河南中煙勞模和工匠人才創新工作室聯盟創新成果ZB45包裝機一號輪裝配工裝的設計與應用成果報告黃金葉生產制造中心ZB45包裝機一號輪裝配工裝的設計與應用一、立項背景ZB45包裝機其工作原理主要是采用槽輪傳動機構來達到間歇式的煙支組成型和煙包折疊包裝的工藝流程，其中一號輪是在煙支組成型后的第一個煙支整理及輸送過輪，為保證煙支組在輸送過程中的整齊排列和輸送穩定，一號輪由轉動支架、夾板（合模片）、擺動夾子、轉動凸輪、軸等幾十種零件共同組成的煙支組傳動機構。同時為了保證煙支組整齊排列且輸送穩定，各個零件需要完成精密配合動作來保障煙支組的完好輸送。在ZB45包裝機實際生產運行過程中，其一號輪由于裝配要求精密且相互配合動作較多，及易發生設備故障，造成煙支刺破等質量問題的發生，在維修過程中更換整個一號輪部件，價值約5萬元左右，新部件上機后還要對該機的適應性進行調整，工作繁瑣并且很容易造成二次塤壞。為進一步降低維修費用，達到修舊利廢的效果，卷包部通常情況下對一號輪部件采用“多用一備”的方式，暨除去正常保障設備運行的一號輪部件外，另外多備一套調教好的一號輪部件，以備隨時更換。但由于一號輪故障頻發，備用一套部件已滿足不了正常設備運行所需，因此急需采用新的工作方法來快速的達到一號輪維修及更換，保障設備的正常運行效率。二、存在問題針對以上背景，項目組進一步分析統計了三個月內一號輪更換周期和維修時間，如下表所示：卷包部6-8月份一號輪維修更換及維修時間統計表類別時間一號輪更換次數一號輪維修調整平均用時平均設備停機時間6月23次56.2分鐘65.1分鐘7月18次47.9分鐘57.4分鐘8月21次53.7分鐘65.3分鐘從表中可以看出，6-8月份，在三個月的時間內，一號輪平均更換次數達20.6次，平均維修用時約52.6分鐘，嚴重影響了設備的運行效率，針對以上問題，項目組進行了進一步的分析。主要包含兩個方面：一是針對一號輪更換頻次進行分析，通過分析，項目組確定在更換頻次方面，由于ZB45包裝機設備結構的特殊性以及一號輪結構的復雜性，較難針對該問題進行創新性的解決更換頻次高的問題。二是針對一號輪維修調整用時較多的問題進行分析，項目組通過交流學習和研討，確定采用設計加工一號輪維修工裝的方式來降低一號輪在發生設備故障進行維修時的所需要的維修時間，來保障ZB45包裝機的高效連續性運行。三、目標設定項目組明確了本次技術革新主要改進的內容為設計加工ZB45包裝機一號輪維修工裝，同時將目標設定為一號輪維修調整時間由以前的平均52.6分鐘，降低到20分鐘以內。四、主要工作內容（一）分析一號輪部件工作流程項目組對備用的一套一號輪部件進行拆解，并明確一號輪部件在維修調教過程的所需要注意的調整標準，如下圖所示：如圖所示，一號輪部件有旋轉支架、夾板（盒模片）、擺動夾子、軸、凸輪等組成。兩個盒模有八個夾板（盒模片）組成，在組裝時，夾板必須和旋轉支架的端面平齊，肉眼很難保證精度，并且兩個夾板要求間距21.5mm絕對平行形成一個盒模，一個輪子上的兩個盒模要鏡像完全一致。兩盒模在旋轉時外直徑小于260mm內直徑大于160mm。才能保證一號在旋轉時不與其他結構產生碰撞損壞。在具體調整過程中，需要擺動夾子的組裝要求靈活擺動到位，打開即時不影響煙支組的輸送，閉合式保持煙支組的整齊排列并且不傷到煙支。并且擺動臂與旋轉支架端面平齊，旋轉擺動直徑小于260mm。針對以上一號輪部件裝備需求，項目組發現在維修調教過程中，維修工普遍采用的是徒手裝配，并采用水平尺、卡尺、塞尺和一號輪調整標準模盒等測量工具進行調整調教。在此過程中完全依靠維修經驗和目視觀測，無法保證裝配精度，同時也無法進行裝配完成后的一號輪模擬旋轉驗證。造成了調教完成后，在上機測試時運行效果不佳，導致頻繁的拆裝和反復調試。（二）設計一號輪部件維修工裝針對以上分析，項目組確定了一號輪維修工裝的設計需求，一是能夠簡便快捷的按照統一標準來調教一號輪部件；二是維修工裝能夠附帶進行一號輪運行環境進行旋轉運行模擬測試。針對以上需求，項目組通過測量，設計繪制了一號輪維修工裝的設計圖紙，具體主要設計參數為：根據一號輪旋轉工作環境，設計工裝內徑直徑260MM；根據一號輪旋轉工作環境及結構設計臺階；根據兩盒模鏡像對稱并且平行于中心線的要求，依據工裝中心線設計與合模同規格21.5MM的開槽；根據旋轉工作要求設計可約束凸輪的旋轉平臺。詳細圖紙如下所示：（三）加工一號輪部件維修工裝項目組將設計好的整套圖紙移交至機加工中心，在經過多次的加工技術條件溝通交流后，新型的一號輪維修工裝設計加工完成，并在9月底安裝至卷包部備件維修室進行實際測試，具體測試效果如圖所示：一號輪維修工裝實物圖一號輪維修工裝組裝后實際測試圖（四）一號輪部件維修工裝測試效果項目組將一號輪維修工裝進行現場測量及驗收，加工制作標準符合設計精度要求，同時測試一號輪維修調整流程如下：在一號輪模擬運行方面，該工裝能夠通過其內弧面，模擬一號輪在實際上機運行過程中的工作環境，達到對調教一號輪部件接送煙支組和輸出煙支組過程中的前后銜精度的保障。在一號輪調教方面，該工裝能夠通過其設計的旋轉平臺，手動測試一號輪夾具在張開和加緊兩個狀態下的實際運行精度，保障煙支組在一號輪內的平穩輸送。在一號輪模盒片精度調整方面，該工裝提供水平參考面，在借助水平尺的情況下，能夠有效的保障一號輪模盒片的水平調教，保證其快速調整且精度合格。在維修環境方面，該工裝提供了相對穩定且密封的維修環境，能夠保障一號輪部件在維修調整過程中的固定作用，避免了部件在維修過程中的移動、翻轉造成的調較基準的偏差，同時減少了手動干預，降低勞動強度。五、一號輪工裝加工費用本次改進費用共計9685元。六、取得效果項目完成后，項目組進一步分析統計了三個月內一號輪更換周期和維修時間，如下表所示：卷包部9-11月份一號輪維修更換及維修時間統計表類別時間一號輪更換次數一號輪維修調整平均用時平均設備停機時間9月20次16.4分鐘25.2分鐘10月17次17.8分鐘24.4分鐘11月18次13.5分鐘21.3分鐘從表中可以看出，項目完成后，9-10月份，卷包部ZB45包裝機一號輪維修更換次數由于一號輪在調整過過程中能夠達到精度保障，其更換次數略有降低，月平均更換18.3次。同時一號輪部件的維修調整平均用時有大幅降低，由以前的平均維修用時約52