馮雄偉， 管 坦， 胡淑云

（常德煙草機(jī)械有限責(zé)任公司， 湖南 常德 415000）

引言

成品卷煙是由濾棒和煙條通過水松紙片粘接后搓接而成的，其長度和吸阻等物理指標(biāo)是影響成品卷煙香味和勁頭的重要影響因素[1-4]。如果濾棒長度偏差較大，會(huì)直接導(dǎo)致卷煙單支長度、重量以及吸阻等物理指標(biāo)超標(biāo)，生產(chǎn)出不合格卷煙，增大原輔材料的消耗。近年來，對(duì)濾棒長度調(diào)整與控制進(jìn)行了許多研究，黃強(qiáng)等[5]通過對(duì)供嘴部件的改造，使MK9N 卷接機(jī)組能生產(chǎn)出濾棒長度58 mm、煙條長度62 mm的新型加長濾嘴卷煙；胡鵬等[6]針對(duì)PASSIM8K 卷接機(jī)組提出了一種卷煙長度規(guī)格改造方法，提高了對(duì)濾嘴長度改造的效率；劉國平[7]針對(duì)AF12 濾嘴接裝機(jī)設(shè)計(jì)了一種濾棒四分切的方法；陳來記[8]通過改進(jìn)切刀支座，縮短了濾棒規(guī)格調(diào)整時(shí)間；謝明金等[9]利用Matlab 軟件推導(dǎo)了濾棒長度與刀盤傾斜角及喇叭嘴旋轉(zhuǎn)直徑之間的關(guān)系。ZJ116A 型卷接機(jī)組是以成熟ZJ116 型卷接機(jī)組為技術(shù)平臺(tái)研發(fā)的新一代國產(chǎn)超高速卷接設(shè)備，其額定生產(chǎn)速度為14 000支/ 分鐘[10-11]，但目前針對(duì)該機(jī)型的濾嘴長度規(guī)格控制與調(diào)整的研究鮮見報(bào)道。為此，通過對(duì)影響卷煙長度的因素進(jìn)行分析，對(duì)濾嘴長度控制系統(tǒng)裝置進(jìn)行改造，以期提高濾嘴長度的控制精度，降低濾嘴長度調(diào)整難度，提高工作效率。

1 問題分析

在ZJ116A 型卷接機(jī)組的生產(chǎn)過程中，濾棒貯存庫將濾棒輸送到濾棒料斗中，濾棒料斗中的橫向輸送皮帶將濾棒從料斗中連續(xù)輸送至濾嘴切割輪的輪槽中，然后濾嘴切割裝置將濾棒切割成雙倍長的濾嘴段。

濾嘴切割裝置位于濾嘴切割輪右側(cè)，如圖1 所示，前后設(shè)置有兩把切刀1，兩切刀之間的距離為雙倍濾嘴段長度±0.1 mm，切刀由電機(jī)帶動(dòng)。在切刀位置裝有四個(gè)切割導(dǎo)向板5 及兩個(gè)導(dǎo)軌4，兩側(cè)的導(dǎo)軌上均制有0.5～0.8 mm 的臺(tái)階，能保證在切割時(shí)濾嘴端不會(huì)受軸向壓力影響而變形。切割導(dǎo)向板與鼓輪煙槽的間距要調(diào)整到比濾棒直徑小0.2 mm，使濾棒在切割時(shí)不會(huì)發(fā)生竄動(dòng)。切刀的右邊還裝有磨刀砂輪2，可以在線磨刀，保證切刀的鋒利。砂輪與切刀成一定角度，可通過右邊的手輪3 調(diào)整，其工作原理如下頁圖2 所示，濾棒3（總長為X）進(jìn)入一次分切輪的承煙槽中后，被兩側(cè)的導(dǎo)軌1 推至鼓輪的中心線上，當(dāng)轉(zhuǎn)到切刀2 處，旋轉(zhuǎn)的切刀將濾棒切成X/3 和2X/3 長。X/3 長的濾嘴段被推向一側(cè)處，而2X/3 長的濾嘴段的位置不變，當(dāng)2X/3 長的濾嘴段進(jìn)入第二個(gè)切刀位置時(shí)，切刀再將之切成各X/3 長的兩段濾嘴段，同時(shí)，切刀將這兩段濾嘴段向兩側(cè)推動(dòng)，這樣，經(jīng)過兩把濾棒切刀的切割，輪槽中的濾棒被分切成長度相等的三段濾嘴段。

圖1 濾嘴切割裝置

因此，前后導(dǎo)軌間距X，切刀與兩個(gè)導(dǎo)軌的間距X/3，決定了三段濾嘴長度。當(dāng)生產(chǎn)的濾嘴規(guī)格發(fā)生變化，則重新調(diào)整導(dǎo)軌和切刀的安裝位置，切刀位置的調(diào)整比較簡單，只需調(diào)整刀架使切刀能對(duì)準(zhǔn)濾嘴切割輪的刀槽，調(diào)整導(dǎo)軌比較復(fù)雜，必須將2 個(gè)導(dǎo)軌和4 個(gè)切割導(dǎo)向板拆卸出來，然后再一個(gè)個(gè)反復(fù)調(diào)整安裝，使2 個(gè)導(dǎo)軌間距X=濾棒長度，使切割導(dǎo)向板與鼓輪煙槽距離比濾棒直徑小0.2 mm，最后用緊定螺釘將導(dǎo)軌和切割導(dǎo)向板鎖緊在導(dǎo)桿上，由于此處關(guān)聯(lián)件較多，結(jié)構(gòu)緊湊，而且調(diào)節(jié)時(shí)沒有參考量值，因此需要反復(fù)調(diào)節(jié)，調(diào)整過程繁瑣且不便，很難調(diào)整到最佳位置。

圖2 濾棒切割原理

2 改進(jìn)方案

2.1 改進(jìn)結(jié)構(gòu)

如圖3 所示，改進(jìn)后的調(diào)節(jié)裝置主要由調(diào)節(jié)螺桿、導(dǎo)軌、切割導(dǎo)向板、支架以及緊定螺釘?shù)冉M成。該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)一共有4 個(gè)調(diào)節(jié)螺桿，其中前導(dǎo)軌6 的移動(dòng)由上下兩個(gè)調(diào)節(jié)螺桿1 控制，后導(dǎo)軌4 的移動(dòng)由上下兩個(gè)調(diào)節(jié)螺桿2 控制。當(dāng)濾棒長度規(guī)格變化，需要進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，首先調(diào)節(jié)切刀5 的位置，使其對(duì)準(zhǔn)切刀槽，然后松開緊定螺釘3，再同時(shí)旋轉(zhuǎn)兩個(gè)調(diào)節(jié)螺桿2，使后導(dǎo)軌4 移動(dòng)，直到后導(dǎo)軌與切刀之間的距離為X/3,再擰緊后導(dǎo)軌上的緊定螺釘，然后同時(shí)旋轉(zhuǎn)兩個(gè)調(diào)節(jié)螺桿1，使前導(dǎo)軌6 移動(dòng)，直到前導(dǎo)軌與切刀距離為X/3，再擰緊前導(dǎo)軌上的緊定螺釘。不需要再重新拆掉所有切割導(dǎo)向板與導(dǎo)軌，大大簡化了調(diào)節(jié)步驟，減少了工作強(qiáng)度。

圖3 改進(jìn)后濾棒長度調(diào)整裝置

2.2 刻度標(biāo)識(shí)

為解決濾棒長度調(diào)節(jié)時(shí)無參考量值的問題，根據(jù)調(diào)節(jié)螺釘?shù)某叽纾谡{(diào)節(jié)螺釘外圍的零件上標(biāo)記了一圈刻度作為量化調(diào)節(jié)的參照，見圖4。該刻度標(biāo)識(shí)一共有10 個(gè)刻度，每旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺釘一個(gè)刻度時(shí)，導(dǎo)軌則移動(dòng)0.1mm，提供了一個(gè)參考量依據(jù)，便于操作人員的調(diào)節(jié)工作。

圖4 刻度示意圖

3 應(yīng)用效果

3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)備：ZJ116A 型卷接機(jī)組（常德煙草機(jī)械有限責(zé)任公司制造）。

方法：對(duì)改進(jìn)前后ZJ116A 型機(jī)組的濾棒規(guī)格分別進(jìn)行3 次改變，將直徑Φ7.8 mm 濾棒由原長度20 mm 改為長度25 mm 規(guī)格，再由25 mm 改為27 mm規(guī)格，最后由27 mm 改為30 mm 規(guī)格，為便于對(duì)比分析，安排同一名操作人員進(jìn)行操作。

3.2 數(shù)據(jù)分析

由表1 可見，當(dāng)需要改變?yōu)V棒規(guī)格時(shí)，對(duì)機(jī)組進(jìn)行調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)時(shí)間由改進(jìn)前的57.7 min 減少到了10.7 min，減少了81.5%，大大減少了調(diào)節(jié)的工作時(shí)間。

表1 改進(jìn)前后濾棒長度調(diào)節(jié)時(shí)間對(duì)比 min

4 結(jié)論

改進(jìn)后的濾棒長度調(diào)節(jié)裝置提供了調(diào)節(jié)螺桿和調(diào)節(jié)刻度標(biāo)識(shí)，簡化了操作步驟，降低了工作強(qiáng)度，以ZJ116A 型卷接機(jī)組為對(duì)象，對(duì)改進(jìn)前后的機(jī)組進(jìn)行濾棒規(guī)格調(diào)整的對(duì)比測(cè)試。結(jié)果表明：改進(jìn)后濾棒長度調(diào)節(jié)時(shí)間縮短了47 min，減少了81.5%，降低了濾棒調(diào)整工作的難度，提高了工作效率。該技術(shù)可在ZJ17、ZJ118、ZJ112 等PROTOS 系列卷接設(shè)備上推廣應(yīng)用。