条盒包装机是包装机组的关键设备之一，主要完成卷烟小盒后的条盒包装。条盒纸在 向下输送过程中由上胶装置对条盒纸进行上胶，到达包 装位置后，再由折叠成型装置完成条盒的包装⑴。乳胶 储存在胶桶中，通过注胶阀向胶缸中注胶，由于胶缸处 于开放式环境，工作一段时间后，表层乳胶因水分蒸发 出现结皮现象，且清除的结皮或胶垢会造成环境污 染*1。苏慧彬⑵对CT胶缸、陈元利等⑴对上胶装置进行了改进，取消原机械式上胶装置，改为电磁阀驱动供 胶系统对条盒纸进行上胶。该方法投资成本相对较高， 当电磁阀失效或涂胶笔内乳胶颗粒结垢时会使条盒纸 上胶点缺失，造成质量缺陷并增加维修成本。为此，通 过电机驱动和釆用PLC技术设计了胶缸乳胶搅动和补 水装置，以实现乳胶的自动定时稀释，解决乳胶结皮等 问题。

1存在问题

条盒包装机胶缸中的上胶辐和输送通道上的涂 胶器主要由传动系统驱动作同步转动。两个 上胶辐2安装在同一根轴上，放置在胶缸1中，乳胶淹没 上胶辐1/3位置，通过刮胶板3控制胶量，旋转的涂胶器 从上胶辐上沾取适量乳胶后涂布到条盒纸指定部位。因此，机器运行时上胶辐转动，停机后上胶辐停止，设备 停机时间长短与车间温湿度变化都会使乳胶水分流失、 浓度增加，造成胶缸内乳胶结皮。

1.胶缸2.上胶辐3.刮胶板4.乳胶结皮

图1 条盒包装机上胶装置结构

2改进方法

2.1 乳胶搅动装置

2.1.1结构组成

乳胶搅动装置主要由电机、电机轴、水平轴、圆锥齿 轮、垂直轴、箱体、支架、搅动器等部件组成3",见图2。 其中，①支架：用3块铝合金板相互呈90。连接作为安装 支架，用于安装电机和箱体，并与条盒包装机的机架 固定连接。②箱体：用铝合金制造，固定在支架上，用于 传动零件的安装定位和支撑。③传动轴：包括水平轴、 垂直轴和搅动轴。水平轴左端与电机轴连接，右端安装 小圆锥齿轮，用于将电机的动力传递给小圆锥齿轮；垂 直轴上端安装大圆锥齿轮，下端与搅动器轴联接，通过 圆锥齿轮带动搅动轴转动；为保证搅动轴与垂直轴之间 的安装配合，将其加工成键槽形状，使垂直轴通过凹凸 状配合将动力传递给搅动器。④搅动器：通过实验确定 搅动器的叶片数量为6片，加工容易，工作时阻力小，搅 动后乳胶均匀性较好。将6片上部开有锯齿状的不锈

1.电机2.电机轴3.水平轴4.6.9,轴承5.小圆锥齿轮

7.大圆锥齿轮8.垂直轴10.箱体11.支架12.搅动器13. 机架14.胶缸15.齿轮16.胶辐17.刮胶板18.隔板

图2乳胶搅动装置结构

钢叶片均匀焊接在不锈钢套上，安装在搅动轴上，并可 通过螺钉进行轴向调节。⑤传动齿轮：通过对小圆锥齿 轮的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度校核，设计的齿轮能 够满足使用要求。⑥胶缸：去除刮胶板中段，避免与搅 动器发生干涉。为保证胶缸中乳胶的流动性，将两块不 锈钢板在胶缸后侧呈对称三角形状焊接，从而使两侧上 胶辐转动刮下的乳胶向后挤压时，受到倾斜隔板的反射 作用向胶缸中间流动。

乳胶搅动装置在工作过程中，由独立电机1提供动 力，电机轴2套装在水平轴3的内孔中，通过螺钉紧固。 工作时，动力通过一对圆锥齿轮5,7带动垂直轴8转 动，垂直轴的下端与搅动器12的轴通过键槽配合带动 搅动器搅动乳胶。此外，还设置了独立控制开关用于控 制搅动装置的启停，当设备在长时间停机时搅动器仍能 搅动乳胶，并保证胶缸清洗保养时能够与原机一样方便 取出。

由于叶片宽度以及叶片浸入乳胶的深度不同，平衡 扭矩T会随之变化。设计时将叶片的上端面与胶位面 近似取平，即可不考虑叶片厚度及搅动一定厚度乳胶需 要的扭矩。

2.1.3搅动器转速的确定

搅动器搅动乳胶时，转速过低达不到搅动效果，转 速过高则会造成乳胶翻滚或溢出，且乳胶水分易流失。 为此，采用以下方法确定搅动器的转速:①选用搅动器 叶片直径为220 mm。②设计变频伺服系统，将伺服电 机与搅动器连接，并固定在胶缸上。③通过反复调整频 率，确定理想转速7i=10 ~ 13 r/tnin。④当n=13 r/min时， 设定减速器效率9=98%,査询机械设计手册，计算得出电机最小选用功率P=3.8 Wo通过査询手 册可确定选用电机参数为:频率50 Hz,工作电压220 V, 转矩5 Nm,转速19.9 r/min,功率10 \¥。

2.2自动补水装置

乳胶经搅动器搅动后，能够避免乳胶表层产生结 皮，但也会使乳胶水分散失、浓度增加。虽然在运行时 可以由人工补充适量的清水以稀释乳胶的浓度，但无法 对添加量进行有效控制。为此，在搅动器传动箱体位置 加装了一套自动计时补水装置，见图3。该装置与CT条 盒包装机的运行控制相关联，当条盒包装机启动时， 装置中的计时器开始计时；当条盒包装机运行时间 达到程序设定时间后，PLC控制二位二通电磁阀给乳胶 添加一定量的清水，以控制乳胶的稀释度。

3应用效果

条盒包装机乳胶搅动和补水装置投入使用后， 工作稳定，安全可靠，有效减少了胶缸内乳胶结皮现象， 降低了操作人员的维护保养时间。每周因结皮损耗的 乳胶由原来的平均4.22 kg/台降低到1.08 kg/台，降低了乳胶消耗。通过PLC控制系统实现了胶缸自动补水，保 证了乳胶稀释度和流动性的稳定，且控制系统与安全连 锁装置关联，实现了自动控制。

 

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