【摘要】 本文通过对YB45包装机硬小包钢印装置的结构特点、工作原理进行分析，找出生产过程中小包底部钢印产生字体模糊、深浅不一、字号错位、双号、商标纸打烂等质量缺陷的原因。通过比较目前YB45硬盒包装机所采用的两种钢印装置使用方面的优缺点，结合设备自身的结构特点，在不改变设备原有结构的基础上，吸取两种钢印装置的优点，对原钢印装置进行技术改进，采用双偏心钢印调整装置，降低了小包底部钢印质量缺陷发生的频次，提高了产品质量，降低了原辅材料消耗，提升了生产效益。
【关键词】YB45硬盒包装机 钢印装置 双偏心 改进
前言
YB45型硬盒包装机是由上海烟草机械厂引进消化、吸收意大利GD公司X2型硬盒包装机技术，国产化后的卷烟包装设备，它是目前我国卷烟包装设备的主流机型，该机组具有良好的包装质量，稳定的性能，较快的包装速度和较高的自动化程度，维修方便等优点。为了更好地跟踪产品质量，确保产品质量责任的可追溯性，YB45型硬盒包装机组上，在商标纸纵向输送通道上设置了打印钢印识别号码的钢印装置。这种钢印装置，由于自身结构特点和某些设计缺陷，常发现在生产过程中有钢印号打印深浅不一、字体模糊、字号错位、双号、无号、商标纸打烂等产品质量缺陷现象发生。通过比较目前YB45硬盒包装机所采用的两种钢印装置使用方面的优缺点，结合设备自身的结构特点，在不改变设备原有结构的基础上，吸取两种钢印装置的优点，对原钢印装置进行技术改进，采用双偏心钢印调整装置，降低了小包底部钢印质量缺陷发生的频次，提高了产品质量，降低了原辅材料消耗，提升了产品效益。
1 改进背景与使用现状
当今，标识技术的应用正逐步深入每一个角落，尤其在工业方面的应用范围越来越广。通过某些装置或技术在产品上标注特殊的标识，它有利于产品识别，可以实现产品跟踪记录，产品的批号、班次或生产日期直接印在产品上，使得每一件产品均具良好的可追溯性，大大方便企业的质量管理及产品的区域管理；同时还可防止假冒，增加产品的附加值。它意味着一种承诺，是对产品质量负责的具体体现。目前的产品标识技术往往采用接触式丝网印刷机、移印机、机械式滚轮凸模，以及更先进的非接触式连续喷码机等技术和装置来完成产品标识的。YB45型硬盒包装机组上，同样也设置了打印钢印识别号码的钢印装置，这种钢印装置是采用机械滚轮凸模在烟包包装材料的相应部位压印处所要求的钢印识别号码，YB45型硬盒包装机组的钢印装置分片式和整体可调式两种结构。
2 两种钢印装置的对比
YB45型硬盒包装机组目前所采用的两种钢印装置，都属于机械滚轮凸模接触式钢印装置，实际应用过程中发现它们各有自己的优缺点。片式钢印装置的特点是换号简便快速，可调整量小。整体式钢印装置的特点是换号麻烦，费时费力。
3 改进方案
3.1 圆盘式钢印装置的重新设计
由于本厂十台套YB45硬盒包装机组全部改造为八角型异型包装机组，商标纸两侧折翼分别增加了两条虚线折痕，其尺寸及规格发生了改变，
商标纸纵向输送通道做了相应的改造，根据八角异形烟包难以成型的特点，为了保证八角烟包的完美成型，在商标纸纵向输送第一扇形轮和钢印辊轮部位分别设计更换加装了第一和第二商标纸预折辊。其中与钢印辊轮同轴安装的第二预折辊左右各一只，分别安装在钢印辊轮的两侧。经测量左右两预折辊之间仅有46mm的空间，小于标准四角烟包圆盘式钢印装置的总宽度，又因本改进方案中钢印辊轮与安装轴之间设计加装了偏心轴套，需要重新设计钢印辊轮的有关尺寸，才能满足安装使用要求。测量出预折辊直径84mm,传动轴直径26mm，钢印衬辊直径60mm、宽度为56mm,以上所测尺寸作为设计钢印辊轮、偏心小轴、固定钩齿支撑小轴和偏心轴套的依据。
3.2 钢印辊轮和偏心轴套的设计
由于本改进方案仍采用圆盘式钢印装置，钢印辊轮的结构形状，钢印体大小、所需只数和其在钢印辊轮上的安装位置都没有改变，变化的只是钢印辊轮的内孔直径。因传动轴直径为26mm,决定了偏心轴套孔径也为26mm,为了保证轴套的足够强度，轴套壁厚为2.5mm,轴套外径确定为31mm,轴套外圆与内控的偏心量设计为0.5mm,因此钢印辊轮的轮孔直径确定为31mm;因与钢印辊轮同轴安装的镶有5mm宽聚氨酯橡胶环的预折辊轮直径为84mm,橡胶环圆弧面与钢印衬辊相切并保持0.1-0.15mm的间隙，而钢印辊轮的两轮缘几乎不与衬辊接触，其最大直径确定为80mm,既能保证钢印号的正确打印，又不影响商标纸的正确输送。
3.3 偏心小轴和弹簧钢片的设计
本改进将偏心小轴的内六角端改为厚度为3的8mm的外六方，用8mm的外六方扳手来调整偏心小轴。弹簧钢片选用加厚的1.2mm的65Mn弹簧钢片来增强它的抗疲劳性能。
4 改进实施
4.1 零件准备和加工
零件依照上面的委外加工，加工要求：钢印辊轮材料选用45钢，热处理后硬度达到50HRC；偏心轴套材料选用45钢，热处理后硬度达到45HRC，轴套外圆上的三个开槽、一侧法兰上的螺孔和调整孔周向均布，偏心轴套偏心量e=0.5mm；偏心小轴和固定钩齿支承销轴材料均选用45钢，热处理后硬度均达到56HRC。
4.2 安装调试
先将设备上原来采用的钢印装置拆除掉，然后将改进后钢印装置进行安装。该双偏心钢印拨号装置由钢印辊轮、偏心轴套、偏心小轴、钢印体、固定钩齿、弹簧钢片、压板、支撑轴等其它零件组成。偏心小轴套接钢印体并固定在钢印辊轮上，固定钩齿套接在轴上并压在钢印体上，轴通过其两端的沉头垫和沉头螺钉定位在钢印辊轮上，弹簧钢片的每单只钢片的一端压紧在对应的固定钩齿上，另一端通过压板和螺钉固定在钢印辊轮两轮缘之间的平面上，钢印辊轮通过紧固螺钉固定在偏心轴套上，偏心轴套通过一侧法兰上的两个紧固螺钉固定在传动轴上。
将组装好的改进后的圆盘式钢印装置组件安装固定在商标纸纵向输送通道的钢印机构所在位置，检查偏心轴套和钢印辊轮是否能灵活转动，然后将其预紧；盘动机器手轮，通过商标纸，检查打印相位，初步检查打印效果；如打印不合要求，先用8mm的外六方扳手转动偏心小轴，使一组钢印先整体接触商标纸，然后通过转动偏心轴套，重新检查打印效果直至满足工艺要求为止，最后紧固所有紧固螺钉。
5 改进效果
2016年3月份，先在1台YB45包装机组上进行了尝试改进，双偏心结构设计使打印调整的范围较大、拨轮换号快速高效并能够有效避免钢号的松动和偏移问题，在操作应用中调整非常方便，使钢号打印定位准确、字迹清晰。
改进后机台人员换号快速方便，维修工维修次数明显减少，工作效率和设备的有效作业率显著提高，节约了原辅材料和设备维修成本。经过半年多的运行，新装置运行稳定可靠，事实证明改造是成功的。
6 结束语
通过对比分析YB45硬盒包装机所采用的两种钢印装置的结构特点，在不改变设备原有结构的基础上，吸取两种钢印装置的优点，对原钢印装置进行技术改进，采用双偏心钢印调整装置，降低了小包底部钢印质量缺陷发生的频次，最终达到了设备技术改进的目的。此次技术改进效果明显，改进成果在车间内部得到了推广应用，目前对车间其它10组YB45包装机全部进行了改进，改进效果较好。通过技术改进不仅节省了维修费用，而且提高了维修人员的业务技术水平。
参考文献
[1] 随机参考资料．GD X2包装机安装调试手册.
[2] ZB45包装机组使用说明书[R] 上海烟草机械有限责任公司 2005
[3] ZB45包装机组培训教材 上海烟草机械有限责任公司 2005
[4] 濮良贵， 纪名刚．机械设计[M]第八版．北京：高等教育出版社，2006 .5
[5] 许昌卷烟厂工艺技术质量标准 包装分册