改進(jìn)前的紙圈張緊裝置示意圖。

改進(jìn)后的紙圈張緊裝置裝配圖（1張緊塊、2活塞、3導(dǎo)柱、4氣缸體、5支座、6復(fù)位擋圈、7復(fù)位彈簧、8導(dǎo)向桿、9軸座、10軸座臺階孔、11限位套、12限位槽、13擺桿）。

項目背景

重慶中煙工業(yè)有限責(zé)任公司涪陵卷煙廠的ZB25、ZB45型包裝機組，均采用YB955卷煙條外透明紙自動裝卸料機，對條包透明紙紙卷耗材進(jìn)行夾持，并實現(xiàn)自動裝卸。其中，發(fā)揮夾持功能的部位為紙圈張緊裝置。為保證透明紙輸送穩(wěn)定和條盒透明紙包裝質(zhì)量，設(shè)備運行狀態(tài)下，紙圈張緊裝置要確保夾緊透明紙卷，不產(chǎn)生打滑現(xiàn)象。

在運行過程中，紙圈張緊裝置有時會發(fā)生氣囊漏氣問題，導(dǎo)致透明紙無法夾緊、打滑，造成條包透明紙折皺等問題，影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量。

原因分析

紙圈張緊裝置的工作原理是，壓縮空氣從空心軸進(jìn)入，給氣囊充氣，氣囊膨脹，紙圈座圓周分布的四個張緊塊被頂出，卡住透明紙圈內(nèi)徑，夾緊紙圈，在主機透明紙輸送機構(gòu)的牽引下，紙圈張緊裝置整體隨透明紙卷旋轉(zhuǎn)，并由其后方的電磁離合器控制轉(zhuǎn)速，以保證透明紙穩(wěn)定輸送。

氣囊屬于易損件，需要定期更換，由于備件質(zhì)量不穩(wěn)定等客觀原因，實際生產(chǎn)過程中，其更換頻率很難準(zhǔn)確把握。一旦更換不及時出現(xiàn)漏氣，氣囊內(nèi)部壓力便會減小，漏氣現(xiàn)象嚴(yán)重到一定程度，氣囊內(nèi)部壓力低于4bar（壓縮空氣工作壓力為4～6bar），張緊塊便無法有效夾緊紙圈，造成透明紙輸送不穩(wěn)定，繼而導(dǎo)致透明紙折皺等包裝質(zhì)量問題。

方案設(shè)計

摒棄原裝置的氣囊張緊機構(gòu)，改造為氣動連桿機構(gòu)。其原理為，借助連桿運動將氣缸活塞軸向力轉(zhuǎn)化為張緊塊徑向張緊力，從而夾緊紙圈，達(dá)到與原裝置相同的效果。

裝置使用時，接通壓縮空氣，壓縮空氣從軸座的軸心孔進(jìn)入，至氣缸體，推動活塞沿導(dǎo)柱向支座方向移動，推動張緊塊向軸座方向移動。同時，在擺桿作用下，張緊塊沿支座徑向向外移動，從而夾緊透明紙紙圈。此時，復(fù)位彈簧處于壓縮狀態(tài)。壓縮空氣切斷時，復(fù)位彈簧推動復(fù)位擋圈復(fù)位，實現(xiàn)張緊塊的復(fù)位。

項目成效

裝置改造后，因氣囊漏氣造成的條包透明紙折皺等質(zhì)量問題得以杜絕，紙圈張緊裝置維護(hù)周期較改進(jìn)前大大延長，安裝使用6年間僅進(jìn)行過一次拆卸清潔。