GDX1封签上胶装置的改进

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【摘 要】 通过系统分析gdx1封签上胶装置的现状，进而对GDX1的封签上胶装置中的封签上胶轮以及涂胶轮进行改进并实施，解决了GDX1封签输送轨道易积胶垢、封签粘贴处漏胶等问题提高了GDX1封签装置上胶的稳定性，改善了改进后的上胶轮胶水位置调整困难等问题。从而保证GDX1机组运行的可靠性和烟包质量，提高GDX1机组的有效作业率。

【关键词】 封签堵塞 漏胶 油封 胶水位置 有效作业率

自1998年引进GDX1机型以来，经过几年对GDX1的数据统计发现：因封签输送通道结垢引起封签输送堵塞和封签拖胶引起烟包不洁等设备停机故障和产品的质量问题一直以来都是设备维修的重点和难点。针对这种情况，决定对其进行攻关，从而达到改善小盒烟包质量、提高设备的有效作业率、降低消耗的目的。

1 存在问题

GDX1软盒包装机是工厂生产的主力机型，在铝箔纸、商标纸的包装过程中均能稳定、高速运行，但在封签粘贴的过程中会产生质量缺陷与停机故障，对GDX1包装机生产效率和产品优质率影响较大，市场投诉率居高不下。为准确掌握粘贴封签部分相对于其它生产辅料对设备生产效率和优质率影响的比重，车间对所有的GDX1包装机从2008年6月到2009年6月份作了调查统计。详见附表1和表2

以上数据表明，设备故障方面：封签部分的故障大约占了故障总数的40.0%，。正是由于GDX1包装机存在这一故障，一直以来严重制约了工厂GDX1包装机的设备有效作业率进一步提高。在质量方面GDX1包装机封签部分的质量缺陷占了质量缺陷总数的49.6%。也是由于GDX1包装机存在这一大的质量缺陷，从而影响到公司的产品质量。

2 封签涂胶机构的工作原理

受真空分配盘控制的吸封签轮从封签库中吸下一张封签后，封签紧贴在该轮上，边随吸封签轮逆时针转动，边向右移动。到位后，真空吸风关闭，封签从封签轮上被释放，由第一导纸轮带动，如图1所示，经压纸轮导向作90°转向后向下输送。由上胶轮在封签纵向的两边上胶，经第二、三导纸轮向下输送至下纸基准盒。到位后的封签被封签叉形板的图真空吸风口吸住彩印一面，叉形板作90°摆动，使纵向的封签转向，横向位于烟包通道中间，见图2。当烟包被推出时，带着上胶的封签穿过叉形板后即完成贴封签动作，并进入输出通道干燥，烟包一包挨着一包前进，使贴好的封签定型和干燥。

3 原因分析

3.1 封签歪斜及堵塞原因的分析

根据封签输送和上胶的原理图1可知，封签经第一导纸轮和压经轮的共同作用，输送至滚轮和上胶轮处对封签进行上胶，上胶后的封签经第二导纸轮，第三导纸轮以及滚轮的共同作用输送到下纸基准盒。经过对封签输送过程仔细的观察，发现设备在经一段时间运行后和在故障停机再起动时封签在上胶轮和第四第五输送辊处极易产生歪斜和堵塞。其中造成封签输送过程中歪斜及堵塞的主要问题在于封签输送通道上结垢所引起的。

GDX1包装机的上胶轮在对封签涂胶后，在封签长度的二端上胶水会在封签输送的过程中，在输送轨道及输送辊上漏胶而产生胶垢，封签在输送的过程中由于通道结胶垢引起的摩擦力不平衡及阻力产生歪斜、堵塞从而影响了生产的效率。

3.2 烟包上拖胶对产品质量的影响

封签的上胶区域是上下贯通的，此种上胶方法除容易使输送通道结垢外，还会引起胶水在烟包上漏胶，造成质量缺陷。由于胶水未干的封签在被“F”型吸嘴吸取到成型工位，在封签折叠成型时由于胶水受到折叠通道的积压而从封签的边缘处渗出，又由于折叠通道的作用将渗出的胶水涂抹到了烟包上上未干的胶水在挤压易渗出造成了烟包表面不洁，影响产品质量。

3.3 轴承故障对生产效率的影响

从图1中可以看出，支撑涂胶滚轮的轴承有三分之一部位长期浸没在胶水中，另外为了防止胶水在设备停机时干结，每次遇设备长时间停机时，都必需要求将胶水缸清洗干净，也会导致有少量的水和胶水进入涂胶辊的轴承的滚动体中，最终由于水和胶水的作用使轴承的使用寿命降低，造成轴承咬死，轴承的更换维修的时间较长，影响了设备的生产效率。

4 改进方案

从上面的原因分析来看，提高封签上胶稳定性减少输送通道结垢，解决封签成型时拖胶现象及提高设备运行的稳定性可从以下两方面改进。

减短封签上胶线的改进方案：在不影响封签折叠成型时的上胶量，保证产品质量的前提下，减短封签上胶线。封签规格45×22mm，采用改变封签上胶线长度，由45mm减短到40mm，这样可以解决贯通式上胶线造成的输送通道容易结垢和封签折叠成型时的拖胶问题。

采用密封圈来隔绝胶水和轴承的改进方案：在安装轴承位置加装密封圈，阻止胶水进入涂胶辊轴承处以提高轴承的使用寿命，提高生产效率。

5 改进实施

5.1 上胶轮的第一次改进实施

根据封签上胶线长度40mm的改进方案，上胶轮的直径是30mm，上胶轮的圆周为94.2mm，可在上胶轮的涂胶板上去除的缺口的方法实现。

通过公式L'=[L-40×2]/2（L为封签长度，L'为涂胶圆板的开口长度），计算出L'=7.1mm。而7.1弧长所对应的弧度=L/r=7.1/15=0.473弧度.而圆心角Q=弧度×360/2×3.14=27.134度，去除的缺口长度为X=Sin13.5×15×2=7mm，改进后的上胶轮的零件图见图5。

经过此次改进，封签通道结胶和封签成型后拖胶的质量问题有了根本性的改观，可是在实际生产过程中此中设计存在着同步位置调整是有难度。

当短时间停机图1的涂胶辊与胶缸脱开上胶轮，由搅拌电机对涂胶辊输入旋转动力，对胶缸里的胶水搅拌，防止胶水干枯，而当涂胶辊与胶缸合上后，由于上胶轮的动力是涂胶辊上的齿轮传递的，而上胶轮开有缺口，所开缺口的位置在合上可以停留在相对与封签上胶轴360度圆周上的任意位置。上胶轮在上胶轮轴上的固定方式如图10所示因此往往会造成以下问题。因为封签上胶轮是靠紧定螺钉进行轴上固定的。

上胶的开始点刚好停留封签的上边缘此时脱开胶缸转动一个齿距P，齿距=上胶轮的周长/上胶轮轴的齿数P=94.2/16=5.89mm。而无胶区域X=5mm，如果翻转一个齿距此时又会造成上面留下5.89mm的无胶区域，而下边缘又没有留出2.5mm无胶区域，（如图所示）。

需要进行上胶位置的调整，由于区域空间的原因，需要从新脱开胶缸，松脱上胶轮上的紧定螺钉进行调整，而此时的调整距离为2.5mm所以调整准确率很低，往往不能一次调整到位。所以对设备的调整带来了不便。针对这种情况，对上胶缺口的进行了第再改进。

5.2 上胶轮的第二次改进实施

同步相位需要调整的上胶距离为2.5mm，而上胶轮轴的齿轮齿数Z=16是偶数，改进后的上胶轮只有一段圆弧是上胶的，第一次设计的两个圆弧是对称分布的，所以即使翻转180度其上胶的位置不会改变。因此可以通过改变上胶轮缺口来弥补2.5mm的上胶距离。2.5的上胶距离即是弧长，它所对应的圆心角为：弧度=弧长/r=2.5/15=0.1667圆心角Q=0.1667×360/2×3.14=9.554度。再由图可知可通过正弦定律可以算出2.5mm弧长所对应的弦长为：弦长=Sin4.777×15=1.25弦长=1.25×2=2.5mm。

第一次改进上下各7mm，第二次改进应上面增加2.5mm下面减少5mm，由于对中心2.5mm上胶区域来补偿，所以两个开口分别9.5mm合4.5mm。

5.3 轴承密封的改进实施

对涂胶辊和支撑涂胶辊的支撑座等都进行了分析，涂胶辊内孔直径35mm，支撑座的外圈直径为22mm，根据这两个数据，查阅相关机械图册，一个规格为22*35*8的密封圈可以适用。密封圈的装配关系如图4所示：

6 结语

通过改进后，对C1号机进行三个月的运行故障、产品质量的跟踪和统计，C1号机三个月里的有效作业率由原来的82%提高到91%，封签部分的产品质量权数得分由原来的80分提高到90分。C1号机的有效作业率、产品质量得到了明显的提高。为了更好的验证改进的效果于是将这一改进成果在余下的五台GDX1包装机上进行推广，同样收到了良好的效果，各机台的有效作业率与质量权数都得到大幅度的提高。

另外加装了通过加装密封圈，原本10—15天就要换轴承，现在运行45天以上轴承和轴套处还可以基本保持干燥清洁。大大降低了设备的停机和出现上胶故障的时间和概率。经过实际运行表明，GDX1包装封签部分的改进是成功的，产品质量权数和有效作业率得到明显提高，完全达到预期的改造目标。不足之处是进行上胶轮缺口改进后每次封签胶缸脱开后基本在进行一至两次转动上胶轮轴后可以使机器相位和上胶相位达到满足生产的要求，但遇上胶轮停留在特殊位置时仍需进行必要的调整。因此同步相位问题将作为下次的课题不断的完善。

参考文献：

[1]YB25（GDX1）横包包装机使用说明书，上海烟草机械有限公司.

[2]陈学.《材料力学》高等教育出版社，2000.

[3]刘收奇.《印刷机械工业》重庆印刷工业出版社，1994年.