目前國內硬盒包裝機除部分采用意大利某公司和德國某公司高速包裝機外，大多包裝設備是英國某公司和國產中速硬盒包裝機。原昆明第三機械廠研發的“二拖一 機組”就是以中速硬盒包裝機連接一套輔機組成的生產機組。機組釆用的連接部件為一套獨立的曲柄搖杆機構，在機組運轉時該機構不受來料情況限製作恒定往複運動，占地麵積較大。當煙包由兩主機的兩輸出通道向下遊輔機的單通道供料時，采用的恒定運動的雙往複式平推板不能保證推進時煙包組已準確到位，易造成擠煙，在下遊機偶然停機時，需要人工快速將煙包撿入煙盤。而對於該機組連接部件的相關改進報道較少⑴&為此，根據供料通道及硬盒煙包的特點，以總成本最少法進行經濟比較分析後⑵，對兩台中速硬盒包裝機主機與一套輔機進行了聯機改造。

1存在問題

原設備釆用兩台翻蓋式硬盒中速包裝機 （單機設計生產能力180包/min）與一套輔機組成機組，中間利用一套聯機裝置對兩台主機生產的煙包進行分時、分組向下遊輔機供料。機組連接部件規格（長x寬x高）為1500 mm x 1500 mm x 800 mm,重量達500 kg以上。啟動後，在電機帶動下，置於頂層相對平行安裝的兩膠木推煙板在曲柄搖杆機構的帶動下作相對往複運動，以此將連接部件兩側兩主機輸出通道中的煙包組分時輸入置於連接部件中間的下遊輔機的供料通道中（每次10包）。當下遊輔機發生故障時，連接部件與供料輸送帶在5s後停止運轉，而此時在兩台主機的輸出通道上繼續輸出的煙包就必須馬上人工撿入煙盤。

因此，該聯機機組生產中主要存在以下問題：①當下遊輔機突然停機後，繼續生產的主機由於沒有煙包輸出轉向功能，煙包在立式輸送通道中需要人工即時撿岀；②安裝於連接部件頂層的兩往複平行推板動作 時，當一側的推板後退最大位置時，輸送通道中的煙包組由於失去推板的阻擋作用，在輸送帶的加速作用下 迅速進入兩推板間的外通道。煙包組到達最大位置時，限位擋板會產生較大的反作用力將煙包回彈，此時的推煙板往前運動，將煙包組推入中間通道，若煙包組冋彈幅度過大，會與推煙板產生擠壓;③連接部件結構龐大，故障率高，維修成本較大。

2改進方法 2.1機械部分

簡化了設備的連接通道和連接部件，采用兩主機通道直接連接方式進行設計，縮小了整個機組的占地 空間。在通道連接處的兩邊約兩包煙距離外，設置了兩種煙包截斷裝置以實現兩台主機輸出煙包的分時儲包和向下遊輔機供料的分送功能。在聯機設計中，主 機1出口輸送通道比主機2出口輸送通道長。 在兩主機的輸出轉盤原輸出口的相對位置（反相），各增加一個由活動導板控製的煙包輸岀轉向通道和自動裝盤機構，以解決下遊輔機停機後煙包輸出轉向和自動裝盤問題。

（1）主機1輸出通道末端的煙包組阻擋構件1由擋煙塊及彈簧、支架、汽缸、壓煙板、底板等組成，在汽缸作用下，煙包組阻擋構件1由上而下壓向輸送通道中經過底板處的煙包組，安裝在壓煙板上的彈性擋煙塊具有阻斷煙包組的作用，其隨著壓煙板向下運動時受下部煙包的阻力後可向上抬起，保證向下運動時不損傷煙包。輸送煙包之間有一定間隙，當擋煙塊下端接觸到間隙時，在彈簧的作用下快速進入間隙，及時分開前後銜接的煙包組。

（2） 主機2輸出通道末端的煙包組阻擋構件2安裝於輸出通道的下方，由擋煙條、支架、汽缸、汽缸支架等零件構成。擋煙條在汽缸的作用下，可以在通道支 架內的空隙、輸送皮帶的兩側做上下運動（輸送帶窄於通道支架），以實現阻擋和放開煙包組的功能。

（3） 煙包輸出轉向和自動裝盤構件包括汽缸、活動引導板、連接裝置、翻煙器、出口通道煙包組下定位板、推進器（煙包組上定位板）、煙盤支架、煙盤輸送裝置等。改進後在轉盤上的弧形煙包引導板上增開一輸岀口，輸出口由汽缸驅動活動引導板來引導煙包的輸出方向。下定位板用於定位毛刷通道中的煙包組，推 進器用於定位煙包組並將煙包組推出通道裝入煙盤，裝盤後實現儲包功能。

2.2 電控係統 2.2.1係統組成

原機組每台主機使用的控製器為擴展成的可編程控製器，程序容量8000步，目前已使用2000餘步。除主機使用的 I/O外，還有較多空餘I/O可供使用。因此改進後控製係統仍使用原PLC並進行了程序擴展，且增加了以下元器件：

①在主機2的短輸出通道中安裝煙包檢測單元， 選用NPN型電感式感應開關⑷，用於煙包檢測並計數;②兩位三通電磁閥選用普通直動式電磁閥⑴，用於控製煙包組阻擋構件1和構件2的上下運動、兩台主機的煙包輸出轉向活動引導板的開啟及關閉、兩台主機轉向輸出通道兩側下定位板的上下運動、兩台主機轉向輸出通道煙包組推進器（上定位板）的前後和上下運動、煙盤支架的上下運動；③煙盤輸送電機，用於轉向輸出通道處煙盤的輸送；④下遊輔機故障停機信號和慢速信號線，用於控製兩主機的煙包輸出轉向； ⑤傳感器2,用於控製轉向輸出通道中煙包到位後的兩側下定位板的向下運動和煙包組推進器（上定位板）的向前動作；⑥傳感器3,用於煙包轉向輸出通道中兩側下定位板的複位和煙包組推進器（上定位板） 到位後的微動張開和向上運動;⑦傳感器4,用於煙包組推進器（上定位板）的後退和向下運動到初始位置； ⑧傳感器5,用於煙盤裝滿後的煙盤向下移動及空煙盤到位控製。

2.2.2係統控製流程

（1） 聯機生產。初始條件下，主機1的長輸出通道末端的煙包組阻擋構件1為抬起狀態（允許煙包通過），主機2的短輸出通道末端的煙包組阻擋構件2為向上狀態（不允許煙包通過）。當主機2生產的煙包達到15包時，煙包組阻擋構件1動作，截斷主機1通 道中的煙包，延時0.8s後，煙包組阻擋構件2立即向下運動，“放行”處於截斷狀態下的主機2通道中的煙包。當累計計數到30包時，煙包組阻擋構件2向上動作，截斷通道中的煙包，延時0.8s後，煙包組阻擋構件1向上運動，“放行”處於截斷狀態下的主機1通道中的煙包。計數器清0,循環執行下一次主機2的煙包輸出計數。實際計數與延時可根據各設備的運轉速度進行設置。

（2） 煙包輸出轉向。當PLC檢測到下遊輔機輸入故障停機信號或慢速信號時，立即置位內部繼電器，並在設備運轉的固定相位令幹燥鼓輸出口處轉盤上的活動引導板以機架處的定位點為原點，逆時針旋轉85。轉盤上的拔輪帶動煙包從打開的活動引導板處轉向輸出到另一通道。轉盤下方的傳動軸通過改進後的齒輪、軸及翻煙器等,將平行輸送的煙包垂直順時針翻轉90。進入毛刷通道，轉變為立式輸送。