基于高压喷气的FOCKE FX703内框卡纸剔除装置设计

2020-06-22袁战伟

机械工程与自动化 2020年3期

袁战伟，李丹，周明，严涛，刘巍，徐阳

(红云红河集团昆明卷烟厂，云南昆明 650202)

0 引言

昆明卷烟厂新引进并投入使用的FOCKE FX硬盒包装机采用双通道设计，生产速度可达700包/分钟，应用了大量的新技术，具有控制系统先进、驱动系统稳定可靠等优点。在FOCKEFX机组中，为了降低小盒商标纸消耗，技术人员对吸取小盒商标纸部分进行了程序改造，若空头检测、缺滤嘴检测等识别到缺陷烟包时，则小盒商标纸吸风电磁阀释放，小盒商标纸不被吸下，内框卡纸剔除装置剔除相应工位的内框卡纸。但当内框卡纸被剔除时，经常会发生内框卡纸堵塞的情况，造成设备停机，操作人员需手动清除堵塞的内框卡纸。近半年设备运行数据统计表明：平均每月每台设备内框卡纸堵塞频次为274.3次，严重影响了设备的运行效率，并造成烟用商标等资源的浪费。为此，本文提出一种基于高压喷气剔除内框卡纸的改进方案，改变原有的气缸推杆机械臂位移剔除内框卡纸方式。实际应用结果表明，本方法具有内框卡纸装置堵塞频次低、设备运行可靠度高的特点。

1 原机内框卡纸装置剔除方式

FOCKE内框卡纸装置含有五对辊轴、一个导轨、一个吹风装置和一个输送带，其结构示意图如图1所示。第一牵引辊用于将内框卡纸材料拉入内框卡纸装置，然后由导轨将材料引向切刀辊；第二内框卡纸切刀辊将内框卡纸材料切成单张内框卡纸；第三输送辊用于输送剪切下来的内框卡纸；第四加速辊用于将内框卡纸一一分开；第五输送辊用于将内框卡纸输送到纵向装置内，如果不需要该内框卡纸，则气缸推杆转动上输送辊将内框卡纸剔除。

FOCKE FX703内框卡纸剔除装置在原机上采用电磁阀控制气缸推杆机械臂位移实现剔除的目的。正常状态下，内框卡纸装置第五输送辊中心连线与内框卡纸运行方向成垂直状态，将内框卡纸输送到纵向输送装置内，如图2所示。当程序识别出内框卡纸材料有拼接点、空头、缺嘴、烟支连杆脱开、移位寄存器发出剔除内框卡纸等情况时，剔除装置将一定数量内框卡纸剔除。当剔除信号发出后，电磁阀控制气缸使推杆向前移动，使第五输送辊中心连线倾斜，从而使内框卡纸前部发生向下的弯曲形变，实现剔除动作，如图3所示。在运行过程中，经常会出现内框卡纸未能正常被剔除，造成内框卡纸在剔除口堵塞、设备停机的情况，需操作人员手动清理堵塞的内框纸，严重影响了设备效率，同时相应地会增加小盒商标纸的消耗。

图1 原机内框卡纸装置结构示意图

图2 正常运行状态下的第五输送辊动作示意图

2 一种新的内框卡纸剔除装置设计

针对上述分析，我们重新研究设计了一种新的基于高压喷气剔除内框卡纸的方案，改变了原有的气缸推杆机械臂位移剔除内框卡纸方式，通过接入压力大小合适的压缩空气，采用垂直吹气方式剔除内框卡纸。

图3 剔除状态下的第五输送辊动作示意图

2.1 高压喷气装置设计

参照机械设计原理以及FOCKE公司其他包装机的剔除方式，设计简单的喷气装置，能够实现高压喷气瞬时作用在运动中的内框卡纸上，使卡纸弯曲一定角度，偏离原来运动轨迹，从而实现卡纸的正常剔除。设计要求喷气装置能够固定在卡纸纵向输送带装置上，具有一个进气口，多个出气口，出气嘴口径适当小，且紧贴卡纸，相当于内框卡纸瞬时受到气帘的压力。设计的高压喷气剔除装置如图4所示。