胡廣闊

（河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司漯河卷煙廠，河南漯河 462000）

0 引言

隨著“以市場為導(dǎo)向”營銷理念的深入發(fā)展，煙草行業(yè)越來越重視消費(fèi)者個(gè)性化、多樣化的需求，要求煙草制造企業(yè)由以往傳統(tǒng)的固化生產(chǎn)線向柔性化生產(chǎn)線轉(zhuǎn)變。濾棒發(fā)射是卷煙產(chǎn)品生產(chǎn)線的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，目前各卷煙廠廣泛采用的ZF25 發(fā)射機(jī)，每臺設(shè)備只能發(fā)射一種卷煙產(chǎn)品的濾棒，現(xiàn)在各卷煙廠響應(yīng)市場需求，如果同時(shí)生產(chǎn)多個(gè)卷煙品種，就需要多臺ZF25 發(fā)射機(jī)。受空間小、費(fèi)用高等因素的制約，每個(gè)生產(chǎn)廠不可能同時(shí)購置安裝與生產(chǎn)的卷煙品種相同多的發(fā)射機(jī)作為備用，當(dāng)同一時(shí)間生產(chǎn)多規(guī)格卷煙時(shí)，很多廠家都采用人工加濾棒的辦法來解決問題。人工加棒，不僅勞動強(qiáng)度大，用人多（每臺車最少2 人），而且加濾棒的質(zhì)量無法保證，影響設(shè)備效率，同時(shí)造成生產(chǎn)現(xiàn)場混亂，設(shè)備操作不方便等問題。

1 改進(jìn)方案

通過研究發(fā)現(xiàn)，ZF25 濾棒發(fā)射機(jī)供棒能力遠(yuǎn)大于單臺卷煙機(jī)需求能力（一臺ZF25 由10 個(gè)發(fā)射單元，可以供5 組10 000支/min 卷煙機(jī)生產(chǎn)卷煙的濾棒需求），可以對其發(fā)射單元進(jìn)行分隔改造，另行加裝一套手工上嘴及發(fā)射裝置，能將ZF25 發(fā)射機(jī)同時(shí)發(fā)射濾棒能力由一種增加到兩種，解決多品種、小批量卷煙生產(chǎn)濾棒發(fā)射機(jī)不足的問題。

2 實(shí)施措施

2.1 整體設(shè)計(jì)

圖1 模塊化示意

人工將濾棒滿盤加裝在滿盤輸送鏈條輸送通道上，通過手輪將濾棒滿盤輸送到料庫上方，人工抽出濾棒滿盤擋板，使濾棒自然降落在手工上嘴單元料斗及濾棒輸送皮帶上，濾棒輸送帶將濾棒向前輸送，通過進(jìn)料口進(jìn)入發(fā)射機(jī)儲棒庫，然后發(fā)射到卷煙機(jī)臺。圖1 為設(shè)計(jì)的模塊化表示，其中包括ZF25 濾棒發(fā)射機(jī)、進(jìn)料口、料斗、發(fā)射端口、手工上嘴單元、新進(jìn)料口、隔離單元。

2.2 進(jìn)料口設(shè)計(jì)

為了使操作工在向輸送裝置加裝濾棒滿盤時(shí)托起的高度降低，盡可能降低投入使用后操作工的勞動強(qiáng)度，只有盡量降低進(jìn)料口，采用手工上嘴單元對應(yīng)的進(jìn)料口高度低于所述原濾棒發(fā)射單元的進(jìn)料口高度。

2.3 滿盤輸送設(shè)計(jì)

由于發(fā)射機(jī)濾棒儲存區(qū)不能儲存太多的濾棒，設(shè)計(jì)一個(gè)滿盤濾棒儲存及輸送裝置，采取行業(yè)常用的鏈條輸送模式，鏈輪參數(shù)選取P=9.525，Z=12，D=6.35。

設(shè)置托架機(jī)構(gòu)，該托架機(jī)構(gòu)工作位置寬度為濾棒滿盤的寬度加5 mm,保證濾棒滿盤輸送過程不會因與托架機(jī)構(gòu)側(cè)板發(fā)生干涉而改變輸送運(yùn)行軌跡。

設(shè)置中間鏈條部件，防止濾棒插板因?yàn)V棒重力變形在進(jìn)入手工上嘴單元料斗上方時(shí)產(chǎn)生干涉，影響濾棒滿盤的輸送。

在手工上嘴單元料斗兩側(cè)各設(shè)置止動塊部件，用于防止濾棒滿盤過位。當(dāng)滿盤輸送到位后，由于手工上嘴單元料斗兩側(cè)止動塊的存在，可防止濾棒滿盤過位影響卸盤。

2.4 電氣設(shè)計(jì)

手工上嘴單元設(shè)置西門子S7-200PLC 作為主控系統(tǒng)的電控部件，采用MM440 變頻器作為送料電機(jī)的驅(qū)動，同時(shí)，手工上嘴單元電控系統(tǒng)與原濾棒發(fā)射單元電控系統(tǒng)相互獨(dú)立，以保證互不影響。圖2 為手動上嘴輸送裝置電氣控制圖。

2.5 電控系統(tǒng)功能

（1）手動加料功能。上盤裝置首次運(yùn)行時(shí)，由于ZF25 發(fā)射機(jī)儲棒庫內(nèi)部是空的，需要打開手動按鈕使皮帶電機(jī)強(qiáng)制運(yùn)行，發(fā)射機(jī)儲棒庫內(nèi)部得到補(bǔ)充，為自動運(yùn)行創(chuàng)造條件。

（2）自動運(yùn)行功能。當(dāng)發(fā)射機(jī)儲棒庫內(nèi)部充滿嘴棒并且料位探測器檢測桿觸發(fā)到低料位檢測后，將手動按鈕旋至自動運(yùn)行狀態(tài)即可運(yùn)行自動運(yùn)行功能。自動運(yùn)行功能開啟后，送料電機(jī)速度受控于低料位檢測和高料位檢測。當(dāng)料位探測器探測到料位處于高料位檢測時(shí)，MCU 處理模塊控制送料電機(jī)以38 Hz 的速度運(yùn)行；當(dāng)料位探測器探測到料位處于低料位檢測時(shí)，MCU 處理模塊控制送料電機(jī)以60 Hz 的速度快速運(yùn)行以補(bǔ)充料位。

圖2 手動上嘴輸送裝置電氣控制

2.6 抗干撓功能調(diào)校

為增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，料位探測器進(jìn)行低料位檢測和高料位檢測時(shí)，MCU 處理模塊會設(shè)置延時(shí)處理，每次檢測時(shí)間均增加了0.5 s 延時(shí)，可有效防止料位探測器的偶然抖動或電氣性能變差，進(jìn)一步提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

3 改進(jìn)效果

卷煙濾棒手工上嘴及發(fā)射裝置的設(shè)計(jì)使用，使單臺ZF25濾棒發(fā)射機(jī)由同一時(shí)間只能發(fā)射單一品種的濾棒增加到2 個(gè)，解決了多品種、小批量卷煙生產(chǎn)濾棒發(fā)射不及時(shí)問題。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方面，無需專門維護(hù)，只需1 個(gè)操作人員即可完成全部工作，節(jié)約人力資源，降低勞動強(qiáng)度，可以在使用ZF25 濾棒發(fā)射機(jī)的卷煙工廠進(jìn)行推廣使用。