咨詢電話
ENGLISH0755-88840386卷煙硬盒翻蓋包裝機(jī)設(shè)計(jì)比較
發(fā)布時(shí)間：2020-07-08 11:36:02 |來源：網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
卷煙硬盒翻蓋包裝機(jī)分別是意大利某公司和德國某公司生產(chǎn)的, 它們?cè)谌蚓頍熜袠I(yè)包裝機(jī)械中占主流地位。 中國卷煙行業(yè)自上世紀(jì)九十年代引進(jìn)了這兩種 機(jī)型及相關(guān)技術(shù)，并且已在行業(yè)中普及&這兩 種卷煙包裝機(jī)具有相同的400包/分的生產(chǎn)能力、 相同產(chǎn)品規(guī)格（使用的商標(biāo)規(guī)格與產(chǎn)品外觀基本 相同）、產(chǎn)品執(zhí)行相同的國家工藝標(biāo)準(zhǔn)&然而, 這兩種型號(hào)的卷煙包裝機(jī)在國內(nèi)外卻有著不同 的市場(chǎng)、不同的使用效果與評(píng)價(jià)，自身的升級(jí) 換代（更高速）出現(xiàn)不同的結(jié)果&本文將從兩種 機(jī)型在設(shè)計(jì)風(fēng)格、設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)思路等方面 的比較著手進(jìn)行了全面的分析研究，從而能給 機(jī)械設(shè)計(jì)者們以有用的參考價(jià)值。
眾所周知意大利人不拘小節(jié)、松弛懶散、 不拐彎抹角、比較隨意&而德國人機(jī)械、執(zhí)著、 嚴(yán)謹(jǐn)。他們的性格非常準(zhǔn)確地體現(xiàn)到他們的設(shè) 計(jì)風(fēng)格上。
意大利人設(shè)計(jì)生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)松散、布 局隨意、體積較大，給人的印象是只要覺得有 必要，在機(jī)器的任何地方都可以加裝一個(gè)部件或完成一個(gè)包裝功能，可以用一個(gè)轉(zhuǎn)輪只去完 成一個(gè)傳遞作用（例如：1號(hào)輪只用作煙支的傳 遞，4號(hào)輪只用作鋁薄紙與內(nèi)框架紙裹包的傳 遞），全然不用去考慮整體結(jié)構(gòu)和動(dòng)作的協(xié)調(diào)一 致性，在他們的機(jī)器中很難找到在一個(gè)工位或 步驟中完成多個(gè)功能的設(shè)計(jì)。但整機(jī)結(jié)構(gòu)松散、布局凌亂、體積龐大現(xiàn)象可以使 得設(shè)計(jì)變得輕松、隨意，是設(shè)計(jì)者以“自我” 為中心的集中體現(xiàn)。
德國人設(shè)計(jì)生產(chǎn)的卻將他們的機(jī)械、執(zhí)著、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男愿耋w現(xiàn)的完整無余。整 機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理、橫豎有秩，給人的感 覺是很少有浪費(fèi)的空間。
從原輔材料的輸入到成品的輸出總 共經(jīng)過14.5米，而只經(jīng)過8.5米。 在整個(gè)主機(jī)中共運(yùn)用了 8個(gè)轉(zhuǎn)輪，而主機(jī)卻只用了 5個(gè)轉(zhuǎn)輪。
為了達(dá)到結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理，德國人沒 少花心思，很多地方形成了一個(gè)轉(zhuǎn)輪完成多個(gè) 功能，機(jī)構(gòu)布局巧妙合理，如煙支轉(zhuǎn)輪完成了 煙支傳遞、空頭檢測(cè)、濾嘴檢測(cè)；折疊轉(zhuǎn)輪完 成了煙盒除兩側(cè)外邊外的所有折疊。當(dāng)仔細(xì)研 究這種機(jī)器時(shí)，往往會(huì)驚嘆于它的精巧構(gòu)思。 也正是這種費(fèi)盡心思的設(shè)計(jì)使得機(jī)器有很強(qiáng)的 實(shí)用性與適應(yīng)性。
設(shè)計(jì)風(fēng)格不同，使得兩種機(jī)器在結(jié)構(gòu)、布 局等方面有較大的差異，也使得它們?cè)谛阅芘c 使用效果上存在差異。
有較長傳遞路徑的,機(jī)器易被膠垢與 灰塵污染，但結(jié)構(gòu)松散又使其易于被清潔保養(yǎng)。 卻相反，被膠垢與灰塵污染的地方 較少，但結(jié)構(gòu)緊湊不易被清潔保養(yǎng)。
在設(shè)計(jì)思路上，兩種類型的包裝機(jī)也采用 了不同的形式。
2.1傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
采用的是傳統(tǒng)的傳動(dòng)方式，即動(dòng)力由 主電機(jī)傳出，在齒輪箱中分成上、左、右三路， 通過齒輪、鏈條等傳動(dòng)件將動(dòng)力傳到齒輪箱中 的各凸輪、槽輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)后帶動(dòng)各執(zhí)行 元件，完成特定的功能。其傳動(dòng)系統(tǒng)簡圖如圖3
圖3 傳動(dòng)系統(tǒng)簡圖
所示，其中的圓為傳動(dòng)齒輪或傳動(dòng)軸。
該設(shè)計(jì)思路可以較好地平衡處于傳動(dòng)中間 路線軸的力量；傳動(dòng)路徑主要是串行的，設(shè)計(jì) 程序簡單，便于產(chǎn)品的改革發(fā)展。但采用這種 設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)一是由于動(dòng)力基本是以直線路線傳 動(dòng)，使得空間填充率低，機(jī)器的結(jié)構(gòu)松散、布 局凌亂、體積龐大；二是當(dāng)機(jī)器中某一傳動(dòng)件 在工作中受到很大的損傷時(shí)，采用這種串聯(lián)式 傳動(dòng)方式中的其它傳動(dòng)件也會(huì)受到?jīng)_擊，對(duì)精 度影響很大；三是由于傳動(dòng)是串行的，而齒輪 副間一般有0.25m的間隙（m模數(shù)），間隙積累 后形成了很大的傳動(dòng)誤差。動(dòng)力自主 傳動(dòng)傳出后向右分出的傳動(dòng)有23對(duì)齒輪副，向 左有12對(duì)齒輪副，向上有13對(duì)齒輪副。這就 使得傳動(dòng)到最后形成了極大的間隙誤差累積。
- 主減速箱2-附加干燥鼓減速箱3-折疊轉(zhuǎn)塔減速箱4-手輪減速箱5-內(nèi)框架減速箱6-端部檢測(cè)器減速箱7-香煙轉(zhuǎn)塔減速箱8-香煙料斗減速箱9-香煙定位器減速箱10-鋁箔裝置減速箱分配器減速箱12-商標(biāo)紙裝置減速箱13-封口裝置減速箱14-主電機(jī)15-螺旋傘齒輪副動(dòng)系統(tǒng)釆用較為先進(jìn)的模塊化設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì) 特點(diǎn)是動(dòng)作的執(zhí)行元件連同用于其相應(yīng)的傳動(dòng) 動(dòng)力的齒輪箱被作為功能模塊（部件）。各功能 模塊可看著完全是工作獨(dú)立的機(jī)器，接受動(dòng)力 后供應(yīng)相應(yīng)的原輔材料后便可完成一定的功能, 形成新的產(chǎn)品。各功能模塊被安置于一個(gè)大的 平面底座上，相對(duì)獨(dú)立，并行地吊掛于一個(gè)傳 動(dòng)動(dòng)力的剛性傳動(dòng)軸上，通過聯(lián)軸器和傘齒輪 將動(dòng)力分別傳給各功能塊，是相互平行的關(guān)系, 其中一個(gè)功能模塊受到損壞后對(duì)別的功能模塊 影響不大。全機(jī)共有13個(gè)功能模塊組成，分別 完成煙支推送成塊、煙支質(zhì)量檢測(cè)、煙支整理、 煙支傳送、鋁箔紙傳送與切割、鋁箔紙折疊、 內(nèi)筐架紙切割與傳送、商標(biāo)紙傳送與折疊、煙 包傳送、煙包壓縮與干燥等等功能。
采用的模塊化設(shè)計(jì)方法可以很 好地避免傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路的不足。
- 可以通過聯(lián)軸器將動(dòng)力傳到各個(gè)方向與 各個(gè)位置；
- 傳動(dòng)件的損傷只局限于本身的齒輪箱， 波及到其它齒輪箱的影響很??；
- 各功能模塊的齒輪箱是平行地接受從同 一傳動(dòng)軸傳出的動(dòng)力，因而誤差很小，而各功 能模塊的齒輪箱中齒輪副對(duì)數(shù)很少，誤差積累 也就很少。
這種方式的設(shè)計(jì)思路優(yōu)點(diǎn)還體現(xiàn)在預(yù)防性 檢查時(shí)因?yàn)楦鼾X輪箱之間干擾少，容易發(fā)現(xiàn)問 題；當(dāng)某一功能模塊有問題時(shí)，可以方便地更 換下來，既有足夠的時(shí)間將功能模塊的各項(xiàng)精 度恢復(fù)，又對(duì)生產(chǎn)的影響降低到最小。但這種 設(shè)計(jì)思路需要很好的總體布局，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃悸罚?對(duì)設(shè)計(jì)人員要求高。
2.2運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
基本上是將傳動(dòng)件和轉(zhuǎn)換件封于齒輪 箱內(nèi)，位于齒輪箱外的只是動(dòng)作的執(zhí)行件，因 而從齒輪箱傳岀的動(dòng)作大多是直線或是有小角 度擺動(dòng)的直線運(yùn)動(dòng)。
動(dòng)力從齒輪箱傳出方式的將 其設(shè)計(jì)成圓周運(yùn)動(dòng)的方式，然后在齒輪箱外通 過不同的方式轉(zhuǎn)換成各種動(dòng)作。
比較這兩種運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路可以看岀， 設(shè)計(jì)思路隨意，不用考慮過程的影響， 只要結(jié)果達(dá)到目的即可。但機(jī)器結(jié)構(gòu) 松散、布局凌亂，也使得齒輪箱更加復(fù)雜； 方式中太多的非圓周運(yùn)動(dòng)的方式使得密 封非常困難，灰塵容易進(jìn)入齒輪箱。
設(shè)計(jì)思路較為嚴(yán)謹(jǐn)，需要設(shè) 計(jì)者考慮將動(dòng)作轉(zhuǎn)換成圓周運(yùn)動(dòng)輸岀，再在齒 輪箱外將圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成所需的動(dòng)作，設(shè)計(jì)過 程較復(fù)雜。但是不僅齒輪箱中零件 數(shù)量遠(yuǎn)少于，而且很多轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)位于箱 外，這樣維修與預(yù)防性維修都非常方便。
比較這兩種運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)對(duì)精度的影響也不同，方式中傳岀的直線動(dòng)作傳岀齒輪箱基本是
波司加軸的形式，這種方式必須留有一定的潤 滑間隙，再加上磨損的存在，間隙會(huì)更大。受 齒輪箱空間的影響，其波絲波司中的軸的齒輪 箱端多采用的聯(lián)結(jié)方式如圖5。
圖6 運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)圖
正是由于在傳動(dòng)系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路 上的不同,使得在精度、清潔、維護(hù)、 噪聲等各方面與相比差異較大，也 對(duì)性能產(chǎn)生較大的影響。
設(shè)計(jì)理念是設(shè)計(jì)者在進(jìn)行設(shè)計(jì)前決定用什 么樣的方式和手段達(dá)到既定目標(biāo)，它對(duì)機(jī)器的 性能和使用效果具有決定性的作用在設(shè)計(jì)理念上的差異決定了它們使 用結(jié)果的不同。
3.1精度設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)理念
試圖用較簡單的零件完成高速度， 用不太高的精度完成高性能$整機(jī)在動(dòng)力傳動(dòng) 上基本釆用的是直齒圓柱齒輪，甚至還有鏈條， 在動(dòng)作實(shí)現(xiàn)上采用大量的單面槽凸輪連桿機(jī)構(gòu) 與槽輪機(jī)構(gòu)，在動(dòng)作的執(zhí)行上大量地應(yīng)用銅襯 套與滑軸配合的直線運(yùn)動(dòng)方式而間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)多采用的是凸輪式間歇運(yùn)動(dòng) 機(jī)構(gòu)，動(dòng)作實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)多運(yùn)用的是共軛凸輪機(jī)構(gòu)， 動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用的基本上是螺旋傘齒輪副。還 刻意地將傳動(dòng)分開，不產(chǎn)生誤差累積$在傳動(dòng) 的傳岀（箱外）中，被刻意地設(shè)計(jì)成圓周運(yùn)動(dòng)， 避免不了的直線運(yùn)動(dòng)，在箱外通過特定的結(jié)構(gòu) 實(shí)現(xiàn)$因而可以說是用高技術(shù)、高 精度實(shí)現(xiàn)了高速度、高性能。
傳動(dòng)是傳統(tǒng)的串聯(lián)方式，動(dòng)力自主傳 動(dòng)傳出后向右分出的傳動(dòng)有23對(duì)齒輪副，向左 有12對(duì)齒輪副，向上有13對(duì)齒輪副加上鏈條 的傳動(dòng)如果以每個(gè)齒輪副間隙0.05mm算%這 是比較高的標(biāo)準(zhǔn)，需要在加工精度、潤滑等方 面都滿足很好的要求），可造成1-2mm的傳動(dòng) 誤差而則采用的是較為先進(jìn)的模 塊化設(shè)計(jì)方式實(shí)現(xiàn)的并聯(lián)傳動(dòng)方式，在每個(gè)齒 輪箱中存在的基本上是一、二級(jí)齒輪傳動(dòng)副， 傳動(dòng)誤差也只有30^m左右在傳動(dòng)件的設(shè)計(jì) 上，采用的很多是較低的精度等級(jí)的直齒 圓柱齒輪，則為精度等級(jí)較高的運(yùn) 動(dòng)平穩(wěn)的螺旋傘齒輪$這兩者之間的設(shè)計(jì)理念 是傳統(tǒng)與先進(jìn)、簡單與復(fù)雜的差別。
在運(yùn)動(dòng)方式的設(shè)計(jì)上，兩者存在如前所述 的不同，采用的多是直線運(yùn)動(dòng)的傳出方式 與簡單的聯(lián)接方式，而采用的基本 上是經(jīng)過相對(duì)復(fù)雜轉(zhuǎn)化的圓周輸岀運(yùn)動(dòng)方式如凸輪機(jī)構(gòu)的選用，多數(shù)應(yīng)用的是單面槽 凸輪，則是應(yīng)用共軛凸輪機(jī)構(gòu)。單 面槽凸輪中的槽在設(shè)計(jì)時(shí)要與在其中運(yùn)動(dòng)的輥 子之間留有間隙，因而存在運(yùn)動(dòng)誤差，而共軛 凸輪機(jī)構(gòu)調(diào)整要求達(dá)到零間隙，因而不會(huì)存在 運(yùn)動(dòng)誤差再如間歇機(jī)構(gòu)的選用，是用槽 輪機(jī)構(gòu)，而是用凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī) 構(gòu)。槽輪機(jī)構(gòu)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，同樣存在輥?zhàn)优c槽之 間的間隙，靜止時(shí)雖有鎖止弧，但調(diào)整要求要 留有10~20!m的間隙，況且到位置時(shí)， 間歇更大，而凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在設(shè)計(jì)與調(diào) 整上要求無論在什么位置都是零間隙。
設(shè)計(jì)理念是盡最大可能讓使 用者發(fā)揮自己的能力，表現(xiàn)自己的個(gè)性，將機(jī) 器最大可能地設(shè)計(jì)成可以調(diào)整的狀態(tài)可以這 么說，只要使用者想，機(jī)器基本上任何部分都 可以調(diào)整，這雖然增加了設(shè)計(jì)難度與加工成本， 但理論都是由實(shí)踐總結(jié)而來，設(shè)計(jì)時(shí)秉承“實(shí) 踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”，在實(shí)際使用中好的 位置為最佳位置而卻恰恰相反，在設(shè) 計(jì)時(shí)就基本將位置確定下來，最大可能不讓使 用者調(diào)整位置，只要有可能，他們就在任何地 方打上定位銷去防范調(diào)整當(dāng)然這種差別在很 大程度上也與對(duì)精度采用的設(shè)計(jì)理念的不同原 因有關(guān)例如同樣的是凸輪與軸的固定， 將兩者之間設(shè)計(jì)成高精度，因而只 通過兩個(gè)螺絲鎖緊，而的配合精度低， 用螺絲達(dá)不到鎖緊的目的，只有打上定位銷。
兩者之間的差別使得在適應(yīng)特殊材料與應(yīng) 用新材料上，有著很大的優(yōu)勢(shì)$當(dāng) 使用特殊材料與應(yīng)用新材料時(shí)，可 以根據(jù)實(shí)際情況與材料的特性作全面的調(diào)整以 更好地適應(yīng)特殊材料與應(yīng)用新材料；當(dāng)零件使 用磨損后可以通過調(diào)整位置來彌補(bǔ) 磨損以繼續(xù)使用減少零件的更換量；質(zhì)量控制 上，可以通過調(diào)整來彌補(bǔ)裝配上的 誤差； 可以通過調(diào)整來彌補(bǔ)磨損； 可以通過調(diào)整來實(shí)現(xiàn)質(zhì)量的控制。
3.3安全保護(hù)的設(shè)計(jì)理念
安全保護(hù)數(shù)量上釆用的較少、形式上 應(yīng)用傳統(tǒng)。由于其運(yùn)行路徑太長，部件完成功 能單一，在一個(gè)部件上一般只有一個(gè)開關(guān)的保 護(hù)，因而一旦開關(guān)失靈，壞產(chǎn)品就會(huì)在高速度下 經(jīng)過好幾個(gè)工位、很長的路徑，勢(shì)必造成大量的 破壞。而在很多地方根本沒有安全保護(hù)，如一號(hào) 輪的前后、七到八號(hào)輪之間什么保護(hù)都沒有。另 外還采用了大量的傳統(tǒng)形式的破壞式保護(hù)。例如 在機(jī)器中采用了大量的鋁合金轉(zhuǎn)輪和塑料盒模作 為破壞保護(hù)。這兩種保護(hù)既會(huì)造成大量的零件損 壞又會(huì)對(duì)齒輪箱中的傳動(dòng)件造成一定程度的損 傷,也成為齒輪箱故障較多的原因之一。 不僅采用了大量的機(jī)電結(jié)合的保 護(hù)，而且由于結(jié)構(gòu)緊湊，功能集中，即使一處保 護(hù)失靈，那么不到下一個(gè)工位就會(huì)有另外的保護(hù) 起作用，具有較高的可靠性。
從兩種不同機(jī)型的香煙包裝機(jī)設(shè)計(jì)分析和 研究中可知,采用了較先 進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，對(duì)其后的改革和發(fā)展起到了很 好的作用，也是國內(nèi)香煙包裝機(jī)械需要借鑒的。 現(xiàn)代包裝設(shè)備的國際發(fā)展趨勢(shì)為：高速度、高 度自動(dòng)化、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗，強(qiáng)調(diào) 對(duì)產(chǎn)品的柔和處理，不損傷產(chǎn)品外觀。我國的 香煙包裝機(jī)與發(fā)達(dá)國家相比還存在較大的差距， 主要表現(xiàn)在設(shè)計(jì)手段和方法落后，多數(shù)產(chǎn)品仍 采用傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)類比設(shè)計(jì)、靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)和手工 設(shè)計(jì)。其次是經(jīng)濟(jì)性差，長期忽略了設(shè)計(jì)對(duì)成 本的影響；另外可靠性、可維修性差；系統(tǒng)配 套性差；更重要的是創(chuàng)新性差，習(xí)慣于仿造和 引進(jìn)。要改變這種局面，要想使產(chǎn)品的生命力 強(qiáng)，必須加強(qiáng)自主開發(fā)的能力，必須借鑒國外 先進(jìn)的設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)風(fēng)格和設(shè)計(jì)理念，在產(chǎn) 品的設(shè)計(jì)上運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法制造出優(yōu)良的 產(chǎn)品！
本文源于網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系刪除
-
公司電話：
0755-88840386
-
公司地址：
深圳市龍崗區(qū)坂田街道龍璧工業(yè)區(qū)11棟6樓
-
公司郵箱：
longxin@szlongxin.com
微信：產(chǎn)品咨詢
關(guān)注視頻號(hào)
關(guān)注抖音號(hào)