòng)輻與被動(dòng)輻之間的拉簧失效導(dǎo)致商標(biāo)紙輸送 過(guò)程中受到的摩擦力變小。硬盒包裝機(jī)商標(biāo)紙第四 輸送輾對(duì)的輸送相和被動(dòng)輻之間采用拉簧連接。在日常的生產(chǎn) 操作中，當(dāng)出現(xiàn)商標(biāo)紙堵塞時(shí)，操作人員需要向下壓緊被動(dòng)輻拉 開拉簧，才能實(shí)現(xiàn)被動(dòng)輻與主動(dòng)輻的分離，方便取出堵塞的商標(biāo) 紙，清理商標(biāo)紙輸送通道。久而久之，由于拉簧不斷的被拉伸導(dǎo) 致拉簧的自由長(zhǎng)度變長(zhǎng)。

由克定律可知:在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力和彈簧的形變量 （伸長(zhǎng)或壓縮值）成正比。即F=I。其中尸表示彈簧的彈力，彈 力是彈簧發(fā)生形變時(shí)對(duì)施力物的作用力5是彈簧伸長(zhǎng)或縮短 的長(zhǎng)度，注意％是以彈簧無(wú)形變時(shí)的長(zhǎng)度為基準(zhǔn)，即x=x--x0（x0為彈簧自由伸長(zhǎng)量,始為拉伸長(zhǎng)度）,4是彈簧的彈性系數(shù)。即為 F=k • （x^-xo）是兩輻之間的圓心距,為衡量，當(dāng)處自然長(zhǎng)度變 大時(shí)（WT。）的數(shù)值變小,F數(shù)值就變小，致使輸送根與被動(dòng)根之 間的正壓力兄減小。

由滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式用Fn,式中，為滑動(dòng)摩擦因數(shù)， 只跟材料、接觸面粗糙程度有關(guān)，跟接觸面積無(wú)關(guān);F.為正壓力?？梢钥闯觯S著輸送輻和被動(dòng)輾之間正壓力的減小，在商標(biāo) 紙的輸送過(guò)程中，商標(biāo)紙受到的摩擦力也會(huì)減小。

（2） 主動(dòng)輾與被動(dòng)輻之間的壓力大小不可調(diào)節(jié)，影響換牌效 率。硬盒包裝機(jī)商標(biāo)紙第四輸送輾對(duì)的主動(dòng)根和被動(dòng) 根之間釆用拉簧連接，因此，主動(dòng)根與被動(dòng)輾之間的壓力完全取 決于連接拉簧之間的拉力,不能調(diào)節(jié)大小。在實(shí)際生產(chǎn)中,輸送相 對(duì)間的壓力大小直接決定著商標(biāo)紙與輸送根之間的摩擦力，從而 直接影響商標(biāo)紙的輸送過(guò)程。特別是不同牌號(hào)的卷煙商標(biāo)紙換牌 后，由于不同商標(biāo)紙表面的摩擦系數(shù)不同,對(duì)于不同的商標(biāo)紙不 便于調(diào)整主動(dòng)輾與被動(dòng)輾之間的壓力，在工作中經(jīng)常岀現(xiàn)換牌后 商標(biāo)紙輸送不順暢,甚至發(fā)生商標(biāo)紙阻塞，造成頻繁停機(jī),影響換 牌效率和設(shè)備有效作業(yè)率，也增加了商標(biāo)紙的消耗。

（3） 輸送根軸會(huì)發(fā)生變形,輻對(duì)上的軸承易損壞，維修更換 難度大。硬盒包裝機(jī)商標(biāo)紙第四輸送程對(duì)主動(dòng)輻的軸徑為5 mm,所使用的軸承型號(hào)為625。在生產(chǎn)和維修過(guò)程中 發(fā)現(xiàn)該軸會(huì)發(fā)生彎曲變形，軸上的軸承也容易損壞,由于連接方式 和結(jié)構(gòu)的原因，致使維修時(shí)拆卸和更換損壞的軸承十分困難。

在正常生產(chǎn)過(guò)程中，輸送相軸受到的載荷比較恒定,但當(dāng)出 現(xiàn)商標(biāo)紙阻塞的情況時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)幾張商標(biāo)紙同時(shí)阻塞在主 動(dòng)輻與被動(dòng)程之間,致使軸所受到的力矩增大。此外，操作人員 清理阻塞的商標(biāo)紙時(shí)需要向下壓緊被動(dòng)輾拉開拉簧，才能取出 堵塞的商標(biāo)紙。這種情況下，軸所受到的力矩也比正常工況下高 出許多。因此，輸送輾的軸容易發(fā)生彎曲變形，軸上的軸承也容 易損壞。由于原有的結(jié)構(gòu)不便于拆卸和維修，更換軸承時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi) 力,影響維修效率和生產(chǎn)效率。

2改進(jìn)分析

如欲解決上述問(wèn)題需從兩方面入手，首先是解決第四輸送 輻對(duì)主動(dòng)輻的軸易發(fā)生變形、軸上的軸承易損壞的問(wèn)題。其次 是解決主動(dòng)輻與被動(dòng)輾間摩擦力不穩(wěn)定、輻對(duì)間壓力不能調(diào) 節(jié)，維修拆卸困難的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)對(duì)硬盒包裝機(jī)商標(biāo) 紙第四輸送相對(duì)的結(jié)構(gòu)分析、查閱資料和反復(fù)試驗(yàn)。在不影響 設(shè)備正常運(yùn)行、不影響第四輸送輾對(duì)作用的前提下，輸送輾軸 的彎曲變形可以通過(guò)提高軸的強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)，軸承易損壞也可 以通過(guò)提高軸承的承載能力和使用壽命來(lái)實(shí)現(xiàn)。主動(dòng)根與被 動(dòng)輻間摩擦力不穩(wěn)定、相對(duì)間壓力不能調(diào)節(jié)，維修拆卸困難的 問(wèn)題可以通過(guò)改變主動(dòng)輻與被動(dòng)輻的連接方式、實(shí)現(xiàn)輾間壓 力可調(diào)的辦法來(lái)解決。此外，改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)還要方便拆卸，達(dá) 到想要的效果。

3改進(jìn)實(shí)施 3.1輸送輻軸和軸承的改進(jìn)

參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),結(jié)合修理經(jīng)驗(yàn),我們決定把原來(lái)型號(hào)為 625軸承改為6000的軸承，原來(lái)軸的直徑也相應(yīng)由5 mm改為 10 mm。提高軸的強(qiáng)度和軸承的承載能力及使用壽命。同時(shí)在軸的 外端加詢紋，目的在于方便拆卸。

3.2第四輸送輾對(duì)連接方式和連接結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

結(jié)合日常維修經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)主動(dòng)輻與被動(dòng)輾間摩擦力不穩(wěn)定、 相對(duì)間壓力不能調(diào)節(jié)，維修拆 卸困難的問(wèn)題，決定改變輸送 相對(duì)連接方式，把原拉簧連接 改為剛性螺桿連接。同時(shí)在連 接軸的外端加工螺紋，目的在 于方便拆卸。為了在小盒堵塞 的時(shí)候清理小盒，在螺桿上設(shè) 計(jì)了彈簧和翼型螺母。

4改進(jìn)效果

經(jīng)過(guò)對(duì)一組硬盒包裝機(jī)進(jìn)行改進(jìn)后的運(yùn)行效 果驗(yàn)證。結(jié)果表明，改進(jìn)后的商 標(biāo)紙第四輸送根對(duì)處商標(biāo)紙阻 塞的頻率明顯減少，小盒箱消耗 明顯降低。經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐,改進(jìn)后 的輸送輾與被動(dòng)根對(duì)結(jié)構(gòu)可靠、維 修方便，湖了方醐作維修、降低 了小盒箱消耗、提高硬盒包裝質(zhì)量 和設(shè)備有效作業(yè)率的目的。硬盒包裝機(jī)小盒單箱 消耗由原來(lái)的2500.8張繭降低至 2500.49張/箱，有效作業(yè)率由原來(lái) 的89.7%提高到90.6%(表1)。

5改進(jìn)后產(chǎn)生的效益

5.1經(jīng)濟(jì)效益

2015 年小盒單 箱消耗為2500.8張/箱，改進(jìn)后， 2016年小盒單箱消 耗為2500.49張/箱，節(jié)約0.31張/ 箱,2016年至2017年上半年硬包機(jī)組的實(shí)際產(chǎn)量為23.3萬(wàn)箱， 按此計(jì)算共計(jì)節(jié)約小盒7.2萬(wàn)張。

小盒釆購(gòu)單價(jià)為2750.32元人民 幣防張，按此計(jì)算，2016年至 2017年上半年節(jié)省19 802.3元人 民幣。由表2可以看出，改進(jìn)的成本 3705元。減去小組活動(dòng)成本3705 元,共節(jié)省金額為16 097.3元人 民幣。并且隨著時(shí)間的推移，經(jīng)濟(jì) 效益還將更加顯著。

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