GDX1热熔胶喷头固定装置研制

法书学，王长杰，刘明春

（青岛卷烟厂，山东 青岛 266101）

GDX1 横包包装机组是意大利G.D 公司设计制造的，其国产化后的机组代号为ZB25 型包装机组，而现在有些牌号卷烟为了美观，采用“软盒硬包”的方式，使用冷胶时产能较低，多数卷烟厂家对GDX1 包装机进行了改造，商标成型使用热熔胶，商标成型质量和设备产能大大提高。改装的热熔胶系统由美国诺信公司开发，整个热熔胶喷胶和供胶系统结构复杂,使用过程中，喷胶头容易被胶液中的细小杂质堵塞，造成喷胶不畅，需将喷头进行拆卸清理，提高喷胶质量，以此保证盒装商标纸成型质量。目前，行业内所有使用热熔胶的GDX1 设备喷头固定装置与喷头直接相连，热熔胶喷头固定装置拆装难度大、耗时长，因此，喷头的及时快速的拆装清理成了一个亟待解决的问题。

1 问题

通过调查生产过程，了解到热熔胶的喷头容易堵塞喷，造成喷胶拉丝、喷不到位或不喷胶，会引起商标开边、脏污等质量问题，因此需要对堵塞的喷孔进行及时的清理，且清理时必须拆卸喷头，小组成员对喷头堵塞及清理频次进行了统计。

表1

清理喷头主要是拆装用时长，目前的热熔胶喷头固定装置拆卸之前，需等待时间长；在热熔胶使用过程中，堵塞的喷头会出现喷胶拉丝、喷射不出去，热熔胶沿喷胶嘴溢出，沿固定装置侧壁流到底座上，糊住固定装置的连接机构，因此需借助锤子、钳子等工具，且需要佩戴手套拆装喷头固定装置；拆装步骤繁杂，固定装置没有固定卡位，安装后需反复调试校验喷胶位置，导致了拆装用时长。喷头固定装置温度过高，在170℃以上，仅靠佩戴防护手套不能完全杜绝安全风险。

图1

2 设计方案

热熔胶喷头固定装置功能只要实现喷头与设备固定板件相连即可，且固定装置与喷头之间需设计隔热机构，以此降低固定装置温度，为满足上述条件，提出设计方案，见图2。

图2

根据喷头快速拆装目标要求和问题分析，将热熔胶喷胶头固定装置拆分为喷头承载底座、隔热机构、连接机构及固定装置底座、固定机构4 个机构，然后从材料选择和结构设计着手，进一步确定“分体式”热熔胶喷胶头固定装置的研制方案如图3。

图3

2.1 喷头承载底座的方案设计

为防止溢胶沿侧壁回流至固定装置，设计左凸缘结构和下凸缘结构，通过比较，下凸缘结构承载底座在底面设置往下的凸缘，使胶液沿侧壁流至底部，由于重力作用，不能回流至底面，可保证固定装置的洁净（图4）。

2.2 隔热机构方案设计

为降低固定装置温度，在固定装置与承载底座设计隔热机构，为达到降温效果，设计三层隔热，隔热材料采用电木，结构设计图纸如图5。

2.3 连接机构及装置底座方案设计

为实现快速拆分和组装，减少对摩擦面的磨损，采用铣面十字凹凸面连接机构，对横向和纵向均有固定作用，插入深度可控，可设计唯一安装位置，只需首次安装时对喷头位置进行校准，平时使用无须再校准位置（图6）。

为保证凹凸铣面匹配，设计尺寸均为10mm，为保证凹凸面能顺利安装，且尽可能降低匹配间隙，防止安装后晃动，为减少凹凸铣面的摩擦，选择间隙较大的配合公差等级H9/f11，确定凹凸面的匹配公差。最终确定凹铣面宽度为mm，深度为mm，凸铣面宽度为mm，高度为mm。

根据设备固定板件和铣面十字凹凸结构特点，设计固定装置底座结构，设计图纸如图7。

图5

图6

图7

2.4 固定机构

借鉴GDX1 电柜固定锁扣，靠扳动把手实现两分体结构的固定，且把手的扳动方向与固定杆运动方向垂直，实现了固定结构的自锁，设计出十字花键锁结构（图8）。

3 装置安装调试及效果验证

根据设计图采购原材料，进行加工制作，喷头承载底座、连接机构及装置底座采用铝合金材质，隔热材料选用电木，固定机构选用不锈钢材质。各机构的加工成型后，按照设计尺寸对各部件进行测量验收，并安装调试，并对喷头拆装时间进行统计。

图8

表2

改进前拆装时间共计32.3min，改进后拆装时间为0.7min，拆装时间减少，喷头清洁效率提高453.87%。

4 结语

本课题研制的热熔胶固定装置，采用下凸缘结构喷头承载底座，利用重力阻止胶液回流，脏污固定装置；采用十字凹凸面结构，既实现快速拆装，也减少了结合面的磨损；固定机构选用十字花键锁代替固定螺栓，手柄与固定杆运动方向垂直，利用不同方向作用力实现自锁功能。国内GDX1 机型改装热熔胶系统的设备使用的是原装的固定装置，均存在拆装不便、固定装置温度过高、易脏污的问题，因此，研制的新型固定装置具有很高的推广价值。