一种防止变形烟包进入下道工序的装置及包装机系统

技术领域

本发明涉及烟包生产领域，更具体地，涉及一种防止变形烟包进入下道工序的装置及包装机系统。

背景技术

ZB45硬盒包装机组是我厂生产硬盒产品的主要机型，它集机、电、气于一体，对整个自动化生产过程的原材料进给、产品包装质量、设备运行状态等进行检测、监控和处理，并在OPC上显示，其生产能力可以达到每分钟包装8000支香烟(即400包/分钟)，是一条自动化程度很高的卷烟包装生产线。该机组具有包装质量好，可靠性高，性能稳定，易于操作和维修，适应性强等特点。

ZB45包装机组由YB45小盒包装机、YB55A小盒透明纸包装机、YB65条盒包装机和YB95条盒透明纸包装机组成。其中YB55A小盒透明纸包装机主要由烟包输入部分、拉线供给部分、透明纸供给部分、裹包成形部分、烟包输出转盘五大部分组成，该项目的主要改进对象是烟包输入部分。

GD包装机组是目前国内卷烟行业高速烟支包装的主要设备之一。生产实践中，CH入口频繁出现挤烟包故障后，造成包装机链轮上曲柄轴断裂和频繁的质量问题，影响设备连续运行，维修调整时间长，影响设备效率更加突出。

生产实践中，上游主机输送过来的不方正烟包，进入YB55A小盒透明纸包装机后，频繁出现挤烟包的现象，多次挤烟将会导致小盒透明机链轮上曲柄轴的断裂。

维修过程中需要拆卸、更换销钉、链轮轴等多种零件，尤其在更换时需要经过绞孔、配置销钉多道工序，其调整精度要求高，维修时间长达360分钟，严重影响设备有效作业率。

通过对YB55A小盒透明纸包装机烟包输入部分工作原理分析，查找出以下几个原因造成入口烟包挤烟的故障。

(1)原辅材料原因：首先由于烟包是靠输送带摩擦力输送，商标纸表面涂层光滑，烟包表面与输送带之间摩擦力减小，产生烟包输送不到位现象。其次，商标纸材料折痕浅也是异常烟包产生的原因。

(2)机械微动开关原因：机械微动开关的频繁撞击，会产生金属疲劳，导致产生检测失灵现象。

(3)机械微动开关检测相位滞后原因：当发生烟包挤烟停机时，由于设备高速运转惯性，堵塞烟包已经进入包装轮，推包块返回时才能引起报警停机，造成套口及折叠板错位，一些包裹不紧、错牙、折角不好、褶皱、散包等质量缺陷问题就会出现，使维修调整时间变长。

(4)YB55A小盒透明纸包装机入口输送带原因：上游机输出的烟包由高架输送带送到小盒透明机入口的压紧部位时，托架向下运动，并带着安装在上面的五个滚轮一起压向烟包，滚轮与烟包接触后，增大了烟包和输送带的摩擦力，从而使烟包快速进入提升部位。如果输送带长时间使用，输送带表面粗糙度降低与烟包之间摩擦力减小，使烟包输送不到位，会造成挤烟现象的发生。

(5)停机相位设计滞后的失效原因：由于尼龙材料推包块的原因，使用寿命受时间长短，温度变化影响，降低了零件配合精度，使尼龙推包器与堵塞烟包向后滑移失效，造成烟包堵塞现象。

(6)YB55A小盒透明纸包装机入口挡板原因：由于设备高速运转，从高架输送带输送下的烟包将会撞击到小盒透明机入口处的挡烟板上，使得烟包出现变形，发生挤烟的现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种防止变形烟包进入下道工序的装置及包装机系统的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种防止变形烟包进入下道工序的装置，包括，固定座、活动限位块、检测支架、检测装置、活动螺栓和弹簧；

所述固定座架设在烟包输送通道上，所述活动限位块通过活动螺栓可活动地安装在固定座的下方，所述活动限位块和固定座支架设置有弹簧，所述检测支架设置在固定座上，所述检测装置设置在检测支架上，所述检测装置可以检测活动的活动螺栓或者活动限位块的活动。

可选地，所述固定座包括横板、右支腿和左支腿三者形成一个框型结构；

所述横板上包括通孔、活动孔、支架安装孔；所述活动孔用于通过活动螺栓，所述通孔和活动孔沿横向一排地设置在横板的中间位子；所述支架安装孔为2个且沿纵向设置在横板的一边；

所述右支腿上设置有右支腿孔，用于螺栓固定安装在烟包输送通道上；

所述左支腿上设置有左支腿孔，用于螺栓固定安装在烟包输送通道上。

可选地，所述活动限位块包括活动限位块本体、立柱和螺纹孔；

所述活动限位块本体为一个长方体，所述立柱为圆柱体，设置在所述活动限位块本体上，所述立柱套设在所述横板的通孔上；所述弹簧套设在所述立柱上，所述弹簧被压设在所述活动限位块本体和所述横板之间；所述螺纹孔与活动孔相对应，所述活动螺栓穿过活动孔旋合在所述螺纹孔上。

可选地，所述活动限位块本体还包括倒圆部，所述活动限位块本体长方体的一个下边进行倒圆形成倒圆部。

可选地，所述检测支架由第一板、第二板和第三板组成的闪电支架，所述三个板两两相互垂直；

所述第一板上设置有第一板圆孔，用于安装检测装置；

所述第三板上设置有第三板圆孔，用于将检测支架固定安装在所述固定座上。

可选地，所述活动螺栓包括螺杆，所述螺杆包括螺纹部和光杆部，所述螺纹部设置在所述螺杆的下部，所述光杆部设置在所述螺杆的上部。

可选地，所述左支腿的上部有一个左支腿阶梯部的上水平面低于横板的上平面。

可选地，所述右支腿的下部内部设置有一个长方体的凹陷部即右支腿凹陷部；所述左支腿的下部内部设置有一个长方体的凹陷部即左支腿凹陷部。

可选地，所述活动限位块的下表面与烟包上表面的高度间隙为23.5mm；所述检测装置中的传感器与活动螺栓上的检测点的距离为1.5-2.5mm，所述传感器的有效检测距离为0.5mm。

根据本发明的第二方面，提供了一种包装机系统，包括本发明第一方面任一项所述的防止变形烟包进入下道工序的装置。

根据本发明公开的一个实施例，具有如下有益效果：

生产出的烟包，经高架输送带到达YB55包装机入口，由烟包压紧装置和提升装置同步运动将烟包纵向输送到位。当烟包顺利通过自动检测装置时，烟包为合格，当烟包促使活动限位块受阻时，自动检测装置上的活动螺栓向上运动，触动检测，使正常运转的设备，提前停机。而正常烟包通过检测后撞击在具有缓冲作用的挡板处，可以有效减少设备故障和质量缺陷产生，能够很好做到预知预防维修。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为根据实施例提供的一种防止变形烟包进入下道工序的装置示意图；

图2为根据实施例提供的一种防止变形烟包进入下道工序的装置中的固定座的示意图；

图3为根据实施例提供的一种防止变形烟包进入下道工序的装置中的活动限位块的示意图；

图4为根据实施例提供的一种防止变形烟包进入下道工序的装置中的检测支架的示意图；

图5为根据实施例提供的一种防止变形烟包进入下道工序的装置中的检测支架和固定座的安装示意图；

图6为根据实施例提供的一种防止变形烟包进入下道工序的装置中的活动螺栓主视图；

图7为根据实施例提供的一种防止变形烟包进入下道工序的装置中的固定座的主视图。

图中标示如下：

1-固定座

11-横板

111-第一通孔

112-活动孔

113-第二通孔

114-支架安装孔

12-右支腿

121-右支腿孔

122-右支腿凹陷部

13-左支腿

131-左支腿孔

132-左支腿凹陷部

133-左支腿阶梯部

2-活动限位块

21-活动限位块本体

22-第一立柱

23-第二立柱

24-螺纹孔

25-倒圆部

3-检测支架

31-第一板

311-第一板圆孔

32-第二板

33-第三板

331-第三板圆孔

4-检测装置

5-活动螺栓

51-螺杆

511-螺纹部

512-光杆部

6-弹簧。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

实施例一：

本实施例提供一种防止变形烟包进入下道工序的装置，如图1和图5所示，包括，固定座1、活动限位块2、检测支架3、检测装置4、活动螺栓5和弹簧6；

所述固定座1架设在烟包输送通道上，所述活动限位块2通过活动螺栓5可活动地安装在固定座1的下方，所述活动限位块2和固定座1支架设置有弹簧，所述检测支架设置在固定座1上，所述检测装置设置在检测支架3上，所述检测装置可以检测活动的活动螺栓5或者活动限位块2的活动。如图2所示，所述固定座1包括横板11、右支腿12和左支腿13三者形成一个框型结构；所述横板11上包括通孔、活动孔112、支架安装孔114；所述活动孔112用于通过活动螺栓，所述通孔和活动孔112沿横向一排地设置在横板11的中间位子；所述支架安装孔114为2个沿纵向设置在横板11的一边；所述右支腿12上设置有右支腿孔121，用于螺栓固定安装在烟包输送通道上；所述左支腿13上设置有131左支腿孔，用于螺栓固定安装在烟包输送通道上。所述左支腿13的上部有一个左支腿阶梯部133的上水平面低于横板11的上平面，受限于设备的安装空间，同时减重。如图7所示，所述右支腿12的下部内部设置有一个长方体的凹陷部即右支腿凹陷部122；所述左支腿13的下部内部设置有一个长方体的凹陷部即左支腿凹陷部132，方便活动限位块2的安装和运动。

如图3所示，所述活动限位块2包括活动限位块本体21、立柱和螺纹孔24；所述活动限位块本体21为一个长方体，所述立柱为圆柱体，设置在所述活动限位块本体21上，所述立柱套设在所述横板11的通孔上；所述弹簧6套设在所述立柱上，所述弹簧被压设在所述活动限位块本体21和所述横板11之间；所述螺纹孔24与活动孔112相对应，所述活动螺栓5穿过活动孔112旋合在所述螺纹孔24上。

所述活动限位块本体21还包括倒圆部25，所述活动限位块本体21长方体的一个下边进行倒圆形成倒圆部25，所述倒圆部是正对着烟包的，使正常的烟包容易通过。

如图4所示，所述检测支架3由第一板31、第二板32和第三板33组成的闪电支架，所述三个板中的相互连接的两个板两两相互垂直；所述第一板31上设置有第一板圆孔311，用于安装检测装置；所述第三板33上设置有第三板圆孔，用于将检测支架3固定安装在所述固定座1上。

如图6所示，所述活动螺栓5包括螺杆51，所述螺杆51包括螺纹部511和光杆部512，所述螺纹部511设置在所述螺杆51的下部，所述光杆部512设置在所述螺杆51的上部。

所述活动限位块的下表面与烟包上表面的高度间隙为23.5mm；所述检测装置中的传感器与活动螺栓上的检测点的距离为1.5-2.5mm，经过实验验证，优选的距离为2mm。

所述检测装置中的传感器与活动螺栓上的检测点的有效检测距离为0.5mm。

具体工作原理：当异型烟包通过时，会顶住活动限位块上移，从而使活动螺栓上移，被检测装置检测到。当异型烟包触动检测装置时，使正常运转的设备提前停机，保障了产品质量，减少维修费用,节约维修时间，减轻了劳动强度，提高了设备的有效作业率，为预知预防维修打下良好的基础。

实施例二：

本实施例提供一种防止变形烟包进入下道工序的装置，包括：固定座1、活动限位块2、检测支架3、检测装置4、活动螺栓5和弹簧6；

固定座1的设计：根据YB55A小盒透明纸包装机烟包输送入口提升转向部位有限空间，设计固定座，材料选用45#钢，调质处理。固定座1形状为框架型，成阶梯状。两侧有右支腿孔121和左支腿孔131，为通孔或者螺纹孔也行，为通孔时孔的直径大小为6mm，由两个规格型号为M6*15mm和M6*20mm的螺钉穿过,固定在设备上。固定座上层中间横向有三个通孔即第一通孔111、活动孔112、第二通孔113，纵向有两个螺纹孔即支架安装孔114。螺栓5穿于横向中间部位的活动孔112，连接活动限位块，第一通孔111和第二通孔113的直径大小为7mm，纵向两个支架安装孔114为M4用于固定检测支架。

活动限位块2的设计：依据固定座1，设计活动限位块，因为两个零件存在相互运动，要确保活动限位块上下运动顺利，进行间隙配合，加工材料选用45#钢，调质处理。活动限位块，形状为长方体，长方体中间靠边有两根光轴即第一立柱22和第二立柱23，两根轴中间有一个螺纹孔24。两根轴和长方体正好穿于框型固定座内。活动限位块与框型固定座之间由规格型号为M6*20mm螺栓5活动连接。

弹簧6的选择：YB45包装机生产出的烟包，通过高架输送通道纵向输送到自动检测装置下方，合格烟包进入，而不合格的烟包将会在检测装置下方触动活动限位块，使其克服上方两个弹簧的弹力，触发检测，实现停机。由此看出弹簧的重要性，因此弹簧选材时必须考虑到弹簧材料的良好韧性，能够准确触发检测。所以，通过现场实验法，我们测出设备正常运转时，不合格烟包触发自动检测推力为3Kg,而机器位于高速运转时烟包的推力为4.5Kg。

活动限位块作用依靠套在两轴上的弹簧6与限位块固定座1的活动螺栓5连接来实现的，根据烟包宽度53mm、厚度23.5mm进行设计，通过螺钉调整活动限位块与输送带上烟包的间隙，设定传感器与检测点的有效检测距离调整为2mm。

根据压紧弹簧应力符合向上运动要求，选择线径0.36mm，内径8mm，外径10mm，高19mm的标准压紧弹簧，弹簧材质中碳结构钢为60Si2MnA，具有较高强度和良好的塑性，能够确保活动限位块在保持高度位置同时，不方正的烟包经过时，能够克服弹簧的压力，触发自动检测装置，设备停机。

活动螺栓5的设计：活动螺栓5为专用螺钉，加工成半螺纹丝扣，用于连接活动块与固定座的桥梁，也是检测感应的金属部位，其余为全螺纹螺钉。材质为45#钢，淬火+高温回火进行热处理，螺纹直径为φ5mm，总长22mm，光杆部512长度为12mm。

检测支架3的设计：为了保证检测灵敏度，设计加工出固定传感器的检测支架，提高检测的稳定性。检测支架3选用材质为Cr18Ni9不锈钢，加工成Z字形状，一端有两个4mm孔即第三板圆孔331，与限位块固定座1上的两个螺丝孔连接，另一端有一个固定传感器检测头的10mm的孔即第一板圆孔311。

检测装置4:YB55包装机烟包输送入口提升转向处需要设计安装一个传感器，不合格烟包通过这一装置时，会触动活动限位块，限位块触动后，传感器感应停机。

经过分析发现，传感器的选用，需要从感应量程的大小，检测的接触方式，信号的引出方法，传感器的来源与价格、灵敏度、稳定性这些方面，考虑传感器的具体性能指标。

经过分析发现，传感器的选用，需要从感应量程的大小，检测的接触方式，信号的引出方法，传感器的来源与价格、灵敏度、稳定性这些方面，考虑传感器的具体性能指标。

1)感应量程大小选择:在选择传感器时，首先要看其量程是否满足要求，经过多次观察发现，不方正烟包以及输送不到位的烟包触发活动限位块间隙为2mm，因此设定检测传感器与检测点的有效检测距离为2mm，当传感器检测距离小于2mm时，设备停机。

2)检测的接触方式:传感器与活动限位块有一定距离，便于检测不合格烟包以及输送不到位的烟包，因此选择非接触式传感器。

3)信号的引出方法:由于包装设备DC24V电压较多，信号的引出方法采取有线连接，将连接线与CH传送链扭矩离合器3S888并联，当烟包堵塞时装置感应到检测器3S888，N8的2号脚有高电平输入，则发生设备停机，OPC显示CH传送链扭矩离合器信息，检查入口拿走堵塞的烟包，复位故障消除。

5)传感器厂家选用:传感器的来源，国产还是进口，价格能否承受，还是自行研制，都需要进行核算，因此诸多方面考虑拟选用费用较低的国产品牌。

6)灵敏度、稳定性的选择:一般情况下传感器的线性范围的选择，希望传感器的灵敏度越高越好。但是由于卷包设备运转时具有振动现象，传感器处在多振动、多灰尘，多烟沫的生产环境中运行，这些均为多维向量，影响传感器的性能指标，因此需要选择灵敏度小，稳定性强，结构简单的传感器。

综上所述，选择非接触式圆柱形电感式传感器，规格型号为LJ 8A3-2-Z/EX。

这一检测接通电源后，在开关的感应面将产生一个交变磁场，当检查点的金属物体接近此感应面时，金属中则产生涡流而吸取了振荡器的能量，使振荡器输出幅度线性衰减，然后根据衰减量的变化来完成检测物体的目的。

通过该装置应用后(改造后)，实现了不合格烟包的自动检测，当设备频繁发生不合格烟包时，能够及时提示故障现象，有助于及时开展预防预知性维修，防止设备突发故障，提高产品质量，减少维修费用,减轻劳动强度。从表1、图1-4改造前后实施效果及故障修复次数对比可以看出包装质量、设备有效作业率，原辅材料消耗均得到降低，改进前后维修时间由360分钟，缩短为0分钟，节约了原辅材料、维修费用，提高设备有效作业率，详见表1；同时，在相同时间内，改造前维修数量为389次，改造后维修数量为15次。

表1改造前后效果对比

该装置提升设备自动化、模块化应用程度，产生故障能自动复位。安装、拆卸实现模块化，满足自动化的设计理念。当发生挤烟包现象，提升入口转向装置能够提前3-5包烟生产时间停机，杜绝零件变形、伤件故障风险。能够有效防止异常烟包进入包装通道，进入下道工序，维护企业产品形象。能够对行业ZB45包装机组实现全面推广，解决烟草行业YB55A小盒透明纸机提升转向入口装置挤烟故障发生，在行业内推广价值很大。

实施例三：

本实施例提供一种包装机系统，所述实施例一和二任一项所述的防止变形烟包进入下道工序的装置安装在所述包装机系统的烟包输送通道上。

综上，生产出的烟包，经高架输送带到达YB55包装机入口，由烟包压紧装置和提升装置同步运动将烟包纵向输送到位。当烟包顺利通过自动检测装置时，烟包为合格，当烟包促使活动限位块受阻时，自动检测装置上的活动螺栓向上运动，触动检测，使正常运转的设备，提前停机。而正常烟包通过检测后撞击在具有缓冲作用的挡板处，可以有效减少设备故障和质量缺陷产生，能够很好做到预知预防维修。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。