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硬盒硬條包裝機(jī)組是我國引進(jìn)技術(shù)自行制造的國產(chǎn)高速包裝設(shè)備，包裝速度550 包/min［1-3］。設(shè)備的主機(jī)包裝機(jī)商標(biāo)紙供給原理與國內(nèi)其他超高速包裝機(jī)組類似［4-5］，均采用商標(biāo)紙連續(xù)運(yùn)動方式［6］，通過 3 個(gè)連續(xù)轉(zhuǎn)動的傳送輥，利用吸孔將商標(biāo)紙吸附在輥體表面進(jìn)行傳送，與中速包裝設(shè)備僅在紙庫中吸附商標(biāo)紙方式相比較［7-8］， 更能滿足機(jī)組高速運(yùn)轉(zhuǎn)的要求。但由于第二傳送輥質(zhì)量較大，在設(shè)備維修和保養(yǎng)時(shí)依靠人力拆卸搬移困難，甚至出現(xiàn)因人手抓持不牢滑脫摔落的現(xiàn)象，造成第二傳送輥受損且存在安全隱患。目前針對包裝機(jī)組的研究大多集中在商標(biāo)紙對設(shè)備運(yùn)行影響等方面［9-10］，對于包裝機(jī)組零部件及拆裝工具涉及較少。其中，胡國勝等［11］采用弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)代替槽輪機(jī)構(gòu)，減少了硬盒包裝機(jī)包裝輪間歇運(yùn)動對機(jī)器造成的沖擊；張成鵬等［12］ 對包裝機(jī)商標(biāo)紙導(dǎo)向滾壓裝置進(jìn)行了改進(jìn)，解決了因潤滑油滲漏影響產(chǎn)品質(zhì)量、增大維修勞動強(qiáng)度等問題；蔣卓芳等［13］研制了一種TOPSPIN 切絲機(jī)進(jìn)刀電機(jī)拆卸工具，避免對精密零件造成損傷；吳傳緒等［14］設(shè)計(jì)了一種包裝機(jī)組彈性聯(lián)軸器專用拆卸工具，縮短了維修時(shí)間。但對于包裝機(jī)商標(biāo)紙第二傳送輥拆卸技術(shù)的研究則鮮見報(bào)道。為此，研制了一種包裝機(jī)商標(biāo)紙第二傳送輥拆卸工裝，并利用 SolidWorks 機(jī)械設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行仿真測試，以期提高第二傳送輥的拆卸效率，降低維修保養(yǎng)勞動強(qiáng)度。

1. 問題分析
   1. 工作原理

包裝機(jī)商標(biāo)紙第二傳送輥主要由同步帶輪（1）、傳動軸（2）、第二傳送輥（5）、相位盤（7）等部件組成，見圖 1。同步帶輪（1）由同步帶組件得到轉(zhuǎn)動動力后，將動力傳遞給傳動軸（2）， 傳動軸（2）通過螺釘（6）將第二傳送輥（5）與相位盤（7）固定在一起，帶動第二傳送輥旋轉(zhuǎn)，此時(shí)商標(biāo)紙被吸附在第二傳送輥（5）外圓周表面上。吸風(fēng)管（12）、圓盤閥（4）、第二傳送輥（5）的吸風(fēng)腔

9. 和圓周面上分布的吸孔構(gòu)成真空管路，第二傳送輥（5）內(nèi)端摩擦環(huán)與圓盤閥（4）的閥環(huán)工作面貼合，保證吸風(fēng)腔（9）與圓盤閥的吸風(fēng)室（13）

   1. 同步帶輪   2. 傳動軸   3. 法蘭座   4. 圓盤閥   5. 第二傳送輥 6. 螺釘 7. 相位盤 8. 定位銷 9. 吸風(fēng)腔

   10. 軸承 11. 機(jī)器墻板 12. 吸風(fēng)管 13. 吸風(fēng)室

   圖1 商標(biāo)紙第二傳送輥結(jié)構(gòu)示意圖

相通，再經(jīng)過吸風(fēng)管（12）與設(shè)備真空系統(tǒng)相連。第二傳送輥（5）設(shè)計(jì)有 5 個(gè)工位，即外圓周表面均布有 5 個(gè)凸起的定位模型，工作時(shí)商標(biāo)紙被吸附在模型上，而圓盤閥（4）有 4 個(gè)吸風(fēng)室（13）， 當(dāng)?shù)诙魉洼仯?）轉(zhuǎn)動時(shí)吸風(fēng)室依次控制各個(gè)定位模型的吸孔完成商標(biāo)紙的輸送。當(dāng)?shù)诙魉洼?/span>

（5）需要拆卸時(shí)，松脫螺釘（6），將第二傳送輥（5） 向右平移，使其內(nèi)端安裝孔與軸承（10）脫離，相位盤（7）與定位銷（8）脫離，持續(xù)平移至脫離法蘭座

（3），將第二傳送輥（5）取下露出圓盤閥（4），即可對圓盤閥（4）和第二傳送輥（5）進(jìn)行維修或保養(yǎng)。

1. 1. 存在問題

由于第二傳送輥表面分布有 160 個(gè)吸孔，空氣中的灰塵和商標(biāo)紙上的粉塵會通過吸孔進(jìn)入第二傳送輥的吸風(fēng)腔，并逐漸吸附在吸孔和吸風(fēng)腔側(cè)壁上；圓盤閥的 4 個(gè)吸風(fēng)室內(nèi)壁也會因灰塵吸附造成堵塞，使吸風(fēng)腔和吸風(fēng)室有效截面積減小，吸風(fēng)流量降低，導(dǎo)致商標(biāo)紙吸取不牢，進(jìn)而使商標(biāo)紙?jiān)谳斔瓦^程中歪斜造成設(shè)備停機(jī)，影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在生產(chǎn)中需要定期對商標(biāo)紙第二傳送輥進(jìn)行清潔和保養(yǎng)。若采用壓縮空氣對第二傳送輥的內(nèi)腔吸風(fēng)管路進(jìn)行清潔，則會造成灰塵在吸風(fēng)室和管路轉(zhuǎn)角處堆積，不利于管路暢通。因此需要將第二傳送輥從機(jī)器上拆下進(jìn)行清潔，或者對磨損的軸承、圓盤閥閥環(huán)等部件進(jìn)行更換維修。此外，第二傳送輥是一個(gè)圓柱形金屬整體輥輪，直徑 275  mm，高度 310  mm，整體質(zhì)量達(dá)25.5  kg，其內(nèi)端安裝孔與法蘭座上的軸承配合緊密，且由于該設(shè)備未配備拆卸工具，僅靠人力拆卸搬運(yùn)，操作不便，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，在拆卸過程中由于徑向晃動還容易造成安裝孔和軸承損傷，或因操作不當(dāng)存在人身安全隱患。

2. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)第二傳送輥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)了一種傳送輥拆卸工裝。該裝置主要由工裝推車、固定架組套、轉(zhuǎn)動架組套、螺桿組套等部分組成，見圖 2a。在拆卸過程中，通過移動工裝推車，使傳送輥平穩(wěn)地從機(jī)器上平移拆下，并可旋轉(zhuǎn) 90°使傳送輥成豎直狀態(tài)后放置在地面上，見圖 2b。整個(gè)拆卸過程平穩(wěn)可靠，可避免第二傳送輥及其他零件與地面之間發(fā)生撞擊，安全省力。

3.結(jié)論

研制了一種包裝機(jī)商標(biāo)紙第二傳送輥拆卸工裝，通過移動式旋轉(zhuǎn)支架固定第二傳送輥，使其能夠平穩(wěn)地從設(shè)備上平移拆下，并轉(zhuǎn)動90°后放置到地面上，從而解決了第二傳送輥拆卸困難等問題，同時(shí)利用 SolidWorks 機(jī)械設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行仿真測試。以包裝機(jī)為對象，采用人工和工裝兩種方式對商標(biāo)紙第二傳送輥進(jìn)行拆卸測試，結(jié)果表明：采用工裝拆卸第二傳送輥比人工拆卸減少時(shí)間 9  min，工作效率提高 40% ，有效降低了維修工勞動強(qiáng)度，避免了拆卸過程中對零部件和人身造成損傷。該工裝可以在與包裝機(jī)結(jié)構(gòu)相同的其他包裝設(shè)備上推廣應(yīng)用。

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