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FOCKE 700s包裝機(jī)鋁箔紙折疊及雙路同步研究

2006-07-10 15:13 來源：中華印刷包裝網(wǎng) 責(zé)編：中華印刷包裝網(wǎng)

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　【摘要】ＦＯＣＫＥ７００Ｓ硬盒硬條包裝機(jī)組是從德國(guó)引進(jìn)的最新包裝機(jī)組，包裝速度８００包／分，是目前國(guó)內(nèi)包裝速度最高的包裝機(jī)組。其主機(jī)ＦＯＣＫＥ７００Ｓ硬盒包裝機(jī)采用雙路直包包裝方式。作業(yè)中有五個(gè)主要包裝過程：煙組成形、鋁箔煙包包裝、內(nèi)框紙系統(tǒng)和商標(biāo)紙包裝和輸出。其中鋁箔煙包包裝由于煙組在雙路輸送過程中進(jìn)行動(dòng)態(tài)折疊和包裝，在生產(chǎn)運(yùn)行中若調(diào)整不當(dāng)或不注意維護(hù)易引起產(chǎn)品的包裝質(zhì)量問題，是該機(jī)需掌握的主要技術(shù)關(guān)鍵，因此鋁箔紙折疊及雙路同步研究有利于提高設(shè)備的有效運(yùn)行率和產(chǎn)品的包裝質(zhì)量。

　　【關(guān)鍵詞】煙組成形　鋁箔紙折疊　雙路同步研究

１引言

　　ＦＯＣＫＥ７００Ｓ硬盒硬條包裝機(jī)組是從德國(guó)引進(jìn)的最新包裝機(jī)，包裝速度８００包／分，是目前國(guó)內(nèi)最高包裝速度的包裝機(jī)組。其中鋁箔煙包包裝由于煙組在雙路輸送過程中進(jìn)行動(dòng)態(tài)折疊和包裝，在生產(chǎn)中由于包裝機(jī)的煙組輸送不同步、鋁箔紙切割不同步等問題會(huì)使鋁箔煙包折疊出現(xiàn)偏差，造成產(chǎn)品的質(zhì)量問題。因此研究包裝機(jī)的鋁箔紙折疊原理及雙路同步輸送，有利于正確調(diào)整機(jī)構(gòu)的折疊相位和輸送雙路同步，提高進(jìn)口設(shè)備的有效運(yùn)行率和產(chǎn)品的包裝質(zhì)量。本文將從主機(jī)包裝原理、鋁箔紙折疊原理進(jìn)行分析研究。

２包裝原理簡(jiǎn)介

圖１ＦＯＣＫＥ７００Ｓ包裝原理
１鋁箔紙系統(tǒng)　２轉(zhuǎn)塔　３內(nèi)框紙系統(tǒng)　４商標(biāo)紙庫　５包裝輪

　　ＦＯＣＫＥ７００Ｓ硬盒包裝機(jī)是將卷煙機(jī)輸出煙支經(jīng)過鋁箔紙、商標(biāo)紙的包裝形成硬盒煙包，其包裝原理見圖１。煙庫中的煙支經(jīng)分流機(jī)構(gòu)后均勻下落至２８?jìng)€(gè)下煙通道，使原先分布不規(guī)則的煙支變成排列有序，形成單支煙排列的２８列。七工位的轉(zhuǎn)塔２作間歇運(yùn)動(dòng)。十二點(diǎn)鐘時(shí)由雙推煙桿將煙庫中的煙支一次推２８列，每列３（２）支煙共８０支煙的四個(gè)煙組以７－７－６排列形式推入轉(zhuǎn)塔模盒，與此同時(shí)六點(diǎn)鐘位置由煙包輸送通道推煙凸耳將轉(zhuǎn)塔模盒的二組煙組推入煙包輸送通道。

　　二組煙組在煙包輸送通道被帶有推煙凸耳的輸送鏈平行輸送，進(jìn)行鋁箔紙包裝。在鋁箔紙系統(tǒng)１中，盤卷鋁箔紙自動(dòng)喂入、輸送、展開、縱向切割單包鋁箔紙寬度。再輸送、切割煙包的長(zhǎng)度和壓花、壓司標(biāo)、切撕口。

　　符合包裝要求的鋁箔紙弧形下落至輸送通道，雙輸送鏈上推煙凸耳把煙組推入往復(fù)套口裝置，并一起帶著鋁箔紙進(jìn)入輸送通道。通過輸送通道的固定折疊器和活動(dòng)折疊器完成鋁箔紙的折疊。

　　內(nèi)框紙系統(tǒng)３把經(jīng)壓痕和切割的內(nèi)框紙送至輸送通道與完成鋁箔紙折疊的煙包合成，而后進(jìn)入八工位十六個(gè)模盒的包裝輪５中進(jìn)行商標(biāo)紙包裝。
　　包裝輪５在第一工位時(shí)，商標(biāo)紙庫４中的商標(biāo)紙通過吸紙系統(tǒng)，分別將二張商標(biāo)紙吸下送入模盒，包裝輪５按順時(shí)針旋轉(zhuǎn)過程中進(jìn)行商標(biāo)紙折疊、轉(zhuǎn)至第三工位時(shí)與鋁箔煙包合成，轉(zhuǎn)至第七工位時(shí)帶有推煙凸耳的輸送鏈將煙包推至輸送通道，隨后對(duì)煙包的兩側(cè)上膠完成煙包的折疊后輸出到傳送轉(zhuǎn)塔、加熱干燥輪、附加干燥輪（無加熱）定型后輸出到下游機(jī)。

３鋁箔紙折疊原理

　　鋁箔紙折疊原理見下框圖。

４鋁箔紙折疊及雙路同步研究

　　鋁箔煙包包裝在煙組雙路輸送過程中進(jìn)行動(dòng)態(tài)折疊和包裝，其包裝過程如包裝原理所述。研究鋁箔紙折疊及雙路同步有：推煙凸耳輸送鏈輸送煙組；鋁箔紙包裝前預(yù)折痕；鋁箔紙輸送和切割雙路同步；動(dòng)態(tài)折疊。以下就從包裝原理出發(fā)進(jìn)行分析研究。

４．１推煙凸耳輸送鏈雙路同步分析及解決方法

　　由轉(zhuǎn)塔模盒推出的二組煙組進(jìn)入雙煙包輸送通道，雙煙包輸送通道中間留４ｍｍ的寬度以讓推煙凸耳推動(dòng)煙組前進(jìn)。推煙凸耳通過連接板與左右輸送鏈相連，十四個(gè)推煙凸耳（雙路共２８?jìng)€(gè)）連接板均布在輸送鏈上，因此左右輸送鏈同步是保證煙組在進(jìn)行鋁箔紙包裝是否有正確的位置的關(guān)鍵。
當(dāng)　　輸送鏈軸左端固定后，輸送鏈右端采用帶緩沖的輸送鏈漲緊裝置。圖２中通過手柄１（先擰下止退螺釘８）將輸送鏈漲緊軸４調(diào)至左右輸送鏈輪中心一致，此時(shí)采用專用量規(guī)保證中心一致。固定止退螺釘８并使活動(dòng)擋塊３留有間隙Ｂ（間隙Ｂ一般為ｌｍｍ）。緩沖氣撐７通過手柄１、連桿、連桿５漲緊輸送鏈軸４，保持左右輸送鏈輪中心一致并吸收輸送鏈漲在高速包裝過程振動(dòng)。

圖２輸送鏈右端漲緊裝置

１手柄　２固定擋塊　３活動(dòng)擋塊　４輸送鏈漲緊軸
５連桿　６限位開關(guān)　７緩沖氣撐　８止退螺釘

　　由上述原理分析得知，推煙凸耳輸送鏈雙路同步的解決方法：

　　１．輸送鏈輪中心保持一致，經(jīng)常檢查止退螺釘８的緊固程度與間隙Ｂ；
　　２．輸送鏈輪定期清潔和潤(rùn)滑；

　　３．檢查輸送鏈條是否磨損及拉長(zhǎng)現(xiàn)象，運(yùn)行３５００小時(shí)后必須更換輸送鏈條。

４．２鋁箔紙切割和輸送雙路同步

１．切紙刀相位的調(diào)整

　　盤卷鋁箔紙自動(dòng)喂入、輸送、展開后、切割成單包煙包的寬度，分二路輸送。進(jìn)入刀架部件（見圖３）。圖３Ｂ是刀架部件齒輪傳動(dòng)付，動(dòng)力傳入齒輪４，齒輪４是三聯(lián)齒輪，與切紙刀軸相連。切紙刀軸的相位與整機(jī)一致，調(diào)整齒輪４上的長(zhǎng)腰孔可調(diào)整切紙刀軸的相位，保證切后鋁箔紙滿足包裝要求。

Ａ刀架部件

２．鋁箔紙雙路輸送同步

　　被切紙刀切成定長(zhǎng)的鋁箔紙交接給吸風(fēng)輸送輪，等候煙組的到來，進(jìn)行鋁箔紙“Ｕ”折疊。圖４中吸風(fēng)輸送輪１、３吸住右面的鋁箔紙，吸風(fēng)輸送輪４、５吸住左面的鋁箔紙，兩張紙的中間部分是煙組通道。兩路輸送同步的調(diào)整如下：

　　中間吸風(fēng)輸送輪３、４是同軸的，調(diào)整圖３齒輪５的長(zhǎng)腰孔位置可使鋁箔紙前端距吸風(fēng)輸送輪吸風(fēng)孔中心４ｍｍ，確保真空不被泄漏，能夠牢牢吸住鋁箔紙，并保持鋁箔紙定位時(shí)的相位正確。中間吸風(fēng)輸送輪３、４定位后，分別調(diào)整左右軸漲緊器２、５，擰松漲緊器２、５上的螺釘，調(diào)整吸風(fēng)輸送輪的徑向位置，使左右吸風(fēng)輸送輪的吸風(fēng)孔中心與中間吸風(fēng)輸送輪３、４吸風(fēng)孔中心一致，擰緊漲緊器２、５的螺釘，這樣鋁箔紙定位準(zhǔn)確，達(dá)到雙路輸送同步。

圖４鋁箔紙雙路輸送

４．３往復(fù)套口裝置的機(jī)構(gòu)分析

４．３．１往復(fù)套口裝置的作用

　　當(dāng)煙組進(jìn)入往復(fù)套口，被切成定長(zhǎng)的鋁箔紙經(jīng)吸風(fēng)輸送輪輸送至往復(fù)套口的前端，在往復(fù)套口的推動(dòng)下對(duì)鋁箔紙進(jìn)行預(yù)折疊，形成鋁箔煙包厚度２２．２ｍｍ的“Ｕ”型狀，避免用煙組的前端對(duì)鋁箔紙進(jìn)行折疊，保護(hù)煙支端部，減少空頭現(xiàn)象。

　　輸送鏈上的凸耳將煙組推送至往復(fù)套口，往復(fù)套口帶著煙組一起向前運(yùn)動(dòng)，把鋁箔紙折疊成“Ｕ”狀，使底部有直線折痕并處于與輸送鏈導(dǎo)軌同一水平面位置，煙組由輸送鏈上的凸耳推出往復(fù)套口與“Ｕ”型狀的鋁箔紙，完成鋁箔紙“Ｕ”折疊。

４．３．２往復(fù)套口裝置的機(jī)構(gòu)分析

　　Ａ）往復(fù)套口裝置的工作原理

　　圖５中共軛凸輪２轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)擺桿７、軸６擺動(dòng)，固定在軸６上的二個(gè)短連桿８擺動(dòng)，使長(zhǎng)連桿３作往復(fù)移動(dòng)，與二個(gè)長(zhǎng)連桿３相連的往復(fù)套口也作往復(fù)移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)鋁箔紙“Ｕ”折疊。

　Ｂ）相位分析

圖６往復(fù)套口裝置相位圖

　　相位見圖６，以整機(jī)“０°”為基準(zhǔn)，２３０°－３５０°凸輪停頓狀態(tài)，即往復(fù)套口也處于停頓狀態(tài)，煙組由輸送鏈上的凸耳推入往復(fù)套口。在３５０°－０°－５０°凸輪廓線由最低點(diǎn)往最高點(diǎn)往運(yùn)動(dòng)，往復(fù)套口作快速向前移動(dòng)，完成鋁箔紙“Ｕ”折疊，并使“Ｕ”的底部有直線折痕，輸送鏈上的凸耳將煙組推出往復(fù)套口。５０°時(shí)廓線由最高點(diǎn)（６６．５ｍｍ）往最低點(diǎn)往運(yùn)動(dòng)，往復(fù)套口往后移動(dòng)，凸輪旋轉(zhuǎn)了１８０°后廓線下降了１３ｍｍ，使往復(fù)套口處于與輸送鏈平面導(dǎo)軌同一水平面位置，等候煙組的到來，再重復(fù)下一個(gè)周期的運(yùn)動(dòng)。
　　（Ｃ）共軛凸輪機(jī)構(gòu)分析

在圖７中，共軛凸輪１轉(zhuǎn)動(dòng)，與擺桿ｌ１上的滾珠在Ｘ與Ｙ方向的位移見方程式（１）、（２），共軛凸輪２上的滾珠在Ｘ與Ｙ方向的位移見方程式（３）、（４）。
凸輪１：Ｘ１＝ＬＣＯＳθ－ｌ１ＣＯＳ（φ０＋φ－θ）……………………（１）
　　　　Ｙ１＝ＬＳＩＮθ－ｌ１ＣＯＳ（φ０＋φ＋θ）……………………（２）
凸輪２：Ｘ２＝ＬＣＯＳθ－ｌ２ＣＯＳ（φ０－γ＋φ＋θ）………………（３）

　　　Ｙ２＝ＬＳＩＮθ－ｌ２ＣＯＳ（φ０－γ＋φ＋θ）………………（４）
　　式中：Ｌ：凸輪中心與擺桿中心；Ｌ＝１３０ｍｍ
　　　　　θ：從起始位置起，經(jīng)過時(shí)間ｔ后凸輪轉(zhuǎn)過的角度（詳見相位圖）；
　　　　　φ∶從動(dòng)件經(jīng)過時(shí)間ｔ后擺動(dòng)的角度；
　　　　　ｌ１：連桿１的長(zhǎng)度：ｌ１＝１０２（連桿１的軸端連接有個(gè)偏心套）；
　　　　　ｌ２：連桿２的長(zhǎng)度；ｌ２＝１０５；
　　　　　γ：兩連桿的夾角；γ＝７０°－７１°（與連桿１的偏心有關(guān)）；
　　由方程式（１）—（４）可見凸輪中心與擺桿中心距Ｌ、兩連桿的夾角γ（一旦連桿１的長(zhǎng)度調(diào)定，夾角γ不變）、連桿２的長(zhǎng)度是常量，凸輪轉(zhuǎn)過的角度θ、從動(dòng)件擺動(dòng)的角度φ是變量，但對(duì)裝配在一起的凸輪１、凸輪２而言這二個(gè)變量是相同的，二個(gè)凸輪的廓線是ＦＯＣＫＥ公司專業(yè)人員設(shè)計(jì)的，其Ⅹ、Ｙ的變量能確保運(yùn)動(dòng)要求與運(yùn)行平穩(wěn)。方程式（１）—（４）中唯一的變量是連桿１的長(zhǎng)度，其軸端的偏心套４ｍｍ可使連桿１的長(zhǎng)度從１０２變化到１０６，因此細(xì)調(diào)擺桿１的偏心套能使共軛凸輪運(yùn)行平穩(wěn)滿足機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)要求。

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