徐耀，白波，李田武

（四川中烟工业有限责任公司，四川 什邡 618400）

GDX2小盒包装机是我厂主要的卷烟包装设备，好的包装不只保护内在卷烟的产品质量，还有提升卷烟产品形象的作用。

内框纸吸附作为包装的一道工序，是产品质量保证的重要执行部件，如果吸附不到位，可能造成内框纸歪斜、内框纸丢失、内框纸破损等质量缺陷，而如果在前端剔除烟包后，不能正常停吸附，那么，就会造成设备被动停机，浪费辅料。

1 GDX2包装机4#轮内框纸输送装置的成型和输送原理

GDX2包装机4#轮内框纸输送装置由内框纸裁切系统、负压气路、电磁阀、负压摆臂组成。内框纸裁切系统将裁切好的内框纸置于输送台面上，电磁阀接收到相应的吸取（停吸）信号后通（断）电磁阀，机械式的负压摆臂将相应的内框纸输送到4#轮模盒上方，通过下压装置将内框纸送进模盒内，整个装置完成一次输送动作。

2 存在的缺陷

由于内框纸是由负压吸取和输送的，在卷烟生产过程的环境中会产生一定的烟尘，故整个负压吸取装置在吸取内框纸的过程中，会将部分环境中的烟尘吸取到负压通道内。

GDX2包装机的设计生产速度为400包/分钟，在高速的生产情况下，负压吸风管路内将易堆积较多的烟尘，特别是会堵塞电磁阀内，造成管路流量变小，电磁阀开闭执行不到位。现用电磁阀为直动式，从维修经验看，如果内部稍微出现杂质，可能就会使动作行程不到位，从而影响吸附效果；有部分牌号内框纸原辅材料表面有粉渍，会被吸附进电磁阀。

图1 缺陷示意图

空气中的灰尘很容易通过持续导通的负压管路堆积在管路内部，形成恶性循环，导致管路的堵塞，造成吸附能力降低。常通的吸附装置，意味着3#轮在剔除铝纸的时候，内框纸将不会停止吸附，内框纸被运到4#轮的空模盒内，浪费辅材，产生堵塞机器、产品质量风险。

3 对GDX2包装机4#轮内框纸输送装置的改进

ZB45包装机最大速度为每分钟400包，根据频率公式f=1/T，计算可得ZB45包装机最大工作频率约为6．67Hz。电磁阀的最大工作频率须大于包装机的工作频率。通过机械相位分析，当生产速度在最大400包/分钟时，内框纸吸附活动杆在“点头”吸附内框纸的工位上停留20ms。通过使用PLC来控制电磁阀开关，模拟生产状态，测得两款电磁阀在20ms的时间内通过两种不同尺寸的管路所能达到的最大压力。通过查询ZB45包装机说明书，知厂家规定的内框纸吸附压力范围为-(35～50)kPa。

表1 两种电磁阀性能测试对比

3.1 设计控制方式

当控制板发出吸取内框纸请求，先导阀线圈得电，磁场将先导气缸轴向上提，先导气导通，驱动主轴向左动作，主气路导通，实现对内框纸的吸取。整个过程先导气不与主气路导通，先导气路因此保持清洁状态。

图2 先导式电磁阀结构示意图

图3 先导式电磁阀工作方式示意图

3.2 设计气路

通过查询产品说明书获得了MAC 411A-D0BDM-DDAJ-1JB型电磁阀的先导压力范围为20-120psi，约合13．8-82．7kPa我们用压力传感器每隔五分钟测得先导气源的六组气压，可知平均气压为45．5kPa，符合要求。

表2 气压测试结果表

4 改进后4#轮内框纸输送装置稳定性提升的因素分析

此次GDX2 包装机4#轮内框纸输送装置的改进首先从气路来源做到了“开源”，管路横截面积的提升，有效地提升了负压气的通过量；电磁阀的改进使得整个输送管路系统堵塞的概率大大降低，电磁阀的开闭因此更能执行到位，开闭的速率也稳定。因此，保证了内框纸的输送过程都稳定可控，大大降低了输送系统的故障概率，也有效地降低了无内框纸、内框纸破损等质量问题发生的频率，减少了包装机的停机次数，提升了包装机工作的稳定性。

5 经济效益

整个改进设计花费大约500元。由于反馈的效果比较好，因此，在改进了16#机组后，我们又对另外的12台机组进行了同样的改进。通过此次改进，不仅包装机的生产效率得到了提高，还降低了小盒、水松纸、烟丝的消耗量，同时，还减少了操作工的劳动强度，经济收益得到了明显体现。