０ 引 言

在生產(chǎn)運行中,包裝機鋁箔紙?zhí)蕹b置存在電磁鐵易積灰、頂針易磨損、定位銷意外剪斷等故障隱患,設(shè)備維修保養(yǎng)難度大,運行故障率高。 目前,國內(nèi)有 2 種改進方式, 一種在電磁鐵端開吹灰孔避免煙塵堆積[1] ,一種采用雙作用氣缸與頂針直接相連,并在氣缸與底座之間留下漏灰間隙[2] ,但由于頂針在動作時不僅有軸向往復(fù)運行,還有擺動,氣缸容易磨損后漏氣和缸體積塵。

 

針結(jié)構(gòu)改動,頂針磨損頻繁、定位銷異常剪斷問題沒有得到 本質(zhì)解決。 采用密封性良好的雙作用氣缸和具有緩沖功能的定位連桿,改變連接螺桿和連接座結(jié)構(gòu),通過改進后,降低剔除機構(gòu)故障率和維修時間,提高產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備運行效率。

１ 結(jié)構(gòu)原理與故障分析

ＺB4５ 型硬盒包裝機組的鋁箔紙?zhí)蕹龣C構(gòu)采用電磁鐵驅(qū)動,配合彈簧實現(xiàn)復(fù)位功能[3-4] 。 如圖 1 所示,當(dāng)有空頭、缺支等需要剔除鋁箔紙時,固態(tài)繼電器得到剔除信號使電磁鐵通電,頂針向上動作帶動四桿機構(gòu)從而使剔除鋼輥向前動作,與轉(zhuǎn)動的剔除輥一起將鋁箔紙?zhí)蕹?span style="position:relative">[５] 。剔除完畢后,電磁鐵斷電,頂針在彈簧作用下向下動作,剔除鋼輥離開,接紙鉤接住并定位鋁箔紙,和煙支一起進入二號輪。

１.１    存在問題

         1) 鋁箔紙?zhí)蕹粫?/span>、鋁紙歪斜

 

圖 １ 鋁箔紙?zhí)蕹龣C構(gòu)原理

電磁鐵與頂針尖端( 鐵芯) 有橡皮密封圈,阻止煙塵進入電磁鐵。 由于剔除機構(gòu)運行頻繁且速度較快,頂針動作時不僅存在軸向運行還存在一定擺動,密封圈極易磨損失效,煙塵極易進入電磁鐵內(nèi)部造成鐵芯的運行不穩(wěn)定, 接紙鉤歸位不到位、剔除滾不能很好接觸,出現(xiàn)鋁箔紙?zhí)?除不暢、鋁紙歪斜等故障。

2. 電磁鐵易積灰,清潔時間長

電磁鐵積灰后需要經(jīng)常清潔,清潔頻率為 2 次/ 月,由于安裝空間狹窄和角度問題[６] ,拆裝不便,單次清潔時間 20 min 以上。

3. 頂針易磨損,需頻繁更換

頂針尖端( 鐵芯) 由于頻繁撞擊電磁鐵端,當(dāng)剔除量大時,其磨損較快,需要經(jīng)常進行距離調(diào)試及更換,以便鋁箔紙順利剔除[7] 。

4. 定位銷意外剪斷,維修時間長

電磁鐵瞬間啟動速度大,頂針由 ５×1５ mm 的定位銷、彈簧實現(xiàn)定位緩沖功能,銷孔極易由原來的 ５ mm 擴大到８ mm 以上,定位銷活動行程由 2 mm 擴大到 ５ mm 以上后在連續(xù)剔除時易異常剪斷,單次維修恢復(fù)時間 2 h 左右。故障時間統(tǒng)計見表 1。

表 １ １４ 臺包裝機鋁紙?zhí)蕹龣C構(gòu)故障時間統(tǒng)計

  維修項目 故障次數(shù) 故障時間/ h          

電磁鐵積灰清潔 3  ６2

調(diào)試、更換頂針 13  1６５

更換定位銷 2  1６８

更換剔除膠滾 1 31

加權(quán)平均故障次數(shù) 2 次/ ( 臺/ kh)

    加權(quán)平均故障時間       0.7５h / ( 臺/ kh)

１.２    改進方法

1) 氣缸代替電磁鐵

原電磁鐵由于密封圈極易失效導(dǎo)致積灰,而且瞬間啟動速度大,剛性運行容易造成零件變形和磨損,現(xiàn)采用密封性良好的雙作用氣缸代替。  根據(jù)頂針的行程為 10 ｃm,以及安裝空間尺寸,所選氣缸要求體積小,最終選用 AD- VU-32-10-A-P-A＃1５６６17 的雙作用緊湊型氣缸[８] ,如圖 2。  工作氣壓最佳范圍為 0.1 ~ 0.1５  ｂaｒ,具體視鋁紙厚度、硬度而變化。

由于原結(jié)構(gòu)只有自對中功能,無緩沖功能,現(xiàn)將活塞倉末端銑深 ５ mm 左右,在加入緩沖彈簧,如圖 ５。

 

2. 控制原理( 圖 3)

    

 

 

圖 ３ 氣缸控制原理圖

2. 自對中活塞桿連接件改進

本結(jié)構(gòu)由某公司的氣缸相配套的

20６3 自對中活塞桿連[９] 接件改裝而成,原結(jié)構(gòu)如圖 4。

上定位環(huán)固定在緩沖倉左端,下定位環(huán)受右端固定的緩沖彈簧約束,自對中活塞桿在上下定位環(huán)作用下可以做萬向擺動以及緩沖、定位,實現(xiàn)自動對中緩沖定位功能。該結(jié)構(gòu)由于各個環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)比較大且精度要求低不易磨損, 壽命高,對沖壓力適應(yīng)性強,取代頂針結(jié)構(gòu),解決了頂針往復(fù)運行時的擺動問題。 此結(jié)構(gòu)右端與氣缸活塞采用螺紋連接,并用并緊螺母緊固,如圖 7。

５)  連接座的設(shè)計

由于改為氣缸驅(qū)動后,氣缸與關(guān)節(jié)軸承之間的距離較之前增加了 ５3 mm,氣缸的安裝連接座一端與原電磁鐵安裝機座連接,一端與氣缸安裝孔連接。 連接座設(shè)計成下側(cè)和左右三面鏤空結(jié)構(gòu),下側(cè)為漏灰孔,左右兩側(cè)為免折吹 灰孔,防止氣缸活塞桿處灰塵、煙末堆積,如圖 ８。

 

圖 ７ 氣缸與自對中連桿用螺紋連接

 

 

 

 

最終安裝效果如圖 ９

 

圖 ９ 最終安裝效果

３ 結(jié) 語

通過包裝機鋁紙?zhí)蕹b置的改進,成功解決了鋁紙?zhí)蕹^程中故障率高的問題,提高了設(shè)備運行效率。

 

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