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條盒包裝機是包裝機組的關鍵設備之一，主要完成卷煙小盒后的條盒包裝。條盒紙在 向下輸送過程中由上膠裝置對條盒紙進行上膠，到達包 裝位置后，再由折疊成型裝置完成條盒的包裝⑴。乳膠 儲存在膠桶中，通過注膠閥向膠缸中注膠，由于膠缸處 于開放式環(huán)境，工作一段時間后，表層乳膠因水分蒸發(fā) 出現(xiàn)結皮現(xiàn)象，且清除的結皮或膠垢會造成環(huán)境污 染*1。蘇慧彬⑵對CT膠缸、陳元利等⑴對上膠裝置進行了改進，取消原機械式上膠裝置，改為電磁閥驅動供 膠系統(tǒng)對條盒紙進行上膠。該方法投資成本相對較高， 當電磁閥失效或涂膠筆內乳膠顆粒結垢時會使條盒紙 上膠點缺失，造成質量缺陷并增加維修成本。為此，通 過電機驅動和釆用PLC技術設計了膠缸乳膠攪動和補 水裝置，以實現(xiàn)乳膠的自動定時稀釋，解決乳膠結皮等 問題。

1存在問題

條盒包裝機膠缸中的上膠輻和輸送通道上的涂 膠器主要由傳動系統(tǒng)驅動作同步轉動。兩個 上膠輻2安裝在同一根軸上，放置在膠缸1中，乳膠淹沒 上膠輻1/3位置，通過刮膠板3控制膠量，旋轉的涂膠器 從上膠輻上沾取適量乳膠后涂布到條盒紙指定部位。因此，機器運行時上膠輻轉動，停機后上膠輻停止，設備 停機時間長短與車間溫濕度變化都會使乳膠水分流失、 濃度增加，造成膠缸內乳膠結皮。

1.膠缸2.上膠輻3.刮膠板4.乳膠結皮

圖1 條盒包裝機上膠裝置結構

2改進方法

2.1 乳膠攪動裝置

2.1.1結構組成

乳膠攪動裝置主要由電機、電機軸、水平軸、圓錐齒 輪、垂直軸、箱體、支架、攪動器等部件組成3",見圖2。 其中，①支架：用3塊鋁合金板相互呈90。連接作為安裝 支架，用于安裝電機和箱體，并與條盒包裝機的機架 固定連接。②箱體：用鋁合金制造，固定在支架上，用于 傳動零件的安裝定位和支撐。③傳動軸：包括水平軸、 垂直軸和攪動軸。水平軸左端與電機軸連接，右端安裝 小圓錐齒輪，用于將電機的動力傳遞給小圓錐齒輪；垂 直軸上端安裝大圓錐齒輪，下端與攪動器軸聯(lián)接，通過 圓錐齒輪帶動攪動軸轉動；為保證攪動軸與垂直軸之間 的安裝配合，將其加工成鍵槽形狀，使垂直軸通過凹凸 狀配合將動力傳遞給攪動器。④攪動器：通過實驗確定 攪動器的葉片數(shù)量為6片，加工容易，工作時阻力小，攪 動后乳膠均勻性較好。將6片上部開有鋸齒狀的不銹

1.電機2.電機軸3.水平軸4.6.9,軸承5.小圓錐齒輪

7.大圓錐齒輪8.垂直軸10.箱體11.支架12.攪動器13. 機架14.膠缸15.齒輪16.膠輻17.刮膠板18.隔板

圖2乳膠攪動裝置結構

鋼葉片均勻焊接在不銹鋼套上，安裝在攪動軸上，并可 通過螺釘進行軸向調節(jié)。⑤傳動齒輪：通過對小圓錐齒 輪的接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度校核，設計的齒輪能 夠滿足使用要求。⑥膠缸：去除刮膠板中段，避免與攪 動器發(fā)生干涉。為保證膠缸中乳膠的流動性，將兩塊不 銹鋼板在膠缸后側呈對稱三角形狀焊接，從而使兩側上 膠輻轉動刮下的乳膠向后擠壓時，受到傾斜隔板的反射 作用向膠缸中間流動。

乳膠攪動裝置在工作過程中，由獨立電機1提供動 力，電機軸2套裝在水平軸3的內孔中，通過螺釘緊固。 工作時，動力通過一對圓錐齒輪5,7帶動垂直軸8轉 動，垂直軸的下端與攪動器12的軸通過鍵槽配合帶動 攪動器攪動乳膠。此外，還設置了獨立控制開關用于控 制攪動裝置的啟停，當設備在長時間停機時攪動器仍能 攪動乳膠，并保證膠缸清洗保養(yǎng)時能夠與原機一樣方便 取出。

由于葉片寬度以及葉片浸入乳膠的深度不同，平衡 扭矩T會隨之變化。設計時將葉片的上端面與膠位面 近似取平，即可不考慮葉片厚度及攪動一定厚度乳膠需 要的扭矩。

2.1.3攪動器轉速的確定

攪動器攪動乳膠時，轉速過低達不到攪動效果，轉 速過高則會造成乳膠翻滾或溢出，且乳膠水分易流失。 為此，采用以下方法確定攪動器的轉速:①選用攪動器 葉片直徑為220 mm。②設計變頻伺服系統(tǒng)，將伺服電 機與攪動器連接，并固定在膠缸上。③通過反復調整頻 率，確定理想轉速7i=10 ~ 13 r/tnin。④當n=13 r/min時， 設定減速器效率9=98%,査詢機械設計手冊，計算得出電機最小選用功率P=3.8 Wo通過査詢手 冊可確定選用電機參數(shù)為:頻率50 Hz,工作電壓220 V, 轉矩5 Nm,轉速19.9 r/min,功率10 \¥。

2.2自動補水裝置

乳膠經攪動器攪動后，能夠避免乳膠表層產生結 皮，但也會使乳膠水分散失、濃度增加。雖然在運行時 可以由人工補充適量的清水以稀釋乳膠的濃度，但無法 對添加量進行有效控制。為此，在攪動器傳動箱體位置 加裝了一套自動計時補水裝置，見圖3。該裝置與CT條 盒包裝機的運行控制相關聯(lián)，當條盒包裝機啟動時， 裝置中的計時器開始計時；當條盒包裝機運行時間 達到程序設定時間后，PLC控制二位二通電磁閥給乳膠 添加一定量的清水，以控制乳膠的稀釋度。

3應用效果

條盒包裝機乳膠攪動和補水裝置投入使用后， 工作穩(wěn)定，安全可靠，有效減少了膠缸內乳膠結皮現(xiàn)象， 降低了操作人員的維護保養(yǎng)時間。每周因結皮損耗的 乳膠由原來的平均4.22 kg/臺降低到1.08 kg/臺，降低了乳膠消耗。通過PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)了膠缸自動補水，保 證了乳膠稀釋度和流動性的穩(wěn)定，且控制系統(tǒng)與安全連 鎖裝置關聯(lián)，實現(xiàn)了自動控制。

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