超高速硬盒包裝機組是引進德國公司硬盒包裝技術(shù)的國產(chǎn)化設(shè)備，額定生產(chǎn)能力為 800 包/min［1-2］。機組中的硬條及條外透明紙包裝機 ，采用了硬條及條外透明紙包裝技術(shù)［3-4］，主要完成條盒及條外透明紙的包裝工作，具有結(jié)構(gòu)簡單、易于操作、包裝速度快等優(yōu)點。但包裝機煙條提升采用的是堆疊式提升結(jié)構(gòu)，堆疊塔中至少累積 23 條煙才能完成提升工作，一旦缺煙或上游設(shè)備故障，煙條會堆積在具有加熱美容功能的堆疊塔中無法排空，需要及時手動除煙，否則就會因煙條受熱時間過長，導致透明紙皺縮，影響外觀質(zhì)量，造成原輔材料浪費。近年來，針對包裝機已進行了相關(guān)研究和改進，吳建軍等［5］研究了美式條盒紙的拉帶逆時針包裝問題，滿足了設(shè)備包裝形式的多樣化需求；孫斌［6］改進了條盒紙側(cè)面上的長邊折疊器，縮短了設(shè)備調(diào)試周期；張志盛等［7］對條盒透明紙端面美容器進行了改進，改善了條盒包裝的外觀質(zhì)量；吳建軍等［8］ 對條盒包裝第二推進器的潤滑環(huán)境進行了改進， 保證了設(shè)備的良好運行。但上述改進仍未能解決煙條提升模塊故障率高、原輔材料浪費等問題。為此，通過對堆疊式提升美容裝置的工作原理進行分析，改變煙條相互堆疊的提升方式，減少加熱器數(shù)量，以降低設(shè)備故障發(fā)生率，提高煙條外觀包裝質(zhì)量。

1 問題分析

包裝機的堆疊塔提升美容裝置主要由推煙提升機構(gòu)、止退機構(gòu)、端面美容器、側(cè)面美容器等部分組成，見圖 1。在生產(chǎn)過程中，煙條在同步齒形帶 9 的帶動下，沿水平成型通道從右向左運動，同時完成兩端面透明紙的折疊及第一次熱封。當煙條輸送到最左端滑塊 6 上方時，由擺桿 8、氣缸桿 7、滑塊 6 等組成的連桿滑塊機構(gòu)［9］將煙條 2 向上提升至止退板 5 上方，在端面美容器 4

1. 側(cè)面美容器   2. 煙條   3. 導向毛刷   4. 端面美容器   5. 止退板   6. 滑塊   7. 氣缸桿    8.擺桿    9. 同步齒形帶 10. 導 向 板

圖1 堆疊式提升美容裝置結(jié)構(gòu)示意圖

分析發(fā)現(xiàn)，堆疊塔提升美容裝置在運行過程中存在以下問題：①機器正常運轉(zhuǎn)時，止退板 5 上的第一條煙始終受到上方 22 條煙的擠壓，承載過重容易使包裝好的煙條邊角處有壓痕，影響包裝質(zhì)量。②由于導向板 10 是加熱板，在提升過程中煙條兩端面被多次加熱，造成端面透明紙出現(xiàn)過熱和皺縮現(xiàn)象。③提升裝置在滑塊 6 的作用下，依靠 23 條煙相互堆疊作用而向上提升，當機器待機或停機時，水平成型通道中沒有煙條輸送，滑塊6 出現(xiàn)無效運動，23  條煙就會堆積在堆疊塔中無法及時排空，需要手動將煙條取出，操作不便，并造成原輔材料浪費。

2. 改進方法

為解決上述問題，需要改變煙條相互堆疊的提升方式，并減少加熱器的數(shù)量。改進后提升美容裝置主要由第六面美容裝置、“一條一推”提升導軌、“一條一推”提升動力及傳動系統(tǒng)等部分組成。其中，增加第六面美容器用于對煙條進行全方位美容，提高產(chǎn)品包裝的外觀質(zhì)量；“一條一推”提升導軌通過固定與滑動導軌的相互作用，將煙條從止退板提升到頂端；“一條一推”提升動力及傳動系統(tǒng)主要為煙條提升提供動力，改進后由獨立伺服電機作為動力源，以兩條同步帶傳動鏈、兩組齒輪齒條機構(gòu)作為動力傳輸紐帶，齒條機構(gòu)帶動滑動導軌上下往復運動，并通過滑動鉤與固定導軌上的固定鉤相配合，實現(xiàn)煙條等間隔提升。

1. 1. “一條一推”提升導軌的設(shè)計

“一條一推”提升導軌由左右兩個對稱的提升導軌組成，每個提升導軌又分為固定導軌和滑動導軌兩部分。提升導軌的連接方式：固定導軌 1 通過螺釘固定在墻板 2 上，保持不動；固定導軌 1 上安裝了若干個固定鉤 4 和導向軸 7，每個固定鉤底部均安裝有壓簧，當煙條向上輸送通過固定鉤時，固定鉤在壓簧的作用下縮進凹槽中避讓，而當煙條兩端面完全通過后，固定鉤在壓簧彈力作用下迅速彈回；導向軸 7 通過滾針.

3.結(jié)論

基于堆疊式提升結(jié)構(gòu)改進設(shè)計的“一條一推” 煙條提升美容裝置，以獨立的伺服電機為動力源， 以兩條同步帶傳動鏈、兩組齒輪齒條機構(gòu)作為動力傳輸紐帶，在滑動導軌、固定導軌相互配合下實現(xiàn)煙條等間隔提升，同時增加了第六面美容裝置對煙條進行全方位美容。應用效果表明，改進后煙條提升模塊停機故障降低 28.5%，報廢煙條數(shù)量降 低 76.4% ，包 裝 質(zhì) 量 不 合 格 煙 條 數(shù) 量 降 低25.8%，煙條外觀質(zhì)量缺陷比例降低 16 百分點，有效提高了設(shè)備有效作業(yè)率，降低了原輔材料消耗， 改善了煙條外觀質(zhì)量。

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