曾京威 杨猛 陈华 彭志飞

摘  要：YB55细支烟小盒透明纸包装机在生产过程中偶有烟包内烟支烟丝端空松或整体内陷产品产生，严重影响产品质量。为了解决这一问题，对烟包在YB55入口处通道的输送过程进行观察分析，发现烟包内烟支烟丝端空松或内陷是由于烟包在YB55入口处通道输送过程中摩擦力不够，同时没有有效装置对烟包停止时的反作用力进行卸载。根据分析结果对YB55入口处烟包輸送进行改进，有效解决了烟丝端空松或整体内陷的质量问题。

关键词：YB55;烟包;通道;压轮

中图分类号：TS43          文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）01-0118-04

Abstract： During the production of YB55 small carton transparent paper packaging machine for fine cigarettes， there are occasional loose tobacco ends or whole sunken products in the cigarette packet， which seriously affects the quality of the products. In order to solve this problem， the transportation process of cigarette packet in the channel at the entrance of YB55 is observed and analyzed. It is found that the empty or sunken end of cut tobacco in the packet is due to the lack of friction in the channel transportation process at the entrance of YB55， and there is no effective device to unload the reaction force when the packet is stopped. According to the analysis results， the cigarette packet transportation at the entrance of YB55 is improved， which effectively solves the quality problem of empty or integral indentation at the end of cut tobacco.

Keywords： YB55; cigarette pack; channel; roller

YB55包装机是由意大利GD公司授权，上海烟草机械有限责任公司生产的小盒透明纸包装设备，额定生产能力为400包/分钟，该设备具有自动化程度较高、产品质量稳定、操作便捷等优点，因此在卷烟制造企业得到大量应用。目前我厂有六组YB55小盒透明纸包装设备在线生产100mm细支规格卷烟产品。在实际生产过程中发现经常会存在烟包内烟支烟丝端空松或整体内陷的缺陷烟支，如图1所示，对产品质量造成了一定影响。

1 存在的问题

在生产过程中由质检人员跟踪统计发现，4#、5#、6#包装设备生产中烟丝端空松或整体内陷的缺陷产品相对较多，而1#、2#、3#设备相关缺陷产品相对较少。具体选取一周的相关缺陷统计数据如表1所示。

根据生产过程中的实际跟踪观察发现，4#、5#、6#机组的烟包内烟支在上游包装设备YB45出口处检验时无烟丝端空松内陷缺陷，而在进入YB55后就出现了相关缺陷，由此可以判断烟丝端空松内陷是在上游设备至YB55间的输送通道中产生的，有必要对该缺陷产生的原因做进一步分析。

2 原因分析

（1）设备运行状态分析

烟包由ZB45B出口通过输送带由输送通道输送至YB55小盒透明纸包装机入口，在YB55入口处由烟包提升装置提升，并由入口推包装置推送至同步输送带。由于YB55入口前面的烟包在输送带上处于紧密连续排列状态，当入口处烟包进入提升装置时在后方连续排列的烟包强大惯性推动下急速加速又立刻停止在待提升工位，烟包停止动作又通过反作用力传递至后方排列烟包，造成后方烟包在输送带上存在逆向运动，虽然输送带的连续运转能将逆向运动修正并继续将烟包向YB55入口输送，但是在连续生产过程中就形成了烟包在YB55入口前方有反复碰撞而造成内部烟支烟丝端空松或整体内陷。

（2）烟包输送通道排布对比分析

根据质检人员跟踪统计缺陷产品的情况，1#、2#、3#设备烟包内烟支烟丝端空松或整体内陷缺陷较少，则对比产品缺陷较少的三组设备和产品缺陷较多的三组设备发现它们分别对应了两种烟包输送通道的排布方式：1#、2#、3#设备在进入YB55之前的输送通道有两个转角，呈“Π”形排布;而4#、5#、6#设备在进入YB55之前的通道只有一个转角，呈“L”形排布，如图2所示。这两种排布方式对于烟包的输送产生了不同的效果，即：呈“Π”形排布的输送通道由于两个转角的作用，降低了烟包正向速度，减小了惯性冲击，同时对于烟包停止动作反作用力的传递也有削弱作用，也相应减少了烟包在通道内的反复碰撞。此结论也进一步印证了上述设备运行状态分析的结论。

3 改进方案

根据上述原因分析（2），若要解决烟包内烟支烟丝端空松或整体内陷的质量缺陷，则进一步优化烟包输送通道的排布方式即可。但是由于车间空间及整体布局等因素的限制，无法随意更改设备及辅助连接设备的安装位置及排布方式，所以此方案被排除，只能从设备改进方向考虑解决方案。

根据上述原因分析（1），如果在YB55小盒透明纸包装机入口前设计一装置增大烟包与输送带间的摩擦力，降低烟包进入YB55前的输送速度，减小后方烟包惯性作用施加的推力，同时将入口处烟包停止施加的反作用力卸载，则可达到降低烟包内烟支烟丝端空松内陷的质量缺陷的目的。

经过参考本机及其他設备结构，初步拟定改进方案为在YB55小盒透明纸包装机入口前加装压轮，以达到增大烟包与输送带间摩擦力的目的，从而解决烟包内烟支烟丝端空松或整体内陷的质量问题。

（1）安装位置

根据烟包输送通道结构分析及实际生产过程中的跟踪观察，“L”型排布的烟包输送通道中，烟包在转角前的直线中后段形成连续紧密排列，对转角后的烟包形成惯性冲击，但若压轮安装过于靠前，烟包在通过压轮后在输送带的作用下还能有足够的距离获得与输送带同步的速度，所以压轮不宜安装于通道转角之前。

在通道末端烟包由竖直输送通过翻转挡片转变为水平输送，翻转挡片至YB55入口处距离较短，且设置有连续烟包检测，不适宜进行压轮加装，所以改进装置只能设置于烟包翻转挡片之前。经过实际观察发现烟包输送“L”型布局通道转角后方有一翻板装置如图3所示，可将该装置改进为烟包压轮装置，且位置适宜。

（2）安装方式

根据翻板装置的安装方式，利用该装置安装位置上的相关部件，可以采用如图4所示的方式进行压轮安装。

如图4所示，支撑座1可以安装于原翻板装置的孔内，连接梁2通过螺钉固定在支撑座相应槽内，连接梁另一端用螺钉于连接板3进行连接，连接板竖直平面加工有螺纹孔，支承板4通过螺钉与连接板3进行连接。支承板上加工有螺纹孔，用于安装压轮5。

压轮5由压轮轴6、弹性挡圈7、轴承8、压轮套9以及压轮外圈10装配而成，压轮轴为阶梯轴，其小端加工有外螺纹以便安装于支承板4上。

（3）装配尺寸链

主要装配尺寸链如图5所示。

其中尺寸H为封闭环，即压轮外圈底部与输送带平面的垂直距离。

H=A0-A1-A2+A3-A4

为了保证能有效对烟包进行减速，装配完成后H高度为烟包宽度减1mm～1.2mm为宜，在本次改进设备中，烟包宽度为56mm，则H保证为550-0.2mm即可。

A0为输送带平面至支撑座槽顶的距离，本方案设计为101mm;

A1为连接梁的高度，本方案设计为20mm;

A2为连接板顶面与侧面螺纹孔中心的垂直距离，本方案设计为7.5mm;

A3为连接板侧面螺纹孔中心与压轮轴中心的垂直距离，本方案设计为4mm;

A4为压轮外圈半径，本方案设计为22.5mm;

经计算，H=A0-A1-A2+A3-A4=55mm，符合设计要求。

（4）其他要求

a. 连接板3的下表面需要高于压轮5的最低点，否则会阻挡输送通道内的烟包运动。

b.压轮外圈10的材料需要有适当弹性，经过实际验证，最终本方案选取丁腈橡胶制作压轮外圈，并用黏合剂粘附在压轮套9上。

c. 轴承8内圈与压轮轴6，轴承8外圈与压轮套9均采用过盈配合，烟包在压轮下方通过时，压轮在摩擦力作用下随之旋转。

d. 装配完成后压轮外圈中心线与输送通道中心线应在水平方向上重合，保证对输送通道内烟包的压力平衡。

4 应用效果

将YB55入口前输送通道安装烟包压轮改进后应用至我厂4#、5#、6#三组ZB45B细支包装机组，如图6和图7所示。

对改进YB55入口烟包输送通道后的三组设备进行跟踪观察，烟包在输送通道内运动顺畅，无阻塞、停滞等异常现象。同时对改进后三组设备一个月内烟包内烟支烟丝端空松或整体内陷的质量缺陷进行统计，统计数据如表2所示。

根据缺陷统计可以看出，改进后4#-6#机组烟包内烟支烟丝端整体内陷缺陷已经完全杜绝，烟支空松也大幅下降，经过实际跟踪分析发现存在的烟支烟丝端空松不是由于YB55入口前的烟包输送通道造成，而是由上游设备产生的，并且该缺陷数量在允许范围之内。

根据质量统计反馈和实际生产跟踪观察，改进后的YB55小盒透明纸包装机入口处烟包输送方式有效解决了烟包内烟支烟丝端空松或整体内陷的质量缺陷，对保障产品质量有着重要的意义。

参考文献：

[1]陶良华.GDX2硬盒包装机小盒商标纸吹风装置的设计[J].包装与食品机械，2009，27（5）：138-142.

[2]上海烟草机械有限责任公司.YB55型硬盒包装机使用说明书[Z].2018.

[3]于骏一，邹青.机械制造技术基础[M].北京：机械工业出版社，2008：190-195.

[4]云南中烟工业有限责任公司.云南中烟工业有限责任公司企业标准[S].2018.