0引言

硬盒包裝機組是90年代初德國某公司製造 的一種卷煙包裝設備叫在現代煙草生產中，煙草的包裝效率在 很大程度匕決定著煙草的生產效率。所以解決好煙草的包裝問 題在生產中具有重大的實際意義氣但是,機器原有的第四輸送 輾對主動相與被動輾釆用拉簧連接，不但拆裝困難，不利於維修 調整，而且拉簧容易失效，在商標紙第四輸送輻處容易出現商標 紙阻塞。此外，在針對不同牌號的煙包換牌後，由於不同商標紙 表麵的摩擦係數不同，對於不同的商標紙不便於調整輸送輾與 被動輟之間的壓力，在工作中經常出現換牌後商標紙輸送不順 暢,甚至發生商標紙阻塞，造成頻繁停機,影響設備有效作業率， 同時也增加了商標紙的消耗。

1存在的問題及原因分析

1.1工作原理

商標紙輸送軌道的工作原理如圖1所示。商標紙架內的商 標紙由拾取鼓將其吸下傳送給輸送輻順利向下輸送，在到達第 二輸送輻之間時,由日期打印輾在此進行日期打印，當輸送到塗 膠根對（第三輸送相）時，由塗膠輾塗上膠水。當商標紙輸送到 第四輸送輻時，在此位置底預折器完成商標紙底折頁的預折疊 動作。最後商標紙被傳送到商標紙停止器處，此時，商標紙已完 全脫離輸送輾和被動輻，商標紙定位器確保商標紙在被拍板壓 入折疊轉塔的模盒之前能被準確定位田。

1.2問題分析

（1）連接主動輻與被動輻之間的拉簧失效導致商標紙輸送 過程中受到的摩擦力變小。硬盒包裝機商標紙第四 輸送輾對的輸送相和被動輻之間采用拉簧連接。在日常的生產 操作中，當出現商標紙堵塞時，操作人員需要向下壓緊被動輻拉 開拉簧，才能實現被動輻與主動輻的分離，方便取出堵塞的商標 紙，清理商標紙輸送通道。久而久之，由於拉簧不斷的被拉伸導 致拉簧的自由長度變長。

由克定律可知:在彈性限度內,彈簧的彈力和彈簧的形變量 （伸長或壓縮值）成正比。即F=I。其中屍表示彈簧的彈力，彈 力是彈簧發生形變時對施力物的作用力5是彈簧伸長或縮短 的長度，注意％是以彈簧無形變時的長度為基準，即x=x--x0（x0為彈簧自由伸長量,始為拉伸長度）,4是彈簧的彈性係數。即為 F=k • （x^-xo）是兩輻之間的圓心距,為衡量，當處自然長度變 大時（WT。）的數值變小,F數值就變小，致使輸送根與被動根之 間的正壓力兄減小。

由滑動摩擦力的計算公式用Fn,式中，為滑動摩擦因數， 隻跟材料、接觸麵粗糙程度有關，跟接觸麵積無關;F.為正壓力。可以看出，隨著輸送輻和被動輾之間正壓力的減小，在商標 紙的輸送過程中，商標紙受到的摩擦力也會減小。

（2） 主動輾與被動輻之間的壓力大小不可調節，影響換牌效 率。硬盒包裝機商標紙第四輸送輾對的主動根和被動 根之間釆用拉簧連接，因此，主動根與被動輾之間的壓力完全取 決於連接拉簧之間的拉力,不能調節大小。在實際生產中,輸送相 對間的壓力大小直接決定著商標紙與輸送根之間的摩擦力，從而 直接影響商標紙的輸送過程。特別是不同牌號的卷煙商標紙換牌 後，由於不同商標紙表麵的摩擦係數不同,對於不同的商標紙不 便於調整主動輾與被動輾之間的壓力，在工作中經常岀現換牌後 商標紙輸送不順暢,甚至發生商標紙阻塞，造成頻繁停機,影響換 牌效率和設備有效作業率，也增加了商標紙的消耗。

（3） 輸送根軸會發生變形,輻對上的軸承易損壞，維修更換 難度大。硬盒包裝機商標紙第四輸送程對主動輻的軸徑為5 mm,所使用的軸承型號為625。在生產和維修過程中 發現該軸會發生彎曲變形，軸上的軸承也容易損壞,由於連接方式 和結構的原因，致使維修時拆卸和更換損壞的軸承十分困難。

在正常生產過程中，輸送相軸受到的載荷比較恒定,但當出 現商標紙阻塞的情況時，有時會出現幾張商標紙同時阻塞在主 動輻與被動程之間,致使軸所受到的力矩增大。此外，操作人員 清理阻塞的商標紙時需要向下壓緊被動輾拉開拉簧，才能取出 堵塞的商標紙。這種情況下，軸所受到的力矩也比正常工況下高 出許多。因此，輸送輾的軸容易發生彎曲變形，軸上的軸承也容 易損壞。由於原有的結構不便於拆卸和維修，更換軸承時費時費 力,影響維修效率和生產效率。

2改進分析

如欲解決上述問題需從兩方麵入手，首先是解決第四輸送 輻對主動輻的軸易發生變形、軸上的軸承易損壞的問題。其次 是解決主動輻與被動輾間摩擦力不穩定、輻對間壓力不能調 節，維修拆卸困難的問題。經過對硬盒包裝機商標 紙第四輸送相對的結構分析、查閱資料和反複試驗。在不影響 設備正常運行、不影響第四輸送輾對作用的前提下，輸送輾軸 的彎曲變形可以通過提高軸的強度來實現，軸承易損壞也可 以通過提高軸承的承載能力和使用壽命來實現。主動根與被 動輻間摩擦力不穩定、相對間壓力不能調節，維修拆卸困難的 問題可以通過改變主動輻與被動輻的連接方式、實現輾間壓 力可調的辦法來解決。此外，改進後的結構還要方便拆卸，達 到想要的效果。

3改進實施 3.1輸送輻軸和軸承的改進

參考機械設計手冊,結合修理經驗,我們決定把原來型號為 625軸承改為6000的軸承，原來軸的直徑也相應由5 mm改為 10 mm。提高軸的強度和軸承的承載能力及使用壽命。同時在軸的 外端加詢紋，目的在於方便拆卸。

3.2第四輸送輾對連接方式和連接結構的改進

結合日常維修經驗，針對主動輻與被動輾間摩擦力不穩定、 相對間壓力不能調節，維修拆 卸困難的問題，決定改變輸送 相對連接方式，把原拉簧連接 改為剛性螺杆連接。同時在連 接軸的外端加工螺紋，目的在 於方便拆卸。為了在小盒堵塞 的時候清理小盒，在螺杆上設 計了彈簧和翼型螺母。

4改進效果

經過對一組硬盒包裝機進行改進後的運行效 果驗證。結果表明，改進後的商 標紙第四輸送根對處商標紙阻 塞的頻率明顯減少，小盒箱消耗 明顯降低。經過生產實踐,改進後 的輸送輾與被動根對結構可靠、維 修方便，湖了方醐作維修、降低 了小盒箱消耗、提高硬盒包裝質量 和設備有效作業率的目的。硬盒包裝機小盒單箱 消耗由原來的2500.8張繭降低至 2500.49張/箱，有效作業率由原來 的89.7%提高到90.6%(表1)。

5改進後產生的效益

5.1經濟效益

2015 年小盒單 箱消耗為2500.8張/箱，改進後， 2016年小盒單箱消 耗為2500.49張/箱，節約0.31張/ 箱,2016年至2017年上半年硬包機組的實際產量為23.3萬箱， 按此計算共計節約小盒7.2萬張。

小盒釆購單價為2750.32元人民 幣防張，按此計算，2016年至 2017年上半年節省19 802.3元人 民幣。由表2可以看出，改進的成本 3705元。減去小組活動成本3705 元,共節省金額為16 097.3元人 民幣。並且隨著時間的推移，經濟 效益還將更加顯著。

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