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摘要：膨脹煙絲作為卷煙工藝不可缺少的原料之一，其制作工藝復雜，能耗消耗較大，現各地域的多家卷煙廠逐漸向共用一條膨脹絲生產線方式方向發展。生產的成品膨脹煙絲靠紙箱裝箱的方法輸送至各大卷煙廠。此次設計的箱蓋保持機構，能夠在原紙箱尺寸不變的情況下達到多裝物料、減少造碎的目的，提高煙絲生產工藝性。單箱裝箱重量的增加降低了物流成本；箱蓋保持機構能夠適用于新、舊紙箱，提高紙箱的利用次數，降低膨脹煙絲轉運的制造成本，提高煙絲生產的經濟性。

關鍵詞：膨脹煙絲；裝箱；箱蓋保持；經濟性；工藝性

本次設計的箱蓋保持機構以黃金葉生產制造中心現存成品膨脹煙絲裝箱系統定量裝箱稱為改造對象。現存成品膨脹煙絲定量裝箱稱在長期使用過程中發現，由于膨脹煙絲容重較小，裝箱過程物料蓬松，在不改變先用紙箱的外形尺寸的基礎上，無法增加裝箱重量。而膨脹煙絲裝箱后向各大煙廠運輸過程中，由于長途的顛簸，到達各個煙廠時，紙箱內的膨脹煙絲只有3/4箱甚至更少。就出現的問題，黃金葉生產制造中心考慮能否在不改變現存的裝箱形式及紙箱的尺寸，對裝箱重量進行提高，降低物流成本；同時，還要盡可能地減少膨脹煙絲裝箱過程的物料造碎。

1改造前裝箱方法分析

現在，使用的紙箱外形尺寸為580×400×650（L×B×H）。膨脹煙絲由定量裝箱稱進行稱重裝箱，紙箱由人工成箱，上蓋向外翻，并套入內襯塑料袋箍住。膨脹煙絲的容重大約為60kg/m³，在理想狀態下，其能裝的膨脹煙絲重量為：0.58×0.4×650×60kg=9.048kg。而在膨脹煙絲從定量裝箱稱放料裝進紙箱過程時，由于定量裝箱稱與紙箱之間的高度差，會使膨脹煙絲混入空氣，會有一定的膨脹。為了裝箱過程膨脹煙絲不外泄，實際裝箱的重量要小于理論裝箱重量，為8Kg左右?，F在使用的紙箱為專門定制紙箱，考慮已經使用的紙箱數量巨大，更換紙箱再次定制的成本以及其他煙廠可能已經根據現存紙箱的尺寸使用了相關的設備，更換紙箱會產生一系列的問題及增加不小的成本。考慮在不改變紙箱尺寸的情況下，對現使用的膨脹煙絲自動定量裝箱稱進行相關的改造，達到增加裝箱重量的目的。

2方案的提出

在對現存裝箱方法分析中發現，膨脹煙絲的容重較小、蓬松性較大是問題存在的主要原因，此次主要改造從此方面入手。在最初裝箱方法中，會有一個氣缸推動的壓錘，在裝箱過程，會對膨脹煙絲進行壓實，從而達到多裝的目的。此種方法雖然增加了紙箱內煙絲的重量，但多次的壓實過程會對煙絲進行很嚴重的造碎。而煙絲的造碎會降低卷煙品質，降低煙絲的利用率，在裝箱過程時要避免的。同時，考慮到現在裝箱的形式，加入下壓壓錘是不可行的。技術人員對現場裝箱操作進行觀察，發現紙箱成箱過程，現場操作工人會將紙箱的箱蓋向下折邊，用塑料袋將其套住。而折蓋套袋過程煩瑣，其箱蓋的高度有200mm，考慮是否可以使用這部分的高度。技術人員提出將上方箱蓋立起，內襯塑料袋箍住的方案，用來提高紙箱的內部容積。箱蓋立起，其理論裝箱重量為：0.4×0.58×（0.65+0.2）×60kg=11.832kg。技術人員在裝箱現場進行了此種實驗，其套袋的方法如圖1所示。技術人員將箱蓋立起的紙箱，放在定量裝箱稱裝箱工位，進行模擬放料。其實驗表明，在箱蓋立起的情況，再加上原有搖晃箱子機構的輔助，能夠裝箱10kg左右的膨脹煙絲。此種方法具有可行性。因此，技術人員確定了將紙箱上蓋立起來裝箱的方案。

3方案的實施

采用紙箱上蓋立起來的裝箱方法，與之前的不立箱蓋裝箱的方法相比，其區別在于：紙箱上蓋立起來后，箱蓋容易變形，在紙箱在自動裝箱工位頂起放料時，箱蓋不容易定位。就此種情況，技術人員在自動定量裝箱稱的落料口進行了改制。其改制辦法具體為：增加一套裝箱輔助工具，其結構形式如圖2。裝箱輔助工具與裝箱稱落料斗軟連，防止下方震動對定量裝箱稱精度的干擾。裝箱輔助工具下方為內外雙層，向外傾斜的形式，便于箱蓋的導向定位。但在大批量生產中發現，采用上蓋立起裝箱的方案具有不可確定性，即紙箱上蓋的位置不確定。生產中發現，對于新的紙箱，人工成箱后，將內襯塑料袋箍住紙箱上蓋，紙箱上蓋能夠保持直立狀態并能很大概率地插入裝箱輔助工具，完成放料。但是，對于重復利用后的紙箱就會出現不確定的因素。舊的紙箱經過多次成箱、擠壓、堆積的情況，紙箱沒有原來的強度，不能保持確定形態。在此種情況下，紙箱在裝箱工位就不可能精準地對準落料口，而造成裝料過程膨脹煙絲的灑落，造成煙絲浪費、影響生產等一系列的問題。針對方案實施過程出現，紙箱箱蓋不能保持直立的情況，技術人員經研究討論，決定增加一套箱蓋保持機構，確保紙箱的精準裝料。

4方案的改進

箱蓋保持機構其結構形式如圖3所示。箱蓋保持機構由縱向導桿和橫向導桿兩部分組成。縱向導桿固定在自動稱重裝箱稱落料斗上，橫向導桿安裝在自動定量裝箱稱支架上?？v向和橫向導桿為向上傾斜，開口略微大于箱體外形的不銹鋼導桿。導向桿向上傾斜，用于將箱蓋向上導向，開口略微大于箱體便于紙箱的順暢通過。其工作原理為：縱向導桿最低點在紙箱箱蓋下端，紙箱在輥道輸送機輸送過程中，箱蓋接觸到導桿，會沿著導向桿向上收攏。其受力情況如圖4。紙箱接觸導向桿時，會對導向桿施加壓力F，F對導向的作用力可以分解為沿導向桿方向的Fx及垂直于導向桿方向的Fy。由牛頓第三定律可知，導向桿對紙箱上蓋會有一個大小相等、方向相反的力，Fy’將紙箱箱蓋向上頂起，從而達到將箱蓋導向到直立的目的。其橫向導向桿由氣缸推動，靠近紙箱，其原理類似縱向導向桿。對于箱蓋保持機構的兩個方向的導向桿，其導向的間距應該根據具體的紙箱尺寸進行調整。間距太小，不利于紙箱的通過，甚至將紙箱上蓋收攏進箱子內部；間距太大，不會將紙箱上蓋導向直立，不利于紙箱的頂起定位。大批量生產過程發現，箱蓋保持機構能夠很好地將紙箱上蓋扶正，這對于提高紙箱的回收利用次數，降低裝箱成本有極大的好處。

5結語

箱蓋保持機構在黃金葉生產制造中心原有自動稱重裝箱稱上的使用，獲得了生產、工藝等部門及現場操作操作人員的一致好評。增加箱蓋保持機構，提高了紙箱的空間利用率，在不增加復壓機構的基礎上，增加裝箱重量，減少了膨脹煙絲裝箱過程的造碎，獲得了工藝部門的認可。箱蓋保持機構結構簡單，維修量少，檢修方便，得到了煙廠設備部的好評。改造后，每天可裝箱的煙絲重量提高了20%，增加產值，提高生產效率。每箱多裝2kg膨脹煙絲，在用貨車物流轉運時，每年可節省運費75萬元；同時，增加紙箱箱蓋保持機構能夠增加紙箱的回收利用次數，考慮紙箱的購買單價與使用的數量，紙箱重復使用減少的生產成本也是很客觀的。此次改造對黃金葉生產制造中心自動稱重裝封箱系統具有良好的經濟效益。

參考文獻：

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作者：楊浩 劉聰 范駿 單位：徐州眾凱機電設備制造有限公司