YB55小盒透明纸包装机监测装置改进研究

方畅 叶佳娜 袁宇豪 区锦堂

摘 要 YB55小盒透明纸包装机是负责烟包的输送，透明纸输送、裁剪、折叠和热封，同时带动拉线供给装置，最终实现烟包透明纸、拉线的包裹成型的设备。在生产中发现，其透明纸存在检测装置的不合格烟包误剔率过高，并提出了针对检测装置的改造方案，降低设备误剔率，提高设备效率，降低生产成本。

关键词 YB55小盒透明纸包装机;透明纸存在检测;误剔率

前言

ZB25型软盒包装机是中国烟草公司从意大利G.D公司引进并制造，同时在中国各卷烟企业中推广开来的卷烟包装设备。其中YB55小盒透明纸包装机是自动化程度较高的包装设备，它主要负责烟包的输送，透明纸输送、裁剪、折叠和热封，同时带动拉线供给装置，最终实现烟包透明纸、拉线的包裹成型。而在生产过程中发现，YB55小盒透明纸包装机在线检测装置的故障率高，达到了33.5%，需对产品进行质量缺陷排查。同时在连续剔除时，设备会自动停机需重新启动设备，影响设备效率。因此，需要寻找导致误剔率高的原因，并提出一个行之有效的改造方案。

1YB55小盒透明纸包装机监测装置的原理及故障分析

YB55小盒透明纸包装机是集机、电、气于一体的设备，其检测裝置包括了小包外观质量在线检测装置、拉线偏移在线检测装置、透明纸存在在线检测装置、透明纸散包在线检测装置等。通过前期的跟踪调查发现，对比四项检测装置的故障现象，发现透明纸存在在线检测装置的故障率最高，占比70.7%。同时根据设备原理资料调查发现，其检测主要通过安装在传送模盒中的两个关电传感器感应，并将信号传递给处理器，由处理器发出信号，实现不合格烟包剔除[1]。

2YB55小盒透明纸包装机监测装置的故障原因分析

由于设备主要通过光电传感器的检测来实现不合格烟包的检测及剔除，根据我们的跟踪调查发现，透明纸存在检测装置的误剔率的影响因素主要有以下几个方面，分别是：①成型模盒完整程度;②透明纸热收缩率;③传感器水平位置;④传感器高度。

结合设备实际，通过更换模盒、更换透明纸的方法，对比原有的误剔率，发现这两项因素都不是故障的主要原因，对误剔率影响较小。同时，将传感器进行高度调整，对比不同高度情况下的误剔率，发现高度同样影响较小。最后，根据设备操作指导资料，光电传感器距离透明纸端应为5mm。对故障率较高的设备进行测量发现，其光电传感器距离透明纸端均小于5mm。同时，对该影响因素进行相关性分析，发现设备光电传感器距离透明纸端越接近5mm，其故障率越低。因此，光电传感器水平位置不标准是导致透明纸存在检测装置故障率高的原因。

3YB55小盒透明纸包装机监测装置改造设计

由于透明纸存在检测装置的光电传感器安装支架为固定支架，其水平位置无法调整，若想解决该故障，需对传感器或其安装支架进行改造。通过调查讨论，提出三种改造方案，分别为：①改用可调式传感器;②改用可调式支架;③使用可调式连接三种方案。结合改造成本、问题解决程度、实施难易程度等多方面考虑，最终选择了可调式支架这个方案进行改造。

3.1 改造设计的连接方式

可调式支架需使得两个传感器相对移动，则支架需分成两段。因此提出了三种支架连接方式，分别是分割式支架、堆叠式支架、“L”型支架三种连接方式。通过仿真模拟，对比了三种连接方式的支架调整自由度、抗变形程度，结合调整的难易程度等因素，最终将“L”型支架作为改造支架的连接方式，如图3-1所示。

3.2 改造设计的材料选择

由于改造后的支架主要用来固定光电传感器，因此选择了设备生产中常用的45#钢、不锈钢、塑料三种材料进行材料对比选择。考虑到设备支架的稳定性、成本及加工难易程度等因素，选择45#钢作为支架改造的材料。

3.3 改造零件的尺寸设计

为了实现支架的水平调节，需要在支架上设计可调整的滑槽。由于滑槽的长度即为传感器可调节范围，由要因分析中可知，传感器可调节范围为0～5mm，则支架上的滑槽长为R=5mm+3mm（固定螺母直径）=8mm。已知透明纸长度为A=117mm;查阅设备电气资料，可知传感器光斑半径r为1.5mm，其中传感器与透明纸端部的距离即为传感器可调节范围，即为5mm。另外，根据设计原理可知传感器与支架端部的距离为8mm。因此支架的总长度：

其次，支架需固定传感器，则支架需与传感器匹配，测量传感器的螺纹长8mm，则支架的厚度应为8mm。由于两个支架需要在同一平面上做相对平直移动，因此对两个支架的平面度有较高要求。为达到合适的平面度，小组根据支架的几何特征、功能要求以及加工方法，查《机械设计手册》，选择公差等级为7，公差值为15μm。改造后的支架效果图如图3-2所示。

4改造效果

通过对YB55小盒透明纸包装机的在线检测装置的现象调查和原因分析，最终实现在线检测装置固定支架的改造。经过改造后，在线检测装置误剔率由原来的33.4%降至13.7%，降幅达58.98%。因此，该改造实现了节能降耗的目标，提高设备的生产效率。

参考文献

[1] 边永生.烟机设备修理技师培训教材[M].北京：国家烟草专卖局职业技能鉴定指导中心，2002：17.

作者简介

方畅（1988-），男，广东普宁人; 学历：本科，职称：助理工程师，现就职单位：广东中烟工业责任有限公司，研究方向：烟草机械。