煙絲儲柜出料口防混絲裝置

創新者：胡 森 周廣振 郭君興 李 坤

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煙絲儲柜出料口防混絲裝置

創新者：胡 森 周廣振 郭君興 李 坤

為解決煙絲儲絲柜在滿料狀態和空柜進料狀態，煙絲容易經絲柜放料口散落，造成散落煙絲與出口輸送帶其他牌號煙絲相混的問題；采用頭腦風暴法設計出三套解決方案，通過加權計分法，依據各標準重要程度和員工崗位不同賦予不同權值，計算各方案的得分；最終確定采用氣缸作動力源控制煙絲擋板的狀態為實施方案；實施后成功解決出現的問題，為企業帶來巨大效益。

運行原理與問題描述

煙絲正常進出柜運行原理（如圖1所示）：進料時，出絲底帶停止運行，撥絲輥輪停轉；絲柜上方的布料車在左、右端返回開關附近來回運行；上道工序的煙絲經布料車均勻散落在煙絲柜中。出料時，上位工序停止供給煙絲，布料車運行至車上余料全部進柜后停止運行，撥絲輥輪運轉，隨后出絲底帶緩慢運行；煙絲落入出料口的傳送帶；出料傳送帶將煙絲傳到下位工序中。在運行中發現問題：煙絲儲絲柜在滿料待用狀態，絲柜內煙絲在自身重力的作用下，容易經出料口散落到出料傳送帶上。空柜進料狀態時，儲絲柜布料車運行至右端返回開關附近，布料車上的煙絲散落到煙絲柜時，容易從出料口落到出料傳送帶上。若此時出料傳送帶上有其他牌號煙絲輸送，出料口散落的煙絲混入其它不同牌號的煙絲中，隨著傳送帶進入卷煙機，嚴重影響卷制工藝要求。

基于頭腦風暴法的實施方案設計

根據發現的問題，小組成員根據工作經驗想出了多種解決問題的方案；以下列出了最典型的三個實施價值的方案。

方案一：增大儲絲柜出口端空柜距離：在原有儲絲柜的基礎上（如圖1所示），將右端返回開關左移；使儲絲柜出口端空置長度增加，這樣布料車在向儲絲柜內進煙絲時就不會有煙絲到達儲絲柜出口，更不會有煙絲落出來。

方案二：采用電機作動力源控制煙絲擋板的狀態：在絲柜頂部固定橫梁上安裝電動機，在絲柜出口處安裝煙絲擋板，擋板上有滑塊軌道，由電機驅動連接桿，連接桿帶動滑塊在煙絲擋板的軌道內運行。在煙絲進料或者絲柜存儲狀態時完成（如圖2所示）左圖所示，煙絲擋板處于關閉狀態。在煙絲出料狀態時完成（如圖2所示）右圖所示，煙絲擋板處于開啟狀態。

方案三：采用氣缸作動力源控制煙絲擋板的狀態：在絲柜側面以固定轉動副安裝氣缸，在絲柜出口處安裝煙絲擋板，氣缸作為動力源，驅動活塞在氣缸中來回移動，活塞末端與煙絲擋板以轉動副連接。在煙絲進料或者絲柜存儲狀態時完成（如圖3所示）左圖所示，煙絲擋板處于關閉狀態。在煙絲出料狀態時完成（如圖3所示）右圖所示，煙絲擋板處于開啟狀態。

基于加權計分法的方案選擇

圖1　儲絲柜正常工作狀態圖

圖2　采用電機作動力源的煙絲擋板運行機構

可用性分析：在上述方案二、方案三種均采用滑塊搖桿機構，活動構件均為N=3，低副數P=4（其中低副為：一個移動副，三個轉動副）。自由度F=3N-2P=1；這兩個方案只需要采用一個動力原件就可以形成固定運動軌跡；這兩個方案滿足使用要求。

根據廠里的具體情況和使用要求，在滿足可用性的條件下對其他標準進行加權。可行性權值a=0.2，安全性b=0.3，可維修性c=0.4，經濟性d=0.1。考慮到各員工的崗位和經驗不同，對參加評審的五名員工打分的權值進行如下分配；A=0.2，B=0.3，C=0.2，D=0.2，E=0.1；每名員工在每個標準中最高打分為4分，最低打分為1分。

圖3　采用氣缸作動力源的煙絲擋板運行機構

表1　各方案加權評分表

綜合分析（如表1所示）：方案三總得分最高，采用此方案進行改進。可行性分析：方案一將右返回開關左移，雖然實現起來比較方便，但柜容量的利用率不高。方案二將滑塊安裝在擋板上，實現起來比較復雜。方案三通過安裝在絲柜側面的氣缸作為動力源，可實現擋板運動；實現起來簡單。安全性分析：方案一沒有投入零部件，安全性高。方案二采用擋板上安裝滑塊導軌，滑塊在擋板上移動，一旦出現問題不易發現，對生產安全影響很大；方案三周轉副采用氣缸來回擺動，移動副為氣缸活塞桿的移動，可在外部增加防護罩增加安全性。可維修性：方案一沒有投入零部件，可維修性高。方案二煙絲儲柜擋板上安裝滑塊導軌，滑塊在擋板上移動，一旦出現問題不好維修。方案三主要的部件在煙絲儲柜外側方便維修。經濟性分析：方案一只是改變右返回開關位置，經濟投入最少。方案二需要添加電機、帶滑塊導軌的擋板、滑塊的器件，成本比較高。方案三采用增加氣缸、擋板；需要劃分少量成本。

方案的具體實施

制訂實施方案為：現場測量儲絲柜放料口的實際尺寸、確定安裝固定煙絲擋板的方式和安裝位置、確定煙絲擋板的具體尺寸并下料制作、確定煙絲擋板的動作執行機構、確定氣缸動作的控制機構、制作煙絲擋板連接軸、確定活動關節軸承、準備安裝所需要的其它零部件、安裝調試。

具體實施細節：在生產結束休息期間，選擇一個空的煙絲儲柜并進行清理衛生后，實際測量煙絲儲柜出口截面積長度L=190cm，寬度B=40cm。測量完成后根據方案三的設計要求，在儲絲柜側面確定氣缸轉動副和煙絲擋板轉動副的支持點位置。根據測量煙絲儲柜出口截面積選擇設計煙絲擋板，綜合考慮擋板剛度和重量兩方面，在擋板背面設計30cmX 30cm正方形鋼鐵框架；擋板選擇1mm的不銹鋼板。根據安裝前測量擋板總重量為15.3kg，選擇氣缸為德國FESTO標準氣缸（型號159918DPZ-20-100-P-A-S20）作為煙絲擋板動作的執行機構。考慮到煙絲擋板實施全自動控制方式，不用人工干預，有放絲動作時煙絲檔板自動打開，無放絲動作時隔離板自動關閉的要求決定選擇兩位五通手拉閥（型號4R410-15）對氣缸動作進行控制。煙絲擋板連接軸的設計，根據絲柜寬度，預留的兩端安裝軸承的空間，和預留安裝氣缸的距離，總長最終確定為2050mm。軸的直徑選定與隔離板后背框架相匹配，為30mm。軸承選擇內徑為30mm的臥式菱形外座軸承（型號UCFLU206）。并決定在儲絲柜左側面安裝氣缸固定支架裝置。準備其他零部件如高壓氣管、雙選耳支座、Y型接頭、魚眼氣缸接頭、壓力表、氣管接頭。前期準備完成后，選著節日放假期間進行安裝調試。

總結

根據生產現場發現的問題，采用“頭腦風暴法”收集解決方案；根據實際的應用要求和不同員工經驗不同；分別設置了標準權值和員工權值的加權計分法選擇方案；通過加權計分法能夠高效選擇性價比最好的方案。根據具體設施可實現：人工可以自由控制其動作過程；不影響煙絲儲存，不影響儲絲柜向外輸送煙絲；不影響煙絲產品質量的生產要求。

胡 森 周廣振 郭君興 李 坤

山東中煙工業有限公司滕州卷煙廠

胡森（1981-）男，漢族，山東滕州人，滕州卷煙廠卷包車間工段長，重要從事卷煙包裝生產和設備維護管理工作；通信作者：李坤（1985-）山東滕州人 滕州卷煙廠卷包車間網絡中控維護工。

10.3969/j.issn.1001-8972.2016.10.026