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      全自動袋中袋制袋機的設(shè)計與實現(xiàn)

      2017-11-09 22:58:25牛仁紅
      今日印刷 2017年10期
      關(guān)鍵詞:小袋紙張真空

      牛仁紅

      隨著經(jīng)濟發(fā)展及生活水平的提高,人們對購物體驗的要求越來越高,購物袋便是其中的一個重要環(huán)節(jié)。在購物結(jié)束后,商場或者品牌店通常都會用一個大的手提購物袋包裝物品及購物發(fā)票或者名片,供顧客提拿。發(fā)票或者名片與物品都混裝在一個袋子中,在保存的時候會有一些不便或者容易被遺忘掉。如果購物袋中有一個小袋,用來放置發(fā)票、名片等小物品,這一問題就迎刃而解了。針對這一需求,一些制袋廠家開始改良包裝袋,采用人工方式在紙上進行小袋的黏貼,之后再放入制袋機中進行大袋的制作。這種人工貼袋的方式,效率很低,一個人一天只能做1500~2000個袋子,導(dǎo)致生產(chǎn)袋中袋的成本很高。為此,在目前已有制袋機的基礎(chǔ)上,我們研發(fā)設(shè)計了一臺全自動袋中袋制袋機,實現(xiàn)了袋中袋的全自動生產(chǎn)。

      袋中袋制袋機的設(shè)計與實現(xiàn)

      1.總體方案設(shè)計

      本設(shè)計采用在現(xiàn)有制袋機的基礎(chǔ)上進行擴展的方案。經(jīng)過研究,在原來制袋機的飛達和折紙部套中間加一截,來實現(xiàn)貼小袋的功能。加的一截如圖1所示,分六大部分組成,各部分的功能如下:①放卷裝置:為保證放卷的速度與伺服牽紙的速度一致,避免紙被拉斷,故增加一個擺桿來存紙。②伺服牽紙:把紙送到剪切前面,牽紙距離精度0.5mm誤差。③剪切裝置:保證剪切不歪斜,剪切精度0.5mm。為保證剪切精度,刀片要求1個月磨一次,或者剪切100萬次以上。④吸紙輥筒:要保證吸紙牢固,不能松動、脫落。⑤上膠裝置:要求上膠的厚度可調(diào),當紙張改變時,上膠模具也可以隨之調(diào)整。⑥輸送帶:把大紙從飛達接過來,并且把大紙吸在輸送帶上,保證紙和輸送帶沒有位移,保證貼紙的準確性。

      2.設(shè)計參數(shù)確定

      基本方案確定后,就需要確定設(shè)備的設(shè)計參數(shù)。設(shè)計參數(shù)主要包括:速度、紙張的大小、貼紙位置等。其中最主要一個參數(shù)是吸紙輥筒的直徑。因為一張大紙貼一張小紙,而且小紙和大紙貼的距離是有要求的,所以首先必須知道大紙和大紙之間的距離。因為制袋機的原圖紙是從日本引進,沒有傳動圖和原理圖,設(shè)計參數(shù)我們都無法確定,為此我們把每個部套的齒輪和齒數(shù)都重新梳理一遍,畫出一張傳動圖,最后計算出大紙和大紙的距離。之后根據(jù)實際機器走出來的結(jié)果校驗了一遍,最終確定是785。在此基數(shù)上,最后滾筒直徑確定為250。

      3.設(shè)備開發(fā)與實現(xiàn)

      設(shè)備裁剪小紙用的是伺服牽紙。制作紙袋的紙正好有一個缺口,可以利用該缺口來控制伺服電機。當傳感器檢測到缺口時,伺服電機走定長就停止,然后壓輪壓住,開始剪切,剪切完,滾筒吸紙,吸住紙以后,壓輪松開,紙跟著滾筒走,然后是上膠,上好膠再往下走,就貼到大紙上。具體設(shè)備的動作過程見圖2、圖3。

      伺服電機2帶動輸送輪3,輸送輪3把連續(xù)紙張1往前輸送,當色標傳感器4發(fā)現(xiàn)紙上的色標時停止輸送,然后壓輪6壓住紙張,剪切5開始剪切,此時吸紙輥10的吸口要轉(zhuǎn)到剪切下來的小袋紙11的上方,并且真空打開,開始吸紙,吸紙的同時壓紙輪抬起,這時紙11被棍子吸到棍子上,隨著棍子旋轉(zhuǎn)。

      膠斗8里面的膠水隨著預(yù)涂輥9的轉(zhuǎn)動,附著在9上,9的一周都是膠水,所以涂膠輪7轉(zhuǎn)到高點時,涂到模具上隨著棍子旋轉(zhuǎn),涂膠輥7逆時針旋轉(zhuǎn),吸紙輥10順時針旋轉(zhuǎn),把模具上的膠上到紙11上,然后兩者脫離,紙11帶著膠繼續(xù)旋轉(zhuǎn),此時輸送臺13帶著大袋紙張12再往前走,當紙11轉(zhuǎn)到紙12上,吸紙輥真空關(guān)閉,然后11和12粘到一起開始往前一起往前走,經(jīng)過壓紙棍14,把11和12再次壓緊在一起,粘牢。

      如果傳感器15檢測到?jīng)]有大袋紙張過來,那么吸紙輥10的真空就不打開,那么小袋紙11就不動,同時氣缸16動作,使偏心輪17動作,把涂膠輥7和9/10脫開,那么涂膠輥上的膠就不會增加,也不會減少,一致在空轉(zhuǎn)。

      如果機器停止運行,那么電機18就開始轉(zhuǎn)動,帶動預(yù)涂輥轉(zhuǎn)動,防止膠水流出來。

      袋中袋制袋機的使用與完善

      第一臺設(shè)備生產(chǎn)完成后,經(jīng)過調(diào)試及在客戶現(xiàn)場的試運行、試生產(chǎn)后,證實了設(shè)備基本上實現(xiàn)了預(yù)設(shè)的所有功能,得到了客戶的極大認可和滿意。因此客戶又追加了7臺設(shè)備的訂單。

      當然經(jīng)過調(diào)試,也發(fā)現(xiàn)了設(shè)備的一些不足之處,主要為以下4個方面:第一,設(shè)備調(diào)整不太方便;第二,吸紙裝置可靠性不高,有時會出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況;第三,設(shè)備速度基本穩(wěn)定在40張/分,還有改進的空間;第四,設(shè)備的智能化水平不夠高,還可以進步一提升。

      針對這些不足,我們對全自動袋中袋制袋機進行了如下的改進:第一,加一個齒形離合器,可以把上部的小袋裝置給切斷,在不適用小袋部分時可以斷開,還可以通過調(diào)整齒數(shù),調(diào)整大紙和小紙的距離,如果一個齒跳的太多,那么可以調(diào)同步帶輪的腰槽來調(diào)整袋距。第二,吸小紙改為用吸盤吸,可以減少漏氣現(xiàn)象,吸盤吸住以后,再用卡爪卡住紙,讓紙在上膠時不容易剝離,上完膠以后,卡爪再收回。第三,速度上不去,跟吸紙不穩(wěn)定有關(guān),跟儲紙位置也有關(guān),儲紙在90°轉(zhuǎn)彎的后面,所以牽紙時再90°轉(zhuǎn)彎的地方阻力很大,造成牽紙輪打滑,所以把儲紙移動到90°轉(zhuǎn)彎的前面。第四,增加真空傳感器,在檢測到?jīng)]有小紙吸時,就不放大紙過來,或者停機報警。

      第二批機器按照以上改進后,在本場測試4個改進都達到了設(shè)計的預(yù)期,然后去到客戶工廠安裝調(diào)試。發(fā)現(xiàn)真空檢測不穩(wěn)定,吸盤已經(jīng)吸住紙了,傳感器顯示沒有吸住,經(jīng)過排查,發(fā)現(xiàn)不吸紙的情況下,真空度是-49,吸住紙的情況下真空度是-51,兩者相差太小,而在本場測試時吸住紙的真空度是-70,所以確定是客戶的真空源有關(guān)??蛻舻恼婵赵词鞘菑恼婵辗抗苈方拥綑C器旁的,管路很長,且很多設(shè)備在共用真空源,更換了獨立的真空泵以后,問題解決。

      結(jié)束語

      目前制造完畢的8臺設(shè)備已經(jīng)全部安裝到客戶現(xiàn)場,投入正式運行。設(shè)備目前穩(wěn)定開51袋/分。按照一班8小時計算,一班可以生產(chǎn)24480個袋子,考慮到一些準備時間和維修調(diào)試等損耗時間,按照80%的機器利用率來計算,一班可以生產(chǎn)19584個袋子。而一個熟練操作工,一班可以做1500個袋子。換算過來,一臺機器可以代替13個人工。大大節(jié)約了客戶公司的生產(chǎn)成本,并且提高了效率,同時還可以為國家節(jié)能減排添磚加瓦。

      作者單位:上海英厚機械科技有限公司

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