朱建新，楊清濤，趙淑華

（河南中煙安陽卷煙廠，河南安陽 455000）

卷煙廠智能自動(dòng)清潔周轉(zhuǎn)箱的研制

朱建新，楊清濤，趙淑華

（河南中煙安陽卷煙廠，河南安陽 455000）

根據(jù)現(xiàn)階段卷煙廠制絲線的實(shí)際工作需要，設(shè)計(jì)一種新型煙片周轉(zhuǎn)箱，對(duì)原周轉(zhuǎn)箱透氣網(wǎng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)和材料改進(jìn)，設(shè)計(jì)底部清吹、底部振動(dòng)、氣源放大及自動(dòng)對(duì)接裝置，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能化和自動(dòng)化。

周轉(zhuǎn)箱；透氣網(wǎng)；清吹裝置

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.10.39

0 引言

卷煙廠制絲線真空回潮系統(tǒng)使用葉片鋼式周轉(zhuǎn)箱進(jìn)行裝載運(yùn)輸，經(jīng)真空回潮后，周轉(zhuǎn)箱四周及底部?jī)?nèi)壁的煙片表面濕度較大（14%～16%），由于自身重量較大及真空增濕，煙葉片極易粘附在煙箱四周及底部?jī)?nèi)壁，形成水漬煙葉。這些水漬煙葉將會(huì)被退出生產(chǎn)線，每批次產(chǎn)生的水漬煙葉約30 kg，造成煙葉原料的浪費(fèi)；另外，為解決周轉(zhuǎn)箱內(nèi)壁粘料現(xiàn)象，車間特設(shè)專人專崗在每次翻箱機(jī)傾倒煙葉后，用壓縮空氣清掃周轉(zhuǎn)箱，但清掃效果不佳。

1 智能周轉(zhuǎn)箱設(shè)計(jì)思路

設(shè)計(jì)一款新型智能周轉(zhuǎn)箱，除具有現(xiàn)有周轉(zhuǎn)箱所具有的性能外，還滿足設(shè)備智能化、自動(dòng)化等需求，提高設(shè)備的可靠性和企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。設(shè)計(jì)思路：①針對(duì)周轉(zhuǎn)箱底部及四周內(nèi)壁不銹鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)與內(nèi)襯材料的研發(fā)，降低煙葉粘接量。②實(shí)現(xiàn)具備智能型自清潔功能周轉(zhuǎn)箱的研發(fā)，使周轉(zhuǎn)箱具有自動(dòng)清吹底部殘留煙葉的功能，替代翻箱機(jī)人工清吹，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提升該工位自動(dòng)化程度。

2 智能周轉(zhuǎn)箱設(shè)計(jì)方案

2.1 技術(shù)路線

智能周轉(zhuǎn)箱設(shè)計(jì)技術(shù)路線見圖1。

圖1 技術(shù)路線圖

2.2 底部及四周內(nèi)壁透氣網(wǎng)結(jié)構(gòu)改進(jìn)

將周轉(zhuǎn)箱不銹鋼網(wǎng)架四周及底部原來的直角改為圓角R，使箱體更加滑順，阻力減小，改善直角易積攢煙葉狀況，見圖2。

圖2 圓角設(shè)計(jì)

2.3 底部及四周內(nèi)壁透氣網(wǎng)材料改進(jìn)

對(duì)目前行業(yè)內(nèi)所使用的各類透氣網(wǎng)內(nèi)襯材料，如麻包片、竹席、尼龍、聚四氟乙烯、表面涂鍍特氟龍、表面涂鍍納米碳不粘材料等進(jìn)行研究分析，經(jīng)多次試驗(yàn)、對(duì)比，確定采用不銹鋼透氣網(wǎng)表面涂鍍納米碳不粘材料，如圖3所示。

圖3 納米碳不粘透氣網(wǎng)

2.4 底部清吹裝置設(shè)計(jì)

真空回潮后周轉(zhuǎn)箱內(nèi)粘接的煙葉主要積攢在底部四角、邊線及中間位置，因此在接近底部4個(gè)棱角處及中間位置分別增加兩排吹氣孔，吹氣嘴在鋼網(wǎng)下部，見圖4。

圖4 清吹裝置

2.5 氣源放大設(shè)計(jì)

經(jīng)分析驗(yàn)算，設(shè)計(jì)清吹噴嘴數(shù)量達(dá)80個(gè)才能滿足清吹效果，清吹周轉(zhuǎn)箱內(nèi)部粘接煙片時(shí)，瞬間需要消耗大量壓縮空氣，為保證周轉(zhuǎn)箱底部清吹效果，利用壓縮空氣引射原理，設(shè)計(jì)噴嘴氣源放大裝置，以實(shí)現(xiàn)小流量氣源增加多倍的氣流量，達(dá)到清吹效果，見圖5。

圖5 氣源放大裝置

2.6 底部振動(dòng)設(shè)計(jì)

箱體底部4個(gè)角及中間共裝配5個(gè)振動(dòng)氣缸，當(dāng)周轉(zhuǎn)箱到達(dá)翻箱機(jī)翻轉(zhuǎn)傾倒煙葉后，5個(gè)振動(dòng)氣缸將底部透氣網(wǎng)振動(dòng)20 s后，再通過各清吹噴嘴將粘接在煙箱底部各個(gè)位置的煙葉噴吹出箱外，然后再振動(dòng)20 s，繼續(xù)噴吹，以確保清吹效果，底部振動(dòng)設(shè)計(jì)見圖6。

圖6 底部振動(dòng)設(shè)計(jì)

2.7 氣源自動(dòng)對(duì)接設(shè)計(jì)

周轉(zhuǎn)箱采用大口徑導(dǎo)向氣源接口，柔性自動(dòng)找正對(duì)接。當(dāng)周轉(zhuǎn)箱到位后氣源接頭通過氣缸推到周轉(zhuǎn)箱氣源導(dǎo)向孔，然后通過氣源端部自動(dòng)找正接頭柔性微動(dòng)插入周轉(zhuǎn)箱進(jìn)氣接口，大口徑導(dǎo)向氣源接口設(shè)計(jì)3層密封，確保自動(dòng)找正接頭密封效果，見圖7。

圖7 自動(dòng)對(duì)接設(shè)計(jì)

如圖8、圖9所示，對(duì)接裝置由子口、母口兩部分組成，作為動(dòng)端的子口被設(shè)計(jì)在移動(dòng)翻箱機(jī)站臺(tái)工位后的框架上，母口設(shè)計(jì)在翻箱機(jī)機(jī)架上作為靜端。動(dòng)端與靜端的對(duì)接路徑在同一水平線上，動(dòng)、靜端的對(duì)接通過一個(gè)氣動(dòng)氣缸控制實(shí)現(xiàn)，該氣缸帶動(dòng)端子口沿水平線伸出并與靜端母口對(duì)接。為保證子母口之間的密封效果，在靜端母口內(nèi)安放密封環(huán)，同時(shí)在母口底座后端安裝回力彈簧及底座以增大與動(dòng)端子口之間的作用力，保證氣動(dòng)密封效果。

圖8 對(duì)接子口

圖9 對(duì)接母口

3 改進(jìn)前后周轉(zhuǎn)箱工作流程

3.1 改進(jìn)前周轉(zhuǎn)箱工作流程

改進(jìn)前周轉(zhuǎn)箱工作流程見圖10。該流程一個(gè)周轉(zhuǎn)箱人工清吹需3 min，一個(gè)批次共需28只周轉(zhuǎn)箱，人工耗時(shí)共84 min。清吹效果見圖11。

3.2 改進(jìn)后工作流程

改進(jìn)后周轉(zhuǎn)箱工作流程見圖12。該流程一個(gè)周轉(zhuǎn)箱自動(dòng)清吹需1 min，一個(gè)批次共28個(gè)周轉(zhuǎn)箱，自動(dòng)清吹耗時(shí)30 min。清吹效果見圖13。

4 結(jié)語

周轉(zhuǎn)箱的改造，提高了設(shè)備的智能化和自動(dòng)化程度。不需設(shè)置翻箱機(jī)人工清吹崗位，每批次清吹時(shí)間由原來的84 min縮短到30 min左右，提高工作效率65%。煙葉原料的消耗降低，大大降低了原料成本。避免了噴吹工序產(chǎn)品混淆及水漬煙葉的產(chǎn)生，在制品加工質(zhì)量得到提高。

圖10 改進(jìn)前周轉(zhuǎn)箱工作流程

圖11 改進(jìn)前清吹效果

圖12 改進(jìn)后周轉(zhuǎn)箱工作流程

圖13 改進(jìn)后清吹效果

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〔編輯 李 波〕