一種新型剔除煙支復(fù)選收集裝置的研制

劉 程，曾凡軍

（1.常德卷煙廠設(shè)備工程處，湖南 常德 415000；2.湖南文理學(xué)院，湖南 常德 415000）

一種新型剔除煙支復(fù)選收集裝置的研制

劉 程1，曾凡軍2

（1.常德卷煙廠設(shè)備工程處，湖南 常德 415000；2.湖南文理學(xué)院，湖南 常德 415000）

針對煙草工業(yè)GD包裝機(jī)組剔除煙支浪費(fèi)的缺陷，研究開發(fā)了一種剔除煙支收集處理裝置，解決了廢煙支的收集整理，檢測裝盤的技術(shù)關(guān)鍵。

煙草工業(yè)；煙支；剔除；復(fù)選收集；裝置

GD包裝機(jī)組是引進(jìn)國外一種技術(shù)先進(jìn)的卷煙包裝設(shè)備，但該設(shè)備存在一些缺陷，如：當(dāng)缺支空頭檢測器檢測到盒模內(nèi)的煙支有問題時(shí)，就將這20支煙全部剔除，而實(shí)際往往是僅有1～2支煙真正有品質(zhì)問題，絕大多數(shù)煙支品質(zhì)合格，完全可以繼續(xù)使用。

從目前煙草工業(yè)企業(yè)實(shí)際情況來看，幾乎每個(gè)煙草企業(yè)，都發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象的存在，同時(shí)也意識到浪費(fèi)較為嚴(yán)重，在保證產(chǎn)品品質(zhì)的前提下，走低成本企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，有效降低產(chǎn)品成本，則已成為企業(yè)謀求發(fā)展、創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益重要途徑之一。

我們通過多次試驗(yàn)與調(diào)整設(shè)計(jì)方案，開發(fā)了該機(jī)組的在線剔除煙支復(fù)選檢測收集裝置，有效解決GDX1和GDX2包裝機(jī)組在設(shè)計(jì)方面的缺陷問題，對其剔除的有品質(zhì)問題的煙支進(jìn)行復(fù)選檢測，較好地避免了原來因剔除無品質(zhì)問題的煙支作為廢煙處理的問題，有效減少了不必要的浪費(fèi)。

1 研制開發(fā)技術(shù)路線

（1）接收。啟動接收結(jié)構(gòu)，將有回收價(jià)值的整數(shù)煙支，平穩(wěn)有序地接到本專機(jī)中，排除無回收價(jià)值的煙支，隨機(jī)概率滿足主機(jī)性能。

（2）輸送。輸送結(jié)構(gòu)平穩(wěn)地將煙支送入煙庫第一空間，內(nèi)設(shè)整理輥結(jié)構(gòu)和檢測結(jié)構(gòu)，使煙支形成平放狀態(tài)。

（3）二次輸送。本結(jié)構(gòu)把煙支平送到煙庫第二空間，在煙支有序的狀態(tài)下，逐支下落到輸送口，成單支排列狀態(tài)。

（4）檢測。檢測機(jī)構(gòu)上均布若干工位，分別將煙支單一固定工位上。一經(jīng)發(fā)現(xiàn)不合格煙支，即刻彈出。被檢后合格的煙支，進(jìn)入下一步收集機(jī)構(gòu)。

（5）碼放。合格煙支按設(shè)定數(shù)量分組，然后均布碼放到煙斗框中。

（6）回收。煙斗框按設(shè)定數(shù)量收集。

2 主要內(nèi)容和技術(shù)關(guān)鍵

2.1 主要研究內(nèi)容與過程

主要研究內(nèi)容與過程如圖1所示。

圖1 研究內(nèi)容圖

2.2 解決方案

（1）剔除煙收集器設(shè)計(jì)。在原機(jī)設(shè)計(jì)中，機(jī)器剔除的煙支落在廢煙盤中。為此，最初設(shè)計(jì)了一種同步轉(zhuǎn)盤式接煙器，但是完成本部位樣機(jī)裝機(jī)試驗(yàn)以后，發(fā)現(xiàn)對原機(jī)剔除的爛煙，不能做有效的區(qū)分，造成煙支碼放無序。最終決定采用被動式接受方式，此方式是指不借用主機(jī)動力的一種通道式的接煙裝置（如圖2），該裝置不僅可以高速接煙，也能低速接煙；既可拒收爛煙，也能將正常剔除的煙支收集起來。本通道拒絕爛煙功能，是通過將一側(cè)通道板設(shè)計(jì)成氣動折疊式（見圖2所示），根據(jù)編碼器轉(zhuǎn)輸?shù)慕嵌取⒅鳈C(jī)爛煙信號、實(shí)際爛煙數(shù)量、包裝機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，決定氣動折門的開合，實(shí)現(xiàn)了對爛煙的拒收。

圖2 通道拒收門

（2）廢煙支儲存和分支處理。煙庫的設(shè)計(jì)，既要保持瞬間煙支的儲存能力，又要防止煙支在煙庫中搭架，為此設(shè)計(jì)了V字形煙庫（見圖3），在煙庫中，設(shè)立兩根六邊形截面攪拌輥（見圖4），解決了不破壞煙支表面品質(zhì)的情況下，以最小的振幅使煙支避免搭架。

圖3 煙庫

圖4 攪拌棍

為解決瞬間處理能力不夠的問題，選擇了直流電機(jī)（圖5）帶動雙齒形帶的傳動方式，通過煙位檢測器，使煙庫左端煙位過高時(shí)，煙支能夠在可控的狀態(tài)下向右端輸送，有效提高了對主機(jī)連剔的瞬間處理能力。

圖5 雙齒形帶

（3）煙庫中煙支的精確檢測。煙支有序碼放到煙庫中以后，接下來是如何對煙庫中的煙支進(jìn)行精確檢測，經(jīng)過討論，最終確定按卷煙機(jī)鼓輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)本裝置的復(fù)選器（如圖6所示）。

圖6 復(fù)選器

為解決煙絲阻塞負(fù)壓孔，影響檢測效果，經(jīng)反復(fù)論證，確定了多通道步進(jìn)回轉(zhuǎn)負(fù)壓氣路循環(huán)方式，輪的徑向方向均布20個(gè)煙支位置，通過步進(jìn)電機(jī)（見圖7所示）帶動齒型帶，驅(qū)動復(fù)選輪運(yùn)動將煙支傳入相應(yīng)位置。通過增大負(fù)壓孔，增加正壓自清潔裝置，成功解決了這一難題。

圖7 驅(qū)動裝置

（4）煙支輸送與碼放裝置煙支檢測完以后，整齊地碼放到煙盤。為此設(shè)計(jì)了步進(jìn)機(jī)構(gòu)方案。在XY坐標(biāo)上，將X-Y進(jìn)行單獨(dú)控制，將X軸分為3部份，由無桿氣缸和磁環(huán)開關(guān)控制（見圖8所示），Y軸分成20部份，由步進(jìn)電機(jī)和絲杠（見圖9所示）來控制。復(fù)選合格煙支，通過煙斗分,3個(gè)工位（圖10所示）依次下落到成品托板上，托板的上下往復(fù)運(yùn)動，由步進(jìn)電機(jī)加滾珠絲杠副實(shí)現(xiàn)，有效消除了煙支自由滾動，通過增加3根整理輥，通過汽缸帶動實(shí)現(xiàn)對煙盤煙支的水平整理，由此實(shí)現(xiàn)了煙支排放的整齊有序排放。

圖8 煙支碼放裝置圖

圖9 絲桿傳動圖

圖10 托板運(yùn)動機(jī)構(gòu)示意圖

3 裝置工作流程

裝置工作流程如圖11所示。

圖11 裝置工作流程圖

4 結(jié)束語

我們研制開發(fā)成功的GD包裝機(jī)組剔除復(fù)選檢測裝置，成功填補(bǔ)了國內(nèi)煙草機(jī)械一項(xiàng)技術(shù)空白，解決了該機(jī)器剔除煙支的復(fù)選收集，減少了煙支的浪費(fèi)，節(jié)約了原輔材料。

[1]肖 峰,賀哲榮.PLC編程100例[M].北京:中國電力出版社，2009.

[2]尹秀妍.可編程控制技術(shù)應(yīng)用[M].北京:電子工業(yè)出版社，2010.

[3]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(第五版)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

The Research on Rechecking and Collecting System of Ejected Cigarettes

LIUCheng1，ZENG Fan-jun2
(1.Equipment Department with Changde Cigarette Factory,Changde Hunan 415000，China;2.Hunan Literature and Science Institute,Changde Hunan 415000，China)

The research studies the existing waste of ejected cigarettes on GD packing machine,develops a system to collect and process ejected cigarettes,and provides the key technology of collecting,processing,measuring,and stocking of ejected cigarettes.

tobacco industry;cigarette;eject;recheck and collect;device

TS43

B

1672-545X（2011）08-0202-03

2011-05-10

劉 程（1971—），男，湖南隆回人，工程師，主要從事設(shè)備管理和卷煙設(shè)備的技術(shù)改造工作。