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1. 概述

包裝機小盒商標紙吸取輸送機構(gòu)，主要功能是完成商標紙拾取輸送，在輸送過程中完成涂膠、打碼等動作。該機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)整點多，易損件多穩(wěn)定性差等特點。商標紙輸送阻塞、歪斜故障是該部件的主要故障，發(fā)生頻率高，對產(chǎn)品質(zhì)量造成較大隱患，由于輸送通道設(shè)計緊湊，如發(fā)生阻塞，嚴重時還會造成周邊相關(guān)零件的損壞。我們在對商標紙吸取輸送機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理和實際運行情況進行了詳細分析后, 發(fā)現(xiàn)主要問題存在于第一輸送輥對處。為提高設(shè)備的穩(wěn)定性，消除產(chǎn)品質(zhì)量隱患，我們對商標紙輸送機構(gòu)的第一輸送輥對處的相關(guān)零部件進行了改進。

2. 商標紙輸送方式及機構(gòu)原理
   1. 商標紙輸送原理

從商標紙輸送示意圖（圖1）中可以看出，商標紙從吸紙輪    釋放后，到達折疊拍板前共經(jīng)過四對輸送輪。第一輸送輥輪為     商標紙接紙輸送輪，作用是將吸紙輪的商標交接到商標紙輸送    通道。第二輪為小盒打碼的鋼印輪，對商標紙進行打碼。第三輪     為商標紙涂膠輪，對商標紙進行涂膠。最后一組為商標紙的傳     輸輪，作用是將商標紙快速輸送到折疊位置。

圖 1 商標紙輸送示意圖

1. 1. 第一輸送輥結(jié)構(gòu)分析
      1. 如圖2     所示，第一輸送輥由上面的定輥和下面的壓輥組成，壓輥兩端安裝有彈簧，由于彈簧的壓力，壓輥始終受到一  個壓向固定輥的力，使兩者始終接觸，從而壓住商標紙向前輸  送。兩輥之間的最小間隙由輥兩端的限位環(huán)面限定，不可調(diào)節(jié)。     定輥上設(shè)計有凹槽，凹槽內(nèi)安裝有截面直徑為4mm 的O 型橡

膠圈。工作時橡膠圈被壓緊變形，以增加輸送輥和商標紙間的摩擦力，保證商標紙的正常輸送。

但橡膠圈使用一段時間會產(chǎn)生塑性變形和磨損，造成兩輥    對商標紙的夾持力減小。橡膠圈磨損后直徑繼續(xù)減小，就會出     現(xiàn)商標紙輸送打滑，導(dǎo)致商標紙輸送不順暢，造成商標紙進入商     標輸送通道后出現(xiàn)商標頻繁阻塞、涂膠位置不正確及小盒鋼印  錯位等故障現(xiàn)象。

1. 1. 1. 一般出現(xiàn)上述故障時更換設(shè)備上第一輸送輥的橡膠圈

后設(shè)備就能恢復(fù)正常運行狀態(tài)。但O型橡膠圈更換后，由于磨    損快，使用周期短，隨著其使用時間的延長，阻塞故障一直呈上     升趨勢。而發(fā)生商標紙堵塞故障時，故障處理至少需要10 分鐘以上，對生產(chǎn)效率將產(chǎn)生一定影響，同時也造成原輔材料的浪 費。

1. 1. 第一輸送輥的受力分析
      1. 如圖2  所示，安裝橡膠圈的輸送定輥2   兩端的直徑不同，限位環(huán)面端直徑為39.6mm，安裝橡膠圈的小端直徑為39mm，則在未安裝橡膠圈時該位置的上下輸送輥間隙為： 0.3mm。而安裝橡膠圈的槽直徑為32mm，考慮到橡膠圈受到一    定的拉伸但是拉伸量不大，因此O  型橡膠圈的直徑仍然按照4mm    計算，則安裝橡膠圈后的理論直徑為40mm，大于限位環(huán)面端直徑39.6mm,說明橡膠圈安裝后將在輸送定輥和壓緊輥間產(chǎn)    生了0.2mm 的壓縮形變。
      2. 從商標紙輸送過程分析：商標紙的輸送是一個純滾動的傳遞過程，是通過送紙輥之間的壓力使商標紙和輥輪的表面    產(chǎn)生摩擦力實現(xiàn)商標紙輸送。從摩擦力計算公式分析，可以得    到兩個滾輪間的間隙變化為什么會影響商標紙的正常輸送。計     算公式為：

fmax=μN式中：

Fmax 為最大靜摩擦力μ為靜摩擦系數(shù)

N為正壓力

從上面的計算公式可以看出，當靜摩擦系數(shù)不變前提下，正    壓力和最大靜摩擦力（摩擦力）成正比。產(chǎn)生正壓力的前提是表     面相互接觸并使接觸面發(fā)生彈性形變，才能產(chǎn)生摩擦力。當?shù)?   一輸送輥的橡膠圈磨損達到需要更換狀態(tài)時，橡膠圈對商標紙    的壓力減小，造成摩擦力減小，商標紙沒有向前的力，將會造成    商標紙輸送打滑并堵塞。

因此橡膠圈磨損到一定程度后，導(dǎo)致第一輸送輥商標紙和輸送輥間壓力較小，導(dǎo)致商標紙輸送摩擦力減小，是造成商標    紙輸送堵塞的主要原因。

2. 具體實施方案
   1. 改進新裝置的設(shè)計

從前述分析可以看出，保證商標紙輸送的摩擦力是保證商    標紙正常輸送的先決條件，商標紙輸送摩擦力的保證，就需要    及時的對橡膠圈進行更換。而橡膠圈使用壽命較短，當更換不    及時，將影響商標紙正常輸送，同時由于使用壽命的原因，橡膠     圈的更換也較為頻繁，不僅增加了維修工作量，也增加了零備件的成本。為此，需要重新設(shè)計改進第一輸送輥定輥，才能徹底是接紙輸送輥，為實現(xiàn)順利交接商標紙因此上下輥之間應(yīng)留有     一定的間隙，以保證商標紙的前端能平穩(wěn)進入。新的直紋滾花     輸送輥進行了安裝調(diào)試，并進行生產(chǎn)測試，結(jié)果能滿足商標紙     接紙輸送要求，送紙穩(wěn)定不打滑。圖4     為第一輸送定輥的零件圖。

3.2.3 由于上面直紋滾花輸送輥接觸商標紙背面，下面壓緊輥是光面輥接觸印刷面，在測試中低速運行時直紋滾花輸送輥和商標紙的接觸面無明顯壓痕印跡。輸送輥的正壓力可適當調(diào)低，保持調(diào)整后的摩擦力恒定。商標紙的厚度為大約0.25mm，并有一定的波動范圍，要保證有足夠的摩擦力輥輪的間隙不能大于0.20mm，另外要保證進紙順利間隙又不能為零。根據(jù)這計算輸送輥限位面端的直徑Φ39.6mm 保持不變，則新的輥子的直徑為Φ39.3mm。第一輸送輥定輥與壓輥之間的間隙為0.15mm，解決問題。我們決定將第一輸送輥定輥改為鋼件平面輥結(jié)構(gòu)， 這個間隙既能方便商標紙順利進入又能保證有足夠的摩擦力使輥的面對與商標紙的接觸面積增大，以提高輸送輥輸送商標    時的摩擦力。

1. 1. 輸送輥的材料及尺寸選擇
      1. 借鑒其他一些包裝機設(shè)備的商標紙輸送方式，重新設(shè)   計第一輸送輥，表面采用直紋滾花處理，如圖3    所示,以增加輸送的穩(wěn)定性，使輸送具有更好的防滑性能。選材時考慮便于加    工、經(jīng)濟耐用，因此選用較為常見的40Cr     鋼。為使輥輪的工作面具有較強的耐磨和更高的硬度，零件表面采用滲氮處理。經(jīng)過    熱處理后零件有良好的機械性能，由于零件表面硬度可達HV450，因此磨損量很小幾乎忽略不計，上下輸送輥之間間隙也    將長期保持一個恒定值。

輸送商標紙，如圖5 所示。計算公式為：

限位環(huán)面直徑- 直紋滾花輸直徑÷2 半徑= 間隙

（39.6mm-39.3mm）/2=0.15mm

1. 使用效果分析

我們此次改進的機臺有四臺，分別時3#、4#、5# 和7#。我們在改進前就對這四臺機器的輸送輥引起的商標紙輸送故障頻次（即堵塞次數(shù)）進行過數(shù)據(jù)統(tǒng)計，如表1 所示。

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