卷煙嘴棒清空裝置的研究與應用

阮永成 劉凱 劉開合

摘 要：卷煙嘴棒是煙草生產企業重要原輔材料。經過卸盤機的空盤中殘留的嘴棒，制約了嘴棒成型機、卷接機組等設備有效作業率的提升，也造成了大量原材料浪費。本文通過探討一種基于壓縮空氣原理設計的新型嘴棒清空裝置的研究與應用，旨在解決實際生產過程中的設備管理難題，同時為煙草企業及其他相關行業解決類似問題提供一定的理論基礎。

關鍵詞：卷煙；嘴棒清空；壓縮空氣

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.009

1 問題提出

嘴棒成型機生產的嘴棒裝盤后經交換站輸送至卸盤機，盒盤翻轉后，嘴棒留在發射機待發射，空盤返回交換站后等待下次裝盤。經過調查，約20%-30%的空盤存有殘留的嘴棒，如果不及時清理干凈余棒，會在裝盤和卸盤時造成更多亂棒，由此形成惡性循環，影響設備的正常運行，給設備管理帶來較大困難，也造成了大量原材料的浪費。

目前，行業解決此類問題多是安裝針對空盤的翻轉機構或依靠人力撿出空盤中的余棒。由于少數嘴棒溢膠黏粘在盒盤上，翻轉機構清除效果一般；出于人力資源和生產任務角度考慮，安排人力檢查也不理想。因此，亟需研發一種新型嘴棒清空裝置解決此類問題。

2 設計原理

卷煙嘴棒具有體積小、重量輕的特點，研發團隊提出利用壓縮空氣把空盤中殘余嘴棒吹出的方案。基本設計思路為：空盤到達特定位置→光電開關到空盤→給執行元件信號→驅動吹風→余棒回收→空盤通過。不同規格卷煙嘴棒的盒盤除寬度不同外，其他尺寸均一致，本文以長度為120mm的嘴棒為例進行剖析。

（1）機械部分設計。機械設計部分主要是吹風裝置、回收裝置、安裝位置等部分的設計。

1）吹風裝置的設計。設計原則是吹風范圍能覆蓋整個盒盤，風力能將嘴棒吹出。出于節能和便于安裝制作角度考慮，小組選擇?120mm不銹鋼材質嘴棒發射管固定于通道正上方，一端密封，在風管正下方側面同一方向打孔，一端封閉，另一端為壓縮空氣入口，如圖1所示。

2）回收裝置的設計。設計原則是能有效回收吹出的嘴棒，以便集中回收利用。考慮到輸送通道下方空間較為狹小，研究小組設計一款扁平化的回收箱，底部安裝滾輪方便抽拉，如圖2所示。

3）安裝位置的設計。空盤在輸送帶上的前進速度約為40mm/s，空盤寬度120mm的空盤通過需要3秒鐘，足以將空盤中的殘余嘴棒吹空。小組選擇空盤分離位置，在分離擋板下降，單個空盤開始前進的同時，進行吹風清理較為理想。

（2）電氣部分設計。電氣部分主要涉及到空盤位置檢測裝置光電開關和吹風管道通斷的執行元件電磁閥的選擇。常規光電開關和電磁閥的動作時間為毫秒級，滿足本設計中對動作時間的要求。控制電路如圖3所示。

（3）實施安裝。研發團隊按照設計方案制作、安裝各部件，如圖4所示。對開孔數量、氣壓值等參數進行科學試驗，得出了清空效果最好的最佳參數組合。

3 評估結論

追蹤安裝此新型嘴棒清空裝置后6個月的數據得出，空盤余棒的清空率可以達到99.81%，相關設備效率提升0.4個百分點，每年可回收利用約200萬支嘴棒，每年為企業節省30余萬元。

作者簡介：阮永成（1977-），男，山東滕州人，本科，包裝設備高級維修工，輔聯設備維修主管，從事輔聯設備維修及管理工作。