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来源：《中国科技博览》2016年第05期
[摘 要]ZB45包装机组是目前我国卷烟包装的主力机型，但由于工艺设计、关键部位调整以及原辅材料等方面的原因，经常出现烟盒包装开边、翻盖打不开等质量缺陷。通过观察，发现商标纸涂胶质量是造成上述缺陷的关键，而涂胶装置的性能对于商标纸的涂胶平稳影响很大。通过改变涂胶辊与涂胶对衬辊接触形式，使商标纸涂胶稳定，涂胶量适中，胶点准确均匀，成功地解决了烟盒包装的缺陷，保证了包装质量，提高了设备的效率，降低了原辅材料消耗。
[关键词]YB45型硬盒包装机 商标纸输送 涂胶装置 改造
中图分类号：TS132.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）05-0035-02
ZB45包装机组为20世纪90年代初引进消化的卷烟包装设备。该机组具有生产能力强，性能稳定，易于操作的优点，但由于国内商标纸所用纸质及印刷质量、运输、地区气候等原因，造成商标纸质量波动，出现纸张不平整、凹凸面超标等问题，直接影响涂胶质量，进而影响烟盒包装质量，出现烟盒开边、翻盖有时打不开等质量缺陷。这种质量缺陷严重影响了产品的信誉，因此对商标纸纵向输送的涂胶装置改造势在必行。
1 原因分析
1.1 原材料影响
烟盒开边、翻盖打不开等质量缺陷，主要是因为商标纸涂胶质量不好造成的，而商标纸涂胶质量不好与商标纸质量有很大关系，商标纸不平整、凹凸版面超标等问题。特别是地处北方的卷烟企业，冬季气候干燥，商标纸在生产、运输及储存时，容易因失去水分而变形。另外，每个商标纸生产厂家工艺水平，生产条件也不同，因此所生产商标纸质量就参差不齐。商标纸质量的不稳定，造成更换生产牌号时，需对设备做相应调整，以适应商标纸的要求。这些原材料问题是现实问题，短时间内无法解决，因此需从其他方面想办法。
1.2 原商标纸涂胶装置涂胶原理分析
原机涂胶装置（见图1），对衬辊的结构特点是：涂胶衬辊与涂胶辊对应的辅助涂胶工作面部分（即外缘凸起部分）的半径大于非工作面的半径，并且是两边半径大于中间半径，而涂胶辊2轴向位置与对应涂胶衬辊1中间低处对应。当商标纸涂胶区到达涂胶辊上方时，由于外缘凸起部分的作用，使商标纸接近涂胶辊，边向前输送边完成涂胶工作。由于外缘凸起部分不与涂胶辊直接相对，涂胶辊对应的并非实体，这样就为商标纸相对于涂胶辊的位置移动提供了条件，这是间接辅助涂胶最大的不足之处。
1.3 原有商标纸涂胶装置存在问题分析
在机器运行中，YB45型硬盒包装机经常出现商标纸涂胶质量不好造成的翻盖打不开、开边等质量问题，使故障停机率增加，需要停机维修，造成设备有效作业率下降。
针对这一现象，经过长时间观察，发现商标纸涂胶不稳是造成质量故障的主要原因，而涂胶不稳定又与商标纸纵向输送涂胶装置的涂胶辊及对衬辊的设计有很大关系。为此，认真观察了商标纸纵向输送的工作情况，研究分析了涂胶装置的涂胶原理，找出了商标纸纵向输送中造成商标纸涂胶不稳定的原因。
由于涂胶辊2与涂胶衬辊1不是直接相对，涂胶辊2所对应的是衬辊1中间的低凹部分，在商标纸纵向输送的涂胶过程中，只有衬辊的两边与商标纸接触，因接触面少，商标纸不能被有效地控制在两轮之间，容易造成商标纸的偏移和波动，进而形成涂胶不均匀、胶点偏移现象的出现。当向上凸起等不平整的商标纸到达涂胶辊上方时，其涂胶区部分如果正好向上鼓起，这时由于商标纸上方没有直接力的作用，涂胶辊的涂胶点的中间部分就无法与对应的商标纸涂胶区接触或者接触不好，这就造成中间部分的胶点不清晰，或者五胶点；另外由于商标纸不平整，当前端到达下一输送辊对时无法与上下两辊之间的间隙对正，在输送中商标纸就会遇到阻力，这时由于涂胶装置对商标纸控制力的不足，就会使商标纸产生相对位移，使胶点模糊，甚至错位，影响涂胶质量。当使用凹凸版面不均匀或超过标准的商标纸时，由于商标纸的厚薄尺寸的改变，使商标纸在涂胶时其涂胶区的受力情况不一致，涂胶面积出现波动，同样影响商标纸的涂胶质量。
另一个是调整问题，涂胶衬辊1相对于涂胶辊2轴向位置的调整由于涂胶辊的对应关系容易产生误差，这样就造成涂胶辊2的轴向位置与涂胶衬辊1的轴向位置不对正。涂胶衬辊1突出部分一边离涂胶辊近，一边离涂胶辊远。商标纸平整时涂胶正常，而当商标纸不平整时，特别是中间向上凸起，或者凹凸版面不均匀时，都会使商标纸涂胶时出现不稳定，影响涂胶质量。涂胶辊与涂胶衬辊之间间隙调整，由于涂胶辊2对应的是衬辊1的低凹处，在调整时不易掌握，容易造成间隙过大或过小，都使商标纸涂胶时的稳定性降低，使商标纸与涂胶辊的接触面积出现波动，影响涂胶质量。
根据商标纸的现状，以及提高设备的有效作业率和降低原辅材料消耗的需要，对YB45型硬盒包装机商标纸纵向输送涂胶装置进行改造。
2 改造设想
由于原YB45型硬盒包装机商标纸纵向输送涂胶装置设计上的不足，造成了商标纸涂胶不稳定及涂胶衬辊调整时的不方便。经过认真的研究分析，确定将涂胶衬辊凸起部分的外缘两边凸起改为中间凸起（见图3），使涂胶衬辊对商标纸间接辅助涂胶变为直接辅助涂胶，增加涂胶衬辊与商标纸的接触面，这样当商标纸经过涂胶装置时，由于涂胶辊2与衬辊1的共同作用，商标纸被稳稳地控制在两轮之间，增大商标纸与涂胶辊的接触面积，使商标纸涂胶质量得到了提高，特别是当商标纸不平整时，由于衬辊凸出部分的作用，能够完全辅助涂胶，使其不能离开涂胶辊，进而使胶点均匀、位置正确。另外改造后，由于衬辊1凸出部分在中间，这样左右调整时，就非常方便，即使左右略有偏差也不影响涂胶和商标纸的输送；上下调整更加容易，因此就大大缩短了调整时间，提高了设备的有效作业率。
3 改造实施
3.1 涂胶衬辊改进设计与加工
将原衬辊拆下，进行测量，测出外缘凸起部分的弧长及半径，然后测出外缘凸起部分所对应商标纸涂胶区的长度，经过计算，确定外缘凸起部分的旋转角度及半径等；其内孔直径通过测量孔及安装轴的尺寸，然后通过计算得到。因为外缘凸出部分要接触商标纸的正面，还要面对涂胶辊的，所以其表面不能太粗糙。此外，涂胶衬辊表面长期与高速运动的商标纸接触，应有具有较高的耐磨性，所以要进行淬火处理。
经过查找资料，确定出内孔的公差配合要求及外缘凸起部分的硬度及表面粗糙度要求，绘制出图纸见图3、图4，并根据零件图加工制造新的涂胶衬辊。
3.2 安装调试
首先筛选确定质量问题最突出、品牌更换最频繁的设备，然后更换新的车滚。安装时，第一步将涂胶衬辊偏心轴抽掉，并标记方向；第二步去掉三个原衬辊；第三步依次按照标记方向将设计加工的新衬辊装上；第四步使衬辊处于工作位置；第五步调整衬辊与涂胶辊之间的间隙，使其间隙为一张商标纸厚度，并能轻轻拉出；第六步慢慢开动机器，当商标纸到达涂胶辊上方时，停机手动盘车，将衬辊的凸出部分与涂胶辊涂胶点对正。
4 改造效果
4.1 改造前后效果对比
通过表1有关指标对比可知，衬辊改造安装后，经过三个月的跟踪观察，衬辊与涂胶辊对商标纸实现了有效控制。商标纸纵向输送经过涂胶装置时，衬辊能够与涂胶辊紧密接触，成功地解决了胶点不清，胶痕歪斜，左右偏离等问题，使商标纸输送更加稳定，涂胶量适中，胶点准确清晰，更换品牌的调整更快捷，保证了产品的包装质量，提高了设备有效作业率，降低了原辅材料消耗。
4.2 不足与设想
在使用中，由于涂胶辊与衬辊直接相对，当滤胶片磨损胶量不稳时，衬辊会积存胶垢，因此须经常检查涂胶量，发现滤胶片磨损及时更换。另外，还可以设想把衬辊的材质改为不粘胶材料。
参考文献
[1] 上海烟机厂培训教材.
[2] GDX2硬盒包装机组立体图册.
[3] GDX2包装机装配图册，1998.
[4] 北京第一通用机械厂编机械工人切削手册.机械工业出版社
