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1.1鋁箔紙輸送原理

如圖1所示鋁箔紙輸送系統(tǒng)由左、右紙圈架、 導(dǎo)紙報(bào)、單向輪R1和R2、刻痕凸輪R3、刻痕凹輪 R4、刻R輪R5和R6、固定切紙刀、可調(diào)切紙刀、 送紙滾輪、壓緊滾輪、加速輪和機(jī)架等組成⑴。

圖1 鋁箔紙供給裝置示意圖

1-加速輪R11 2-送紙滾輪R9 3-送紙滾輪R8 4 -固定切紙刀（二轉(zhuǎn)）5 -刻R輪R5 6 -刻痕凹輪R4 7 -單向輪R2 8-滾輪9 -鋁箔紙紙圈架10-單向輪R1 11-手動(dòng)切紙刀12-刻痕凸輪B3（兼打鋼?。?/span>13-刻R輪R6 14-可15 -壓騒輪R7 16_觥郵田0 17-壓緊加速輪18 -下紙到位基準(zhǔn)

左、右紙圈架上裝有卷筒式鋁箔紙,卷筒式鋁 箔紙經(jīng)一組導(dǎo)紙滾輻導(dǎo)引，進(jìn)到單向輪R1 （或 R2）和滾輪的中間。單向輪Rl（或R2）里裝有一 個(gè)單向離合器，以防止紙張忽然中斷的情況下影 響已經(jīng)過了單向輪的鋁箔紙輸送。鋁箔紙輸送到 刻痕輪處時(shí)，刻痕凸、凹輪的相互作用使鋁箔紙形 成2道刻痕，以使鋁箔紙挺括，便于裁切、輸送;刻 痕凸輪上裝有鋼印，能對(duì)鋁箔紙打上數(shù)字或者字 母。經(jīng)過刻痕和打印的鋁箔紙?jiān)俳?jīng)過刻R輪、切 紙刀、兩對(duì)送紙滾輪后到達(dá)加速輪,加速輪使單張 的鋁箔紙快速到達(dá)“下紙定位基準(zhǔn)”，等待煙支到 來進(jìn)行鋁箔紙的包裝，至此，鋁箔紙裁切、輸送完畢。

1.2鋁箔紙鋼印打印原理

鋁箔紙經(jīng)過刻痕輪組件向下輸送，安裝在刻 痕凸輪上的鋼印裝置與對(duì)應(yīng)的安裝于刻痕凹輪上 的膠輾同步擠壓，鋼印從鋁箔紙導(dǎo)板的打印窗口 對(duì)經(jīng)過的鋁箔紙進(jìn)行擠壓印鑒，完成鋼印的打印過 程,由于刻痕凸輪和凹輪的直徑是恒定不變的，所 以在鋁箔紙展開、輸送方向上鋼印的印鑒距離是定 長(zhǎng)的，從而能在每張鋁箔紙的恒定位置印上字跡。

2鋁箔紙鋼印結(jié)構(gòu)及使用規(guī)則

2.1鋁箔紙鋼印結(jié)構(gòu)

原設(shè)備上的鋼印結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2原鋼印結(jié)構(gòu)示意圖

1-半圓座2-緊定螺釘3-鋼印字模

鋼印字模安裝在一個(gè)半圓座的光孔內(nèi)并由鎖 緊螺釘從側(cè)面對(duì)其進(jìn)行定位，同樣只需松開螺釘 就可以上下調(diào)整鋼印的高低位置,整個(gè)半圓座組 件再通過2顆M5 x20的螺釘緊固于刻痕凸輻 上，與字碼進(jìn)行擠壓的可變形物膠輾安裝在刻痕 凹輪上。

2.2鋼印使用規(guī)則

在原來的設(shè)備上的鋼印裝置結(jié)構(gòu)上，更換或 調(diào)整半圓座上的字碼則需要拆下許多零件，才能 取下半圓座，進(jìn)行字碼的更換和深淺調(diào)整,整個(gè)拆 裝調(diào)整過程耗時(shí)較長(zhǎng)。

柳州卷煙廠的軟盒產(chǎn)品要求用鋼印裝置在小 盒鋁箔紙底部清晰打印4位字碼作為產(chǎn)品標(biāo)識(shí)， 其中前2位用阿拉伯?dāng)?shù)字表示月份，第3位用 “I” “2”、“3”這三個(gè)數(shù)字分別代表3個(gè)生產(chǎn)班 別，第4位用英文字母表示機(jī)臺(tái)編號(hào)。

近年來，為了方便對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行追溯和對(duì) 設(shè)備操作人員的管理，柳州廠的軟盒包裝 機(jī)的鋁箔紙鋼印由原來的每月?lián)Q一次改為每班換 一次,柳州廠是三班工作制，按照生產(chǎn)工藝要求每 個(gè)班次都需要更換上代表本班次身份的鋼印，如 果繼續(xù)使用原

來設(shè)備上安裝的鋼印裝置則每班次 需要大量的時(shí)間和人力進(jìn)行鋼印字碼的拆裝更 換，造成停機(jī)時(shí)間長(zhǎng),影響生產(chǎn)效率，因此，需把鋼 印裝置改造成能夠在短時(shí)間內(nèi)可以完成更換和調(diào) 整的形式。

3改進(jìn)思路

3.1字碼更換規(guī)則研究

經(jīng)過研究產(chǎn)品加工工藝中的字碼更換規(guī)則后 發(fā)現(xiàn):鋁箔紙鋼印由4位數(shù)組成，前2位代表月 份，第3位代表班次，第4位代表機(jī)臺(tái)印碼，在同 一個(gè)月份內(nèi)，每臺(tái)機(jī)3個(gè)班次的鋼印字碼分別不 同，但卻是相對(duì)固定的，如2號(hào)機(jī)6月份甲班使用 的鋼印字碼固定為061B,乙班固定為062B,丙班 固定為063B；也就是說,在同一個(gè)月內(nèi)，每臺(tái)機(jī)每 個(gè)班次只需要變換4個(gè)字碼中的一位就可以了 ； 每天只需變換班次碼即可，即使跨月，在個(gè)位數(shù)的 月份也只需更換第2位。也就是說須頻繁更換的 字碼僅為中間兩位。

3-2字碼打印位置分析

按照產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)購回的鋼印字模規(guī)格為 45mm x8mm,其中字的髙度為3. 5mm,要求清晰 打印在鋁箔紙底部折頁的中間位置即可。測(cè)得鋁 箔紙煙包底部可打印區(qū)域?yàn)閳D3中虛線框部分, 也就是說可以把需打印的4位字碼布置在38.5mm x3. 5mm的范圍內(nèi)。

 

 

 

圖3鋁箔煙包底部示意圖

當(dāng)鋁箔紙刻痕組件在門勾開啟時(shí)，其開口處 最大間隙寬度為120mm,打印窗口處開口間隙為 40mm,剛好可以讓操作人員伸手進(jìn)去處理“鋁箔 紙堵塞”之類的故障。也就是說在開口處有伸手 進(jìn)去取出鋼印字碼的空間。

根據(jù)實(shí)測(cè)，測(cè)得鋁箔紙導(dǎo)板的打印窗口為 28mm x26mm,根據(jù)方便更換2位字碼的思路,4 位字碼外圓弧的展開長(zhǎng)度為38. 5mm,則中間2 位的字碼中心圓弧展開長(zhǎng)度為12. 8mm, 1個(gè)字碼 直徑為5mm,這樣對(duì)于長(zhǎng)度26mm的取出窗口，應(yīng) 該可行。

4改進(jìn)方案及實(shí)施

4.1改進(jìn)方案

要快速對(duì)鋼印字碼進(jìn)行更換，必須減少零件的拆卸和簡(jiǎn)化鋼印的更換過程，從而縮短更換鋼 印字碼的時(shí)間。為了避免影響原有鋁箔紙輸送系統(tǒng)的功能, 同時(shí)在不對(duì)原設(shè)備進(jìn)行較大改動(dòng)的情況下，只對(duì) 原來的鋼印字碼半圓座進(jìn)行改造，由于原來的鋼 印半圓座其最大截面積為48mm x 12mm,大于打 印窗口尺寸，無法取出；所以設(shè)計(jì)改進(jìn)后的鋼印座組件如圖4所示。

 

圖4改進(jìn)鋼印裝配示意圖

1-半圓座2、3、4、5 -鋼印字模6-螺釘

7-活動(dòng)鋼印

將原來整體式的半圓座設(shè)計(jì)成分體組合式的 組件,重新設(shè)計(jì)的半圓座分為開槽半圓座和活動(dòng) 座兩部分，其中活動(dòng)座用一顆M4 x 10的內(nèi)六角 螺釘固定在開槽半圓座上,螺釘頭部沉入沉孔;而 開槽半圓座仍按照設(shè)備原有方式以2顆M5 x20 的螺釘固定在刻痕凸輪上。開槽半圓座和活動(dòng)座 上布置有4個(gè)用于安裝鋼印字碼的光孔，把第1 位、第4位字碼安裝在開槽半圓座上,2、3位字碼 安裝在活動(dòng)座上,其定位方式和原設(shè)備上的一樣， 用緊定螺釘在側(cè)面將字碼固定。

因?yàn)闄C(jī)臺(tái)號(hào)碼是固定不變的，而月份的第1 位字碼只有在9月份轉(zhuǎn)到10月份時(shí)才將“0”換 為“1”，12月份轉(zhuǎn)到第二年1月份時(shí)將“1”換為 “0”，這樣一年中操作工只需拆下2次開槽半圓 座來更換月份字碼，而需要經(jīng)常更換的月份碼，即 第2位字碼（每月更換一次）、班次碼，即第3位 字碼（每班都更換）2個(gè)字碼裝在活動(dòng)座上，活動(dòng) 座的體積大小使其剛好可以通過打印窗口取出， 然后給每班配備一件活動(dòng)座，預(yù)先安裝調(diào)試好3 個(gè)班的字碼,則換班時(shí)操作工只需通過打印窗口 更換活動(dòng)座即可，更換將變得快捷、方便。

該設(shè)計(jì)方案需要突破的關(guān)鍵點(diǎn)是:活動(dòng)座能 順利通過鋁箔紙導(dǎo)板打印窗，方便操作人員從打 印窗口直接拆裝。開槽半圓座上的第1到第4位 字碼所在外徑弧長(zhǎng)應(yīng)小于鋁箔紙底部折疊梯形的 打印區(qū)域長(zhǎng)度同時(shí)能保證布置下4個(gè)字碼和一個(gè) 緊定螺釘?shù)奈恢?，即保證鋼印字跡落在鋁箔紙底 部梯形內(nèi)。

4.2改造方案實(shí)施

4.2.1新鋼印裝置設(shè)計(jì)

根據(jù)采購回來的成品鋼印字模尺寸為巾5 x 8mm及機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中螺釘標(biāo)準(zhǔn)擰入深度值綜 合考慮，所以設(shè)計(jì)取活動(dòng)座高度為9mm,活動(dòng)座 通過一顆M4的內(nèi)六角螺釘固定于開槽半圓座 上。因此需在活動(dòng)座中鉆一個(gè)2mm的通孔 和7.5mm x5mm沉孔用于M,內(nèi)六角螺釘?shù)墓?定,在保證螺釘能把活動(dòng)座固定的同時(shí)，螺釘頭部 不能高于活動(dòng)座的外圓弧。為保證活動(dòng)座鋼印間 距盡量靠近，避免活動(dòng)座弦長(zhǎng)大于打印窗尺寸 26mm,同時(shí)保證4個(gè)鋼印打印距離小于38.5mm, 則設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將各孔壁間盡量靠近。為此,先按各 孔壁臨界相交而且各孔中心線都過開槽半圓座圓 心點(diǎn)來設(shè)計(jì),其臨界相交處為活動(dòng)座與開槽半圓 座接觸處,也就是半徑為15mm的圓上。

 

圖5鋼印半圓座各角和弧段示意圖

如圖5所示,4個(gè)鋼印孔直徑為5mm,緊定螺 釘光孔直徑為4.2mm,& =9mm,/?₂ =15mm,7?₃ = 24mm。根據(jù)孔壁臨界相交計(jì)算得出的活動(dòng)座尺 寸符合通過打印窗口的要求。

由相同計(jì)算方法得出4個(gè)鋼印字跡符合打印 欽部折疊梯形內(nèi)的要求。

通過計(jì)算機(jī)繪圖設(shè)計(jì)，保證各孔有一定間距 的設(shè)計(jì)參數(shù)符合最初的設(shè)計(jì)要求。

開槽半圓座的材料選用原來的零件進(jìn)行改 制,新鋼印裝置活動(dòng)座材料選用45號(hào)鋼。

4.2.2專用工具設(shè)計(jì)

由于刻痕輪處的兩導(dǎo)板在打開的狀態(tài)下，打 印窗口處最大間距只有40mm,普通內(nèi)六角扳手 無法使用。為方便在狹窄的空間內(nèi)能擰松或擰緊 活動(dòng)座的緊定螺釘，設(shè)計(jì)一個(gè)專用扳手如圖6所 ZJ、o

 

 

圖6專用扳手示意圖

其結(jié)構(gòu)為內(nèi)六角扳手加帶滾花的圓手柄，在 六角頭內(nèi)加磁。通過手持專用扳手可以從打印窗 直接擰松或擰緊活動(dòng)座的緊定螺釘，利用扳手可 以把螺釘和活動(dòng)座同時(shí)帶出，便于操作人員使用。

專用扳手的捏手部分材料選用45號(hào)鋼，內(nèi)六 角扳手端采用現(xiàn)有工具內(nèi)六角扳手4改制后鑲?cè)?捏手部分后焊接,整體表面發(fā)黑處理OS。

4.2.3防錯(cuò)設(shè)計(jì)

鋼印裝置是裝在鋁箔紙刻痕組件上，壓痕槽 剛好和活動(dòng)座邊緣重疊1mm,如果把活動(dòng)座的緊 定螺孔設(shè)計(jì)在中心位置，活動(dòng)座無論正反都可以 安裝到開槽半圓座上，同時(shí)由于刻痕組件處的開 口很小，不易于用眼觀察，若不小心裝反了，并不 易發(fā)現(xiàn)，這樣活動(dòng)座上的凹槽就對(duì)不上對(duì)應(yīng)膠輾 上的凸起部位，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)起來會(huì)造成鋁箔紙破裂 等問題，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐闪悴考p壞?；顒?dòng)座 裝反了，鋼印不能正確打印，產(chǎn)品的追溯性沒有依 據(jù)，產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn)就不合格，由于這一細(xì)節(jié)造成 廢品，因此活動(dòng)鋼印座防錯(cuò)設(shè)計(jì)就顯的十分重要。

為了避免操作人員將活動(dòng)座裝反于開槽半圓 座之上，于是設(shè)計(jì)將活動(dòng)座的固定螺孔偏移厚度 中心線位置1mm（如圖7） o

圖7活動(dòng)座防錯(cuò)示意圖

活動(dòng)座在安裝時(shí)手持方向不正確，其固定螺 孔的中心偏離2mm,固定螺釘是無法安裝，這樣 消除了活動(dòng)座的誤操作而導(dǎo)致鋼印字碼打在煙包 上顯示出來的印跡方向相反或煙包底部鋁箔紙被 刻痕過深導(dǎo)致破碎的可能性，保證鋼印打印正確。 4.2.4橡膠根的改進(jìn)由于每班都需要更換2位字碼，導(dǎo)致與鋼印 字碼相對(duì)應(yīng)的橡膠輾由于重復(fù)多次的被不同的字碼對(duì)同一位置進(jìn)行印鑒，容易使橡膠發(fā)生塑性變 形，從而導(dǎo)致打印在鋁箔紙上的字碼不清晰，甚至 容易導(dǎo)致鋁箔紙?jiān)谧执a處裂穿,一般膠輾使用2 個(gè)月即發(fā)生磨損,為減少橡膠根的磨損，一是降低 鋼印字碼的硬度，二是提高橡膠輻的硬度。降低 字碼硬度容易導(dǎo)致字碼磨損，此方法不可取;設(shè)備 上原先使用的是普通的橡膠材料,經(jīng)參考卷煙機(jī) 的品牌鋼印打印的對(duì)應(yīng)輻的材料并查閱相關(guān)的技 術(shù)資料”刃，選擇聚胺脂(邵氏硬度為80-90 度)作為橡膠根的材料，經(jīng)多次試驗(yàn)使用,無論是 鋼印打印的清晰度還是膠輻的壽命都提高許多, 達(dá)到預(yù)期效果。

5結(jié)束語

按照設(shè)計(jì)圖紙加工鋼印組合上的各個(gè)零件， 將改造后的鋼印裝置組裝上機(jī)試用，該裝置運(yùn)行 穩(wěn)定，對(duì)設(shè)備無不良影響，打印出來的標(biāo)識(shí)符合工 藝要求;換班時(shí)操作人員使用專用工具拆裝活動(dòng) 鋼印座更換本班使用的鋼印裝置可控制在1分鐘 以內(nèi)。本項(xiàng)目順利通過廠部工藝、技術(shù)部門的驗(yàn) 收。經(jīng)過此項(xiàng)改進(jìn)，減少了操作耗時(shí)，提高了有效 工時(shí),每天3個(gè)班的有效工時(shí)，可以使設(shè)備效率提 高約6.0個(gè)百分點(diǎn)，為保障車間設(shè)備效能的發(fā)揮 起到積極作用；降低了生產(chǎn)過程中消耗的無謂時(shí) 間,提高了設(shè)備生產(chǎn)效率，取得了預(yù)期效果。 ZB25包裝機(jī)鋁箔紙鋼印裝置的改造成功后已在 全廠的相同設(shè)備上推廣應(yīng)用。

 

 

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