毛龍所，譚斌昌，張海超，夏穎，何金華，呂忠，張澤云，劉師遙

（紅云紅河煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 曲靖卷煙廠，云南 曲靖 655000）

0 引言

PROTOS70卷煙機(jī)是我廠的主力型卷煙機(jī)，目前共有15個(gè)臺(tái)套承擔(dān)著包括常規(guī)煙支、中支、特殊長度規(guī)格等7個(gè)品牌的卷煙生產(chǎn)任務(wù)。PROTOS70型卷煙機(jī)包括VE供料成條機(jī)、SE卷制成形機(jī)和MAX搓接成形機(jī)3個(gè)部分。其中，接裝紙輸送裝置屬于MAX搓接成形機(jī)部分。在PROTOS70型卷煙機(jī)生產(chǎn)過程中，接裝紙運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)在前進(jìn)方向上不穩(wěn)定，經(jīng)常晃動(dòng),尤其是在起動(dòng)加速、減速停機(jī)和拼接過程中，或接裝紙輔料自身質(zhì)量等問題，晃動(dòng)得較大。接裝紙?jiān)诠に嚶肪€上的晃動(dòng)主要造成雙長煙支被分切后的內(nèi)外排兩支煙上搓接起來的接裝紙長短不一致，導(dǎo)致搓接在煙支上的接裝紙偏離標(biāo)準(zhǔn)位置，形成不合格卷煙。

此外，紙盤架的晃動(dòng)還會(huì)導(dǎo)致接裝紙相對(duì)于膠輥位置的改變，使接裝紙中間分切位置的無膠區(qū)偏移、兩側(cè)邊的無膠區(qū)一側(cè)過大而另一側(cè)過小或滿膠。接裝紙中間無膠區(qū)偏移造成圓刀污臟；側(cè)邊無膠區(qū)過大造成煙支翹邊或漏氣；側(cè)邊無膠區(qū)過小或滿膠導(dǎo)致后置烙鐵、風(fēng)輪和搓板污臟，造成接裝紙運(yùn)行時(shí)發(fā)生更嚴(yán)重的偏移和各種搓接質(zhì)量缺陷的增多[1]。并且由于現(xiàn)在的卷煙生產(chǎn)速度快，操作人員在卷煙出口處發(fā)現(xiàn)接裝紙偏移不合格卷煙時(shí)，已然造成大量的原輔材料浪費(fèi)和返工處理的人力資源浪費(fèi)。

1 問題分析

1.1 接裝紙輸送工作原理

接裝紙從盤紙架被拉出后主要經(jīng)過自動(dòng)拼接裝置、供紙輥、導(dǎo)輥、接裝紙導(dǎo)紙塊、涂膠裝置、振蕩器、膠后加熱裝置、切紙鼓輪、接裝紙切刀輪；接裝紙的供給速率由供紙輥控制，接裝紙被置于供紙輥及其壓紙輥之間，依靠它們之間的摩擦力來完成送紙任務(wù)。接裝紙經(jīng)過上膠裝置，按工藝要求涂上乳膠，然后進(jìn)入膠后加熱器，加熱后的接裝紙進(jìn)入接裝紙切紙鼓輪表面，被吸附后隨其運(yùn)轉(zhuǎn)，由接裝紙切刀切成符合工藝要求的等長片狀，與“煙組”進(jìn)入靠攏鼓輪，這是接裝紙的工藝路線[2]，如圖1所示。

圖1 PROTOS70接裝紙輸送示意圖

從圖1 中可看出，為使接裝紙運(yùn)行穩(wěn)定，原機(jī)有兩個(gè)位置可以調(diào)節(jié)接裝紙偏移的裝置。

1）在用紙盤軸端有兩個(gè)滾花調(diào)手輪，可以大范圍初調(diào)和鎖緊接裝紙內(nèi)外偏移的情況。盤紙轉(zhuǎn)軸的軸向調(diào)整方法：盤紙轉(zhuǎn)軸3的軸向位置取決于接裝紙的寬度。齒輪箱壁至盤紙中心線的距離應(yīng)為205 mm。使用兩個(gè)滾花手輪4調(diào)整轉(zhuǎn)軸位置以適合接裝紙寬度，前手輪用于鎖緊調(diào)整位置。此位置一般不能隨意調(diào)整，否則不能保證齒輪箱壁至盤紙中心線的距離應(yīng)為205 mm的基準(zhǔn)尺寸，會(huì)導(dǎo)致接裝紙大范圍偏移，甚至發(fā)生卷邊、接裝紙不齊的產(chǎn)品質(zhì)量問題[3]。

2）在導(dǎo)輥5和涂膠裝置7之間，設(shè)計(jì)安裝有接裝紙導(dǎo)紙塊6，可以用來軸向微調(diào)導(dǎo)紙塊位置，從而使接裝紙?jiān)趯挾确较蛏蟽?nèi)外移動(dòng)，起導(dǎo)向和穩(wěn)定輸送接裝紙的作用[4]。其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 PROTOS70 接裝紙導(dǎo)紙塊

接裝紙偏移調(diào)整裝置位于接裝紙卷曲器和上膠裝置之間，在接裝紙涂膠前進(jìn)行糾偏。接裝紙糾偏后經(jīng)上膠輥進(jìn)行涂膠，繞過振蕩器及各導(dǎo)輥，經(jīng)接裝紙膠后加熱器后進(jìn)入切接裝紙紙鼓輪，再對(duì)接裝紙進(jìn)行切割。在接裝紙涂膠后的整個(gè)路徑，需穿行一段距離才被切割，難免會(huì)出現(xiàn)接裝紙跑偏現(xiàn)象，而進(jìn)入切紙鼓輪無法再進(jìn)行糾偏[6]。

1.2 其它卷煙機(jī)設(shè)備接裝紙糾偏裝置對(duì)比分析

1）PROTOS-2超高速卷接機(jī)組的接裝紙長短調(diào)整機(jī)構(gòu)。

PROTOS-2超高速卷接機(jī)組，在接裝紙長短調(diào)整方式上進(jìn)行改進(jìn)，如圖3所示。

其原理是利用螺桿、彈簧和可移動(dòng)套筒組成的活動(dòng)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)接裝紙長短的調(diào)整，但其將接裝紙長短調(diào)整機(jī)構(gòu)固定于切紙鼓輪上方，在操作保養(yǎng)時(shí)，機(jī)構(gòu)位置不能改變，擠占了切紙鼓輪和切刀間的空間[7]。

2）PROTOS-M5超高速卷接機(jī)組的接裝紙長短調(diào)整機(jī)構(gòu)。

PROTOS-M5超高速卷接機(jī)組對(duì)接裝紙長短調(diào)整機(jī)構(gòu)的固定方式進(jìn)行了改進(jìn)，如圖4所示。

國家方針鼓舞化肥出口，祥豐集團(tuán)又抓住機(jī)會(huì)出口化肥，把市場擴(kuò)大到海外，尤其在東南亞占有較大市場份額。目前，祥豐集團(tuán)旗下“螳豐”“云弘祥”等品牌產(chǎn)品銷往全國30多個(gè)省份，并出口到亞洲、非洲、南美洲、大洋洲的多個(gè)國家和地區(qū)。

圖4 PROTOS-2接裝紙長短調(diào)整機(jī)構(gòu)

雖然同樣是位于切紙鼓輪上方，其固定方式改為鉸接，雖然調(diào)整機(jī)構(gòu)可以向上擺動(dòng)，將切紙鼓輪和切刀間的空間完全釋放出來，但其接裝紙的調(diào)整是靠兩個(gè)既可以軸向移動(dòng)又可以周向轉(zhuǎn)動(dòng)的滑塊來實(shí)現(xiàn)的，調(diào)整時(shí)需要松開鎖緊螺釘后人為調(diào)整，操作不方便而且調(diào)整距離不易控制[8]。

1.3 對(duì)PROTOS70型卷煙機(jī)現(xiàn)有的糾偏裝置效果調(diào)查統(tǒng)計(jì)

對(duì)加裝該剛性糾偏裝置之前，使用原設(shè)備接裝紙偏移調(diào)整裝置的6臺(tái)設(shè)備進(jìn)行了為期4周的跟蹤調(diào)查統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)PROTOS70型卷煙機(jī)設(shè)備開機(jī)起動(dòng)加速、運(yùn)行過程中、接裝紙轉(zhuǎn)換拼接和減速停機(jī)4個(gè)關(guān)鍵時(shí)間段接裝紙的跑偏情況，并記錄下每臺(tái)設(shè)備發(fā)生跑偏的頻次，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。

表1 改進(jìn)前發(fā)生接裝紙偏移情況的頻次統(tǒng)計(jì)表

根據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果可知，在加裝該剛性糾偏裝置之前，使用原設(shè)備接裝紙偏移調(diào)整裝置的6臺(tái)PROTOS70型卷煙機(jī)設(shè)備在開機(jī)起動(dòng)加速、運(yùn)行過程中、接裝紙轉(zhuǎn)換拼接和減速停機(jī)4個(gè)關(guān)鍵時(shí)間段接裝紙的跑偏情況，單臺(tái)車一個(gè)月內(nèi)發(fā)生此類情況的頻次為N1=183.50÷4=45.88 次/周，可以得出結(jié)論，使用原有的接裝紙糾偏裝置，導(dǎo)致發(fā)生接裝紙跑偏情況的頻次較高。

對(duì)加裝該剛性糾偏裝置之前，使用原設(shè)備接裝紙偏移調(diào)整裝置的6臺(tái)設(shè)備進(jìn)行了為期4周的跟蹤調(diào)查統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)PROTOS70型卷煙機(jī)設(shè)備開機(jī)起動(dòng)加速、運(yùn)行過程中、接裝紙轉(zhuǎn)換拼接和減速停機(jī)4個(gè)關(guān)鍵時(shí)間段接裝紙的跑偏后產(chǎn)生的質(zhì)量缺陷產(chǎn)品，并記錄下每臺(tái)設(shè)備的廢品質(zhì)量，不完全統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2所示。

表2 改進(jìn)前接裝紙跑偏產(chǎn)生廢品質(zhì)量統(tǒng)計(jì)表 kg

根據(jù)計(jì)算結(jié)果可以知道，在加裝該剛性糾偏裝置之前，使用原設(shè)備接裝紙偏移調(diào)整裝置的6臺(tái)PROTOS70型卷煙機(jī)設(shè)備在開機(jī)起動(dòng)加速、運(yùn)行過程中、接裝紙轉(zhuǎn)換拼接和減速停機(jī)4個(gè)關(guān)鍵時(shí)間段接裝紙的跑偏情況，單臺(tái)車一個(gè)月內(nèi)發(fā)生此類情況的頻次為Q1=25.33÷4=6.33 kg/周，可以得出結(jié)論，使用原有的接裝紙糾偏裝置，導(dǎo)致發(fā)生接裝紙跑產(chǎn)生的廢煙較高，高于廢品消耗要求標(biāo)準(zhǔn)。

綜上，通過對(duì)現(xiàn)有糾偏導(dǎo)紙塊設(shè)備現(xiàn)場分析驗(yàn)證，雖然原有的導(dǎo)紙塊糾偏裝置有一定的糾偏作用，但在實(shí)際工作中，接裝紙糾偏后經(jīng)上膠輥進(jìn)行涂膠，繞過振蕩器各輥?zhàn)?，?jīng)接裝紙膠后加熱后進(jìn)切紙鼓輪，接裝紙進(jìn)行切割。在接裝紙涂膠后的整個(gè)路徑，需穿行一段距離才被切割，難免會(huì)出現(xiàn)接裝紙跑偏現(xiàn)象，而進(jìn)入切紙鼓輪無法再進(jìn)行糾偏。因此，需要對(duì)該原機(jī)的糾偏裝置進(jìn)行改進(jìn)，以達(dá)到卷煙機(jī)設(shè)備在開機(jī)起動(dòng)加速、運(yùn)行過程中、接裝紙轉(zhuǎn)換拼接和減速停機(jī)4個(gè)關(guān)鍵時(shí)間段，接裝紙偏移量在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)[9]。

2 方案設(shè)計(jì)

2.1 新型接裝紙剛性糾偏裝置的安裝位置選擇

結(jié)合卷接機(jī)組結(jié)構(gòu)布局和接裝紙長短調(diào)整機(jī)構(gòu)，我們將原有的固定式安裝改為快拆旋鈕，將其安裝座嵌套安裝于切紙鼓輪毛刷支架上，可實(shí)現(xiàn)快拆、快裝功能，安裝座嵌套安裝于切紙鼓輪毛刷支架上，無須調(diào)整對(duì)位，方便操作工快速取下并安裝，不影響操作工清潔切紙鼓輪；根據(jù)上述分析，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，確定安裝座的結(jié)構(gòu)及尺寸后，重新繪制了零件圖，如圖5所示，三維模型圖如圖6所示。

圖5 安裝座圖樣

圖6 安裝座三維圖

安裝座的形狀結(jié)構(gòu)根據(jù)毛刷支架的形狀結(jié)構(gòu)而設(shè)計(jì)，能夠很好地嵌套在毛刷支架上，毛刷支架結(jié)構(gòu)如圖7所示。

圖7 毛刷支架位置圖

毛刷支架通過一根直徑為30 mm的實(shí)心軸安裝在墻板上，穩(wěn)定可靠[10]。以此為基座，將新設(shè)計(jì)的接裝紙剛性糾偏裝置安裝固定在切紙鼓輪毛刷支架上，作為上膠后的接裝紙?jiān)谶M(jìn)入切紙鼓輪之前，使之與“煙組”對(duì)正的最后一道防線。

2.2 新型接裝紙剛性糾偏裝置糾偏塊的設(shè)計(jì)

根據(jù)安裝位置的要求，糾偏塊的設(shè)計(jì)要盡量貼合切紙鼓輪，保證接裝紙?jiān)诩m偏塊與切紙鼓輪之間距離最短，才能最大程度地發(fā)揮對(duì)接裝紙的對(duì)正功能。同時(shí)，還要保證糾偏塊既不會(huì)與切紙鼓輪發(fā)生摩擦接觸，又不會(huì)干涉毛刷的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。糾偏塊設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸及三維模型圖如圖8所示。

圖8 糾偏塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸及三維模型圖

糾偏塊靠鎖緊螺釘固定于支撐桿上，且支撐桿屬于偏心桿，有利于糾偏塊角度和兩糾偏塊之間的距離調(diào)整，以適應(yīng)不同機(jī)型和不同寬度的接裝紙生產(chǎn)需求。兩塊糾偏塊的支撐桿設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸如圖9所示。

圖9 支撐桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及三維模型圖

2.3 新型接裝紙剛性糾偏裝置的安裝使用

接裝紙膠后糾偏裝置在結(jié)構(gòu)上由快拆旋鈕、安裝座、兩個(gè)糾偏塊、偏心軸及其他連接件組成。3D模擬組裝效果及實(shí)物加工組裝圖如圖10所示。

圖10 3D模擬組裝效果及實(shí)物加工組裝圖

兩糾偏塊安裝于偏心桿上，可根據(jù)接裝紙寬度調(diào)節(jié)兩糾偏塊之間間距尺寸，偏心桿調(diào)節(jié)糾偏塊盡可能貼近切紙鼓輪，便于接裝紙吸附于切紙鼓輪上，實(shí)現(xiàn)切割之前及時(shí)糾偏。

3 改進(jìn)后的使用效果

將新設(shè)計(jì)研發(fā)的新型接裝紙膠后剛性糾偏裝置安裝在6臺(tái)PROTOS70設(shè)備上使用，開展實(shí)際應(yīng)用效果檢查。

對(duì)加裝該剛性糾偏裝置之后，使用該裝置的6臺(tái)設(shè)備進(jìn)行了為期4周的跟蹤調(diào)查統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)設(shè)備開機(jī)起動(dòng)加速、運(yùn)行過程中、接裝紙轉(zhuǎn)換拼接和減速停機(jī)4個(gè)關(guān)鍵時(shí)間段接裝紙的跑偏情況，并記錄下每臺(tái)設(shè)備發(fā)生跑偏的頻次，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表3所示。

表3 改進(jìn)前發(fā)生接裝紙偏移情況的頻次統(tǒng)計(jì)表

根據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果可以知道，在加裝該剛性糾偏裝置之后，使用該裝置的6臺(tái)PROTOS70型卷煙機(jī)設(shè)備在開機(jī)起動(dòng)加速、運(yùn)行過程中、接裝紙轉(zhuǎn)換拼接和減速停機(jī)4個(gè)關(guān)鍵時(shí)間段接裝紙的跑偏情況，單臺(tái)車一個(gè)月內(nèi)發(fā)生此類情況的頻次為N2=62.83÷4=15.71 次/周，比改進(jìn)之前減少了30.17 次/周。可以得出結(jié)論：使用新型接裝紙膠后剛性糾偏裝置，能夠有效地控制接裝紙跑偏。

對(duì)加裝該剛性糾偏裝置之前，使用原設(shè)備接裝紙偏移調(diào)整裝置的6臺(tái)設(shè)備進(jìn)行了為期4周的跟蹤調(diào)查統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)PROTOS70型卷煙機(jī)設(shè)備開機(jī)起動(dòng)加速、運(yùn)行過程中、接裝紙轉(zhuǎn)換拼接和減速停機(jī)4個(gè)關(guān)鍵時(shí)間段接裝紙的跑偏后產(chǎn)生的質(zhì)量缺陷產(chǎn)品，并記錄下每臺(tái)設(shè)備的廢品質(zhì)量，不完全統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表4所示。

表4 改進(jìn)前接裝紙跑偏產(chǎn)生廢品質(zhì)量統(tǒng)計(jì)表 kg

根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知，在加裝該剛性糾偏裝置之前，使用原設(shè)備接裝紙偏移調(diào)整裝置的6臺(tái)PROTOS70型卷煙機(jī)設(shè)備在開機(jī)起動(dòng)加速、運(yùn)行過程中、接裝紙轉(zhuǎn)換拼接和減速停機(jī)4個(gè)關(guān)鍵時(shí)間段接裝紙的跑偏情況，單臺(tái)車一個(gè)月內(nèi)發(fā)生此類情況的頻次為Q2=7.84÷4=1.96（kg/周），比改進(jìn)之前產(chǎn)生的廢品質(zhì)量降低了4.37 kg/周?？梢缘贸鼋Y(jié)論：使用該剛性糾偏裝置之后，發(fā)生接裝紙跑偏產(chǎn)生的廢煙較少，低于廢品消耗要求標(biāo)準(zhǔn)[11]，產(chǎn)生一定經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，為企業(yè)提質(zhì)降耗起到促進(jìn)性的作用。

4 結(jié)論

接裝紙膠后剛性糾偏裝置的應(yīng)用成本低、可行性高、通用性強(qiáng)，充分利用有效安裝空間，分別設(shè)計(jì)制作接裝紙膠后剛性糾偏裝置，能有效保障接裝紙進(jìn)入切紙鼓輪之前再次進(jìn)行糾偏，有效杜絕接裝紙跑偏問題，解決了接裝紙跑偏、長短等煙支質(zhì)量問題，增強(qiáng)了設(shè)備工藝過程控制能力，保證煙支產(chǎn)品質(zhì)量，減少人力、物力消耗，提高設(shè)備效率，促進(jìn)了產(chǎn)品的高質(zhì)量發(fā)展。