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CT上胶器调试工装的设计与应用
一、小组活动概况
1.1小组简介

设备信息部维修3班担负着制造部包装设备日常的维修和保养工作。放大镜ＱＣ小组，成立于2011年5月，是为提高卷烟制造包装设备的维修质量和产品的包装质量而成立的，以保证、提高和改进卷烟包装设备，提高设备有效作业率、提高包装质量为目的的ＱＣ小组。

小组简介
单位
什邡分厂
小组名称
放大镜QC小组
成立时间
2011年5月
课题注册号
CYSS/QC-2011-019.01
注册时间
2011年5月
活动时间
2011年5月至2011年12月
课题名称
CT上胶器调试工装的设计与应用
小 组 成 员
姓名
职务
组内职务
职称
年龄
文化程度
组内分工
QC教育时间
周成东
维修工
组长
高级维修工
47
大专
组织实施
人均受QC教育时间超过60课时，并在活动中不断学习QC方法，进行深化教育
黄（ 小） 勇
维修工
组员
技师
37
中专
资料整理
黄凯
维修工
组员
高级维修工
47
中专
资料整理
肖顺华
维修工
组员
高级维修工
45
中专
实施改进
付良辉
维修工
组员
技师维修工
41
中专
实施改进
高定新
维修工
组员
技师
47
大专
实施改进
高鹏
维修工
组员
助工
25
本科
机械设计
张奕
设备管理员
组员
助工
40
本科
外协加工
谭洪兴
工艺员
组员
助工
49
大专
工艺指导
黄(大)勇
维修班长
组员
高级技师
46
大专
技术指导
备注
每月活动2--3次，人均活动时间不少于2小时

1.2活动计划
活动进度表

序号
项　　目
时间（月）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

1
课题选择
1、总结现有的调整方法

★
★

2、采用现有方法进行调整测试

★
★

2
目标设定

★

3
制定活动实施计划

★

4
提出设计方案

★
★

5
方案论证与对比

★

6
最佳方案的细化

★

7
制定对策

★

8
对策实施

★
★

9
效果验证

★
★

10
总结

★

二、课题选择：

2.1设备介绍
CT是GDX包装机组的硬条盒包装机，CT上胶器是对条盒包装时需要粘贴的部位涂上胶液的零件，其工作过程为：条盒商标纸由吸取装置分离成单张输送到涂胶部位的同时，上胶器回转到涂胶工位对条盒上相应位置进行上胶，上胶器涂胶弧面的线速度与条盒输送运动的速度是相同的，上胶器旋转一周，完成一张条盒纸相应位置的涂胶。
2.2问题提出
CT条盒涂胶装置常见故障现象是：条盒长边三个涂胶面不在同一直线上，易出现胶液溢出，造成条盒与玻纸粘联或与小包粘联；胶缸内涂胶轮磨损程度不一，容易造成条盒纸上涂胶位置的胶面不全或无胶液。这些故障对产品质量影响严重，增加了维修时间，增加维修成本。

解决以上问题，必须提高该装置的调试精度，统一调试方法。

下表为两个月CT上胶装置调试的时间统计。

上胶装置维修调试统计
测试日期
机台
胶缸调试时间 （分钟）
上胶器时间 （分钟）
刮胶板时间 （分钟）
调试总时间 （分钟）
7月6日
1
2
26
4
32
7月13日
3
2
25
5
32
7月15日
5
3
27
4
34
7月20日
8
2
28
3
33
8月9日
9
3
25
5
33
8月17日
14
2
28
5
35
8月22日
16
3
30
4
37
平均
2.4
27
4.3
33.7

从以上数据可以看出，上胶器的调试时间约占总调试时间的80%，胶缸位置、刮胶板的调试时间约占20%。
由此可见，推进设备维修标准化，采用调试工装进行设备维修调试，减少因人为维修方法不当造成的调整位置偏差、零件磨损程度不一，以保证产品质量和设备的稳定运行势在必行。所以，我们选择这一课题开展活动。

三、目标设定

条盒涂胶装置的调试包括：胶缸位置的调试、刮胶板（涂胶轮胶量）的调试和上胶器的调试。上胶器的调试精度直接影响胶缸位置和刮胶板的调试。
上胶器采用工装标准化方法调试，操作步骤规范、上胶器一次性定位准确，能使上胶器调试的时间减少70%左右。因此我们将此次活动的目标设定为：将条盒涂胶装置的调整时间由原来的33.7分钟，缩短为15分钟左右。

四、方案提出并确定最佳方案

4.1总体方案
小组运用头脑风暴法，用亲和图汇总了CT条盒涂胶装置调整方法：
条盒涂胶装置的调整方法

更换涂胶块时，以上胶轮为基准

调整涂胶块的径向位置，使各涂胶块弧面粘上胶液

依次调整各涂胶块的相位，使其涂胶点位置满足包装工艺要求
更换上胶轮时，确定上胶轮的安装位置，以上胶块安装轴上的送纸轮为基准
调整上胶块的径向位置，使上胶块弧面突出送纸轮1.5mm，并检查调整上胶轮的相位及平行度
调整胶缸的位置，保证上胶轮与涂胶块弧面的间距为0.05mm
调整中间过桥齿轮与上胶轮传动齿轮的间隙，使其满足安装工艺要求
更换上胶轮时，首先确定上胶轮磨损的位置，分析磨损的原因

然后进行上胶轮安装位置平行度的校正
再对上胶器的平行度进行校正保证胶块弧面突出送纸轮1.5mm
调整胶缸的位置，保证上胶轮与涂胶块弧面的间距为0.05mm

根据以上方法和CT涂胶装置的结构、工作原理，小组提出以下上胶器调试工装的设计方案：
方案一：以胶缸上胶轮的位置为基准设计工装；
方案二：以涂胶器轴心线为基准设计工装；
方案三：以输送轮（件号：OBB1370 ）圆周面为基准设计工装。

4.1.1方案的对比分析

4.1.2、方案的评估分析

通过以上分析、评定，方案二为CV涂胶器调试工装设计的最优方案。

4.2确定最佳方案

4.2.1选择工装结构与工装固定方式
工装的设计要求：
①准确的定位；
②方便、牢固的安装。按照这一要求，我们设计了以下工装结构和安装固定方式：

㈠基准定位人工固定双工装：
定位弧
定位槽
定位弧
定位槽

工装一 工装二
调整方法：
工装一定位孔卡在涂胶器轴上，分别靠近三个长边涂胶器，将其涂胶面放入定位槽，拧松螺钉使每个涂胶块紧靠定位槽，保证三个涂胶块安装轴距相同，拧紧螺钉。两端涂胶器采用工装二调试，方法相同。
㈡、基准定位螺钉锁紧导轨固定双工装：
定位弧
定位槽
定位槽
定位弧
定位孔

工装一 工装二
调整方法：
工装一定位孔卡在涂胶器轴上，用定位板上两颗螺钉固定工装一，三个长边涂胶器涂胶面放入定位槽，拧松螺钉使每个涂胶块紧靠定位槽，保证三个涂胶块安装轴距相同，拧紧螺钉。两端涂胶器采用工装二调试，方法相同。
㈢、基准定位螺钉锁紧导轨固定单工装：
定位弧
定位槽

调整方法：
盘车至相位为46°，工装定位孔卡在涂胶器轴上，用定位板上两颗螺钉固定工装三个长边涂胶器涂胶面放入定位槽，拧松螺钉使每个涂胶块紧靠定位槽，保证三个涂胶块安装轴距相同，拧紧螺钉；盘车至相位为187°，将两个端部涂胶器涂胶面放入定位槽，拧紧螺钉。

㈣、基准定位卡板导轨锁紧固定组合工装：
定位弧
定位弧
卡板

调整方法：
利用条盒下落通道的导轨顶住工装卡板，在卡板和定位轴的作用下，将工装固定在上胶器安装轴上，然后盘车使涂胶器与工装上的滑动定位导轨保持水平，拧松螺钉使每个涂胶块紧靠定位槽，保证三个涂胶块安装轴距相同，这样就能快速校验和调整涂胶器的工作位置，左右滑动工装导轨，能够将其他涂胶器调整完毕。
针对以上四种结构和固定方法的工装，小组成员从可操作性方面进行评估，结果如下表：

由此得出，基准定位卡板导轨锁紧固定组合工装（简称：组合工装）其结构的操作性和固定方式最佳。

4.2.2调试工装误差分析
根据组合工装的结构，结合涂胶器调整的技术要求即：五个涂胶器的旋转柱面偏差σ<0.05mm。
此项技术要求就是组合工装尺寸链的封闭环，与之有关的是涂胶器轴的定位圆弧、涂胶器的径向定位弧。
图组合工装中，A是涂胶器轴定位圆弧，B是涂胶器径向定位弧。
在理想情况下，A和B的中心线是重合的。但由于存在制造误差，所以两条轴心线会出现影响σ的两个方向的位置偏移，即：滑条在垂直方向上与涂胶器轴定位圆弧轴心线的平行度σ⊥和滑条在水平方向上与涂胶器轴定位圆弧轴心线的平行度σ－。
尺寸链（a）（b）中：
σa⊥：涂胶器轴线与滑条滑槽垂直面的平行度偏差；
σb⊥：滑条垂直面与涂胶器轴线的平行度偏差；
σa－：涂胶器轴线与滑条滑槽水平面的平行度偏差；
σb－：滑条水平面与涂胶器轴线的平行度偏差。

（b）
σa－
σb－
σ－
（a）
σb⊥
σ⊥
σa⊥

由于尺寸链环数很少，按照等公差法，将封闭环公差按σM =σN/（n-1）平均分配给各组成环，然后根据各组成环尺寸加工的难易适当调整公差，只要满足下式即可：
∑σi≤σN=0.05mm
i=1
n-1

故：组合工装的设计，其精度能满足涂胶器调试要求。

4.2.3选择工装材料：
现场使用的调试工装，要求操作时灵活、轻便；工装精度受温度变化影响小；耐磨性好等特性，在此前提下还要考虑材料的经济性。
通过材料的特性对比，最终选用LY11铝合金作为组合工装的制作材料。

五、制定对策：

六、对策实施

6.1现场测量CT条盒包装机涂胶部分的结构数据
1）、上胶器轴直径：25mm；上胶器圆弧面半径：66.5mm；上胶器轴上条盒输送轮直径：130mm。
2）、上胶器的中心距长边上胶器下边的距离为223mm。其对应的角度为291.76度；
上胶器旋转一周的弧长是417.62mm；
4）、上胶器轴中心距下条盒通道两导板内平面：63mm；
6）、条盒长边三点上胶器与条盒两端面上胶器的角度差：190°；
7）、条盒长边三点上涂胶胶点与两端涂胶胶点的直线距离：155mm；
6.2查阅相关资料收集调试标准、零件数据
调机手册和相关零件的参数：
1）首先调节扇形涂胶块，使其涂胶弧面突出送纸滚轮1.5mm；检查滚轮是否与涂胶块对准。
2）调整胶缸位置，使上胶轮与涂胶块弧面间距为0.05mm。
3）调整刮胶板，使其刮胶刀口距上胶轮圆柱面0.1mm。
责任人：黄勇 黄凯 完成时间：2011年10月10日通过对以上数据的分析，结合设备调试手册的参数和上胶器的工作过程确定：上胶器的圆弧半径为最佳涂胶器调整参数，设计调整工装时，应以该参数为基础。小组人员运行“头脑风暴法”进行分析，转换或选择工装的设计基准；工装的结构；使用步骤、方法；绘制草图和工装。

责任人：黄勇 周成东 完成时间：2011年10月16日

加工工装实效图

责任人：黄勇 周成东 完成时间：2011年10月21日

调整测试记录表 附表二
测试时间
机台
胶缸调试时间（分钟）
上胶器调试时间（分钟）
刮胶板调试时间（分钟）
调试总耗时（分钟）
胶缸、刮胶板（%）
涂胶块（%）
11月16日
2
2
5
4
11
0.545
0.455
责任人：高定新、付良辉、肖顺华 完成时间：2011年11月

从测试数据得出，采用组合工装调试上胶器，调试时间减少80%左右，上胶装置的调试时间为：11分钟，低于我们的目标值。

七、效果确认：
在11年11月至12月的轮保中，我们分别对7台设备进行了涂胶器的精度效验，具体情况如下
调整测试记录表 附表三
测试时间
机台号
胶缸调试时间（分钟）
涂胶块调试时间（分钟）
刮胶板调试时间（分钟）
调试总耗时（分钟）
胶缸、刮胶板（%）
涂胶块（%）
11月4日
3
2
5
4
11
0.545
0.455
11月9日
4
2
6
5
13
0.538
0.462
11月11日
6
3
4
4
11
0.636
0.364
11月14日
7
2
5
3
10
0.500
0.500
11月18日
12
3
7
5
15
0.533
0.467
12月2日
15
2
5
5
12
0.583
0.417
12月7日
16
3
4
4
11
0.636
0.364
平均
2.4
5.14
4.3
11.8

责任人：高定新、付良辉、肖顺华 完成时间：2011年11月

通过以上数据可以看出涂胶块的调试时间平均用时为11.8分钟，达到了小组最初设定的目标和预期的效果。

八、标准化：

九、总结与今后打算：
经过本次QC小组活动的开展，有效的保证了设备的正常运行，为设备有效作业率进一步提高打下基础。但维修设备的过程中，CV透明纸平送转夹钳部位经常有粘贴纸板和不干胶的现象。因此我们将在下一轮QC小组活动中针对这一问题开展活动，以确保设备随时处于良好状态。以下为我们的自评图：

团队精神（100分）
技术学习 （100分）
解决问题（100分）
创新能力（100分）
组织能力（100分）
活动前
62
68
72
65
75
活动后
73
88
86
72
89